湖南花垣铅锌矿床成矿物质来源与成矿机制——来自S、Pb、Sr同位素的证据

湖南花垣铅锌矿床位于扬子地台东南缘,是湘西—黔东地区最典型的超大型铅锌矿床,已探明铅锌储量超过500×10~4t,其预测资源量逾1800×104t。报道了该矿床主要矿石硫化物的S、)Pb同位素研究成果,结合前人的Sr同位素数据,分析了矿床的成矿物质来源,并探讨了成矿机制。硫化物的δ~(34)S值变化范围较小,为24.5‰~34.7‰,平均值为30.2‰,硫来源于各时代碳酸盐地层中硫酸盐热化学还原作用(TSR),有机质在还原反应过程中发挥了重要作用;硫化物的~(206))Pb/~(204))Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb值分别为18.139~18.678、15.691~15.832、38.300~39.255,变化范围较小,具有上地壳来源的特点,赋矿地层下部具有高)Pb-Zn含量的地层为成矿提供了大量的金属物质;闪锌矿的~(87)Sr/~(86)Sr值变化范围为0.70915~0.70996,高于赋矿地层清虚洞组灰岩的Sr同位素比值(0.70885~0.70909),表明成矿流体可能流经围岩及基底地层,从而引起Sr同位素比值因混染作用而升高;矿石矿物的沉淀机制为2种流体的混合,即含金属物质的成矿溶液与富含有机质、硫酸盐的热水溶液在合适的部位汇合,并发生反应。     

新疆主要铅锌矿床类型及成矿规律

层控铅锌矿床是新疆最重要的铅锌矿床类型,已知大中型矿床均属此类型.铅锌矿床主要分布在阿尔泰山南缘、中天山和塔里木陆块(盆地)西缘3条重要成矿带上,特别是阿尔泰南缘和塔里木陆块西缘是新疆大中型铅锌矿床最重要的2个集中分布区.     

德兴铜矿大坞河流域土壤中Cd的环境地球化学特征及意义

采用连续提取法对德兴铜矿大坞河流域的土壤样品中Cd元素的形态进行分析,并基于缓变型地球化学灾害模型,对大坞河流域土壤中Cd的环境地球化学特征进行研究.结果显示,大坞河上游的祝家村附近和中游的德铜医院附近的土壤中Cd元素活动性污染总浓度(total concentration of active specie of Cd,以下记为TCAScd)随着污染物的可释放总量(total releseable content of the pollutant of Cd,以下记为TRCPcd)增加而增加,二者之间呈线性关系.虽然大坞河上一中游的样品中TRCPcd范围均在国家三级土壤标准之下,但随着该地区土壤中Cd元素的不断输入,这种情况下所造成的污染相对于缓变型地球化学灾害造成的污染,应当更加引起重视.在大坞河下游的下沽口村附近土壤中,Cd的各形态数据特征符合缓变型地球化学灾害特征,且有TRCPcd向TCASCd释放转化的趋势.Cd元素的缓变型地球化学灾害模型为y=1.12167E-04x3-6.25584E-02x2+1.15298E+ 01x-6.07452E+ 02.爆发临界点为TRCPcd=185.90ng/g,有约36％的样品超过爆发临界点,具有爆发缓变型地球化学灾害的可能性.这种认识对大坞河流域土壤中Cd元素污染的预警和对生态环境的改善具有重要意义.     

粤北凡口铅锌矿区土壤重金属元素污染特征及评价

凡口铅锌矿区及其外围不同地段土壤中重金属元素(Pb、Zn、Cd、As)的地球化学特征研究显示,4个土壤采样区的Pb、Zn、Cd含量平均值由高至低依次为铁石岭调查区(D2)丹冶排污流域高宅村附近(D1)凡口矿排风口下风口地段(D3)矿区上游澌溪河水库一带(D4)。3个采样区(D1、D2和D3)的Pb、Zn、Cd和As元素总量平均值均远高于全国土壤背景值和地壳中相应元素含量,矿区上游澌溪河水库一带(D4)的Pb、Zn、Cd和As元素总量平均值也高于全国土壤背景值和地壳中相应元素的平均值,说明凡口铅锌矿区具有较高的原生地质背景值。环境污染评价结果表明,凡口铅锌矿区土壤受到较严重的重金属污染,然而未受矿山开采影响的地区(D4)的土壤也受到不同程度的重金属污染;矿区周边83.33%的土壤已达到重度污染,应采取针对性的治理和修复措施,降低土壤中的重金属元素含量或者改变其在土壤中的存在形式,降低其迁移性和生物可利用性。     

河南瓦房铅锌矿床地质、流体包裹体和稳定同位素特征

河南瓦房铅锌矿床位于华北克拉通南缘熊耳山—外方山矿集区,矿体赋存于熊耳群鸡蛋坪组上段(Chj3)的地层中,矿石矿物有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和少量黄铜矿、赤铁矿、褐铁矿。该矿床热液成矿过程划分为3个阶段:石英-黄铁矿阶段(早阶段),石英-多金属阶段(中阶段),石英-碳酸盐脉阶段(晚阶段)。矿石中石英和方解石中捕获的原生包裹体类型有NaCl-H2O型两相、NaCl-CO2-H2O型三相和纯气相。气液两相包裹体3个阶段均一温度范围分别为150~260、150~230和110~160℃,3个阶段盐度(w(NaCl))平均值分别为12.22%、8.55%和6.29%。中阶段方解石的δ13 CVPDB平均值为-7.34‰,δ18 OSMOM平均值为15.56‰;晚阶段方解石的δ13 CVPDB平均值为-3.05‰,δ18 OSMOW平均值为2.21‰。早阶段硫化物的δ34S值为2.747‰~7.737‰,中阶段硫化物的δ34S值为-11.187‰~7.286‰。认为早中阶段成矿流体为变质流体,与中生代扬子克拉通和华北克拉通发生陆陆碰撞诱发中—新元古代时期的俯冲板片变质脱水有关,成矿晚阶段流体有大气降水的混入。硫同位素表明硫来源于中—新元古代的沉积地层,是海相硫酸盐的还原产物,在晚阶段,由于大气降水的混入导致δ34S出现负值。瓦房铅锌矿床地质特征、成矿流体特征与造山型矿床相似,因此,瓦房铅锌矿床属于造山型铅锌矿床。     

云南沘江流域农田土壤重金属Pb、Zn、Cd、As的地球化学特征

以流经中国铅锌矿储量最大的兰坪金顶铅锌矿区的澜沧江支流——沘江周围农田土壤为研究对象,通过实地调查采样、室内实验测定和统计分析等方法,测定分析了土壤中Pb、Zn、Cd、As的含量及其化学形态分布,以探讨矿产开发对农田土壤重金属含量的影响。结果表明:(1)沘江流域农田土壤中的重金属蓄积量大,以国家《土壤环境质量标准》(Ⅱ级)衡量,Pb、Zn、Cd、As含量超标率分别为66.667%、91.667%、100%、16.667%,污染程度为Cd﹥Zn﹥Pb﹥As;(2)土壤中Pb和Cd的化学形态均以水溶态为主,活性大,迁移能力强,水溶态元素能够直接进入生态链,通过植物吸收进入食物链将给人类健康造成一定的威胁。而Zn和As化学形态分别以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,这两种形态在一般环境条件下较稳定,迁移能力弱;Pb和Cd的环境有效态(水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、腐殖酸结合态之和)含量较高,如果发生酸雨或酸性矿山废水的排出,它们的环境有效态会大量增加,对流域具有潜在的危害;(3)土壤中Pb、Zn、Cd、As含量分布和化学形态分布,整体上均为随着与矿区的距离增大而降低的趋势,分布曲线分为单峰状、双峰状两类。另外,Cd、Pb、Zn的化学形态分布与总量分布趋势基本一致,As的腐殖酸结合态、残渣态与总量分布一致。     

南京栖霞山铅锌矿成矿流体特征及演化:来自流体包裹体及氢氧同位素约束

南京栖霞山铅锌矿床是华东最大的铅锌矿床,具有悠久的研究和开采历史;近些年来的勘探在深部取得显著进展,显示了很好的勘探潜力。本次研究,在系统全面地野外地质观察和样品采集的基础上,开展了详细的岩相学研究和成矿期次的划分,并进行了流体包裹体和氢氧同位素测试分析。结果显示,栖霞山铅锌矿存在两期铅锌矿化:早期以形成层状和块状矿石为特征,闪锌矿深灰-红棕色;晚期矿化以块状、角砾状和脉状构造为特征,闪锌矿呈棕色-浅黄色。早期闪锌矿中包裹体以富液相包裹体类型为主,均一温度分布范围为182～289℃,盐度为0. 9%～8. 2%NaCleqv,成矿流体与富硫同生沉积层发生化学反应可能是其主要的沉淀机制;晚期闪锌矿中也是以富液相包裹体类型为主,但是温度、盐度有所上升,均一温度集中在197～348℃,盐度介于0. 4%～10. 9%NaCleqv之间,指示有更多岩浆流体混入,流体混合可能是主要的沉淀机制。为了限定其深部可能的热液中心位置,我们利用晚期闪锌矿中的包裹体进行流体空间填图。填图结果显示了良好的空间变化规律:成矿流体温度以西南到北东方向为轴,向西南方向温度上升,暗示了成矿流体可能来源于西南方向深部,因此在其西南方向的深部可能具有更好的勘探潜力。     

LA-ICP-MS analysis of single fluid inclusions in a quartz crystal (Madan ore district,Bulgaria)

A “long-living” crystal of barren quartz from Kroushev Dol Pb-Zn deposit (Madan district, Rhodope Mountains, Bulgaria) was studied. The semitransparent base part (the “root”) of the crystal contains abundant inclusions, predominantly along healed cracks, while the upper half or third of the crystal is clear and poor in inclusions. In order to analyze fluid inclusions in the quartz crystal, it was cut into 4 pieces across and along the c-axis and doubly-polished sections were prepared. Fluid inclusions trapped in this quartz supply information about the temporal evolution of paleofluids depositing ore minerals.     

广西新路锡矿田某些成矿特征的探讨

本文通过野外调查、矿床地质特征和岩矿测试资料研究,探讨了新路锡矿田的成矿物质来源,主要成矿地层岩石特征和锡石的铌钽含量特征。据硫、氧、铅同位素组成特征及其它地质事实为论据,认为新路锡矿田成矿物质锡主要源自花岗岩,而铅、锌源自地层,成矿热液主要为岩浆热液。对地层岩石特征研究表明,有利成矿层位主要是信都组上段顶部至东岗组下、中段与融县组,其岩石组合是由碎屑岩—碳酸盐岩过渡地段,或碳酸盐岩,它不仅有利于充填交代成矿,而且对矿床伴生铅、锌起到矿源层作用。据矿床中锡石单矿物的铌、钽含量、Ta/Nb比值与其它矿床的对比结果认为:①六合坳矿床形成于弱酸性—碱性介质环境,成矿温度较高:②白面山矿床形成于相对偏酸性介质环境中,成矿温度稍低,这个结论与其它方法得出的结果一致。     

一个与岩浆作用有关的独立铅锌成矿系统的建立——以西藏纳如松多铅锌矿床为例

通过对西藏纳如松多铅锌矿床4套矿化型式的系统梳理,根据地质事实和相关同位素证据,初步建立了一个独立的和岩浆作用相关的热液铅锌成矿系统模式。纳如松多铅锌矿化和石英正长斑岩密切相关,目前已发现了产在斑岩外围的古新世典中组凝灰岩地层中的隐爆角砾岩型矿化、产在斑岩与二叠纪下拉组灰岩接触带上的矽卡岩型矿化、产在斑岩外围典中组凝灰岩与二叠纪昂杰组砂板岩岩性分界面上的矿层型矿化以及产在凝灰岩或砂板岩内部先存裂隙中的脉型矿化等4种铅锌矿化型式。它们均以绿帘石绿泥石化、硅化绢云母化和碳酸盐化为主要围岩蚀变类型,矿石矿物为方铅矿+闪锌矿,主要脉石矿物为黄铁矿+黄铜矿+石英+绢云母+方解石,蚀变和矿物组合特征指示它们发育在同一矿化系统中,但成矿热液温度逐渐降低。隐爆角砾岩型和矽卡岩型矿化成矿流体δDV-SMOW值分布范围较大(-177‰~-118‰和-164‰~-139‰),δ18OV-SMOW值分布范围较小(-2.76‰~3.29‰和-5.46‰~-4.58‰),反映其主要来自发生了去气作用的岩浆水,并混合了少量大气降水。4种矿化型式的S同位素值按照隐爆角砾岩型(4.15‰)、矽卡岩型(7.92‰)、矿层型(8.49‰)和脉型(8.80‰)的顺序逐渐增大,反映其主要来自发生了H2S去气作用的残余岩浆相。矿区成矿斑岩与冷水坑斑岩型铅锌矿床的成矿斑岩极为相似,推测矿区深部也有斑岩型铅锌矿化的可能。一个独立的和岩浆作用相关的铅锌成矿系统模式由此建立,它包括了发育在挤压环境中所有和岩浆作用相关的铅锌矿化类型,可简述如下:新特提斯洋壳俯冲回转,地幔楔及上覆地壳部分熔融,纳如松多独具特色的斑岩岩浆形成;岩浆上升侵位,H2O及H2S去气,流体初溶,岩浆内部和顶部分别汇集了富氧化性质S和金属物质及富还原性质S和金属物质的残余岩浆流体;岩浆进一步侵位,温度降低,矿物结晶,SO2水解,斑岩型铅锌矿化形成;岩浆侵位到凝灰岩地层中,凝灰岩高压致爆,硫化物沉淀,隐爆角砾岩型铅锌矿化形成;富成矿物质残余岩浆水向外运移,伴随H2S进一步去气,矽卡岩型、矿层型、脉型铅锌矿化在不同岩性地层和构造位置中形成。