黑龙江省老柞山金矿床地质、碳-氢-氧和硫-铅多元同位素特征及矿床成因探讨

老柞山金矿床是中国东北地区的一座大型金矿床,产于兴蒙造山带东段佳木斯地块中部,是一个经历古亚洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋、古太平洋俯冲叠加与转换的复合构造区。为了揭示成矿流体性质与组成,以及成矿物质来源,系统开展了成矿体系矿物流体包裹体的碳-氢-氧和矿石矿物硫-铅同位素研究。结果显示:δ^(13)C_(PDB)=3.932‰~5.390‰,δ^(18)O H_(2)O=2.17‰~5.60‰,δD=-90.569‰~-90.482‰,指示成矿流体主要来源于深部岩浆,成矿晚阶段伴随大气降水的混入,并与麻山群碳质岩系发生了一定程度的交换反应;矿体硫化物的δ^(34)S为3.3‰~5.1‰,矿化蚀变带硫化物的δ^(34)S为3.9‰~5.3‰,混合岩与花岗岩中硫化物的δ^(34)S为3.5‰~5.2‰,指示成矿流体性质为相对弱还原性;矿石矿物的^(206)Pb/^(204)Pb=18.165~18.571、^(207)Pb/^(204)Pb=15.452~15.613和^(208)Pb/^(204)Pb=37.764~38.396,岩浆岩的^(206)Pb/^(204)Pb=18.151~18.655、^(207)Pb/^(204)Pb=15.526~15.634、^(208)Pb/^(204)Pb=37.855~38.050。指示矿体和岩体具有同源性或成矿物质来自岩浆岩。根据与矿化密切相关的花岗闪长岩是下地壳部分熔融产物,可进一步推断成矿物质为壳源。结合矿床地质特征,认为老柞山金矿床为弱还原矽卡岩型金矿床。

黔东松桃嗅脑铅锌矿床成矿物质来源:稀土元素与碳、氧、硫、铅同位素制约

贵州松桃县嗅脑铅锌矿床与湖南花垣超大型铅锌矿床毗邻,是黔东地区具有代表性的铅锌矿床之一。在研究该矿床稀土元素与碳、氧、硫、铅同位素特征的基础上,探讨了成矿流体与成矿物质来源。嗅脑铅锌矿床矿石的稀土元素组成具有总稀土(ΣREE范围为2.03×10^(-6)～3.01×10^(-6))含量低、轻稀土富集、较高的LREE/HREE值、Eu和Ce均呈不同程度负异常等特点,与碳酸盐围岩的稀土配分模式较为一致,表明成矿物质有一部分可能来源于围岩。成矿期方解石的δ^(13)C_(PDB)值(-1.23‰～0.42‰)和δ^(18)O_(SMOW)值(15.35‰～19.51‰)均略低于碳酸盐围岩的δ^(13)C_(PDB)值(-0.79‰～2.39‰)和δ^(18)O_(SMOW)值(18.81‰～21.50‰),表明成矿流体与围岩发生水-岩反应导致了成矿期方解石的沉淀,成矿流体中的碳来源于碳酸盐围岩。硫化物δ^(34)S值变化范围为26.3‰～34.9‰,以富含重硫为主,表明硫来源于碳酸盐地层中硫酸盐的热化学还原作用(TSR)。硫化物铅同位素变化范围较小且组成均一,^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb、^(208)Pb/^(204)Pb值分别为17.952～18.262、15.641～15.811、38.015～38.663,表明铅主要来源于上地壳,并且具有高铅锌含量的下伏地层为成矿提供了大量金属物质。

豫西熊耳山地区吉家洼金矿床成矿物质来源探讨——碳、氧、硫、铅同位素地球化学证据

吉家洼金矿床位于豫西熊耳山金多金属矿集区中西部,矿体产出受断裂构造控制,属构造蚀变岩-石英脉型金矿床。为了查明吉家洼金矿床的成矿物质来源,本次对矿床的碳、氧、硫、铅等同位素进行了系统研究。研究结果表明,吉家洼金矿的δ^(13)C_(V-PDB)介于-10.3‰^-7.7‰之间,δ^(18)O_(V-SMOW)介于14.2‰~17.8‰之间,表明成矿流体中的碳来源于岩浆。硫化物δ^(34)S值介于-20.4‰^-5.4‰,表明硫来源于早白垩世花山花岗岩基,造成硫化物的δ^(34)S值呈现出较大负值的原因可能是在成矿过程中成矿流体物理化学条件的变化引起硫同位素发生分馏所致。铅同位素组成为^(206)Pb/^(204)Pb=17.042~18.149,^(207)Pb/^(204)Pb=15.333~15.575,^(208)Pb/^(204)Pb=37.675~38.868,与由新太古界—古元古界太华群岩石重熔形成的早白垩世花岗岩的铅同位素组成相似,具有壳幔混合源的特点。综合碳、氧、硫、铅等同位素的研究结果认为,吉家洼金矿床的成矿流体来源于岩浆热液,并有大气降水的加入;成矿物质主要来源于早白垩世花岗岩,矿床成因属岩浆期后热液脉状金矿床。

胶东辽上金矿床的流体包裹体、氢-氧-碳-硫-铅同位素特征及矿床成因

辽上金矿床位于胶莱盆地东北缘,是胶东东部唯一的超大型金矿床。通过流体包裹体和氢-氧-碳-硫-铅同位素地球化学特征研究,探讨辽上金矿的成因。主成矿阶段流体包裹体完全均一温度变化范围为125~345℃,主成矿温度集中于260~320℃,盐度为2.22%~13.87%NaCl_(eqv),流体密度为0.68~1.02 g/cm^(3),成矿流体属于中—低温度、中—低盐度、低密度,为富含CO_(2)的还原性质热液体系。氢、氧同位素(δD=-82.6‰~-68.9‰,δ^(18) O_(W-SMOW)=-0.24‰~+3.33‰)和流体包裹体成分指示,成矿流体为地幔初生水热液及岩浆热液+大气降水的混合流体。碳、氧同位素组成(δ^(13) C PDB=-2.9‰~-4.7‰,δ^(18) O_(SMOW)=6.9‰~9.6‰,)指示成矿流体中碳来源于花岗岩源区。矿石δ^(34) S介于7.6‰~12.6‰之间,206 Pb/204 Pb值为17.202~17.955,^(207)Pb/^(204)Pb值为15.457~15.577,^(208)Pb/^(204)Pb值为37.729~38.341,指示铅源主要来自下地壳的早前寒武纪变质岩系,可能有少量幔源铅的贡献。研究认为,辽上金矿床是与早白垩世伟德山型花岗岩有关的岩浆热液金矿,与壳幔混合花岗岩浆活动有关的岩浆热液、地幔流体在热隆-伸展构造作用下与大气降水混合产生流体不混溶而成矿。

内蒙古林西县北三段银铅多金属矿床碳、氧、硫、铅同位素特征及成矿物质来源

本文对内蒙古林西县北三段银铅多金属矿床矿体的碳、氧、硫、铅同位素进行了测定,并对其成矿物质来源及演化进行了探讨。矿区样品的δ34S‰变化范围为-0.24‰~2.37‰,平均值为1.29‰,初步认为矿石中的硫主要来源于深部岩浆,并有少量生物还原硫的加入。样品的δ13CPDB变化范围为-4.57‰^-7.33‰,平均值为-5.96‰,δ18O为-3.4‰^-4.8‰,平均值为-4.06‰;δ13CPDB-δ18OSMOW关系表明,矿体中的碳可能主要由基性-超基性岩浆提供,并有部分来源于地层,且受大气水影响明显。铅同位素表明北三段矿床的成矿物质可能由造山带物质和地幔物质两部分提供。

三江多才玛超大型铅锌矿床同位素地球化学及矿源研究

多才玛超大型铅锌矿床是三江北段铅锌铜银多金属成矿带中的典型矿床,其主要硫化物的δ34S值变化范围大,主要集中于-26.72‰^-4.1‰之间,具塔式分布特征;其中,方铅矿的δ34S最高值大于黄铁矿的相应值。这表明成矿过程中硫同位素未达到平衡,硫主要是细菌还原硫酸盐的产物。矿区208Pb/204Pb=38.985~39.253,206Pb/204Pb=18.825~18.918;铅同位素构造环境演化图解和Δβ-Δγ成因分类图解显示铅的来源复杂多样,不仅来自上地壳和造山带,还来自壳幔混合的俯冲带。δ13CV-PDB=1.2‰~6.7‰,而δ18OV-SMOW=16.4‰~23.4‰,碳氧同位素明显来源于海相碳酸盐岩,成矿过程中应伴随有碳酸盐岩的溶解作用。综上,多才玛大型铅锌矿成矿物质来源复杂,碳酸岩围岩和深部物质都有可能提供成矿物质来源,生物作用参与成矿的痕迹明显。

内蒙古二道河铅锌银矿床成矿流体、物质来源及成因探讨

【研究目的】二道河铅锌银矿位于大兴安岭中段,是近年来发现的具有代表性的大型矽卡岩型矿床,通过对该矿床成因的研究将有助于指导大兴安岭中段多金属矿床的勘查工作。【研究方法】本文在野外地质调查的基础上,选取各成矿阶段热液石英进行流体包裹体研究,并结合矿石S、Pb同位素与方解石C、O同位素,探讨该矿床成矿流体及物质来源。【研究结果】二道河矿床先后经历了矽卡岩阶段、石英硫化物阶段、石英碳酸盐阶段。测温结果显示,热液石英中的包裹体以气液两相为主,矽卡岩阶段石英中包裹体均一温度为310~435℃,盐度为11.7%~0.71%NaCleqv;石英-硫化物阶段石英中包裹体均一温度为195~310℃,盐度为12.9%~0.35%NaCleqv;石英-碳酸盐阶段石英中包裹体均一温度为148~195℃,盐度为4.18%~0.35%NaCleqv。方解石C、O同位素显示矿床经历了水岩反应,并有大气降水的加入。矿石硫同位素δ^(34)S为5.4‰~10.0‰,来源于岩浆与地层的混合硫;铅同位素特征参数表明,铅的来源与造山相关的岩浆作用有关,以上地壳铅为主并混合了少量的深源铅。【结论】综上所述,二道河铅锌银矿的成矿流体与物质来源应与蒙古—鄂霍茨克洋闭合造山后伸展导致的大规模岩浆作用有关。

青海多日茸铅锌多金属矿床成矿流体特征及矿床成因

青海多日茸铅锌多金属矿床是我国重要的铜铅锌多金属矿产资源基地之一,但该矿床形成机理研究尚浅,制约了对矿床特征的认识。为了科学评价研究区矿产资源,在收集前人区域成果的基础上,开展野外地质调查,分析成矿流体性质,探讨矿床成因。研究结果表明:包裹体主要为气液两相包裹体和纯CO2包裹体,包裹体流体属于H2O-CH4-N2-NaCl体系,表明成矿流体为低温、中低盐度、低密度流体。碳、氧、硫和铅同位素特征分析表明成矿流体来源于深部。多日茸铅锌多金属矿床大体经历了四大形成过程,为浅成低温低盐低密度铅锌多金属矿床。

北祁连干沙鄂博稀土元素矿床地质和矿床地球化学特征

干沙鄂博稀土元素矿床位于北祁连造山带中段,是该地区唯一大型稀土元素矿床。矿体产于早泥盆世碱性岩体及其接触带中,围岩蚀变表现为霓长岩化、碳酸岩化和萤石化,矿石类型主要为霓辉正长岩型和霓辉正长斑岩型,矿物组合为氟碳钙铈矿+黄铜矿+霓辉石+钠长石+钠闪石+萤石+方解石。通过详细的岩相学和矿相学观察,划分出4个成矿期,包括岩浆成矿期(Ⅰ)、早期热液成矿期(Ⅱ)、晚期热液成矿期(Ⅲ)和表生成矿期(Ⅳ)。其中,早期热液成矿期为主成矿期,包括3个成矿阶段:霓石-钠长石-氟碳钙铈矿阶段(Ⅱ_1)、钠闪石-氟碳钙铈矿阶段(Ⅱ_2)、霓石-方解石-氟碳钙铈矿阶段(Ⅱ_3)。脉石矿物石英的δ^(18)O值为7.3‰～11.3‰,δD值为-89.4‰～-68.8‰,δ^(13)C_(V-PDB)值为-10.5‰～-7.9‰,表明成矿流体以岩浆热液为主,有大气降水的参与。矿石中硫化物δ^(34)S_(V-CDT)值介于-7.1‰～-1.3‰之间,平均-4.4‰,总硫同位素δ^(34)S_(ΣS)为-3.9‰;矿石硫化物铅同位素组成基本一致,^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb和^(208)Pb/^(204)Pb比值分别为18.417～18.524、15.637～15.769和38.425～38.863,与矿区早泥盆世含矿碱性岩体岩石铅同位素组成十分相似,推测成矿物质主要来源于该碱性岩体。

论地幔流体参与大水金矿成矿的可能性

通过对大水金矿时空分布及元素地球化学特征的分析研究,探讨了地幔流体参与大水金矿床成矿的可能性。大水金矿属于川甘陕"金三角"矿集区的一个组成部分,在时空分布上受深大断裂、壳幔混合源岩浆岩的控制,是西秦岭地区勘查发现的大型金矿床之一。研究表明,矿石及贯穿于整个成矿过程中的方解石脉的稀土配分模式总体具相对富集轻稀土的特征。流体包裹体显微测温显示矿床的成矿温度范围为105℃~400℃。包裹体(方解石)气相成分主要为CO2和H2O,液相成分中阳离子以K+为主,Na+次之;阴离子以SO42-为主,Cl-次之。矿物黄铁矿的δ34 S为-1.8‰^+4.1‰,平均值+2.4‰,反映成矿流体中硫部分来源于地幔。热液方解石的碳、氢、氧同位素组成反映成矿流体既有来自地幔的流体,也有来自岩浆岩、地层的流体,还有明显大气降水的加入。硅化灰岩矿石及硅质岩矿石的硅同位素组成具深部或岩浆热液和热水来源的特点,其氧同位素组成具火成石英来源的特点。矿石铅与矿区岩石铅(灰岩和脉岩)的铅同位素组成比较相近,在铅同位素构造模式图及Δγ-Δβ成因分类图解中,铅属壳幔混合铅。综上可知,矿床在成矿作用过程中存在地幔流体活动。