滇东北松梁铅锌矿床成矿物质来源：来自S、Pb、Zn同位素的证据

川滇黔铅锌多金属成矿域内,碳酸盐岩容矿的热液铅锌矿床多达400个。松梁铅锌矿床地处滇东北与川东南的交接处,位于川滇黔铅锌多金属成矿域的核心部位;铅锌矿体赋存于震旦系灯影组白云岩内,矿体产出明显受断裂控制;矿石矿物组成简单,主要由闪锌矿、方铅矿和黄铁矿组成。文章重点研究了松梁铅锌矿床硫化物的S、Pb、Zn同位素组成,进而探讨了其成矿物质来源及矿床成因。研究表明,松梁铅锌矿床的硫化物δ³⁴S_CDT值在+4.6‰~+13.7‰之间,平均值为+10.5‰,显示硫来源于赋矿围岩,为震旦系灯影组硫酸盐经TSR的产物;硫化物的Pb同位素比值为²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.158~18.513、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.633~15.895、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.096~38.786,反映成矿物质为壳源铅,源自震旦系灯影组白云岩与结晶基底的混合;闪锌矿的δ⁶⁶Zn为-0.126‰~+0.082‰,揭示成矿物质可能源自震旦系灯影组碳酸盐岩和结晶基底的混合。松梁铅锌矿床为后生碳酸盐岩容矿型铅锌矿床。     

南秦岭关子沟铅锌矿床成因：流体包裹体和H-O-S-Pb同位素证据

陕西旬阳盆地南缘是南秦岭中部重要的铅锌成矿带,带内发育一大批赋存在志留系中的铅锌矿床。为了进一步厘清区域内铅锌成矿的物质来源和成因机制,文章选取区内典型的关子沟铅锌矿床开展流体包裹体和H-O-S-Pb同位素研究。关子沟铅锌矿体主要以层状、似层状赋存于双河镇组二段和三段千枚岩地层中,根据矿物组构和穿插关系,将成矿过程划分为3个阶段：石英-黄铁矿阶段（Ⅰ阶段）、石英-多金属硫化物阶段（Ⅱ阶段）和石英-碳酸盐（Ⅲ阶段）。其中,Ⅱ阶段原生流体包裹体均一温度为215~393℃,盐度w（NaCl_eq）为2.2‰~10.1‰; Ⅲ阶段均一温度为124~255℃,盐度w（NaCl_eq）为1.8‰~6.6‰,具有中高温、中低盐度的成矿流体特征。石英H-O同位素结果（δ¹⁸O_H2O值为6‰~10.9‰,δD值为-82.9‰~-73.6‰）显示成矿流体主要为海水和有机水,伴有大气降水的混合。原位S同位素显示硫化物δ³⁴S值变化范围为4.63‰~8.73‰,暗示主要硫化物的S源于海相硫酸盐的热化学还原,志留系黑色岩系中的有机质提供了还原剂。矿石硫化物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为17.8254~17.9470,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.6233~15.6396,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.1706~38.3143,指示Pb主要源于沉积盖层。综合矿床地质特征、流体包裹体及H、O、S、Pb同位素特征,认为关子沟矿床为热水沉积成因,志留系裂陷盆地内热水沉积作用控制着铅锌成矿过程。     

湖南黄沙坪W-Mo-Bi-Pb-Zn多金属矿床硫铅同位素地球化学研究

湖南黄沙坪W-Mo-Bi-Pb-Zn多金属矿床规模大、矿种多、范围小、分带明显,是南岭有色金属成矿带的代表性矿床之一。成矿地质体为碱长花岗斑岩,与下石炭统灰岩接触带发生大规模矽卡岩化,形成大型钨、钼、铋、萤石以及铁的共生矿床。围绕矽卡岩向外,分布铜锌、铅锌、铅锌银的分带,对应的矿化组合分别为粗粒磁黄铁矿-闪锌矿-黄铜矿、中粗粒磁黄铁矿-闪锌矿-方铅矿、胶状黄铁矿-闪锌矿-方铅矿。围绕花岗斑岩,硫化物矿物的δ³⁴S值呈带状分布,其δ³⁴S总体变化为2.3‰~17.5‰,花岗斑岩中浸染状辉钼矿δ³⁴S为17.1‰,矽卡岩中硫化物δ³⁴S>15‰,矽卡岩附近及外侧的铅锌矿体10‰<δ³⁴S<15‰,外围的铅锌银矿体δ³⁴S<10‰。下石炭统中代表沉积特点的细粒浸染状黄铁矿δ³⁴S为-3.1‰~-22.6‰。铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为18.525~18.603,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.706~15.792,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.889~39.178。综合研究表明,黄沙坪矿床成矿物质硫和铅主要来自花岗斑岩。经硫同位素热力学平衡计算,引起δ³⁴S值围绕花岗斑岩体分带的主要原因是随温度下降以及物理化学条件变化导致的热力学分馏作用,其次是沉积岩围岩中低δ³⁴S值硫的加入。对南岭地区花岗岩、古生代地层等的δ³⁴S值对比研究发现,引起花岗斑岩岩浆高δ³⁴S值的主要原因是深部富含硫化物(δ³⁴S值高)地层对富含挥发份(Li-F)的碱长花岗岩岩浆的混染作用,其次是成矿作用过程中地层与岩浆的相互作用(包括同化混染)。围绕黄沙坪矿床,湘南地区矽卡岩型钨多金属矿存在一个较高的δ³⁴S值分布区。宝山矽卡岩型Cu-Mo-Pb-Zn矿床矿石硫化物δ³⁴S为-1‰~3.6‰,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为18.602~18.672,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.693~15.780,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.901~39.186。因此,宝山矿床与黄沙坪矿床的物质来源和成矿机制不同,宝山矿床硫、铅同位素组成集中,分布范围不同于黄沙坪,成矿物质来自岩浆岩。黄沙坪、宝山矿床代表了南岭地区燕山早期存在两类不同性质的岩浆活动与成矿组合。     

云南保山金厂河铁铜铅锌多金属矿床S-Pb同位素特征

滇西金厂河铁铜铅锌多金属矿床位于云南省保山地块北部、NS向保山—施甸复背斜与NNW向澜沧江断裂的锐角交汇部位的南部。文章在以往工作的基础上,研究金厂河铁铜铅锌多金属矿床的S-Pb同位素特征,这对分析该矿床成矿物质来源及探究成矿过程具有十分重要的意义。采样及测试结果显示,该矿床硫化物的δ³⁴S值为+2.5‰~+11.1‰,平均+5.65‰,说明矿床硫化物硫的来源为深部幔源岩浆硫和混合硫（复杂硫）;共生含硫矿物中富集δ³⁴S的均值为：黄铜矿（+5.65‰） > 闪锌矿（+5.38‰） > 方铅矿（+3.45‰）,表明矿床硫同位素分馏未达到平衡。²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb—²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb—²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb铅同位素模式图中样品点分布位置及朱炳泉Δβ—Δγ变化范围图解结果表明,该矿床铅同位素主要来源于上地壳,此外和深部岩浆的侵入活动相关。     

滇西镇康水头山Pb-Zn矿床成矿流体及矿质来源探讨——H、O、S、Pb同位素地球化学证据

滇西镇康水头山Pb-Zn矿床是保山地块镇康Pb-Zn-Fe-Cu多金属矿集区内又一重要找矿成果。矿体呈似层状、透镜状产于上寒武统保山组大理岩化灰岩中,呈NEE向顺层产出,矿石矿物主要为闪锌矿和方铅矿,偶见黄铜矿和黄铁矿等;脉石矿物主要有白云石、绿泥石、方解石、石英和绢云母等。本文基于对矿床地质特征的详细研究,结合矿床H、O、S、Pb同位素组成,对其成矿流体和矿质来源进行了探讨,同时与毗邻的芦子园超大型Pb-Zn-Fe-Cu多金属矿床进行了对比。研究表明:该矿床石英的δD值介于-101.1‰~-93.3‰之间,均值为-96.85‰(n=4),δ~(18)O_(H_2O)值为3.37‰~3.77‰之间,均值为3.57‰(n=4),表明成矿流体早期以原生岩浆水为主,有大气降水的混入。矿床金属硫化物的δ~(34)S值均为正值,介于4.1‰~12.2‰,均值为8.23‰(n=10),与旁侧的芦子园矿床δ~(34)S值(8.9‰~12‰)较为接近。该矿床可划分出三个成矿阶段,阶段Ⅱ为以闪锌矿和方铅矿为主的主要成矿阶段(δ~(34)S主要集中在4.1‰~6.2‰之间),其δ~(34)S均值可近似代表成矿热液中的δ~(34)S∑S值,即δ~(34)S∑S≈δ~(34)S均值=6.56‰(n=7),闪锌矿和方铅矿δ~(34)S值有部分重叠,但总体上具有δ~(34)S闪锌矿δ~(34)S方铅矿以及不同颜色闪锌矿之间δ~(34)S深棕色闪锌矿δ~(34)S棕褐色闪锌矿δ~(34)S浅棕色闪锌矿的分布特征,暗示硫同位素在硫化物间的分馏达到平衡,表明S同位素组成较为稳定,显示水头山矿床具有深部壳源岩浆成因的特征。矿床金属硫化物的Pb同位素分析显示,Pb同位素组成非常集中(~(206)Pb/~(204)Pb=18.3408~18.4483,均值为18.3815,~(207)Pb/~(204)Pb=15.8337~15.9440,均值为15.8745,~(208)Pb/~(204)Pb=38.8224~39.4391,均值为38.9941,n=10),投点主要分布在上地壳演化线上方,表明其Pb主要来自于以岩浆作用为主的上地壳物质。本文认为矿区深部壳源岩浆热液是水头山矿床最重要的成矿流体与矿质来源,流体的混合作用是矿床金属元素沉淀和富集的重要机制,矿床具有低温、后生成矿特征,推测矿床的形成与燕山晚期的岩浆热液作用有关。     

四川乌斯河铅锌矿床成矿物质来源及矿床成因:来自原位S-Pb同位素证据

乌斯河铅锌矿床位于扬子板块西南缘，是川滇黔铅锌矿集区代表性大型铅锌矿床之一，估算资源量超过370万吨，Pb+Zn平均品位~15.7%。该矿床铅锌矿体主要呈层状、似层状、透镜状产于震旦系灯影组的白云岩地层中，其围岩蚀变较弱，以白云石化和方解石化为主。矿石类型主要包括块状、条带状、角砾状、脉状和浸染状等，其中矿物组成相对简单，以闪锌矿、方铅矿、白云石和方解石为主，含少量沥青和黄铁矿。该矿床地质地球化学研究程度相对较低，其成矿物质来源不清，致使该矿床存在热水沉积成因、喷流沉积-后期热液叠加改造以及MVT型等多种成因争议，难以建立统一成矿模式。本文对乌斯河铅锌矿床不同成矿阶段的硫化物（包括黄铁矿、闪锌矿和方铅矿），开展原位硫和铅同位素地球化学研究，以查明该矿床的成矿物质来源、还原硫的形成机制和示踪成矿过程，为认识该类矿床铅锌成矿作用提供新地球化学依据。原位S同位素分析结果显示，乌斯河铅锌矿床硫化物的还原硫存在不同硫来源，成矿早阶段硫化物δ³⁴S值较低，介于+1.3‰~+14.2‰之间，暗示可能有来自于赋矿地层圈闭古油气系统中的H₂S；主成矿阶段硫化物相对富集重硫同位素，δ³⁴S值在+11.0‰~+23.3‰之间，表明其为赋矿地层的蒸发岩的热化学还原作用的产物。此外，硫化物的LA-MC-ICPMS原位Pb同位素组成分析显示，该矿床成矿金属元素主要来源于变质基底地层，水岩反应可能使赋矿地层贡献少量的成矿物质。综合矿区地质特征和已有的地球化学研究成果，本文认为乌斯河铅锌矿床属于MVT铅锌矿床，富Pb、Zn等成矿元素的流体与富H₂S的流体混合是该矿床金属硫化物沉淀的主要机制。     

青海玉树东莫扎抓铅锌矿床S、Pb、Sr-Nd同位素组成:对成矿物质来源的指示

青海玉树地区东莫扎抓铅锌矿床位于青藏高原金沙江缝合带和班公湖-怒江缝合带夹持的羌塘地体东北缘,是"三江"北段铜铅锌多金属成矿带铅锌矿床的典型代表。在野外地质观察基础上,本文对矿石矿物和重晶石进行了S同位素组成分析,对矿石矿物、脉石矿物和区域地层进行了Pb同位素组成分析,对脉石矿物进行了Sr-Nd同位素组成分析。结果表明,硫化物δ³⁴S值为-29‰~6‰,峰值为-8‰~-6‰,反映了总体富轻硫的特征,而重晶石δ³⁴S值为18.3‰~+22.8‰,来自于第三纪陆相盆地。宽的δ³⁴S变化可以解释为流体在盆地内活动期间与不同地层单元发生相互作用,从而继承了不同物质单元的S同位素特点,还原硫应主要来自于硫酸盐的细菌还原或者含硫有机质的热还原,反映硫来自沉积盆地。矿石矿物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别为18.387~18.703、15.391~15.768、38.372~38.809,而脉石矿物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别为18.423~18.612、15.491~15.701、38.497~38.612。矿石矿物和脉石矿物的Pb同位素组成介于区域上地壳Pb组成范围内,总体类似于MVT矿床,显示Pb等金属元素来源于上地壳岩石。脉石矿物的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_ⅰ、ε_Sr(t)、(¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)_ⅰ和ε_Nd(t)分别为0.70855~0.70928、58.0~68.4、0.512273~0.512353、-6.2~-4.7。Sr-Nd同位素特征亦显示脉石矿物的物质来源于上地壳岩石。     

黔西北乐开铅锌矿床成矿物质来源及矿床成因:来自硫、铅同位素的证据

赋存于泥盆系望城坡组白云岩中的乐开铅锌矿床位于扬子地块西南缘川滇黔接壤铅锌矿集区,主要发育似层状矿体,具有典型的“逆(逆断裂)导-张(张断裂)运-岩(受断裂影响的碳酸盐岩破碎空间被碳质黏土岩圈闭形成的有利岩性组合)储”构造控矿模式。矿石矿物主要为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿,发育(网)脉状、角砾状、浸染状等构造与交代、充填、共边等结构,后生成矿特征明显。硫化物δ³⁴S值为11.1‰~18.1‰(均值约14.7‰),明显高于幔源岩浆硫的δ³⁴S值,与泥盆纪同期海水硫酸盐的δ³⁴S值相近,显示硫化物中的还原硫可能是赋矿地层中的高溶解度硫酸盐热化学反应(TSR)的产物。硫化物铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb值为18.400‰~18.767‰(均值为18.565‰);²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb值为15.660‰~16.058‰(均值为15.791‰);²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值为38.580‰~39.432‰(均值为39.059‰),变化范围相对较大。铅同位素的²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb-²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb图解与△γ-△β图解显示明显的壳源特征,同时暗示沉积岩石与基底岩石共同提供了成矿物质。综合矿床地质、硫化物硫、铅同位素特征,笔者认为乐开铅锌矿床的成矿过程为盆地流体循环萃取沉积岩石与基底岩石的金属元素后形成含矿流体,含矿流体被深大断裂导入上覆沉积地层的特殊构造部位(被碳质黏土岩圈闭的碳酸盐岩破碎空间)时,富含的热量导致沉积盖层中硫酸盐发生热化学反应(TSR),生成大量的S^2-,与含矿流体中的Pb²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺等金属阳离子结合成矿。乐开铅锌矿床的地质地球化学特征与MVT型矿床类似,因此,乐开铅锌矿床属于MVT型铅锌矿床。成矿物质来源与矿床类型的确定有利于川滇黔接壤铅锌矿集区同类型铅锌矿床的勘查与开发。     

青海玉树莫海拉亨铅锌矿床S、Pb、Sr-Nd同位素组成: 对成矿物质来源的指示——兼与东莫扎抓铅锌矿床的对比

青海玉树地区莫海拉亨铅锌矿床和东莫扎抓铅锌矿床均位于青藏高原金沙江缝合带和班公湖-怒江缝合带夹持的羌塘地体东北缘,是"三江"北段铜铅锌多金属成矿带铅锌矿床的2个典型代表。笔者曾通过对东莫扎抓铅锌矿床的S-Pb-Sr-Nd同位素组成特征研究,认为其成矿物质来源于沉积地层。本文在野外地质观察基础上,亦对莫海拉亨铅锌矿床的矿石矿物和重晶石进行了S同位素组成分析,对矿石矿物、脉石矿物和区域地层进行了Pb同位素组成分析,对脉石矿物进行了Sr-Nd同位素组成分析。分析结果表明,硫化物δ³⁴S值为-30.0‰~7.4‰,峰值为-18‰~-2‰,反映了总体富轻硫的特征,而重晶石δ³⁴S值为20.2‰~+24.2‰,来自于第三纪陆相盆地。宽的δ³⁴S变化可以解释为流体在盆地内活动期间与不同地层单元发生相互作用,从而继承了不同物质单元的S同位素特点,还原硫应主要来自于硫酸盐的细菌还原或者含硫有机质的热还原,反映硫来自沉积盆地。矿石矿物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别为18.298~18.694、15.298~15.721、38.169~38.894,而脉石矿物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别为18.418~18.672、15.418~15.719、38.403~38.845。矿石矿物和脉石矿物的Pb同位素组成介于区域上地壳Pb组成范围内,总体类似于MVT矿床,显示Pb等金属元素来源于上地壳岩石。脉石矿物的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i、ε_Sr(t)、(¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)_i和ε_Nd(t)分别为0.70851~0.70906、57.4~65.2、0.512265~0.512361、-6.5~-4.6。Sr-Nd同位素特征亦显示脉石矿物的物质来源于上地壳岩石。总体来说,莫海拉亨铅锌矿床的S-Pb-Sr-Nd同位素特征均与东莫扎抓铅锌矿床的一样,显示均来自沉积地层。并结合矿床地质特征和地球化学特征,讨论了莫海拉亨铅锌矿床和东莫扎抓铅锌矿床形成的动力学背景。     

青海沱沱河地区多才玛铅锌矿床成因:原位S和Pb同位素证据

青海沱沱河地区多才玛铅锌矿床是西南三江特提斯北段新生代铅锌矿集区的典型矿床之一,本文首次应用飞秒激光剥蚀多接受器等离子体质谱法对多才玛铅锌矿床中金属硫化物的原位S和Pb同位素进行了测定。结果显示:黄铁矿、方铅矿和闪锌矿的原位S同位素的δ~(34)S_(V-CDT)值介于-26.34‰～4.24‰之间,均值-12.15‰(n=20),其中闪锌矿的δ~(34)S_(V-CDT)值介于-10.30‰～-3.52‰,均值-7.39‰(n=9);方铅矿的δ~(34)S_(V-CDT)值为-26.34‰～-11.74‰,均值-20.36‰(n=9);黄铁矿的δ~(34)S_(V-CDT)值分别为2.50‰,4.24‰。矿床δ~(34)S数据范围较宽,总体表现为富集负值硫的特征,说明有机质可能参与成矿。岩浆热液期发育的黄铁矿δ~(34)S值具有深源特征,沉积热液期发育的方铅矿和闪锌矿的δ~(34)S值表明成矿过程存在还原作用,指示盆地地层还原流体的混入,综上可认为多才玛铅锌矿床硫具有混合来源的特征。方铅矿原位Pb同位素结果为~(206)Pb/~(204)Pb=18.866～18.929,~(207)Pb/~(204)Pb=15.674～15.689,~(208)Pb/~(204)Pb=39.052～39.174。方铅矿与地层的Pb同位素组成一致,位于上地壳平均Pb演化线之上,具上地壳和地幔混合俯冲带铅的特征,表明其成矿物质的来源多样。结合矿床学、矿物学及同位素数据,本文认为多才玛铅锌矿床S元素主要来源于赋矿围岩,Pb金属元素主要来源于藏北钾质火山岩,侵入地层岩浆与盆地流体的混合是金属硫化物沉淀的重要机制。     

微区原位普通铅同位素分析技术及其地质应用进展

应用激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)和二次离子质谱(SIMS)等分析技术进行微区原位普通Pb同位素分析是微区地球化学研究的重要内容之一.综述了矿物、熔体包裹体和沉积结核的微区原位普通Pb同位素分析技术及其地质应用的新进展.这些研究资料表明该分析技术在岩浆岩成因、沉积物物源示踪、地幔地球化学、古海洋学以及矿床学等的研究中提供了常规的全岩Pb同位素分析方法难以获得的重要信息,充分展示了该分析技术在地球科学研究中的应用前景.     

湘南上堡花岗岩中电气石LA-MC-ICPMS原位微区硼同位素分析及地质意义

电气石的LA—MC—ICPMS原位微区硼同位素分析方法是最近几年新兴的一种高效经济的硼同位素分析方法。对上堡晚白垩世含电气石二云母花岗岩的电气石进行LA—MC—ICPMS原位微区的硼同位素研究发现,其具有非常均一的¨B／mB比值（3．9908～3．9979）~H万¨B值（加权平均为（一12．86＋0．19）‰）。结合区域地质资料以及其他已有的硼同位素资料,提出上堡花岗岩中硼来源于沉积岩,可能的源区是邻近花岗岩体的石炭一二叠系的沉积地层或深埋在地壳中的沉积物质。在晚白垩世,华南处于伸展的背景中,幔源岩浆的底侵带来的巨大的热源使地壳中的沉积物质发生熔融,形成强过铝质的花岗质浆,在岩浆演化的晚期形成电气石。     

高温高压法合成金刚石微区原位碳同位素及阴极发光特征

当前大量的研究集中在天然产出的金刚石上, 而人工合成金刚石的研究往往容易被忽视。对人工合成金刚石进行详细的研究, 结合已有天然金刚石的认知有利于揭示天然金刚石形成过程, 有利于天然金刚石的鉴定。本研究综合利用显微镜、纳米离子探针、拉曼光谱、阴极发光等分析技术, 对人工合成金刚石的晶体结构、包裹体、微区碳同位素、以及阴极发光图像等特征进行了详细的研究。研究揭示其阴极发光图像与天然宝石级金刚石有明显的区别, 二次离子探针数据进一步表明其阴极发光图像的明暗差异与金刚石中微量元素氮的含量高低有关。     

滇东南都龙Sn-Zn多金属矿床交生硫化物微区主量元素、硫同位素特征及成因研究

都龙Sn-Zn多金属矿床位于滇东南老君山锡锌钨多金属成矿区南部,是中国3大锡石硫化物矿床之一。该矿床发育闪锌矿-黄铜矿-磁黄铁矿密切共生结构,即硫化物交生结构。文章利用电子探针和LA-MC-ICP-MS对具有交生结构的闪锌矿-黄铜矿-磁黄铁矿和毒砂进行了微区主量元素和硫同位素测试,以期明确其成因及硫的来源。主量元素测试结果显示,闪锌矿中的w(Zn)为52.23%~57.22%,w(S)为33.06%~36.10%,w(Fe)为9.92%~12.24%,w(Cu)为0.11%~0.30%;黄铜矿中的w(Cu)为33.95%~35.08%,w(S)为33.49%~35.27%,w(Fe)为30.74%~31.41%,w(Zn)为0.04%~1.50%;磁黄铁矿中的w(Fe)为49.30%~51.94%,w(S)为38.36%~39.69%,w(Zn)为9.35%~11.01%,w(Cu)为0.05%~0.15%。磁黄铁矿和黄铜矿包裹体边部和核部成分均一,且投影点全部落在固溶体出溶区域,说明都龙矿床交生闪锌矿-黄铜矿-磁黄铁矿是固溶体分离成因。原位S同位素分析结果显示,闪锌矿的δ³⁴S为0.9‰~3.2‰,磁黄铁矿的δ³⁴S为0.6‰~2.1‰,毒砂的δ³⁴S为2.9‰~4.2‰,黄铜矿的δ³⁴S为0.6‰~2.8‰,均显示为岩浆来源特征。主量元素温度计估算的闪锌矿-黄铜矿的形成温度介于285~394℃,指示该矿床主要硫化物形成于中高温阶段。     

勉略宁矿集区铜厂铜-铁矿床成因:黄铜矿Re-Os定年和硫化物原位硫同位素制约

铜厂铜-铁矿床在成矿时代、成矿物质来源及矿床成因等方面存在较大争议,限制了其成矿模式的建立以及进一步的找矿实践. 利用黄铜矿Re-Os同位素对该矿床进行定年,并利用LA-MC-ICP-MS技术对黄铜矿、黄铁矿及磁黄铁矿等硫化物开展原位硫同位素研究. 分析结果显示,5件黄铜矿Re-Os同位素等时线年龄为484±34 Ma（MSWD=8.7）,表明铜厂铜-铁矿床形成于早古生代加里东期. 铜厂铜-铁矿床上部铜矿床中黄铜矿（+9.75‰~+13.1‰）和黄铁矿（+9.22‰~+13.9‰）的δ34S值略高于下部铁矿床中黄铜矿（+8.66‰~+10.9‰）、黄铁矿（+8.85‰~+11.0‰）和磁黄铁矿（+7.93‰~+9.28‰）. 计算得到早期成矿热液的δ34S_∑S值约为+10.6‰,晚期成矿热液的δ34S_∑S值约为+12.3‰,说明矿床硫是地幔硫混染海水硫形成的,热化学还原在海水硫酸盐还原过程中起到关键作用. 铜厂铜-铁矿床的形成可分为两期:新元古代晋宁期,Rodinia超大陆裂解导致勉略宁地区发生海底火山喷发形成富含Fe、Cu的初始矿源层;早古生代加里东期,大陆边缘持续的裂解和裂陷形成勉略海槽并导致强烈的岩浆活动,富含挥发分及硫的岩浆热液混合海水硫,并从细碧岩中萃取Fe、Cu等成矿物质,早期成矿热液在铜厂地区深部形成铁矿床,随着磁铁矿和硫化物的沉淀,成矿热液演化到晚期阶段并沿断裂构造带向上运移,在铜厂地区浅部形成铜矿床.      

扬子地块西南缘红泥坡铜矿床成矿流体特征与铜矿化机制——来自流体包裹体和原位S同位素的证据

扬子地块西南缘红泥坡矿床是近年来新发现的大型铜矿床。本文通过流体包裹体岩相学、显微测温、激光拉曼成分分析和硫化物原位S同位素分析,揭示了红泥坡铜矿床的成矿物质来源、成矿流体来源及矿质沉淀机制。该矿床成矿过程分为火山-沉积期和热液成矿期。热液成矿期石英+方解石+硫化物阶段(Ⅰ)的石英中发育纯CO₂包裹体、水溶液-CO₂包裹体、含固相的水溶液-CO₂包裹体、含固相的水溶液包裹体以及富液相两相水溶液包裹体。各类包裹体成群分布,均一温度(106～500℃)和盐度(8.8%～59.8%)变化大。激光拉曼分析表明成矿流体中挥发分成分为H₂O、CO₂和少量CH₄。火山-沉积期黄铁矿原位δ³⁴S值为9.18‰～9.34‰,为海水硫和岩浆硫的混合硫;热液成矿期硫化物的原位δ³⁴S值为4.42‰～5.26‰,为岩浆硫和少量地层硫的混合硫。综合矿床成矿时代、流体包裹体及S同位素组成特征,认为古元古代火山-沉积作用形成含Fe和Cu的矿源...     

微钻取样-TIMS/MC-ICPMS和LA-MC-ICPMS分析矿物岩石87Sr/86Sr比值的技术比较

微区Sr同位素体系相对于传统全岩Sr同位素研究,可以揭示样品自身存在的不均一性,更好地反映样品经历的地质过程,已被广泛应用于各种地质研究领域,如研究壳幔相互作用、岩浆起源和演化,岩浆体系开放性研究,沉积盆地物源示踪及气候环境研究。准确测定Rb-Sr同位素比值是应用该同位素体系的前提。微钻取样-热电离质谱/多接收电感耦合等离子体质谱(TIMS/MC-ICPMS)和激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)作为分析地质样品微区Sr同位素组成的有效手段,已经得到了较为广泛的应用。两种技术在样品制备、干扰校正和质谱测试等方面各具优势和不足。微钻取样-TIMS/MC-ICPMS的最大优势是可获得高精度的Sr同位素数据(外精度优于100×10-6,2SD);但由于需要进行化学处理,流程繁琐耗时(约10天),实验周期较长,同时需要严格控制化学流程空白,且取样直径(200~2000μm)和取样深度(100~2000μm)较大,空间分辨率较低,但是该方法可以对高Rb样品(如钾长石)进行有效分析。LA-MC-ICPMS的最大优势是样品制备简单,数小时即可完成,且分析效率高,根据样品Sr含量的大小激光束斑直径多在60~300μm之间变化,其空间分辨率较前一种方法高,可在短时间内对大量样品进行分析。但由于不能进行化学分离,分析过程中存在多种干扰(如Rb、Ca、Kr和REEs等),影响了测试的精度(约200×10-6,2SD)和准确度(约150×10-6)。该方法目前只能对高Sr低Rb的样品(如斜长石、磷灰石等)进行有效分析,而对于干扰元素含量较高的样品目前无法应用。本文认为,对于微钻取样法,应将改进化学流程作为重点研究方向,提高化学处理效率,同时改善微钻取样法的取样技术,减小取样直径和深度以提高空间分辨率;对于激光剥蚀法,重点突破Kr、Rb和二价REEs等干扰校正问题,提高干扰元素含量较高的样品的分析精度和准确度,同时需要提高仪器灵敏度以满足低Sr含量样品的分析要求。     

广西大厂锡多金属矿床硅质岩和层状矿体氧硅同位素研究

作者对大厂地区泥盆纪地层中的不同成历的硅质岩进行了系统的硅氧同位素研究。其中一种是与矿化无关的浅海放射虫硅质岩，其硅质来自海水的溶解硅，表现出低的负δ30Si值和变化较大的δ18O值；另一种岩石可能属海底喷气成因，表现出你的负δ30Si值和均一的δ18O值，与硫化物成矿作用有密切关系。     

同位素示踪技术在地质研究中的某些应用

文中介绍了同位素示踪技术的基本原理,回顾了利用氢氧同位素示踪成矿溶液来源,研究水岩反应所取得的重要成果和最新进展;提出水岩相互作用是一个连续的演化过程,可分三个阶段,不同阶段的交换温度、水／岩比及体系的平衡、封闭情况是不一样的。以太古宙条带状硅铁建造为例,介绍了硅同位素示踪技术的新进展,证明了太古宙条带状硅铁建造为海底喷气成因,条带状构造与海底热液的周期性喷发有关。文中还介绍了氦同位素在示踪幔源组份方面的最新进展,指出我国东部油气区天然气中的氦、氩、二氧化碳等有相当一部分来自地幔;根据太平洋中部多金属结核的氦同位素组成和分布特征,提出成矿物质主要来源于海底热液活动,结核的一个圈层可能代表了一次大的海底热液活动。     

早寒武纪小壳化石的地球化学研究

寒武纪是生命的开端，化石则是生命开始的直接证据，因寒武纪地层对揭示生命的成因具有重大意义，多年来寒武纪地层是众多学科领域关注的热点。对寒武纪的研究，在古生物学方面，已经取得了很好的进展；但是对于这些生物所赖以生存的环境的研究还仅停留在定性阶段，仅限于利用环境指标反应环境的变化。而且，经过成岩作用过程，沉积岩可能已经改变了与海洋所达成的化学平衡。Longinelli等（1973）提出了利用沉积磷酸盐与水的氧同位素平衡的方法计算沉积阶段的古水温，这一温度计为利用小壳化石壳同位素组成计算古水温提供可能。但是，这种可能变成现实的前提条件是：小壳化石的磷酸盐壳质是原生的。小壳化石在存在于寒武纪底部白云岩层，在华南分布广泛。采样点位于云南省会泽县大海乡乡村公路旁。化石形体上呈圆锥型，具有坚硬的磷酸钙壳体，体腔常被石英充填。化石含量高的地层可富集成矿，例如贵州织金磷矿属于这种矿床类型。经过磷酸的浸泡，化石壳饰已被破坏，扫描电镜下呈现不规则的溶蚀坑。偏光镜下化石的横截面上可以看到石英填充物晶形完好。对采集样品进行了元素及同位素地球化学分析，分析结果表明，小壳化石的磷酸盐部分比碳酸盐部分含有更高的REE；Mn/Sr 按 SSF2＜FB＜SSF1＜DH－23 递增，体现了小壳化石中的磷酸盐部分后期成岩作用的影响最小，其可能能够反应古海水特征。小壳化石与颗粒磷的磷酸根氧同位素δ18Ophos在误差范围内是一致的，根据公式 Longinelli 等（1973）计算出来的古海洋温度为28.4～29.4℃。化石中的碳酸盐部分与基质白云岩在碳同位素δ13Ccarb上基本一致。另外，本项研究首次采用硅同位素方法探讨小壳化石中的石英的来源，结果表明化石与基质石英的Si同位素相当［（－0.6＋0.1）‰］，体现了热液特征，与寒武纪底部硅质岩硅同位素特征 0.4‰～1.4‰ 完全不同。化石的磷酸盐成分（SSF）与颗粒状磷矿（FB）成分具有较低的 Mn/Sr比值（0.12，0.23），壳体的碳酸盐成分的 Mn/Sr比值为8.5，基质白云岩 Mn/Sr比值高达200。小壳化石与颗粒状磷矿的磷酸盐氧同位素相近［（16.8＋0.2）‰］，高于相近磷块岩地层（13.3‰～15.9‰）。成岩作用对磷酸盐氧同位素的影响是使氧同位素降低，从这点意义上说小壳化石受成岩作用或后期矿化作用的影响更小。这些分析数据表明，小壳化石中壳体的磷酸盐成分是原生成分。经酸分离的小壳化石表面的溶蚀坑表明，磷酸盐并不是化石壳体的唯一成分，碳酸盐也可能是壳体的组成成分。碳同位素分析表明，壳质中碳酸盐部分与基质白云岩具有相近的δ13C，而且壳体中碳酸盐成分的 Mn/Sr 比值也不高。所以，碳酸盐部分也可能是原生的。根据公式 Longinelli 等（1973）计算出来的古海洋温度为 28.4～29.4℃，Ling等（2004）发表了关于前寒武纪古海水温度的数据，建议 32～34℃ 为前寒武纪古海水温度的上限，但是他所研究分析的磷块岩受成岩作用的影响很大，所以计算的温度较高。从某种意义上说，越小的计算值越接近真正的古海水温度。华南早寒武纪有没有热液这一问题对于发育于早寒武世黑色页岩系中的 Ni－Mo－PGE 多金属硫化物矿床的成因问题尤其重要。热液与沉积成矿观点一直在争论着，从某种意义上说，笔者的Si同位素结果支持了热液成因观点。