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。

地幔流体参与胶东金矿成矿作用的氢氧碳硫同位素证据

胶东地区金矿床可以分为三种类型,即石英脉型、破碎蚀变岩型和胶(州)—莱(阳)盆地北缘拆离带中的角砾岩型。挑选玲珑、焦家、三山岛、仓上、望儿山、大尹格庄、邓格庄、蓬家夼、发云夼和大庄子10个矿床中成矿主期的黄铁矿、绢云母和钾长石进行了硫、氢、氧同位素测试,还对个别矿床成矿晚期的碳酸盐矿物进行了碳、氧同位素测定,同时对比测定了玲珑花岗岩和郭家岭花岗闪长岩中黑云母和钾长石的氢、氧同位素,结果表明这些金矿虽然产出形式有差别,但都是同一深部流体库中流体上涌、与围岩发生强烈水岩反应和与地壳流体混合,通过交代和沉淀成矿。胶东金矿在形成时代上晚于侏罗纪玲珑花岗岩(160～150Ma)和白垩纪郭家岭花岗闪长岩(130～126Ma),与煌斑岩墙及其他中基性岩墙同时生成(121～114Ma),两者具有富CO2流体和伴随着以钾交代为特征的蚀变作用,都是中生代岩石圈快速减薄过程的地壳浅部响应。

四川牦牛坪稀土矿床地幔流体成矿的碳、氢、氧、硫同位素证据

选取 2种主要矿石类型———碳酸岩伟晶岩型矿石和重晶石伟晶岩型矿石进行了成矿流体的C、H、O、S同位素测试 ,获得δ13 CV PDB值为 - 3.0‰～ - 5 .6‰ ,δDV SMOW 值为 - 5 7‰～ - 88‰ ,δ18OH2 O VSMOW 值为 8.0‰～ 13.3‰ ,δ3 4 SV CDT值为3.3‰～ 5 .9‰ ,以及方解石的δ13 CV PDB值为 - 6 .9‰和δ18OV SMOW 值为 7.3‰～ 7.4‰。所有这些数据表明 。

中国主要类型锑矿床氢、氧、碳同位素组成及地球化学特征

中国主要类型锑矿床中主要矿物的δ18O值从 +5.2‰～ +2 5.84‰ ,离差值为2 0 .64 ;实测与计算的δ18OH2 O值从 -8.0 3‰～ +1 5.9‰ ,离差值高达 2 3 .93 ;矿物包裹体分析的δDH2 O值变化范围从 -1 2 4 .3‰～ -3 8.0‰ ,离差值达 86.3 ;矿物样品的δ13C值变化范围为 -9.73‰～ +1 .79‰ ,离差值为 1 1 .52。经综合研究后认为锑矿床的成矿流体是多源的 ,既有岩浆水、变质水和大气降水 ,也有地层封存水、海水和吸附水加入成矿流体。因此 ,锑矿床的成因较复杂 ,应根据成矿物质来源、成矿作用等的差异 ,分别研究各类矿床的特征 ,才能较好地指导找矿勘查工作。

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。

羌塘盆地那底岗日地区中侏罗世碳酸盐岩碳、氧、锶同位素与古海洋沉积环境

本文首次利用碳酸盐岩 C,O,Sr稳定同位素探讨了羌塘盆地那底岗日地区中侏罗世海洋沉积环境的演变。测试结果表明 ,该区中侏罗世碳酸盐岩δ1 3C,δ1 8O及 N(87Sr) / N(86 Sr)值分别为 - 3.2 5× 10 - 3～ +3.30 4× 10 - 3,- 11.419× 10 - 3～ - 3.2 8× 10 - 3及 0 .70 70 2～ 0 .70 86 2 ,并伴生了多次升降变化。分析认为 ,δ1 3C值主要受沉积环境的水介质盐度、氧化 -还原条件、生物发育程度及有机质埋藏速率的影响 ;δ1 8O值主要与沉积环境的盐度、温度、海平面升降及沉积期后成岩作用等因素有关 ;N(87Sr) / N(86 Sr)值则由三种不同锶源在海水中的组成比例所决定。因此 ,C,O,Sr同位素组成及演化可以直接或间接地反映古环境的变迁 ,从而为那底岗日地区中侏罗世古海洋沉积环境的分析提供了可靠的地质地球化学依据。

安徽铜陵冬瓜山铜(金)矿床H-O-S-Pb同位素组成及其示踪成矿物质来源

冬瓜山铜(金)矿床中主矿体成层状,受石炭系层位控制,对于其物质来源尚存在较大分歧。为了查明冬瓜山铜(金)矿床成矿物质来源,本文对冬瓜山铜(金)矿床不同类型矿体的氢、氧、硫、铅同位素进行了系统地测定。并将冬瓜山铜(金)矿床与铜陵矿集区内典型矽卡岩型矿床的硫、铅同位素组成进行了对比研究。结果表明:冬瓜山铜(金)矿床不同类型矿体之间具有相同的物质成分来源,不同类型矿体的成矿流体主要来源于岩浆水,硫源均为岩浆硫,且与区域上典型矽卡岩型矿床的硫同位素组成一致,铅同位素特征表明,不同类型矿体铅的来源主要为与岩浆作用有关的幔源铅。

陕西陈家坝铜铅锌多金属矿床C、H、O、S、Sr同位素地球化学示踪

陈家坝铜铅锌多金属矿床为近年来在陕西勉(县)-略(阳)-宁(强)铜金镍矿化集中区新发现的铜铅锌多金属矿床。为了查明陈家坝矿床成矿物质来源,笔者开展了系统的C、H、O、S和Sr同位素地球化学研究。结果表明,陈家坝矿区的围岩的δ^(13)CPDB值范围-0.93‰～1.44‰,平均值为0.35‰,δ^(18)OV-SMOW值范围14.14‰～27.49‰,平均22.1‰,为沉积成因海相碳酸盐岩。脉石矿物白云石的δ^(13)CPDB范围在-0.53‰～-0.89‰,δ^(18)OV-SMOW值范围12.12‰～13.23‰,指示成矿流体中的CO_2主要来自岩浆水,少量CO_2来源于围岩海相碳酸盐岩的溶解作用。成矿流体中δD值范围-91‰～-72‰,δ^(18)OH矿流体以岩浆流体为主。成矿流体与围2岩的水-岩反应是导致该区铜铅锌2矿床中白云石和黄铜矿、闪锌矿和方铅矿矿物沉淀结晶的主要机制。矿石金属硫化物δ34S值范围4.88‰～8.90‰,平均值为7.37‰,介于岩浆硫与海水硫之间,且与矿集区内典型的徐家沟铜矿床矿石矿物δ34S变化区间重叠,表明硫主要来自于岩浆硫,部分硫来自海水硫酸盐。矿石中黄铁矿的初始锶同位素比值87Sr/86Sr比值为0.72,高于赋矿围岩锶同位素比值,接近大陆地壳的87Sr/86Sr比值(0.719),指示了成矿流体流经了雪花太坪组地层,并与其中具有高87Sr/86Sr比值的白云岩进行水岩反应及同位素交换。

内蒙古白乃庙铜矿床稳定同位素地球化学特征及其地质意义

内蒙古白乃庙铜矿床位于中亚造山带温都尔庙加里东增生带铜多金属成矿带,矿床包括南、北两个矿带,南矿带矿体产于白乃庙组绿片岩中,北矿带矿体主要产于加里东期花岗闪长斑岩体内。成矿作用大致分为早、中、晚3个阶段,分别以石英-黄铁矿,石英-黄铜矿、辉钼矿,石英、方解石-方铅矿、闪锌矿组合为标志。同位素测试结果显示:石英流体包裹体中的δ18OH2O值在-3.2‰~5.5‰之间,δD变化范围为-94.2‰^-69‰,随着成矿作用的进行,δD基本不变,δ18OH2O逐渐降低;热液方解石的δ13CPDB为-5.4‰^-2.4‰,δ18OSMOW为-3.1‰~10.9‰,随着成矿作用的进行,δ13CPDB基本不变,δ18OSMOW逐渐降低;硫化物的δ34S值变化范围为-0.6‰^-6‰,显示出幔源硫的特征。碳、氢、氧、硫同位素显示南、北矿带不同成矿阶段流体主要来自岩浆系统,且南、北矿带间没有明显差异,但南矿带流体显示有更多大气降水和壳源物质的加入。结合矿床地质特征分析,认为在加里东期古洋壳经俯冲作用发生部分熔融形成花岗闪长岩岩浆,并沿着裂隙上升到浅部,带来成矿物质,对原始矿源层的成矿物质进行活化富集,在白乃庙岛弧带形成白乃庙斑岩铜矿床。

稀有气体同位素地球化学研究的某些进展

稀有气体的化学惰性使其在示踪成矿流体方面具有明显的优越性,其与碳、氢、氧、硫、锶、钕、铅同位素方法,以及卤素方法等结合使用,不但可以避免单一方法的片面性,还可以相互补充,相互印证,更好地示踪成矿流体的来源与演化,进而探讨矿床的成矿机制。本文归纳了近年来稀有气体同位素与其他同位素体系联合应用的研究进展,及其存在的问题和发展趋势。

安徽省铜陵桂山铜铅锌矿C-H-O-S-Pb同位素地球化学特征及其意义

安徽铜陵桂山铜铅锌矿床是铜陵矿集区沙滩脚矿田内近年来新发现的以铜矿为主，伴生铅锌矿的中小型多金属矿床，该矿床的矿体主要赋存于三叠系南陵湖组灰岩与青山花岗闪长斑岩体接触带附近及花岗闪长斑岩体内。本文在对该矿床地质特征的研究基础上，对代表性（岩）矿石进行碳、氢、氧、硫、铅同位素研究分析，据此约束该矿床的成矿流体和成矿物质来源。研究成果显示，桂山铜铅锌矿床中方解石样品中占δCV-PDB值为-3．2‰～2．0‰间，δ18OV-SMOW为8．3‰～15．2‰间，石英流体包裹体水的δDV-SMOW为-112．6‰～-96．8‰，δ18OV-SMOW为10．5‰～14．7‰，矿石中硫化物δ34S值变化范围为-0．9‰-4．1‰，具塔式分布特征，矿石铅中的。206Pb／204Pb比值为18．409～18．585，207Pb／204Pb比值为15．588～15．703，208Pb／204Ph比值为38．483～38．843，以上指示了桂山铜铅锌矿床的成矿流体主要来源于岩浆水，并有大气降水的加入。分异成矿流体的岩浆可能来源于地幔，且伴有上地壳物质混入的特点。岩浆-地幔的溶解作用，伴有地层中碳质的混入。

随县黄家沟—尖水田钼矿床稳定同位素特征及其意义

随县黄家沟—尖水田钼矿床处于东秦岭钼矿聚集区和西大别钼矿聚集区之间的桐柏造山带内,矿体赋存于随县北部桐柏山隆起带的桐柏杂岩中呈条带状、透镜状分布的表壳岩内。通过对钼矿石中的黄铁矿硫同位素的测试分析及钼矿石中石英包裹体内的C、H、O同位素组成的分析,认为硫同位素δ34S值变化范围在0.6‰~3.2‰,平均值为2.1‰,组成变化范围窄,接近"陨石硫";钼矿石中石英包裹体的δ^(13)C_(V-PDB)介于-25.2‰^-10.4‰,δ^(18)O_(V-SMOW)介于6.6‰~11.4‰,δD值介于-72.7‰^-59.1‰。表明钼矿成矿物质来源于深部,成矿流体为岩浆水与大气降水的混合产物,稳定同位素组成范围与东秦岭钼矿带中主要的斑岩型钼矿床、大别山北麓钼矿床来源基本一致,而矿区内出露的花岗岩体则与钼的成矿作用关系不大,推测成矿流体可能与隐伏花岗岩体有关。

广东大宝山多金属矿床同位素特征研究及其意义

热液矿床中硫的来源主要有三种:地幔硫、地壳硫和混合硫。在成矿热液的水-岩反应过程中,岩石中硫在转移进入成矿热液时,其硫同位素组成仍能保持源岩的同位素组成,因此可以根据矿床中硫化物的δ34S所获取的成矿溶液的总硫同位素组成,判断矿床中硫的来源。碳-氢-氧同位素、铅同位素亦能判断矿床成因和大地构造位置。本文对大宝山多金属矿硫同位素、氢-氧同位素、碳-氧同位素、铅同位素进行了系统的分析。

稳定同位素地球化学及其在矿床研究中的应用

第四讲 硫同位素地球化学(续) (五)硫同位素分镏的动力学效应 前面讲的是硫同位素分馏的热力学效应,它叙述了在达到平衡条件下,各物相间硫同位素的分馏及物理化学环境(温度、氧逸度、酸碱度等等)对硫同位素分馏的影响,本节将讨论在运动过程中,同位素的物理化学性质差异所引起的同位素分馏效应——动力学效应。

西秦岭寨上金矿床地球化学特征及成因机制研究

寨上金矿床共发现金矿脉22条,金矿体19条。通过氢、氧同位素分析得出:该区成矿流体水具有多来源特征。δ34S的组成特点可能反映了硫源为岩浆硫和地层硫的混合。碳的来源主要由海相沉积碳酸盐岩经溶解作用和花岗岩岩浆热液提供。矿石稀土元素并没有完全继承围岩的特征。成矿流体具有以下特征:成矿流体为中低温、低盐度、低密度、多期次活动的流体。金矿成矿是在300Ma之后燕山晚期形成的。成矿热液中,金主要以硫化物配合物的形式迁移。成矿流体与围岩发生充分的物质交换后,运移到裂隙发育部位,并因为流体的混合和围压突然降低,成矿流体产生强烈的沸腾作用,使成矿物质沉淀富集成矿。

准噶尔北缘老山口铁铜金矿床成矿流体及成矿机制

老山口铁铜金矿床位于准噶尔北缘,铁铜金矿化主要呈块状、团块状、脉状、角砾状、细脉浸染状产于闪长(玢)岩和玄武质火山岩的接触带中。矽卡岩阶段石榴子石以发育熔融包裹体和流体包裹体为特征,退化蚀变阶段绿帘石主要发育液相包裹体,石英-硫化物-碳酸盐阶段的方解石主要发育液相包裹体、含子矿物包裹体和含CO2三相包裹体。早期矽卡岩阶段流体包裹体均一温度变化于205~550℃及大于550℃,主要集中在220~470℃和大于550℃,盐度w(NaCleq)介于7.02%~17.96%,峰值为7.5%和16%,密度为0.60~1.00 g/cm3。退化蚀变阶段,均一温度变化于212~510℃,峰值为220℃,盐度w(NaCleq)介于6.16%~21.04%,密度为0.60~0.95 g/cm3。石英-硫化物-碳酸盐阶段,均一温度变化于150~380℃,在160℃和220℃出现峰值,盐度w(NaCleq)介于13.4%~18.47%,密度为0.75~1.10 g/cm3。石榴子石和方解石的δ18OSMOW值为5.2‰~17.8‰,δ18O水值为-2.4‰~3.5‰,δDSMOW值变化于-144.0‰^-84.0‰,表明成矿流体主要为混合的岩浆水和大气降水。方解石的δ13CPDB值变化于-6.8‰^-3.5‰,δ18OSMOW值为11.6‰~17.8‰,暗示成矿流体中碳主要来自闪长质岩浆,少量来自碳酸盐岩。黄铁矿δ34S值集中在0~3‰,结合稀土元素特征,表明硫主要来自于与矿体空间关系密切的闪长质岩浆。结合野外地质特征,认为铁矿成矿作用与矽卡岩的退化变质作用有关。

青藏高原东南缘哀牢山大坪金矿成矿流体演化

大坪金矿是青藏高原东南缘哀牢山构造带中的大型石英脉型金矿床,由北矿区和南矿区组成。北矿区和南矿区的成矿流体包裹体均一温度及其氢、氧、硫同位素、气液相成份的测试结果表明其成矿温度为:187～329℃(平均为281℃)和168～338℃(平均为264℃)、氢同位素组成(δDV-SMOW)为:-70‰～-81‰和-71‰～-86‰、氧同位素组成(δ18OH2O)为:2.9‰～9.8‰和3.5‰～5.1‰、硫同位素值(δ34S)为:0.7‰～15.5‰和10.6‰～15.8‰。在氢-氧同位素图解上,所有样品均落在岩浆水和地下水趋势线之间。其中,北矿区样品更靠近岩浆水区域,部分样品落在岩浆水区域内,南矿区相对靠近地下水区域。流体包裹体成份分析表明,气相成份主要为H2O和CO2,其次为N2,并含有少量CH4、C2H2、C2H4、C2H6和CO;离子成份主要为K+、Na+、Ca2+、Cl-和SO42-,及少量NO3-、Mg2+、F-和Br-。含金石英脉ESR定年数据揭示了北矿区成矿时代为27.2～29.1Ma,南矿区为17.3～22.1Ma。总体来看,北矿区成矿时代要早于南矿区;北矿区成矿流体是以岩浆流体为主,并有少量地下水混入,而南矿区成矿流体中地下水的参与程度要大于北矿区;成矿流体具有从北矿区向南矿区、从早到晚以及从深部向浅部,岩浆流体组分相对减少,地下水组分逐渐增加的演化趋势。

内蒙古黄岗锡铁矿床流体包裹体特征及成矿机制研究

黄岗锡铁矿床是大兴安岭南段多金属成矿带内的一个重要的矽卡岩型矿床。下二叠统大石寨组及黄岗梁组是矿区的主体含矿层位,矿体总体顺层分布,空间上与矽卡岩密切相关。矿床的形成经历了矽卡盐阶段、退化蚀变阶段、石英硫化物阶段和碳酸盐阶段。对不同成矿阶段的石榴子石、绿帘石、角闪石、石英、方解石和萤石中流体包裹体所进行的岩相学和显微测温研究表明,与成矿有关的包裹体类型主要有硅酸盐熔融包裹体、H2O-NaCl型包裹体、CO2-H2O±CH4型包裹体和CO2-H2O-NaCl型包裹体。成矿早阶段以硅酸盐熔融包裹体和H2O-NaCl型包裹体为主,晚阶段出现少量CO2-H2O±CH4型包裹体和CO2-H2O-NaCl型包裹体。从早期到晚期4个阶段的均一温度分别为(257~432℃、>550℃)、322~403℃、202~304℃、153~221℃;盐度w(NaCleq)为(12.13%~19.88%、>66.8%)、16.43%~22.34%、1.74%~14.77%、1.74%~11.9%。成矿流体的均一温度和盐度w(NaCleq)主要为220~432℃和1.74%~22.34%,属于高-中温、中-低盐度流体。流体包裹体的气相成分以CO2和H2O为主,其次为N2、O2和CH4,有少量C2H2、C2H4和C2H6;液相成分中,阳离子以Na+、K+为主,其次为Ca2+、Mg2+,阴离子以Cl-、SO24-为主,其次为F-,还含有少量Br-、NO-3。氢、氧同位素特征显示,前3个成矿阶段成矿流体的δ18OH2O值为-6.0‰~9.8‰,δDV-SMOW值为-116‰^-73‰,表明成矿流体主要为岩浆水;碳酸盐阶段成矿流体的δ18OH2O值为-10.9‰^-1.6‰,δDV-SMOW值为-104‰^-101‰,表明在成矿后期混入有部分大气降水。方解石的δ13CPDB值为-11.706‰~1.1‰,表明流体中的碳主要由岩浆-地幔经溶解作用所提供,且受到低温蚀变作用和大气降水的影响。硫化物的δ34SV-CDT值为-4.3‰~2.7‰,表明成矿物质主要来源于深部,可能受到后期成矿作用的叠加和改造。流体的降压沸腾和相分离,以及流体混合作用可能是成矿的主要原因。