印度尼西亚索林帕萨铜多金属矿成矿流体地球化学和矿床成因

文章对印度尼西亚索林帕萨铜多金属矿含矿石英脉流体包裹体进行了显微测温与氢氧同位素测定,发现石英脉中含有3种类型的流体包裹体:A.纯液相水溶液包裹体;B.富液相气液两相水溶液包裹体和C.富气相气液两相水溶液包裹体,其中以B类为主。三种流体包裹体同时出现,表明石英脉形成时流体可能发生过沸腾作用。成矿流体均一温度为198.9℃~356.4℃,冰点温度为-0.6℃^-2.3℃,相应流体盐度变化范围为0.94%~3.76%NaCleq.。质谱测定显示成矿流体的氢氧同位素组成分别为δDH2O=-61.0‰^-81.0‰,δ18OH2O=-3.08‰~0.17‰,表明成矿流体主要为大气降水,不排除有少量岩浆水加入。根据成矿流体地球化学与围岩蚀变类型,初步推断该矿属于酸性-硫酸盐(高硫)型的浅成低温多金属矿床,沸腾作用是成矿物质沉淀的主要因素。

江苏观山铜铅金矿床成矿流体地球化学和成因

观山铜铅金矿矿石中含有4种类型的流体包裹体:(Ⅰ)纯液相水溶液包裹体;(Ⅱ)富液相气液两相水溶液包裹体;(Ⅲ)富气相气液两相水溶液包裹体;(Ⅳ)纯气相包裹体。它们的气相分数变化较大,显示成矿过程中可能发生过沸腾作用。流体包裹体的显微测温结果显示,成矿流体的冰点温度为-0.3℃^-4.7℃,流体盐度w(NaCleq)变化范围为0.48%~7.39%,均一温度为133~304℃,对应流体密度为0.70~0.98g/cm3。同位素测定显示成矿流体的氢氧同位素组成分别为δD水=-81.0‰^-90.0‰,δ18O水=0.1‰~2.3‰,说明成矿流体主要为大气降水,但在矿体深部可能有少量岩浆水的加入。热液方解石碳同位素δ13C方解石=-1.2‰~2.9‰,显示其中的C主要来源于流体对流循环过程中对基底岩石中碳酸盐地层的溶解。综合成矿地质特征、成矿流体的证据与围岩蚀变类型,初步推断观山铜铅金矿为高硫型浅成低温热液金属矿床,沸腾作用可能是引起矿质发生沉淀富集成矿的重要因素之一。

CCSD(0～5158m)HP-UHP变质岩中石英脉流体包裹体研究

本文对中国大陆科学钻探(CCSD)0～5158m HP-UHP变质岩石英脉中流体包裹体进行了研究,通过冷热台与拉曼光谱测定发现其中含有4种流体包裹体:(Ⅰ型)盐水溶液包裹体,并进一步分为高盐度盐水溶液包裹体(Ⅰa型)、中高盐度盐水溶液包裹体(Ⅰb型)、中等盐度盐水溶液包裹体(Ⅰc型)和低盐度盐水溶液包裹体;(Ⅱ型)N_2-CH_4纯气相包裹体;(Ⅲ型)含方解石子矿物的流体包裹体;(Ⅳ型)CO_2-NaCl-H_2O包裹体及纯CO_2包裹体。其中Ⅲ和Ⅳ型流体包裹体是CCSD石英脉中首次发现。Ⅰa、Ⅰb型流体包裹体主要以原生的形式赋存在榴辉岩及片麻岩的石英脉或石英颗粒当中,它们主要是被捕获于折返早期高压变质重结晶阶段;Ⅰc和Ⅰd两类包裹体则主要以次生的形式赋存于榴辉岩及片麻岩的石英脉或石英颗粒当中,说明它们是在超高压变质岩折返过程的较晚阶段捕获的。以原生形式出现的含方解石子晶及CO_2包裹体,指示部分石英脉及其围岩可能经历过超高压变质作用甚至麻粒岩相阶段。CCSD中的石英脉可能主要形成于折返早期高压变质重结晶阶段,其中的HP-UHP岩石在板块折返及其以后退变质过程中释放出的变质流体活动范围有限,没有经历大规模的流动或迁移。

西太平洋海山富钴结壳稀土元素(REE)组成原位LA-ICPMS测定

利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)微区原位分析方法,对采自西太平洋海山具完整三层结构的富钴结壳样品进行了稀土元素(REE)含量测定,结果表明,虽然均产于西太平洋海山且均具有明显的三层结构,富钴结壳化学组成受地理位置和沉积环境影响很大。绝大多数西太平洋富钴结壳具有高∑REE、高LREE/HREE、δCe正异常和δEu基本无异常或微弱正异常的特点,显示它们主要由正常海水沉积形成。结壳不同层圈之间REE组成有较大的区别,其原因主要在于其形成环境和矿物组成不同。样品0327稀土元素总量(∑REE)由亮煤层到疏松层到外层逐渐升高,且亮煤层δCe和Y/Ho变化非常大,最大值分别为38.61和105.5,显示该层生长环境较为氧化且相对动荡,而样品0346中三层结构的∑REE都非常高,且变化趋势与0327正好相反,从亮煤层到致密层∑REE有降低的趋势。亮煤层形成时海水相对较氧化的环境有利于铁锰氧化物的形成和Ce^(4+)等稀土元素的吸附,导致其中∑REE较疏松层和外层为高,而后期磷酸盐化导致REE元素的迁移和亏损。在结壳生长剖面上,由最外层到疏松层和亮煤层,δCe呈明显上升趋势,且变化范围趋大,说明该结壳所处的海水环境在由老至新的生长过程中由相对动荡和氧化变为相对平静和还原。

CCSD HP-UHP变质岩中磷灰石稀土元素(REE)地球化学及其示踪意义

磷灰石是一种能在UHP变质峰期稳定存在并富含稀土元素(REE)的常见副矿物,其REE组成变化可以对变质过程进行地球化学示踪。本文利用激光剥蚀等离子光谱仪(LA-ICP-MS)对中国大陆科学钻探(CCSD)钻井中及其附近出露的不同变质程度的HP-UHP变质岩(榴辉岩、角闪(片)岩和片麻岩)中的磷灰石进行了REE组成原位测定,结果显示不同围岩中磷灰石的REE组成特征及其相关系数变化很大,其球粒陨石标准化配分曲线可以分为3大类:Ⅰ.轻稀土(LREE)富集型,其REE总量(∑REE)很高,可达n×1000×10^(-6);Ⅱ.中稀土(MREE)富集型,其(La/Sm)_N<1,Eu异常变化较大;Ⅲ.重稀土(HREE)富集型,其配分曲线呈明显的左倾形式,∑REE总量很低,仅为9.228×10^(-6),且具明显的Eu负异常。磷灰石颗粒原位分析显示从边部到中心∑LREE有逐渐升高的趋势,表明了在俯冲折返的过程发生过短时增温作用,并极有可能发生过部分熔融。部分熔融过程中磷灰石中的LREE将与其它大离子半径元素一起优先释放。

CCSD HP-UHP变质岩中石英脉微量元素和稀土元素地球化学

利用等离子质谱(ICP-MS)测定了CCSD HP-UHP变质岩中石英脉及东海水晶的微量元素和稀土元素组成,结果显示其中微量元素总体含量很低,Rb/Sr、Nb/Ta和Zr/Hf变化很大,说明Rb和Sr、Nb和Ta、Zr和Hf之间发生了不同程度的分异,但变质岩未曾发生过广泛强烈的水岩反应。部分样品中Rb和Cs含量特别低,显示CCSD中部分石英脉可能曾经历过超高压变质过程.CCSD石英脉和东海水晶均具有LREE富集而HREE明显亏损的特征,显示其来源主要为壳源.CCSD石英脉中正负Ce异常同时出现,显示板块俯冲前,超高压变质岩的原岩曾在地表较氧化的环境下经历过强烈的风化作用。对比研究显示,CCSD不同围岩中石英脉、地表石英脉和东海水晶的微量元素N-MORB标准化模式和REE球粒陨石标准化配分曲线,与其各自围岩具有一定的对应相似关系,表明大多数石英脉(水晶)来自于围岩,同时显示板块俯冲和折返所释放的流体活动范围较小,没有发生大规模的迁移。

CCSD HP-UHP变质岩中石英脉及东海水晶矿流体包裹体特征及成因探讨

位于江苏东海县毛北村的中国大陆科学钻探(CCSD)(图1-1)主孔深达5000余米,钻孔中主要岩石单元包括各类榴辉岩、斜长角闪岩、副片麻岩、正片麻岩以及少量的超基性岩、片岩和石英岩等.同时,在CCSDHP-UHP岩石中还普遍出现呈透镜状、团块状、囊状和条带状产出的石英脉(图1-2,1-3).而且,东海境内还出现大量出露地表的石英脉和水晶矿(图1-4,1-5).……

云南白马寨Cu-Ni硫化物矿铂族元素地球化学和Re-Os定年

云南白马寨是我国最重要的岩浆型铜镍硫化物矿之一,以其较高的Cu-Ni品位和复杂的地质成因而著称.宋立军(2003,2005)、管涛(2003,2004)、张学书(2005)等人分别对该矿进行过地质地球化学研究,但其成因一直争议较大.汤中立(1995)、宋立军(2003)认为该矿岩浆熔离分异-脉冲贯入型-后期热液改造型矿床;Wang等(2006a,2006b)报道了该矿床的锆石U-Pb SHRIMP年龄为258±3.6 Ma,并认为该矿为富硫化物橄榄石晶粥侵位,由不混熔的、密度大的硫化物聚集在中心冷却形成块状硫化物矿石,围绕块状矿石的剩余岩浆冷却分别形成橄榄岩,辉石岩和辉长岩.……

CCSD HP-UHP榴辉岩中金红石矿物学和地球化学

中国大别-苏鲁造山带是中朝板块与扬子板块俯冲-碰撞作用的产物,西起昆仑、阿尔金和祁连山,东至大别和苏鲁地区,是世界上最大的超高压变质带之一(Xu等,1992;Cong等,1996;You等,1996;Wallis等,1999;Liou,等,2001;杨经绥等,2003).位于该造山带南部东海县的中国大陆科学钻探工程(CCSD)钻孔中岩石主要由各类榴辉岩,正、副片麻岩,超基性栽岩和少量片岩和石英岩组成(张泽明等,2004).其中各类榴辉岩均含有金红石,其中金红石榴辉岩含量最高可达10%左右.岩石类型钻孔和地表出露基本一致.……