胶东山后金矿成矿流体及成矿物质来源:来自H-O、Sr-Nd-Pb、He-Ar同位素证据

胶东山后金矿地处招远-平度断裂带南段,规模为大型金矿床。本文在详细的矿相学观察及黄铁矿显微结构研究基础上,对山后金矿主成矿阶段(第Ⅱ、Ⅲ阶段)的石英H-O同位素、载金黄铁矿Sr-Nd-Pb、He-Ar同位素组成进行了系统的分析。测试结果表明,山后金矿载金黄铁矿中流体包裹体的^(3)He/^(4)He为0.45~1.15 Ra,并含有一定量的地壳放射性成因的^(40)Ar,成矿流体显示壳幔混合流体的特征;石英H-O同位素组成也表明,成矿流体可能来自富集地幔流体。^(40)Ar/^(36)Ar值为679.32~804.23,与我国东北部来源于富集地幔样品的^(40)Ar/^(36)Ar特征值相近;H-O和He-Ar的同位素组成均表明,成矿流体很可能来自富集地幔流体。Sr-Nd和Pb同位素组成的分析结果表明,成矿物质可能主要来源于玲珑期花岗岩和郭家岭期花岗岩。

华南下寒武统黑色岩系铂多金属矿中黄铁矿流体包裹体的He-Ar同位素体系

利用惰性气体同位素质谱仪测定了华南下寒武统具代表性的黑色岩系铂多金属矿中黄铁矿流体包裹体的He-Ar同位素组成,发现其~3He/~4He均较低,为0.43×10^(-8)～26.39×10^(-8),R/R_α为0.003～0.189,而^(40)Ar/^(36)Ar为258～287,接近大气饱和水。同位素地球化学示踪研究显示,该矿成矿流体主要由建造水(盆地热卤水)和大气饱和水(海水)组成,基本不含地幔流体或深源岩浆水。黑色岩系铂多金属矿的成矿可能与华南克拉通南缘加里东冒地槽的演化有关。在早寒武世,接受了巨厚沉积的加里东盆地中的建造水由于上覆沉积物的压力,顺层侧向迁移,并沿断裂上升与海水混合而成矿。

骑田岭芙蓉锡矿的成岩和成矿物质来源：锆石Lu-Hf 同位素和矿物包裹体He-Ar同位素证据

本文分析测试了骑田岭花岗岩芙蓉锡矿的各类花岗岩的锆石 U-Pb 同位素年龄和Lu-Hf同位素组成。本区有两期花岗岩，早期角闪石黑云母花岗岩锆石U-Pb谐和年龄为160．0±2．7 Ma，晚期黑云母花岗岩的锆石U-Pb谐和年龄为156．5±1．8 Ma。在晚期矿化的黑云母花岗岩中出现了蜕晶化锆石，蜕晶化锆石强烈富集LREE和U、Th，是典型热液锆石的特征。四个花岗岩锆石的Lu-Hf同位素组成说明骑田岭花岗岩的成岩物质主要来源于下地壳，它们的原始岩浆源于中元古代（1．3～1．5 Ga）下地壳物质的部分熔融，并有部分地幔物质的参与。还分析测定了骑田岭芙蓉锡矿黄铁矿、石榴子石流体包裹体的 He-Ar 同位素组成，其3 He/4 He 比值较低（0．059～0．432），介于地壳和地幔流体3 He/4 He 比值之间，表明芙蓉锡矿的成矿流体主要来源于地壳，同时有部分地幔流体的参与成矿。

粤西大降坪黄铁矿矿床He-Ar同位素和稀土元素组成及成矿物质来源探讨

对大降坪黄铁矿床的Ⅲ、Ⅳ号矿体样品进行了流体包裹体的He-Ar同位素测定，^3He／^4He值在0．13～2．55Ra之间，^40Ar／^36Ar在348-443之间，反映出成矿流体中有地幔流体的侵入．可能是深源地幔的热液沿着大降坪黄铁矿床的逆冲断层进入矿体，对矿体进行了热液改造，分化出Ⅲ号条带状矿体和Ⅳ块状矿体两个不同形态的矿石类型；矿石和围岩的稀土元素的研究结果表明，Ⅲ号矿体和近Ⅲ号矿体围岩及边坡围岩的稀土元素分配曲线基本一致，均表现为铕负异常（8Eu=0．52～0．83），而Ⅳ号块状矿体及近Ⅳ号矿体围岩表现为铕正异常（8Eu=1.03～14．70），可能是受到地幔热液的影响而热液蚀变改造引起的．

内蒙金厂沟梁金矿床流体包裹体的He-Ar同位素地球化学研究

金厂沟梁金矿床是华北陆台北缘大型脉状热液矿床,矿脉类型主要是黄铁矿-石英脉,其次是石英-黄铁矿脉和黄铁矿-黄铜矿石英脉。对其黄铁矿中的流体包裹体He、Ar同位素研究表明:黄铁矿-石英阶段的流体包裹体3He/4He比值为1.03～3.33Ra,40Ar/36Ar比值为296~499;黄铁矿-黄铜矿-石英阶段的3He/4He比值为4.44~5.95Ra,40Ar/36Ar比值为288~312。这种特征揭示,该矿床流体包裹体的稀有气体组成是由地幔、大气水和地壳流体三端元构成;结合矿床地质特征和形成时代,得出该矿床的初始含矿流体源是MORB地幔和俯冲大洋板片,与岛弧/大陆边缘背景产生的玄武质岩浆基本一致,热流体上升到地壳浅部过程可能受到地壳流体和部分大气水混染。

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),^(40)Ar浓度为0.969×10^(–7)～157×10^(–7) cm^3·STP/g,^(40)Ar/^(36)Ar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。

大兴安岭北部比利亚谷铅锌矿黄铁矿Re-Os同位素年龄及He-Ar同位素地球化学特征

比利亚谷铅锌矿位于海拉尔-根河中生代火山盆地北西缘的得尔布干成矿带。该矿床赋存于上侏罗统满克头鄂博组酸性火山岩中,受NW向断裂构造控制,主矿体呈脉状产出。由于缺少适合传统放射性同位素定年的矿物,其成矿时代未得到很好的限定,制约了对矿床成因的认识。本文采用矿床中与矿石矿物密切共生的黄铁矿Re-Os同位素定年技术对比利亚谷铅锌矿的成矿时代进行研究。定年结果显示,热液成因黄铁矿Re-Os等时线年龄为133.4±4.4 Ma,与成矿带内其他铅锌矿成矿时间相似,说明得尔布干成矿带内中生代铅锌银矿床基本形成于同一时代。比利亚谷矿床硫化物包裹体He-Ar同位素分析显示,^(3)He/^(4)He比值为0.02~2.37 Ra,^(40)Ar/^(36)Ar比值为293.5~306,表明主成矿期多金属成矿流体主要为地壳流体和饱和大气水的混合,但有少量幔源成分参与。比利亚谷矿床形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的碰撞后伸展环境,得尔布干成矿带属于蒙古-鄂霍茨克成矿省的一部分。

雅鲁藏布江缝合带造山型金矿床成矿流体特征:来自He-Ar同位素的约束

雅鲁藏布江缝合带造山型金成矿带是近些年来在青藏高原新确立的碰撞造山型金成矿带,成矿流体是一套CO_(2)-H_(2)O-NaCl-CH_(4)-N_(2)体系,以变质水为主。为探讨地幔组分对成矿的影响,本文选取雅鲁藏布江缝合带内邦布矿床和念扎矿床两个大型的造山型金矿为研究对象,对与成矿相关的黄铁矿及胶黄铁矿进行He-Ar同位素分析。结果显示,邦布矿床含金石英脉中黄铁矿中流体包裹体的He和Ar的浓度变化范围较窄,^(3)He/^(4)He为0.59~0.70 Ra,40Ar/36Ar为365.1~423.1;2件胶黄铁矿样品的^(3)He/^(4)He为0.11 Ra及0.19 Ra,^(40)Ar/^(36)Ar为302.1和305.9;念扎矿床石英-多金属硫化物脉中黄铁矿的^(3)He/^(4)He为0.27~0.60 Ra,^(40)Ar/^(36)Ar为370.2~1777.9。雅鲁藏布江造山型金成矿带中造山型金矿成矿流体为壳幔源混合流体,地壳端元主要为变质水,地幔组分在邦布金矿和念扎金矿中的贡献率分别为12.8%~15.2%和5.7%~13.0%;这与藏南拆离系中的金锑成矿作用明显不用,藏南拆离系中的金锑矿床成矿流体主要表现为改造型饱和大气水的特征,未有地幔组分的贡献。

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。

阳山金矿成矿流体的He-Ar同位素示踪

甘肃阳山金矿的成因类型及成矿流体来源多年来颇受关注,本文利用惰性气体同位素质谱仪测定了该矿床黄铁矿和石英样品中流体包裹体He、Ar同位素组成.结果显示,成矿流体的3He/4 He值为0.03～0.08 Ra,指示成矿流体来源于壳源,不含幔源He;40 Ar/36 Ar值为434.1～863.0,稍高于大气饱和水（295.5）,流体中除地壳放射成因Ar外,还有大气Ar,表明大气降水曾参与成矿.结合矿床地质特征,认为阳山金矿成矿流体是以造山作用产生的变质水与经断裂下渗的大气饱和水为主,下渗的大气饱和水与高U、Th含量的花岗岩发生水-岩交换,导致了成矿流体中极低的40Ar＊/4He（0.0227～0.0539）.

河北沽源张麻井铀钼矿床He-Ar同位素示踪

张麻井矿床是产于华北陆块北缘早白垩世流纹斑岩体内的一个大型火山岩型铀钼矿床。为查明该矿床的成矿流体来源,对成矿流体的He-Ar同位素进行了测定。分析结果表明,石英和萤石中流体包裹体的^3He/^4He分别为0.64Ra^6.73Ra和0.02Ra^0.39Ra;^40Ar/^36Ar分别为296.4~362.1和265.7~330.8。成矿流体具有幔源流体和壳源流体混合的特点,且幔源流体具有接近岛弧深部地幔流体的He、Ar同位素组成特征。结合矿床地质和地球化学特征,认为幔源流体的来源与喜山期裂陷玄武岩活动有关。

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。

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。

基于胶东金矿成矿流体He-Ar同位素地球化学特征研究

本文以胶东地区盘子涧金矿为例,结合该地区矿床的地质特征,对成矿流体He-Ar同位素地球化学特征进行研究分析,为进一步探明胶东地区的金矿成矿流体来源及性质提供理论依据。

He-Ar同位素与辉钼矿Re含量对成矿流体来源的示踪意义探讨—以南岭东段石英脉型钨矿为例

通过分析南岭东段石英脉型钨矿成矿流体He-Ar同位素和Re含量数据，认为：南岭东段石英脉型钨矿成矿流体以地壳流体为主，大气降水不同程度参与其中；辉钼矿Re含量明显偏低，显示区内的成矿物质具有壳源的特征。

粤北瑶岭-梅子窝钨矿He-Ar同位素地球化学:对华南燕山期壳幔作用过程与成矿的制约

粤北瑶岭-梅子窝钨矿成矿阶段形成的黄铁矿等矿物流体包裹体的He和Ar同位素丰度及比值分析表明,其4He的含量变化大,为(1.54～2609)×107cm3STP/g,3He的含量为(0.759～3.463)×1012cm3STP/g,3He/4He的比值为0.0043～4.362Ra,介于幔源与壳源He之间;40Ar含量为(0.624～8.89)×107cm3STP/g,40Ar/36Ar比值变化大,在330～2952之间,介于大气氩与壳源或幔源放射性成因氩之间.成矿流体中有幔源He的加入,幔源He的平均含量为22%,最高可达67%,显示幔源流体在成矿过程中起了重要的作用;He和Ar同位素分异说明除幔源流体参与成矿外,富含4He的壳源改造型饱和大气水参与了成矿,成矿流体为幔源流体、壳源岩浆流体和改造型饱和大气水以不同比例混合的流体.幔源流体参与成矿表明,华南燕山中期(约150～160Ma)包括瑶岭-梅子窝钨矿在内的大规模的W,Sn成矿作用是壳幔相互作用的结果.

山东半岛第三纪基性火成岩He-Ar同位素与岩浆起源

应用高温熔融样品释气和静态同位素比值质谱技术，测定了山东半岛济阳盆地及其周边山旺和栖霞第三纪基性火成岩的He—Ar同位素组成．结果表明：古近纪的盆地火山岩和辉绿岩。he丰度变化较大，为（73．70～804．16）×10^-8cm^3STP．g6-1，^3He／^4He比值（0．374～2．959Ra）低于MORB但明显高于大陆地壳值；新近纪碱性玄武岩。He丰度为（42．34～286．72）×10^-8cm^3 STP．g^-1，具有“陆壳型”的^3He／^4He比值（0．013～0．074Ra）．样品还有略高于大气的^40Ar/^36Ar比值（395．4～1428．3），反映着大气型Ar的混染主要发生在地幔源区．基性火成岩低的^3He／^4He比值主要与样品中放射性^4He富集有关，但富集的放射性^4He主要还是继承了地幔源区的特点，说明样品的He—Ar体系可解释为地幔源区MORB型、大气、富放射性^4He组分的三端元混合，由此揭示山东半岛第三纪基性火成岩所反映的地幔源区总体具有低于MORB的He同位素比值．这样的He—Ar同位素特征表明华北东部新生代以碱性玄武岩为主的火成岩不是地幔柱活动产物，而是叠加了不同程度富集地幔组分（EMI）的亏损软流圈地幔部分熔融的产物．

广西大瑶山社垌钨多金属矿床He-Ar、H-O同位素特征及其地质意义

社垌钨多金属矿床位于大瑶山隆起区东南部,是近年来发现并受到广泛关注的大型矿床,目前对其成矿流体来源,尤其是否存在壳幔相互作用机制尚缺乏深入认识。通过对矿区流体包裹体He-Ar、H-O同位素的研究,结果显示,矿区斑岩型铜矿的~3He/~4He为0.7~1.46 Ra,^(40)Ar/^(36)Ar为294.02~316.96;石英脉-夕卡岩型钨钼矿~3He/~4He为0.46~0.67 Ra,^(40)Ar/^(36)Ar为303.83~388.62,成矿流体δD_(V-SMOW_介于-84‰^-61‰,δ^(18)O_(H_2O)为-0.48‰~5.09‰,表明石英脉-夕卡岩型钨钼矿和斑岩型铜矿成矿流体主要为岩浆水,成矿后期有较多大气饱和水的混入,成矿过程均有不同程度的幔源流体参与,前者的成矿流体幔源He含量为10.7%~15.5%,后者成矿流体幔源He含量达16.3%~33.9%。幔源流体加入是由矿床所处的大地构造背景所决定的,石英脉型钨钼成矿幔源流体的加入是由于扬子板块和华夏板块于加里东晚期发生碰撞导致地幔物质上涌而产生,斑岩铜矿地幔流体的混入则因为燕山晚期大陆边缘持续伸展、钦杭结合带较为薄弱而产生强烈壳幔相互作用而形成。

胶东夏甸金矿成矿流体及成矿物质来源：H-O、He-Ar、Sr-Nd-Pb同位素证据

夏甸金矿是胶东金矿集区中一处大型焦家式矿床。文章在详尽的岩相学和矿相学研究基础上,对该矿床进一步开展了H-O同位素并首次开展了He-Ar和Sr-Nd-Pb同位素示踪研究,为该矿床成矿流体及成矿物质来源提供了新的制约。石英中流体包裹体的H-O同位素(δDV-SMOW=-102.3‰^-93.9‰,δ18OH2O=-0.2‰~1.6‰)揭示出成矿流体主要为富集地幔流体,并有少许大气降水加入;黄铁矿中He-Ar同位素[3He/4/He=0.58×10?6~1.90×10?6(0.42~1.36Ra),40Ar/36Ar=724.7~1358.4]同样表明成矿流体以富集地幔流体为主导;矿石及蚀变岩的Nd-Pb同位素既不同于围岩花岗岩,也不同于基底变质岩,与胶东地区中生代软流圈地幔起源的玄武岩也相差甚远,而与胶东地区中生代富集岩石圈地幔起源的煌斑岩相一致,但它们的初始87Sr/86Sr比值明显高于煌斑岩,甚至高于围岩花岗岩。Sr-Nd-Pb同位素特征表明成矿流体及成矿物质来源于富集岩石圈地幔,并在其上升过程中与基底变质岩发生了相互作用。

湖南古台山金锑矿床成矿流体He-Ar、Sr同位素地球化学及深部找矿意义

古台山矿床是雪峰弧形构造带中段颇具代表性的石英脉型金锑矿床。矿床位于白马山复式岩体的外接触带,主要赋存于南华系长安组和板溪群五强溪组。本文对古台山矿床载金矿物毒砂流体包裹体氦、氩同位素和含矿石英流体包裹体铷、锶同位素进行了分析。He-Ar同位素分析显示,成矿流体的3He/4He为0.011~0.038 Ra,40Ar/36Ar值为414.4~732.6,表明成矿流体主要为地壳流体,同时有部分大气降水的加入。Sr同位素分析显示,含矿石英流体包裹体87Rb/86Sr变化于0.013~0.956,87Sr/86Sr变化于0.72529~0.73245;利用前人获得的成矿年龄(223.6 Ma)进行了初始锶同位素组成的返算,获得其ISr-223.6变化于0.72360~0.73167,平均0.72744。通过与印支期白马山岩体、板溪群等相关地质体锶同位素组成对比,认为古台山矿床成矿流体不可能单独来源于岩浆,而是岩浆流体运移过程中与来自基底具有高锶同位素比值的碎屑岩水岩相互作用的结果。He-Ar同位素揭示矿区深部及周缘地区板溪群具有更好的资源潜力。