湖南花垣矿集区李梅铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr定年与成矿物质示踪

李梅铅锌矿床位于扬子克拉通东南缘花垣矿集区北段,预测铅锌储量为300×10⁴ t,是该区铅锌矿床的典型代表。该矿床铅锌矿体呈层状、似层状,受地层与构造的控制,主要赋存于下寒武统清虚洞组下段第三亚段地层藻灰岩中。为获得该矿床的成矿年龄,探讨其成矿物质来源,采用闪锌矿Rb-Sr定年方法,对主成矿期形成的闪锌矿单矿物进行Rb-Sr同位素组成测定,获得的等时线年龄为(464±12)Ma(平均标准权重偏差为0.97),成矿时代为中奥陶世,成矿早于花垣矿集区南段的狮子山铅锌矿床(成矿时间为(410±12)Ma)和柔先山铅锌矿床((412±6)Ma),推断在花垣矿集区范围内发生了郁南运动和广西运动导致的两期成矿事件,整个矿集区成矿时限跨度大约为70 Ma。李梅铅锌矿床成矿时代明显晚于赋矿地层时代,该矿床的形成可能与郁南运动形成伸展构造引起的构造热液活动有关。闪锌矿的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值为0.709 56～0.711 14,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值为0.709 380±0.000 018,成矿流体具有高于赋矿围岩的高Sr同位素比值,推断成矿物质应主要源自具有高⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值和高Pb、Zn丰度的下伏寒武系石牌组和牛蹄塘组。     

论湖南黄金洞金矿床的成因及成矿模式

在系统总结黄金洞矿床金的富集特征的基础上,从以下六个方面进一步论证了该矿床属层控变质热液成因:(1)元古界冷家溪群是矿源层,构造条件相似,地层中金的高背景地段是金富集成矿的基础。(2)古老的东西向断裂控矿、容矿。破碎带中的条带状石英为C轴定向组构。(3)含金黄铁矿的Co/Ni值小于1。(4)赋矿层位、蚀变围岩和矿石均以Au、As、Sb、Pb、W、S元素组合为特征。(5)矿床硫同位素组成与区域沉积变质成因的硫化矿物都以含轻硫(δ~(34)S‰=7左右)为特征;氧同位素组成具有承袭变质前页岩的氧同位素组成的特点(δ~(18)O_Q‰为16.14～17.12)。(6)主要成矿阶段黄铁矿的铅同位素组成及其源区参数计算结果属正常铅中的高μ值铅,成矿时代为加里东早期。根据上述特征提出了矿床成矿模式及找矿方向。     

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^１３Ｃ_ＰＤＢ值（－１.２３‰ ～０.４２‰）和δ^１８Ｏ_ＳＭＯＷ 值（１５.３５‰ ～１９.５１‰）均略低于碳酸盐围岩的δ^１３Ｃ_ＰＤＢ值（－０.７９‰ ～２.３９‰）和δ^１８Ｏ_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^３４Ｓ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,^２０６Ｐｂ／^２０４Ｐｂ、^２０７Ｐｂ／^２０４Ｐｂ、^２０８Ｐｂ／^２０４Ｐｂ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。     

扬子板块北缘马元铅锌矿床有机地球化学特征及成矿作用

近年来,有机质与金属成矿关系研究备受关注。扬子板块北缘马元矿床铅锌矿体分布与古油藏、沥青在空间上叠置,是探索有机质与铅锌成矿关系的理想地区。矿区发育分散有机质、沥青、气态烃类等不同赋存形式的有机质,生物标志化合物特征明显,以低碳数正构烷烃为主,具浅海环境藻类来源特征,均处于过成熟演化程度。沥青²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb值为17.946～18.071,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb值为15.593～15.703,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值为37.812～38.072,Pb模式年龄为612～478 Ma,结合油-源对比结果,沥青主要来源于下寒武统郭家坝组烃源岩,郭家坝组烃源岩经历了较强的还原环境和缺氧的高盐度环境。各类有机质C同位素组成一致,δ¹³C值为-35.3‰～-31.4‰,与区内闪锌矿流体包裹体中甲烷、乙烷等C同位素一致,显示有机成因碳典型特征。综上所述,马元铅锌矿床成矿与有机质关系密切,古油藏热裂解和热化学硫酸盐还原(TSR)作用提供了还原硫,富含Pb、Zn的盆地卤水与富含CH₄、H₂S的有机还原性流体混合是其重要成矿机制。     

新疆彩霞山铅锌矿床地质及 同位素地球化学特征

对彩霞山铅锌矿床矿石矿物和围岩的硫、铅同位素及脉石矿物的氢、氧同位素地球化学特征进行了研究。 分析结果显示,成矿物质来源于地壳和地幔的混合;硫来源主要为同化了海水硫酸盐的岩浆硫,并有少量生物还 原硫参与。氢、氧同位素指示成矿流体早期可能有岩浆热液,主成矿期主要是地层中的建造水参与成矿。     

陕西凤太矿集区东塘子铅锌矿床地质-地球化学特征与成因

东塘子铅锌矿床位于南秦岭凤太矿集区南部,铅锌矿体产于中泥盆统古道岭组灰岩与上泥盆统星红铺组千枚岩接触界面,受背斜构造与硅钙岩性界面控制。热液成矿作用过程可划分为脉状硫化物-铁碳酸盐-石英(Ⅰ)、块状硫化物-碳酸盐(Ⅱ)、方解石石英脉-贫硫化物(Ⅲ)、厚大石英碳酸盐脉-贫硫化物(Ⅳ)4个阶段,其中,Ⅰ、Ⅱ阶段为主成矿阶段。东塘子乃至整个凤太矿集区内铅锌矿床成因认识的分歧主要集中在沉积成因和热液成因之争,进一步研究矿床成因是凤太矿集区深部找矿预测的基础。通过矿石的结构构造、黄铁矿成分、H-O同位素组成、微量元素地球化学特征等研究,对东塘子铅锌矿床成因进行探讨。结果表明:东塘子铅锌矿床脉状与块状矿石中的黄铁矿w(Co)/w(Ni)平均值分别为18.70与8.56,为热液成因;矿石δD_V-SMOW值为-94.9‰～-83.3‰,平均值为-87.0‰,δ¹⁸O_H2O值为8.0‰～11.1‰,平均值为9.8‰,成矿流体早期主要来源于岩浆水,晚期有地层水与大气降水混入。综合矿床地质、地球化学、H-O同位素等特征,认为东塘子铅锌矿床属于受中泥盆统古道岭组灰岩与上泥盆统星红铺组千枚岩之间“硅钙面”控制的岩浆热液型矿床,矿床深部可能存在隐伏岩体与成矿作用中心,深部找矿潜力较大。     

湘南江永银铅锌矿床成矿物质来源的S、Pb同位素证据

江永银铅锌矿床是钦-杭Cu-Au-Pb-Zn-Ag多金属成矿带内典型的矽卡岩型矿床,矿床位于铜山岭岩体西部,产于岩体与围岩的接触带及其附近。矿石中金属矿物以方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿为主。矿石金属硫化物的S、Pb同位素组成分析显示,δ~(34)S值变化范围为0.1‰~3.6‰,平均值1.7‰,组成极为均一,指示硫主要来自岩浆;矿石铅同位素组成比较稳定,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb值变化范围分别为18.776~18.953、15.724~15.847和39.017~39.448,平均值分别为18.884、15.775和39.224,与铜山岭花岗闪长岩铅同位素组成相似,具上地壳铅特征。江永银铅锌矿床成矿物质主要来自深部岩浆热液。     

河北曲阳地区中佐伟晶岩脉中电气石原位硼同位素分析及其意义

电气石在各类矿床中均有分布,常用来探讨成岩、成矿环境。鉴于不同矿床类型中电气石硼同位素的组成差别较大,硼同位素已被广泛应用于花岗岩、伟晶岩和各类热液型矿床的地球化学示踪研究中。在偏光显微镜鉴定基础上,利用激光剥蚀等离子质谱对河北曲阳地区中佐伟晶岩脉中电气石开展了原位微区硼同位素分析。结果表明:中佐伟晶岩脉中电气石硼同位素δ¹¹B值为-10.5‰～-7.3‰,处于伟晶岩中电气石δ¹¹B值的峰值变化区间,与加拿大马尼托巴坦科伟晶岩的δ¹¹B值基本一致;根据电气石野外产状及显微岩相特征,粒度粗大的伟晶岩脉中电气石δ¹¹B值明显偏负约2‰的原因在于其形成过程中岩浆脱气引发硼同位素分馏,而粒度细小的伟晶岩脉中电气石可能在硼同位素分馏前就已晶出;中佐伟晶岩脉电气石中B主要来源于岩浆-热液流体的出溶,围岩中Fe、Mg可能为电气石的形成提供了必要的物质来源。     

内蒙古呼伦贝尔盟科尔沁右翼中旗布敦花铜矿床成矿物质来源探讨

布敦花铜矿床位于我国重要的铜多金属成矿区带——大兴安岭铜多金属成矿区带南部.经前人研究,认为布敦花铜矿床与燕山期中酸性杂岩体具有密切的成因关系.但从1958年该矿床发现至今,对其成矿物质来源问题长期争论不休,本文从布敦花花岗闪长岩和赋矿围岩(二叠纪地层)的成矿元素丰度及布敦花铜矿床赋矿围岩、岩体和变质基底中的Pb同位素...     

贵州拉峨汞矿床方解石REE、C、O同位素地球化学特征及意义

三丹汞矿带是我国重要的汞矿富集区,也是西南大面积低温成矿域的重要组成部分.为了阐明区内汞矿的成矿物质和成矿流体来源,作者对三丹汞矿带中段交犁-拉峨汞矿床中的方解石样品进行了REE和C-O同位素测试分析.结果显示方解石稀土总量(∑REE+Y=28×10~(-6)~70×10~(-6))相对较高,稀土配分模式为轻稀土(LREE)富集的右倾型(LREE/HREE=8.1~17),(La/Yb)_N为9.6~47,Y/Ho-La/Ho图解指示方解石为同源成矿流体的产物.Eu异常(δEu=0.75~3.6)变化较大,Ce异常不明显(δCe=0.86~0.98),整体呈弱正Eu异常和微弱负Ce异常,表明矿质发生沉淀时为弱氧化环境.通过与区内Au、Sb、Hg等低温矿床的C、H、Pb、S等同位素组成对比研究,认为拉峨汞矿床成矿物质来源于围岩,可能有沉积有机物质参与成矿.成矿流体以大气降水淋滤海相碳酸盐岩地层产生的壳源流体为主,不排除地幔流体参与成矿的可能性.     

山东平邑盆地古近系卞桥组一段湖相碳酸盐岩碳氧同位素特征及其地质意义

对山东平邑盆地柏林剖面古近系卞桥组一段19件湖相碳酸盐岩样品的岩性特征、碳氧同位素特征、主量和微量元素进行了分析。结果表明:平邑盆地古近系卞桥组一段的岩性从地层底部到顶部整体变化依次为粗碎屑岩、核形石灰岩、生物碎屑灰岩、颗粒灰岩、泥晶灰岩/泥灰岩。碳酸盐岩δ¹³C值主要为-3.5‰～-2.5‰,平均值为-2.9‰; δ¹⁸O值主要为-8.5‰～-6.5‰,平均值为-7.6‰; 碳氧同位素具有良好的相关性,说明平邑盆地在古近系沉积时期是水体停留时间较长的封闭性湖泊系统。碳酸盐岩Sr/Ba值主要为0.25～31.55,可以认为平邑盆地古近系沉积时期水介质主要为咸水环境; Mg/Ca值主要为0.004 2～0.011 9,结合氧同位素组成,反映平邑盆地古近系沉积时期的古气候变化经历了潮湿环境→半干热环境→干热环境3个阶段。根据岩性序列垂向演化及薄片特征,可以推断出平邑盆地在古近系卞桥组一段沉积时期,湖盆水动力随着地层变新而减弱,湖盆水体逐渐由高能转入低能环境。     

内蒙古白音诺尔铅锌矿铅同位素研究

内蒙古白音诺尔铅锌矿床是大兴安岭地区储量最大的铅锌矿床,矿体主要沿花岗闪长(斑)岩与大理岩接触带产出。为了查明成矿物质来源,对矿石中的硫化物和矿区内及外围主要侵入岩开展了铅同位素示踪分析。测试结果表明:矿石中硫化物的N(²⁰⁶Pb)/N(²⁰⁴Pb)为18.266～18.372,平均值18.296,N(²⁰⁷Pb)/N(²⁰⁴Pb)为15.501～15.579,平均值15.536,N(²⁰⁸Pb)/N(²⁰⁴Pb)为38.016～38.339,平均值38.138。铅同位素年龄校正计算结果表明:矿石中硫化物的Pb同位素比值与大理岩和花岗闪长(斑)岩非常相似,表明矿石中的铅主要来自花岗闪长(斑)岩和大理岩,说明成矿物质也主要来自这两类岩石,进一步证明了白音诺尔铅锌矿床的成矿与花岗闪长(斑)岩和大理岩有关,属于矽卡岩型矿床,与喷流沉积型和火山岩块状硫化物矿床有明显的差别。与区域上其他银多金属矿床对比发现,本区银多金属矿床的Pb同位素组成非常相似,其组成范围多有重叠,暗示这些矿床的矿石铅来源也非常相似,可能表明有一个共同的富银的基底或地层为这些银多金属矿床的形成提供了成矿物质来源。     

湖北峡东地区奥陶系南津关组灰岩中硅质岩地球化学特征及其沉积环境意义

湖北峡东地区位于华南板块上扬子地块分区,其奥陶系南津关组灰岩中发育大量条带状和结核状硅质岩。在详细野外调查的基础上,对这些硅质岩进行岩相学和地球化学分析,探讨其成因及沉积环境意义。结果表明:硅质岩主要由石英、玉髓组成; 硅质岩贫Mn、Fe,其A1/(Al+Fe+Mn)值为0.27～0.84,平均值为0.64,Mn/TiO₂值小于0.5,Th/U值为0.02～0.86; 硅质岩具有低的稀土元素含量(质量分数,下同),稀土元素总含量为(0.67～27.79)×10^-6,经北美页岩标准化后呈现相对平缓右倾的稀土元素配分模式和弱的Ce异常,同时(La/Yb)_N平均值为1.31; 硅质岩寄主灰岩的δ¹³C值为-2.37‰～2.30‰,平均值为-0.006 4‰,δ¹⁸O值为-9.04‰～-6.49‰,平均值为-7.61‰,计算的古环境温度为4 ℃～21 ℃。这些结果反映湖北峡东地区奥陶系南津关组灰岩中的硅质岩主要为生物成因,形成于温暖缺氧的大陆边缘环境。     

天山北缘安集海河组湖相灰岩氧碳同位素变化的古环境意义

渐新统安集海河组代表了天山新生代快速隆升之前北缘的湖相沉积,其顶部至上覆沙湾组沉积相变反映了天山隆升对周缘地区环境的影响。对安集海河剖面进行了实地测量,并对安集海河组湖相灰岩夹层进行系统采样,通过沉积相分析、氧碳同位素测定,还原安集海河组时期湖泊环境特征及末期的演变。结果表明:安集海河组整体属于典型的深湖和半深湖亚相沉积,顶部为滨湖沉积;该组δ¹⁸O值与δ¹³C值整体较高,δ¹⁸O值在中部偏高,下部和上部相似而较中部稍低,顶部显著偏负,δ¹³C值在中部明显偏负,下部变化较大但比中部稍高,上部显著偏正;区域气候资料与大气环流模拟表明,该时期氧碳同位素变化不受降水来源和季风等因素的影响。综合沉积相分析与氧碳同位素试验结果,安集海河组大部分时期气候以温暖湿润为主,末期接近沙湾组时期气温出现明显下降,气候变为干旱寒冷;全球平均气温在安集海河组末期未出现显著变化,因此,这一区域气候变化可能更多地与印度—亚欧板块碰撞远程效应导致的天山活化隆升有关。     

四川盆地东北部镇巴地区二叠系C-O-Sr同位素组成及沉积演化特征

为认识四川盆地东北部镇巴地区二叠系海平面变化及沉积演化特征,选取陕西省镇巴县杨家湾典型剖面,以岩石学特征研究为基础,结合C-O-Sr同位素组成所反映的古海平面、古盐度、古温度变化来综合分析四川盆地东北部镇巴地区二叠系的沉积演化特征。C-O-Sr同位素分析结果显示:δ¹³C值为-1.67‰～5.85‰,平均值为2.76‰; δ¹⁸O值为-7.26‰～-3.44‰,平均值为-6.24‰; ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值为0.707 147～0.708 133。C-O-Sr同位素组成所反映的古海平面、古温度(12.0 ℃～25.2 ℃,平均值约为21.0 ℃)、古盐度(盐度指示剂为120.88～135.90,平均值为129.84)特征表明:研究区处于水体流通较好的温暖—炎热的高盐度区,且全球海平面升降事件对研究区碳酸盐同位素组成起到良好的控制作用; 研究区与全球海平面变化具有一致性,即栖霞初期的快速海侵后进入相对平稳、缓慢下降阶段,茅口初期经历大规模海侵与茅口末期海平面大幅度下降,吴家坪初期经历大规模海侵及中期海退,长兴初期海平面上升。综合分析沉积特征可知,研究区经历了由古海平面变化及构造运动控制的开阔台地→台地边缘→陆棚→缓坡环境的沉积演化过程。     

煤矿开采活动对黄河中游窟野河流域溶解性硫酸盐的影响

煤矿矿井水是河水溶解性硫酸盐(SO^2-₄)的重要来源,但黄土高原煤矿开采活动对河水溶解性硫酸盐的影响仍不清楚。煤矿矿井水硫酸盐主要来自煤中黄铁矿氧化以及含煤地层附近裂隙水中硫酸盐,地表水硫酸盐还受其他人为输入的影响。因此,煤矿矿井水与河水硫酸盐具有不同的水化学特征、硫酸盐硫同位素(δ³⁴S_SO4)与氧同位素(δ¹⁸O_SO4)以及氢同位素(δD_H2O)与氧同位素(δ¹⁸O_H2O)组成。基于上述不同可以判定煤矿开采活动对河水溶解性硫酸盐的影响。选取受煤矿开采活动影响的窟野河流域作为研究对象,系统采集河水、地下水、煤矿矿井水、大气降水和泉水等水体样品,结合前人研究资料,借助δ³⁴S_SO4、δ¹⁸O_SO4、δD_H2O、δ¹⁸O_H2O以及水体水化学组成,辨析煤矿矿井水对窟野河流域河水溶解性硫酸盐的影响以及流域煤矿矿井水溶解性硫酸盐来源,并依据贝叶斯同位素混合模型量化其贡献比例。结果表明:窟野河流域煤矿矿井水溶解性硫酸盐浓度、δ³⁴S_SO4和δ¹⁸O_SO4值分别为0.07～1 206.45 mg?L^-1、-2.7‰～32.9‰和-5.5‰～11.6‰,平均值分别为231.91 mg?L^-1、11.4‰和4.3‰; 窟野河流域河水溶解性硫酸盐浓度、δ³⁴S_SO4和δ¹⁸O_SO4值分别为73.23～171.83 mg?L^-1、4.3‰～13.0‰和-2.9‰～5.1‰,平均值分别为113.94 mg?L^-1、10.4‰和3.0‰,溶解性硫酸盐浓度平均值与区内煤矿矿井水存在差异,δ³⁴S_SO4和δ¹⁸O_SO4平均值与区内煤矿矿井水差异不显著(p>0.05); 贝叶斯同位素混合模型结果显示,煤矿矿井水对上游乌兰木伦河溶解性硫酸盐的贡献比例为30.3%±18.9%,对下游窟野河溶解性硫酸盐的贡献比例为12.5%±10.2%,同时煤矿矿井水溶解性硫酸盐受裂隙水汇入影响,贡献比例为34.6%±16.5%,窟野河流域河水下渗补给煤矿矿井水溶解性硫酸盐的比例为18.8%±16.5%。结合硫和氧同位素组成,验证了煤矿矿井水溶解性硫酸盐的来源及其对窟野河流域河水溶解性硫酸盐的影响,阐明黄土高原煤矿开采活动对黄河流域河水溶解性硫酸盐的影响途径和程度,为黄河流域生态保护和高质量发展提供科学依据。     

川滇黔接壤地区铅锌矿床成矿物质来源:方铅矿原位Pb同位素制约

位于扬子板块西南缘的川滇黔铅锌矿集区,是我国以碳酸盐岩为容矿岩石的铅锌矿产最为集中发育的区域,在我国铅锌成矿区/带中占有重要地位。尽管以往研究取得了丰硕的理论认识和找矿成果,但是对研究区铅锌矿床的成矿物质来源一直存有争议。以9个赋存于震旦系(乌斯河、赤普、银厂沟和茂租矿床)、泥盆系(火德红、毛坪和猫榨厂矿床)和石炭系(毛坪、会泽、亮岩和猫榨厂矿床)中的铅锌矿床为例,进行了较为系统的方铅矿原位Pb同位素地球化学综合研究。结果表明:①乌斯河、赤普、银厂沟、茂租、火德红、毛坪、猫榨厂、会泽、亮岩矿床原位Pb同位素组成的线性关系明显,其Pb-Pb等时线年龄约为2.5 Ga((2 574±30)Ma),暗示这些矿床的成矿物质来源相同,且太古代—古元古代结晶基底岩石是最可能的主要金属源区; ②在赋矿地层时代上,Pb同位素组成由老(震旦系)至新(石炭系)逐渐增加; 在赋矿层位空间上,Pb同位素组成由北(西)部的乌斯河、赤普矿床向南(东)部的猫榨厂、亮岩矿床逐渐增加; 这些特征暗示其是同一成矿流体不同演化阶段的产物,且在区域尺度上来源或流经结晶基底岩石的成矿流体由深部向浅部、由北(西)向南(东)方向运移演化。