豫西公峪金矿床流体包裹体及其He、Ar、S、H、O同位素组成对成矿流体来源的示踪

豫西公峪构造蚀变岩型金矿床位于熊耳山东南缘祁雨沟金矿田内,矿体赋存于北东向断裂破碎带内。为探讨成矿流体的来源,尤其是地幔流体参与成矿的程度,选择13件主成矿期的矿石样品进行了系统研究,测定了公峪构造蚀变岩型金矿床成矿系统的温度及其 S、H、O 同位素和惰性气体 He、Ar 同位素组成。对保存于石英中的原生包裹体进行的详细研究结果表明:公峪构造蚀变岩型金矿床中含有丰富的包裹体,其类型复杂多样,有气体包裹体、气液包裹体、液体包裹体、含 CO_2包裹体四种类型。包裹体的均一温度变化范围较宽,在120℃～440℃之间均有分布,可进一步分为150℃～190℃、210℃～250℃和290～350℃三个区间,但主要集中于150℃～250℃的范围内。结合显微镜下观测载金矿物特点,推测金矿的形成温度区间主要在150℃～250℃之间。冰点变化范围较大,在-0.2℃～-9.6℃之间,对应的盐度在0.53wt%～13.51wt%之间。稳定同位素结果表明:硫化物的δ^(34)S 值变化于-1.7‰～2.2‰之间,与陨石硫的δ^(34)S 值接近,反映为深源;成矿Ⅰ阶段流体的δD 值为-68‰～-86‰,δ^(18)O_(H_2O)为+3.5‰～+4.5‰,Ⅱ阶段流体的δD 值为-67‰～-84‰,δ^(18)O_(H_2O)为-3.7‰～+2.6‰,反映成矿流体主要有两个来源,Ⅰ阶段以深源水为主,Ⅱ阶段有大量大气降水混入。氦氩同位素研究表明:公峪构造蚀变岩型金矿床黄铁矿流体包裹体的~3He/~4He 比值为1.05～3.17R/Ra,高于地壳的~3He/~4He 比值100余倍,但明显低于地幔流体的~3He/~4He 比值;^(40)Ar/^(36)Ar=298～391,略高于大气氩的同位素组成;^(40)Ar/~45He 比值0.08～0.35,平均为0.20,与地壳^(40)Ar/~4He 比值一致。He、Ar 同位素组成特征显示了公峪金矿床成矿流体以大气降水为主,但同时有地幔流体成分,推断金矿床成矿作用与地幔活动有着密切的关系。通过与祁雨沟隐爆角砾岩型金矿床的对比研究,认为虽然祁雨沟金矿和公峪金矿赋存于不同的构造环境中,但是流体包裹体及其同位素研究结果显示了二者的成矿作用具有一致性,他们应属于同一成矿系统的产物,均与燕山晚期岩浆热液活动有关,可能为同源、同期、不同构造空间的演化产物。

新疆肯登高尔铜钼矿地质和S、Pb、O、H同位素组成及Re-Os测年

肯登高尔是新疆西天山备受关注的一处铜钼矿,它处于博罗霍洛古生代岛弧带。矿体呈板状、不规则脉状和透镜状产在晚石炭世花岗闪长岩与上石炭统碳酸盐岩外接触带矽卡岩中,矿石中金属矿物以黄铜矿、辉钼矿为主,脉石矿物以透辉石、钙铁榴石为主;硫化物矿物呈自形晶或他形结构,网脉状、浸染状分布于矽卡岩中。内生成矿作用明显经历了矽卡岩和石英-硫化物2期。肯登高尔铜钼矿石中辉钼矿、黄铜矿的δ34SV-CDT值介于-0.55‰～1.90‰,集中在零值附近;206Pb/204Pb=17.963～18.256,207Pb/204Pb=15.549～15.605,208Pb/204Pb=36.802～38.271;成矿物质显示上地幔与下地壳混合来源特点。石英-硫化物铜钼矿石中石英的δ18OH2O(V-SMOW)=-2.82‰～3.65‰,δDH2O(V-SMOW)=-96‰～-82‰,显示成矿流体为岩浆水并有大气降水的混合。铜钼矿石中辉钼矿的w(Re)介于11.13～59.72μg/g,Re-Os等时线测年获得(313.9±2.5)Ma的晚石炭世成矿年龄。铜钼成矿与早石炭世中期依连哈比尔尕小洋盆向南俯冲有关。

川滇黔地区铅锌矿床稳定同位素地球化学研究现状综合分析

川滇黔接壤区是中国重要的铅锌多金属成矿区,目前已经发现了会泽、天宝山、大梁子等超大型-大型铅锌矿床。文章通过系统总结分析区域内铅锌矿床稳定同位素(C、H、O、S同位素)数据,结合区域构造控矿特征,表明成矿热液的碳、氧主要来源于碳酸盐岩围岩,个别矿床可能有有机碳或幔源碳参与成矿作用。黔西北地区从靠SE侧威宁-水城构造带上的铅锌矿床至NW侧垭都-蟒硐构造带上的铅锌矿床,方解石的δ^(13)CV-PDB值从0.6‰~2.5‰转变为-5.3‰~1.5‰,δ18OV-SMOW值从23.3‰~25.5‰转变为11.3‰~20.9‰,均显示出逐渐变小的趋势;SN向小江断裂带内各矿床表现出线性关系,并且具有向δ^(13)CV-PDB、δ^(18)OV-SMOW都亏损的方向偏移趋势,NE向断裂带内的各矿床C、O同位素则表现为集中一致的分布特征。H、O同位素显示成矿流体具有建造水(热卤水和油田卤水)特征,部分可能有大气降水、变质水和岩浆水参与成矿作用。矿床硫源主要为同时代海水硫酸盐的热化学还原(TRS)形成的还原硫,个别矿床细菌还原硫酸盐(BSR)形成的富含轻硫的油气藏中的H2S可能为成矿过程提供了部分硫来源。黔西北地区铅锌矿床S同位素组成具有从SE侧至NW侧向轻硫方向偏移的趋势,SN向小江断裂带内铅锌矿床S同位素组成较为集中一致,NE方向断裂带内铅锌矿床S同位素则具有从SW侧至NE侧向轻硫方向偏移的趋势,TSR的反应强度和反应速率降低可能是导致向轻硫方向偏移的重要原因之一。

南岭东段园岭寨斑岩型钼矿成因——流体包裹体和稳定同位素证据

园岭寨钼矿是南岭地区发现的首例大型斑岩型独立钼矿床,目前查明钼金属量达20万t.矿体主要产出在园岭寨花岗斑岩与寻乌组变质岩的内外接触带中.为了揭示矿床成矿流体的成分、性质、来源和成矿物质来源,探讨矿床成矿机制,开展了详细的矿床流体包裹体和稳定同位素研究.研究表明,矿床石英脉中包裹体主要呈群、星散状随机分布或均匀分布,部分呈带状分布,一般集中在4～15μm,形态多样,主要有负晶型、椭圆形、长条形和不规则形等.包裹体类型主要有纯气或纯液相包裹体、两相型包裹体(富气包裹体、富液包裹体)、含子矿物多相包裹体、含液相CO?气液三相包裹体.成矿流体以富含Na?、Ca?、Cl-、SO?2-、H?O、CO?、H?等为特征,为CO?-H?O-NaCl(CaCl?)体系,且有较强的还原性.包裹体均一温度主要集中在170～350?C,平均值为257?C,盐度NaCleq主要集中在1.40%～12.97%,流体密度为0.687～0.973 g/cm3,平均值为0.848 g/cm3,成矿流体总体上属于贫F富Cl的中高温、中低盐度、低密度的成矿流体,且富Cu、Mo、Sb、Bi等中高温成矿金属元素,相对富Co、Ni,暗示可能与深部或地幔流体有某种联系.成矿阶段石英流体包裹体的δDV-SMOW值范围为-50.2‰～-43.5‰,δ18O水值范围为2.69‰～5.69‰,为岩浆水和天水混合作用的结果.不同金属硫化物的δ34S的变化范围为-1.5‰～1.6‰,表明硫的来源比较单一,以深源硫为主.流体不混溶(减压沸腾)和不同流体混合为园岭寨钼矿形成的主要成矿机制.

新疆西天山莱历斯高尔-3571斑岩铜钼矿田地质地球化学和成矿年代

新疆西天山斑岩型矿床面临找矿攻坚,重要铜钼矿化研究十分必要。近年在毗邻莱历斯高尔钼矿新发现3571铜矿,构成重要铜钼矿田。研究认为,莱历斯高尔-3571铜钼矿田形成于准噶尔洋壳向南俯冲在哈萨克斯坦—伊犁板块东北缘形成的早石炭世陆缘弧环境中。矿田内强烈角岩化的志留系粉砂泥岩中侵入了花岗闪长斑岩小岩体群,伴随陆缘弧构造-岩浆-热液过程发生了铜钼矿化。铜钼硫化物矿体呈脉状、板状和透镜状产在花岗闪长斑岩体顶部或边部、接触带和附近围岩中。从岩体到围岩,热液蚀变具有从钾硅酸盐化到绢云母化、再到青磐岩化的分带性,铜钼硫化物矿化显示从浸染状、细脉浸染状、细脉网脉状等矿石构造变化。矿石中金属矿物主要为辉钼矿、黄铜矿、磁黄铁矿、斑铜矿、黄铁矿等,斑岩型铜钼矿化特征明显。花岗闪长斑岩高硅、低镁、富铝、富碱、高钾,Rb、Ba、Th等大离子元素富集和Ta、Hf、Zr、Sm、Sr、Y、Yb等高场强元素亏损,微量元素洋中脊花岗岩标准化分布曲线与陆缘弧花岗岩分布型式相似;岩体的平均∑REE为133.84×10-6,ISr为0.707 9～0.710 3,εNd(t)为-0.61～-3.71,明显低于地壳重熔S型花岗岩,初始岩浆属壳幔混源或下地壳源。铜钼硫化物矿石δ34SV-CDT=2.7‰～4.3‰,206Pb/204Pb=18.099 7～18.258 8,207Pb/204Pb=15.605 2～15.624 2,208Pb/204Pb=38.124 5～38.307 8,成矿金属元素来自上地幔和下地壳,与陆缘弧岩浆直接有关;成矿晚阶段流体δ18OH2O V-SMOW=-1.33‰～5.46‰,δDH2O V-SMOW=-81‰～-101‰,属岩浆水混合了大气降水。LA-ICP-MS U-Pb法测得莱历斯高尔钼矿化花岗闪长斑岩形成于(346±1.2)Ma,3571铜矿化花岗闪长斑岩形成于(350±0.65)Ma,成岩成矿时代为早石炭世。新疆西天山莱历斯高尔-3571斑岩型铜钼矿与阿希浅成低温热液型金矿同属西天山海西期陆缘弧构造-岩浆-热液铜钼金成矿系列,具有实际找矿指导意义。