闪锌矿铷-锶同位素等时线讨论

通过对闪锌矿铷-锶同位素等时线形成机制的讨论,若为同源、同期、待测同位素封闭的体系,因混合形成的直线为等时线具有定年意义,但若非同源、非同期或非封闭的体系亦可因混合形成直线,但该直线为无年代学意义的混合线.作为铷-锶同位素定年矿物,闪锌矿可能仪充当"容器"的角色,因此利用闪锌矿进行定年时,必须进行细致的物相研究.闪锌矿中的碳酸盐、硅酸盐等矿物微粒可能对铷-锶定年产生极大的影响,如不能对其进行成因鉴别或配合其他同化素定年方法加以系统研究,闪锌矿铷-锶法直线拟合结果很难反映成矿时间.     

黔西北地区铅锌矿床流体包裹体与硫同位素地球化学研究

黔西北铅锌成矿区位于扬子地块西南缘,矿床产于不同时代的碳酸盐岩建造中,其矿物组合和热液蚀变特征类似于MVT型铅锌矿床。本文通过对该区部分铅锌矿床的矿石显微岩相学结构、矿物学与地球化学、脉石矿物和闪锌矿中流体包裹体岩相学与显微测温学以及硫同位素地球化学等研究,确定了该类型矿床成矿流体的性质及其成矿过程。结果表明,黔西北地区不同赋矿层位铅锌矿床具有相似的成矿流体特征,为中低温(160~260℃)、较高盐度(10%~22%NaCleqv)、含有低密度的CO_2、CH_4和N_2的卤水,不同于MVT型铅锌矿床成矿流体特征;硫同位素地球化学研究揭示,这些铅锌矿床硫化物的δ~(34)S范围均落在对应赋矿地层时代蒸发岩中的硫酸盐和生物成因硫化物的δ~(34)S演化曲线上或其附近,表明这些铅锌矿床硫化物中的S可能主要来源于对应地层本身。结合地球化学热力学分析,认为Pb、Zn等成矿元素的Cl络合物是成矿元素的主要搬运形式,富含Pb、Zn的成矿流体与赋矿地层中富含H_2S还原性流体的混合是铅锌富集成矿的重要机制之一。     

扬子板块周缘MVT型铅锌矿床闪锌矿微量元素组成特征与指示意义:LA-ICPMS研究

扬子板块周缘铅锌多金属成矿带内分布着数以百计的沉积岩容矿型铅锌矿床,它们不仅是我国主要的铅锌矿产地,同时也是重要的稀散元素(Ge、Ga等)生产基地。本次研究采用LA-ICPMS技术分别测定了扬子板块西南缘的会泽铅锌矿床、金沙厂铅锌矿床、大梁子铅锌矿床,扬子板块北缘的马元铅锌矿床以及扬子板块东南缘的凤凰茶田锌(铅)汞矿床中闪锌矿的微量元素组成,以揭示闪锌矿中微量元素(稀散元素)的富集规律和赋存状态,并为矿床成因类型的厘定及稀散元素矿产资源综合利用提供更多依据。LA-ICPMS微量元素测定结果显示闪锌矿中不同微量元素(稀散元素)分布不均匀,但这些矿床中闪锌矿总体以富集稀散元素Ge、Ga、Cd,贫In、Se、Tl、Te为特征,其Fe、Mn含量要明显低于与岩浆热液有关的高温闪锌矿,指示了扬子板块周缘铅锌矿床可能形成于中-低温成矿流体,而与岩浆热液无直接的成因联系,此外这些矿床中闪锌矿富Ge贫In的特征与其他的密西西比河谷型铅锌矿床(MVT)一致。同时,本次研究综合分析了闪锌矿中不同微量元素(稀散元素)之间的相关关系,并与闪锌矿微量元素LA-ICPMS时间分辨率特征相结合,研究表明:这些铅锌矿床中稀散元素Ge可能主要通过3Zn2+?Ge4++2(Cu+,Ag+)和2Zn2+?Ge4++□(晶体空位)的替代方式进入闪锌矿,Ga在闪锌矿中富集机理主要为2Zn2+?(Cu,Ag)++(Ga,As,Sb)3+。此外,为进一步揭示不同成因类型铅锌矿床中稀散元素的富集规律,本文还系统对比了全球范围内不同类型铅锌矿床闪锌矿的稀散元素(均为LA-ICPMS数据)组成特征,并初步探讨了造成不同成因闪锌矿中稀散元素(Ge、Ga和In)差异性富集的主要控制因素,研究表明:(1) Ge在中低温盆地卤水成矿系统(MVT和SEDEX矿床)和岩浆-火山热液成矿系统(浅成脉状铅锌矿床和VMS矿床)形成的闪锌矿中均可能富集成矿,但中低温浅成脉状矿床中Ge的富集程度要明显高于高温脉状矿床,指示了成矿温度是控制闪锌矿中Ge富集的一个重要因素。(2)铅锌矿床闪锌矿中In主要为岩浆来源,In倾向于在成矿温度较高的岩浆及火山热液成因铅锌矿床中富集成矿,而壳源的MVT和SEDEX型铅锌矿床中闪锌矿均贫In。可见除形成温度外,成矿物质来源是决定闪锌矿是否富In的关键因素。(3)除矽卡岩型铅锌矿床外,其他不同成因类型、不同形成温度的铅锌矿床中闪锌矿均可能富Ga。矽卡岩型铅锌矿床闪锌矿具有明显的贫Ga、Ge的特征,这可能是由于矽卡岩化过程中稀散元素Ga、Ge大量进入早期矽卡岩矿物,进而导致了成矿流体以及随后形成的闪锌矿中Ga、Ge的贫化。综上所述,闪锌矿中稀散元素富集与否和富集程度受成矿物质来源、成矿流体性质以及流体演化过程等多因素的综合控制。(4)扬子板块周缘铅锌矿床闪锌矿的微量元素(稀散元素)组成特征指示了它们形成于中低温成矿环境,稀散元素的富集规律与其它MVT型铅锌矿床类似。     

“异常闪锌矿”中一种铜铁硫新出溶相矿物的研究

在内蒙古大井锡石硫化物型铜银锡矿床的闪锌矿中发现了一种铜铁硫新出溶相矿物。作者研究了其光性、化学成分、晶体结构及出溶特征,提出了它作为闪锌矿中一种新的出溶相矿物的重要证据,并对其形成机理结合加热实验及已有的硫化物体系相平衡资料以及矿床地质特点进行了分析。     

福建中部丁家山铅锌矿床矿物学特征及其指示意义

丁家山铅锌矿床位于梅仙矿田东南部,矿区内普遍发育石榴子石、辉石、绿帘石等脉石矿物,为探讨该矿床成因,对该矿床脉石矿物进行了电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)原位U-Pb定年和微量元素分析。结果表明,石榴子石主要为钙铁-钙铝榴石固溶体系列,含有少量的锰铝榴石和铁铝榴石;辉石为透辉石-钙铁辉石-钙锰辉石固溶体系列;绿帘石族矿物属于绿帘石范畴。石榴子石的²⁰⁶Pb/²³⁸U下交点年龄为143.7 Ma,与成矿花岗岩年龄接近。依据石榴子石原位微量元素特征差异及Eu异常将石榴子石分为钙铁榴石(I型)和钙铁-钙铝榴石(II型)两类。钙铁榴石整体呈现轻稀土富集,重稀土亏损的稀土配分模式,I-1型钙铁榴石Eu具有明显的负异常,I-2型钙铁榴石Eu具有明显的正异常;钙铁-钙铝榴石整体呈现重稀土富集,轻稀土亏损的稀土配分模式,II-1型钙铁-钙铝榴石Eu具有明显的负异常,II-2型钙铁-钙铝榴石Eu具有明显的正异常。上述特征表明,石榴子石核部环境为弱氧化-弱还原,边部为氧化环境。综合地质学、矿物学、地质年代学数据以及地球化学特征,本文认...     

扬子陆块东南缘升天坪锌矿床地质特征、闪锌矿Rb-Sr定年及其地质意义

升天坪锌矿床位于扬子陆块东南缘雪峰山地区,是湘西地区产于陡山沱组的中型锌矿床。采用同位素稀释法对主成 矿期闪锌矿进行Rb-Sr同位素组成分析,获得等时线年龄为490 Ma,初始锶同位素组成87Sr/86Sr为0.71235。该等时线年龄代 表了该矿床的主成矿阶段年龄,说明矿床形成的地质时代为晚寒武世,成矿作用发生于加里东中期。成矿作用时代与闪锌 矿初始锶同位素比值特征反映成矿物质或成矿流体由基底岩石（板溪群） 和震旦系碳酸盐岩地层共同提供。结合矿床地质 特征与区内铅锌矿成矿地质背景,认为周边板块碰撞的远程效应为热液成矿提供了构造驱动力,加里东期的构造运动对升 天坪锌矿床的形成起着重要作用。升天坪锌矿床严格受地层控制,矿床类型为沉积-改造型层控矿床。     

豫西栾川县骆驼山硫锌多金属矿床闪锌矿微量元素地球化学特征及其地质意义

豫西栾川晚侏罗世中酸性岩浆热液活动形成了一套Mo-W(Fe)-Pb-Zn-Ag多金属成矿系列。其中骆驼山硫锌多金属矿床位于南泥湖矿田岩体的外接触带。在野外地质调查的基础上,通过ICP-MS对该矿床中闪锌矿/黄铁矿微量元素地球化学特征进行了详细研究。研究表明,矿床中闪锌矿微量元素的组成以富集Cd、In、Cu,亏损Ga、Tl为主要特征;Cd、In、Ga等分散元素主要赋存在闪锌矿中,Co、Ni主要富集在黄铁矿中。闪锌矿/黄铁矿中的∑REE含量均明显低于近矿围岩,早阶段闪锌矿轻重稀土元素分馏明显,配分曲线右倾;晚阶段闪锌矿LREE含量降低,配分曲线趋向平缓,并与晚阶段黄铁矿呈现互补性异常。闪锌矿的部分微量元素如Ga、Ge、Cd、In、Tl等能指示成矿温度、成矿流体特征及矿床成因,总体上闪锌矿微量元素组成特征与岩浆热液型矿床一致,与栾川中鱼库矿床成因相近,矿床形成于中高温环境。通过与邻区矿床对比分析,显示从成矿系列的过渡带到外围,成矿温度等特征呈规律性变化。     

西藏帮布勒矽卡岩型铅锌矿床闪锌矿化学成分特征及其地质意义

帮布勒矿床是近年来在西藏冈底斯—念青唐古拉多金属成矿带西段新发现的大型矽卡岩型Pb-Zn矿床。闪锌矿作为该矿床的主要矿石矿物之一,其矿相学特征及化学组分对于揭示成矿物理化学条件和流体演化过程具有重要意义。本文选取帮布勒矿床近端及远端矽卡岩中不同世代闪锌矿开展详细的显微结构观察和电子探针成分研究。结果表明,帮布勒矿床闪锌矿可划分为2个世代:第Ⅰ世代闪锌矿主要产于近端矽卡岩,呈暗红色-棕红色,常与乳滴状黄铜矿共生,并交代他形磁铁矿、磁黄铁矿,Fe元素含量较高(部分闪锌矿Fe含量>10%),Zn/Fe值<10;第Ⅱ世代闪锌矿可进一步分为两类:第一类(Ⅱa)闪锌矿在近端及远端矽卡岩中均有发育,呈棕黄色,充填于辉石、石榴子石等矽卡岩矿物间及其裂隙中;第二类(Ⅱb)闪锌矿主要产于远端矽卡岩中,呈黄色-浅黄色,与方铅矿和石英共生,第Ⅱ世代闪锌矿相比于第Ⅰ世代闪锌矿Fe、Mn含量明显偏低,Zn含量较高。闪锌矿Fe元素温度计估算结果显示,从第Ⅰ世代至第Ⅱ世代成矿温度逐渐降低,分别为160～314℃、138～157℃,与闪锌矿Zn/Fe比值指示结果一致。综上证据,本文认为帮布勒矿床早期成矿流体...     

滇西阿面根铅锌矿床成因研究——硫、铅同位素和闪锌矿微量元素证据

保山地块南部的芦子园地区是我国西南重要的铁铜铅锌多金属矿集区之一, 阿面根铅锌矿床是该区近年来新发现的铅锌矿床, 但目前研究程度低, 成矿物质来源、矿床成因不明。本文在详细的野外地质调查和显微观察基础上, 通过阿面根矿床的金属硫化物硫同位素、铅同位素探讨矿质来源, 利用闪锌矿微量元素特征判定矿床成因。结果显示, 阿面根矿床硫化物的δ34SV-CDT值(9.44‰~12.16‰)介于壳源花岗岩硫与围岩地层同期海水硫之间, 显示出二者混合特征; 铅主要来自上地壳; 闪锌矿以富集Fe、Mn、Co、Cu、Cd而贫Ga、Ge、As、Sn、Cr、Ni为特征, 其中Fe、Cd、Mn、Co、Ag、Sb、Ga主要以类质同象形式产出, Cu则以类质同象和矿物包裹体的形式同时进入闪锌矿晶格中, 可能存在Zn2+?Fe2+、Zn2+?Cd2+、2Zn2+?Ag++Sb3+等方式的替代关系; 闪锌矿微量元素组成特征与VMS型、MVT型、矽卡岩型和浅成低温热液型矿床中的闪锌矿明显不同, 其Cd/Fe(0.02~0.04, 均值0.03)、Co/Ni(15~1 019, 均值1 275)和Ga/In(0.11~1.10, 均值0.31)比值特征和较低的Ge元素含量均表明闪锌矿形成与岩浆热液关系密切。综上证据, 本文认为阿面根矿床的成矿物质主要来源于深部隐伏中酸性侵入岩, 有少量地层围岩物质加入。结合矿床地质特征, 认为阿面根矿床属于岩浆热液充填交代型铅锌矿床。     

安徽庐枞盆地西湾铅锌矿床闪锌矿中镉的赋存状态和富集机制研究

镉(Cd)是一种重要的关键金属元素, 对国家安全和新兴产业发展具有重大意义。闪锌矿是最具经济意义的富镉矿物, 查明闪锌矿中镉的赋存状态, 对研究镉的富集机制具有重要的意义; 但受限于研究手段, 闪锌矿纳米尺度上镉的赋存状态研究仍相对薄弱。西湾矿床是长江中下游成矿带庐枞矿集区内新发现的大型铅锌矿床, 矿床中产出富镉闪锌矿。本次研究使用LA-ICP-MS对闪锌矿进行原位微量元素含量和Mapping分析, 查明闪锌矿微米尺度镉的分布规律; 在此基础上使用扫描透射电镜(STEM)查明纳米级闪锌矿的微观形貌和高分辨原子像, 明确纳米尺度镉的赋存状态。研究结果表明, 西湾矿床闪锌矿中镉含量的变化范围为2186×10^-6~9859×10^-6, 镉在闪锌矿中分布不均匀, 闪锌矿孔洞发育的区域相对富镉, 而闪锌矿均质区域相对贫镉。通过高分辨原子像的晶面间距和原子线扫描结果, 确定西湾矿床闪锌矿中Cd原子以原位替代Zn原子的形式赋存在闪锌矿晶格中, 未发现纳米级镉的独立矿物。对比金顶和牛角塘等富镉铅锌矿床, 长江中下游成矿带的铅锌矿床中平均镉含量不高, 推测成矿带可能缺乏充足的镉物质来源。