藏南喜马拉雅造山带造山型马扎拉Au-Sb矿床和沙拉岗Sb矿床流体包裹体He-Ar同位素组成:对成矿流体来源的制约

马扎拉Au-Sb矿床和沙拉岗Sb矿床是藏南金锑成矿带中典型的造山型矿床。马扎拉Au-Sb矿床中矿体以含金辉锑矿石英脉的形式产于下中侏罗统陆热组地层中,主要组成矿物有自然金、辉锑矿、石英和碳酸盐矿物;沙拉岗Sb矿床中矿体主要以辉锑矿石英脉的形式产于下白垩统多久组地层和辉长岩体中,主要组成矿物为辉锑矿、辰砂、锑华、石英和少量碳酸盐矿物。在两个矿床的矿脉石英和辉锑矿中均发现有三类原生和假次生包裹体:水溶液包裹体、CO2-水溶液包裹体和有机包裹体。流体包裹体显微测温结果显示:马扎拉Au-Sb矿床的成矿温度为160～280℃,沙拉岗Sb矿床的成矿温度为140～240℃。He-Ar同位素分析显示马扎拉Au-Sb矿辉锑矿石英脉矿石中辉锑矿和石英以及赋矿地层中沉积层状硫化物中黄铁矿的流体包裹体均具有低的3He/4He比值,分别为0. 01382～0. 05642Ra和0. 03353～0. 08744Ra,40Ar/36Ar比值具有比较大的变化范围,分别为346. 8～4770. 1和349. 4～2689. 1;沙拉岗Sb矿床中辉锑矿样品的3He/4He比值为0. 02385～0. 11488Ra,40Ar/36Ar比值变化小,为300. 6～537. 5。与藏南Au-Sb成矿带中造山型Au矿床成矿流体中含一定量的幔源挥发份相对比,马扎拉AuSb矿床和沙拉岗Sb矿床成矿流体中均无幔源流体的参与,马扎拉Au-Sb矿床成矿流体为壳源变质流体与改造型饱和大气水形成的混合流体;沙拉岗Sb矿床成矿流体以改造型饱和大气水为主,并有壳源变质流体的加入。     

鲁西地区矽卡岩型铜金矿He—Ar同位素测定及其地质意义——以沂南地区铜井式铜金矿为例

铜井式铜金矿(包括铜井铜金矿、金场铜金矿)是鲁西地区发现和开采最早、矿化最普遍的矽卡岩型铜金矿。该文通过矿床的He-Ar同位素测试分析,并结合前人的H,O,S,C稳定同位素分析和年代学测试结果,对铜井式铜金矿成因及成矿机制进行探讨。研究认为,铜井式金矿主要形成于燕山晚期(128~121Ma),黄铁矿中流体包裹体的~(3 )He/~(4 )He值为0.112 9~0.120 9R/Ra,高于地壳物质值,低于典型地幔物质值;~(40 )Ar/~(36 )Ar=364.1~458.0,高于大气值,低于地幔值,成矿流体中存在来源于地壳的放射成因Ar;~(4 )He/~(40 )Ar=1.16~3.433,平均2.296 5,略高于地幔值(1.36~2.23),低于典型地壳值(6.4),表明成矿流体中存在地幔He,Ar;同时有地壳He,Ar加入。综上认为,矿床成矿物质和流体具有深源特征,应来自地幔或下地壳,金成矿主要是与燕山晚期浅成—超浅成中酸性侵入岩有关,这些侵入体在侵位过程中与古生代碳酸盐岩地层发生接触交代作用,形成矽卡岩型铜金矿床。     

胶东金青顶金矿床成矿流体来源的黄铁矿微量元素及He-Ar同位素证据

金青顶金矿床是目前国内最大的石英单脉型金矿,其金储量超过50 t,规模为大型。对该矿床成矿流体性质和来源的研究十分必要。笔者通过Ⅱ号矿体主要载金矿物黄铁矿微量元素的研究发现,其Co/Ni为2.317～11.734(平均7.17),显示主要为热液成因;高场强元素(HFSE)特征显示,成矿早期以富F流体为主,主成矿期以富Cl流体为主;稀土配分模式显示成矿物质并不是直接来源于围岩昆嵛山二长花岗岩。对黄铁矿流体包裹体He、Ar同位素特征的研究表明,3He/4He、40Ar/36Ar分别为0.1～2.2 Ra(平均值0.60 Ra),462.7～1 507.5(平均值831),显示成矿流体主要源自地壳,并与深部幔源流体发生了不同程度的混合,且上升过程中有少量大气降水加入。     

Helium-argon isotopic tracing for the Pb-Zn-Ag polymetallic ore deposits in the central-south segment of the Da Hinggan Ling Range

In recent years big strides have been made in the exploration of ores in the central-south segment of the Da Hinggan Ling Range, though some debates still exist on the metallogenesis and sources of ore-forming materials. Pyrite and other sulfides in direct relation to the Pb-Zn-Ag ore deposits were chosen for the He and Ar isotopic analysis of ore-forming fluids, and the first He and Ar isotope data have been obtained from the study region. ^3He/^4He ratios in 14 samples collected from 7 mining districts are 2.17×10^-6-12.52×10^-6, averaging 6.86×10^-6 and their R/Ra ratios are 1.56-9.01 Ra, averaging 4.37 Ra. By projecting the data points onto the ^3He-^4He concentrations diagram, all the points fall near the mantle helium area. The calculated mantle-source helium ratios are within the range of 19.58%-76.96%, with an average of 49.52%. Argon isotopic characteristics are close to those of mantle source, indicating that the ore-forming material was transport upwards via the multi-stage evolution of mantle plume and concentrated as ores in the favorable loci of mantle branch structures.     

内蒙古白乃庙铜-金-钼矿床成矿机制——来自流体包裹体和He-Ar同位素的证据

白乃庙铜-金-钼矿是华北板块北缘中段一个重要矿床,其矿化特征既显示斑岩型蚀变特征,同时又表现出明显的后期造山作用改造的特点。本次研究通过系统的流体包裹体显微测温、激光拉曼和气液相色谱分析揭示其成矿流体为中—低温、中低盐度的CO_2(CO)-H_2O-CH_4(C_2H_2+C_2H_4)-NaCl-CaCl_2体系,流体混合作用和CO_2逃逸为成矿主要因素。富还原性流体的存在可能促使气相流体携带大量的Cu、Au等成矿元素迁移至较远点的白乃庙群地层,沿着片理或裂隙沉淀成矿。对不同成矿阶段矿石中黄铁矿的He-Ar同位素组成测试结果显示白乃庙矿床黄铁矿流体包裹体的~3He/~4He比值在0.06~0.71Ra之间,~(40)Ar/~(36)Ar比值为375.5~1436.3,指示成矿体系由不同性质和组成的两个端元流体混合而成,即混入了类似于MORB型地幔端元的高温高盐度流体和富含地壳放射成因氦但具有空气氩同位素组成特征的低温大气降水。白乃庙矿床属受后期造山作用改造的斑岩型铜-金-钼矿床,形成于古亚洲洋板块持续向南俯冲背景。     

江西相山铀矿田深部多金属矿化成矿流体来源:流体包裹体He-Ar同位素证据

江西相山铀矿田西部地区实施的铀矿科学深钻3号孔在深部–700 m发现大量铅锌银多金属矿化脉,垂向上呈"上铀下多金属"的分布特征。本文对深部多金属矿化主成矿阶段的黄铁矿、闪锌矿、方铅矿进行了流体包裹体He和Ar同位素组成测定,结果表明,相山深部多金属矿化主成矿阶段的黄铁矿、闪锌矿和方铅矿具有较一致的He、Ar同位素组成,矿物内流体包裹体的~3He含量范围为4.55×10^–14～1560×10^–14 cm^3·STP/g,~4He含量范围为1.05×10^–7～525×10^–7 cm^3·STP/g,~3 He/~4He为2.98×10^–7～4.96×10^–7,即0.21～0.35 Ra,介于地壳(0.01～0.05 Ra)和饱和大气水(1 Ra)之间,明显低于地幔的~3 He/~4He值(6～9 Ra),⁴⁰Ar浓度为0.969×10^–7～157×10^–7 cm^3·STP/g,⁴⁰Ar/³⁶Ar值为303.7～573.9,略高于饱和大气水的Ar同位素组成,结合矿石和蚀变岩石中Li元素富集特征,本文认为相山西部地区深部多金属成矿流体以地壳流体和大气降水为主,成矿流体富Li元素是He同位素明显高于地壳的原因,可能存在少量幔源流体的加入。另外,通过对比前人研究的该地区铀矿化矿石中黄铁矿He-Ar同位素组成,并结合前人对该地区幔源组分明显参与铀成矿的认识,本文认为多金属矿化和铀矿化成矿流体可能并非同一来源。     

黑龙江三道湾子金矿Au-Ag-Te系列矿物特征及其成矿流体

本文采用光学显微镜、扫描电镜和电子探针对黑龙江省三道湾子金矿中Au-Ag-Te系列矿物碲银矿、碲金银矿、针碲金银矿、斜方碲金矿和碲金矿进行了详细的矿物学研究,本次研究还发现Au2Te的存在。碲化物矿物多呈粒状或脉状分布于石英或硫化物矿物的裂隙中。Au-Ag-Te系列矿物中,Au含量与Ag含量呈负相关性,与Te含量呈弱的负相关性。结合Au-Ag-Te成分共生图解及镜下特征对金银碲化物矿物共生组合进行分析表明Te优先与Ag结合形成碲银矿或碲金银矿,只有成矿流体中Ag被大量消耗后,Te才与Au结合形成针碲金银矿、斜方碲金矿、碲金矿,最后当成矿流体中Te也被大量消耗后,Au才会形成自然金。氦、氩同位素研究表明石英—黄铁矿阶段流体包裹体中3He/4He值为0.01～0.03Ra,金银碲化物阶段3He/4He值为0.08～1.04Ra,指示金银碲化物阶段有大量地幔物质参与。     

湘南新田岭白钨矿床He,Ar同位素特征及Rb-Sr测年

新田岭白钨矿床是湘南W-Sn多金属矿集区中的一个大型矽卡岩型矿床,产于骑田岭岩体北接触带.本文对矽卡岩矿石中1件黄铁矿样品进行了流体包裹体He、Ar同位素测定,获得3He/4He值为4.08 Ra,40Ar/36Ar为342,反映了在矽卡岩矿床的成矿流体中亦有地幔流体的显著参与;运用石英Rb-Sr法获得成矿等时线年龄为(157.4±3.2)Ma(2σ)(MSWD=1.6),87Sr/86Sr初始值为0.71044±0.00012,该年龄值与柿竹园超大型钨多金属矿床及芙蓉大型锡矿等的成矿年龄在测试误差范围内基本一致,表明中侏罗世是湘南地区钨锡成矿的高峰期.     

山东胶东地区盘子涧金矿成矿流体He-Ar同位素地球化学特征

盘子涧金矿地处山东胶东地区蓬莱—栖霞金成矿带南部,是典型的石英脉型金矿,Au品位高,目前对该矿床成矿流体来源的研究尚不深入。在详细的矿相学观察及黄铁矿显微结构研究基础上,对盘子涧金矿主成矿阶段(石英-黄铁矿(绢云母)阶段和金-石英-多金属硫化物阶段)的载金黄铁矿进行了流体包裹体He-Ar同位素组成分析。结果表明:盘子涧金矿载金黄铁矿中流体包裹体的3He丰度为(3.49~8.50)×10^-14 cm^3 STP·g^-1,4He丰度为(2.46~5.06)×10^-8 cm^3 STP·g^-1,3He/4He值为0.8 Ra^1.2 Ra(Ra为大气3He/4He值,Ra=1.39×10^-6),成矿流体表现出以富集地幔为主导的壳幔混合特征;40Ar丰度为(1.02~2.65)×10^-7 cm^3 STP·g^-1,40Ar/36Ar值为896.3~1724.1,是大气饱和水40Ar/36Ar值的2~3倍,与中国东北部幔源岩样品40Ar/36Ar值相近,推测成矿流体主要来源于富集地幔,成矿流体中存在着一定量的地壳放射性成因40Ar,表明地壳流体参与了成矿作用。综上所述,推断山东胶东地区盘子涧金矿成矿流体为以富集地幔流体为主导的壳幔混合流体。     

Helium and Argon Isotopes of the Tertiary Volcanic Rocks, Shandong Peninsula：Significance for Crust-Mantle Circulation

Noble gases have successfully been used to con strain the mantle structure (Allegre et al., 1983),discuss mantle heterogeneity (Ma and Tao, 2002),determine different mantle source components and soon, because of their chemical inertia and isotopicfractionation during the evolution of the earth. Het erogeneities of the subcontinental mantle beneatheastern China have been confirmed by abundant stud ies of mantle magmas and xenoliths, in mineralogy,petrology and isotop…