湖南宝山Pb-Zn多金属矿床硫同位素地球化学特征及其地质意义

湖南宝山Cu-Mo-Pb-Zn-Ag多金属矿床规模大、矿种多、分带明显,是南岭有色金属成矿带的代表性矿床之一。本文对该矿床的硫同位素组成进行了较系统的研究,以探讨该矿床成矿物质的来源。研究表明,硫化物硫同位素组成具有δ34S黄铁矿δ34S闪锌矿δ34S方铅矿特征,说明成矿流体中硫已达到分馏平衡;矿床硫化物的硫同位素组成均为较低正值,变化范围很窄,δ34S值主要集中在1.50‰~4.50‰之间,峰值在3‰左右,明显低于研究区石炭系碳酸盐岩硫同位素δ34S值(17.8‰~22.6‰),具岩浆硫特征,暗示成矿流体中硫主要来源于燕山期花岗闪长斑岩有关的岩浆分异,地层硫贡献较少。此外,不同围岩的矿体,硫化物δ34S值基本相同,围绕花岗闪长斑岩体δ34S值没有分带现象,表明硫的来源具有一致性。因此,有理由认为,赋存于下石炭统梓门桥组白云岩、测水组砂页岩和石凳子组灰岩中的Pb-Zn多金属矿化具有相同成因联系,它们应为同一岩浆-热液系统演化的产物。     

脉状铅锌（铜、银）多金属热液矿床研究进展

目前在矿床学分类研究中对沉积岩容贱金属矿床的命名和分类尚未统一,其中一类赋矿围岩为沉积岩、矿体受构造(断层、褶皱等)控制呈脉状产出的、成矿金属为铅锌铜银多金属的矿床成为缺失环节,缺少系统的归纳总结。但该类矿床是造山作用的产物,对其进行归纳综合分析,有助于了解造山作用中的矿质迁移和沉淀过程。本文将该类矿床资料收集,对其成矿特征、控矿构造、成矿流体、矿质来源等进行分析总结。研究表明,此类矿床与造山作用或造山带有着紧密的联系。成矿物质表现为多源性,包括基底围岩、岩浆来源以及幔源贡献。成矿流体具有岩浆流体、变质流体、盆地卤水等多种来源,部分矿床的成矿流体受大气水影响。该类型矿床与MVT铅锌矿床有相似之处,但在成矿环境、控矿因素、金属来源以及成矿流体来源等方面有较大差异。     

辽宁岫岩县桑皮峪透闪石玉的玉石学特征与成因研究

以辽宁省岫岩县桑皮峪新近发现的透闪石玉矿为研究对象,运用现代测试方法,如岩相学观察、矿物化学分析、同位素分析等,对桑皮峪透闪石玉的玉石学特征、矿物组合、化学成分等做了较为系统详细的研究.结果表明桑皮峪透闪石玉主要由隐晶质和细晶质透闪石集合体组成,透闪石含量在94%以上,杂质矿物主要有磷灰石、绿泥石、绿帘石、蛇纹石、方解石、褐铁矿等.根据对桑皮峪透闪石玉的各种分析测试资料和成矿地质背景进行综合分析,桑皮峪透闪石玉的矿床成因类型可以定为变质热液矿床.     

含霞石翡翠的成因研究

本文针对鲜有报道的含霞石翡翠,选择了若干具有代表性的样品进行了详细的岩相学、矿物化学、拉曼光谱和X射线粉晶衍射等方面的研究,并对其成因进行了深入探讨。本研究中的样品属于翡翠中的“飘蓝花”品种,为柱粒状结构,主要由硬玉、霞石、角闪石和少量的钡铝硅酸盐等组成。硬玉可分为两个世代,早期硬玉呈自形,发育规则的环带结构,反映了成岩流体的反复补给过程。早期自形的硬玉颗粒部分被后期细粒化的硬玉±角闪石取代,反映了后期流体事件的改造作用。根据产出和成分特征可将霞石分为两种：贫钾霞石和富钾霞石,其中贫钾霞石多沿自形的硬玉颗粒边界分布,而富钾霞石充填在自形的硬玉颗粒之间。根据结构特征可以推测,含霞石翡翠主要是从成岩流体中直接结晶形成的。矿物组成及其成分特征表明该成岩流体主要富集Na、Al、Si、K、Ba以及少量的Ca、Fe、Mg等元素,微量元素则相对富集LREE、HFSE和Sr等元素。结合样品中的矿物相关系和前人的研究结果,含霞石翡翠中硬玉的结晶压力和温度范围分别被限制在0.6～1.4GPa和300～450℃之间,其中霞石代表着母岩减压后流体活动的产物。     

斑岩-矽卡岩型矿床成矿作用过程中的Cu同位素地球化学行为初步研究：以冬瓜山矿床为例

本文初步报道了长江中下游铜陵矿集区内冬瓜山斑岩-矽卡岩型Cu-Au矿中硫化物、石英闪长岩体和赋矿围岩的Cu同位素组成特征。其中,硫化物的δ65Cu变化范围为-0.54‰~0.95‰,变化范围较大,可达1.5‰,表明高温成矿体系下铜同位素发生分馏,铜同位素具有示踪高温成矿作用过程的潜力。不同空间位置的黄铜矿的铜同位素组成呈现出空间分带特征,表现为从岩体→斑岩型矿体→近岩体矽卡岩→矽卡岩型矿体,随着远离岩体,黄铜矿的铜同位素组成逐渐变重。导致斑岩-矽卡岩型矿床铜同位素出现空间分带的主要原因是矿化过程中铜同位素发生分馏。并且,对于冬瓜山矿床来讲,导致铜同位素组成空间分带的分馏不是发生在Cu在气-液两相之间分配的过程中,而是发生在硫化物从流体中沉淀出来的过程中。在硫化物的沉淀过程中,铜的重同位素优先在流体中富集,轻同位素在沉淀中富集,随着流体向外迁移,硫化物沉淀的进行,残余热液流体会逐渐富集铜的重同位素。硫化物的铜同位素组成可以用来反演和指示成矿流体的迁移方向。     

辽宁鞍山－本溪地区铁矿床流体包裹体和硫、氢、氧同位素特征研究

鞍山-本溪地区是我国最大的铁矿集区,分布有诸多大型、特大型铁矿床,并且产出有弓长岭二矿区大型和齐大山、南芬中型磁铁富矿床。贫铁矿体与变质沉积岩和火山碎屑岩等围岩呈层状或似层状产于太古宙花岗岩中,富铁矿体(TFe50%)呈层状或透镜体状产于贫铁矿体和围岩及其附近的断裂带中,并可见明显的热液蚀变现象。为了探讨鞍本地区富铁矿的成因,为指导找富矿提供依据,本文主要对比研究了鞍本地区贫铁矿石和富铁矿石中流体包裹体、硫同位素和氢氧同位素特征。贫铁矿石(磁铁石英岩和假象赤铁石英岩)石英中含有大量的孤立分布负晶形气体包裹体(Ⅰc类包裹体),富铁矿石石英中主要以液体包裹体(Ⅰb类包裹体)为主,可见含子矿物的流体包裹体;贫铁矿石中黄铁矿的δ34S变化范围为-6.5‰~11.8‰,平均值为0.4‰,富铁矿石中黄铁矿的δ34S变化范围较大,为-7‰~14.4‰,平均值为2.0‰;贫铁矿石中磁铁矿δ18 O变化范围为3.4‰~10.4‰,平均值为7.1‰,石英δ18 O变化范围为11.8‰~15.1‰,平均值为13.4‰,富铁矿石中磁铁矿δ18 O变化范围为-1.4‰~6.5‰,平均值为2.3‰,富铁矿石中石英δ18 O变化范围为9.6‰~15.8‰,平均值为13.6‰,δD变化范围为-129‰~-75‰,平均值为-104‰。富铁矿石中石英流体包裹体、黄铁矿δ34S和磁铁矿δ18 O部分继承了贫铁矿石的特征,但是显示更多的后期热液特征,暗示鞍本地区富铁矿石是在贫铁矿石的基础上受后期热液改造形成的。富铁矿石中石英的氢氧同位素特征表明其热液流体主要为混合岩化热液,富铁矿的形成可能为去硅富铁模式,同时也可能有铁质活化再转移模式。     

铜陵矿集区冬瓜山矿床斑岩-矽卡岩型矿床成矿作用过程中的Cu同位素地球化学行为初步研究

本文报道了长江中下游铜陵矿集区内冬瓜山斑岩-矽卡岩型Cu-Au矿床中硫化物、石英闪长岩体和赋矿围岩的Cu同位素组成特征.其中,硫化物的δ65 Cu变化范围为-0.54‰～0.95‰,变化范围较大,达1.5‰,表明高温成矿体系下铜同位素发生分馏,铜同位素具有示踪高温成矿作用过程的潜力.不同空间位置的黄铜矿的铜同位素组成呈现出空间分带特征,表现为从岩体和斑岩型矿体→近岩体矽卡岩→矽卡岩型矿体,随着远离岩体,黄铜矿的铜同位素组成逐渐变重.导致斑岩-矽卡岩型矿床铜同位素出现空间分带的主要原因是矿化过程中铜同位素发生分馏.并且,对于冬瓜山矿床来讲,导致铜同位素组成空间分带的分馏不是发生在Cu在气-液两相之间分配的过程中,而是发生在硫化物从流体中沉淀出来的过程中.在硫化物的沉淀过程中,铜的重同位素优先在流体中富集,轻同位素在沉淀中富集,随着流体向外迁移,硫化物沉淀的进行,残余热液流体会逐渐富集铜的重同位素.硫化物的铜同位素组成可以用来反演和指示成矿流体的迁移方向.     

纤维状方解石脉与构造流体研究

纤维状方解石脉作为同构造期流体活动产物,被认为是在超高压构造应力作用下形成的一种高压流体排泄的标型矿物,记录了构造变形过程中的流体特征。从基本概念出发,介绍了纤维状方解石脉和构造流体的基本特征、形成机理和环境条件等。以大巴山前陆构造发育的纤维状方解石脉为例,综述了纤维状方解石脉和构造流体的研究方法、思路、内容及其构造意义,强调了构造脉体在古应力场恢复和构造变化研究中的重要意义。     

Geochemistry of mafic rocks and melt inclusions and their implications for the heat source of the 14.0°S hydrothermal field,South Mid-Atlantic Ridge

Fresh rocks sampled from the 14.0°S hydrothermal field of the South Atlantic Ridge can be divided into two categories： olivine-gabbro and basalt. The olivine-gabbro is composed mainly of three types of minerals： olivine, clinopyroxene and plagioclase, while a multitude of melt inclusions occur in the plagioclase phenocrysts of the basalts. We analyzed the whole-rock, major and trace elements contents of the basaks, the mineral chemistry of phenocrysts and melt inclusions in the basalts, and the mineral chemistry of olivine-clinopyroxene-plagioclase in the olivine-gabbro, then simulated magma evolution within the crust using the COMAGMAT program. The whole-rock geochemistry shows that all the basalts exhibit typical N-MORB characteristics. In addition, the mineral chemistry characteristics of the olivine-gabbro （low-Fo olivine, low-Mg# clinopyroxene, high-TiO2 clinopyroxene, low-An plagioclase）, show that strong magma differentiation occurred within the crust. Nevertheless, significant discrepancies between those minerals and phenocrysts in the basalts （high-Fo olivine, high-An plagioclase） reflect the heterogeneity of magma differentiation. High Mg# （-~0.72） melt inclusions isobaric partial crystallization simulations suggest that the magma differentiation occurred at the depth shallower than 13.03 km below the seafloor, and both the vertical differentiation column shows distinct discrepancies from that of a steady-state magma chamber. Instead, a series of independent magma intrusions probably occurred within the crust, and their corresponding crystallized bodies, as the primary high-temperature thermal anomalies within the off-axis crust, probably act as the heat source for the development of the 14.0°S hydrothermal system.     

Thermal simulation of basic volcanic fluid influence on different source rocks

Based on thermal simulation experiment, interactions between volcanic fluids and source rocks were studied. Gas generations in the dry system and fluid system under different temperatures were analyzed. The results showed that the various types of source rocks are similar in composition, containing gaseous C1-C5 hydrocarbons, H2 and CO2 whose gas yields increase with increasing temperature. The gas yield of source rocks of type I is the high- est, followed by type II, and that of source rocks of type III is the lowest, indicating that the yield of hydrocarbon gases is related to their hydrocarbon generating potential. Although the generating potential of type III is the lowest, it can still be regarded as a useful gas source when it is buried deeply enough. The basic volcanic fluid restrains the generation of gaseous hydrocarbons in different types of source rocks, but promotes the generation of inorganic gases.