苏格兰西南部达拉德变质带中的大气降水渗入和氧前锋:区域金活动性的新假说

产于达拉德变质带黑云母带中变质期后石英脉由三种主要类型组成:含黄铁矿的他形石英型,含赤铁矿的他形石英型和含赤铁矿或金红石的柱状石英型。他形石英脉中的氧化矿物由先存硫化物氧化而成,金在此氧化过程中被活化。成分相似的晚期柱状结构石英晶体经历了相分离的流体形成。脉中石英的氧同位素比值不等。成矿流体含有大量大气降水的成分,其同位素组成和化学成分随着水-岩相互作用而逐渐变化。金的活化转移与再沉积在片岩地层中随着氧化作用前锋通过移动而逐渐发展。金矿床的成因在空间上不固定,且不断交换。文中提出了大气降水渗入和氧前锋是形成区域金活动性的新假说。     

以黑色页岩为主岩的金矿床勘探标志——流体包裹体挥发物(英国北威尔士Dolgellau金矿带)

联合王国北威尔士Dolgellau金矿带脉石英中流体包裹体的质谱分析表明,含金流体和不含金流体有着某种差别。与贫矿脉中的石英相比,Clogau-St,Darids和Gwynfynydd矿区中富矿体的含金石英样品明显富含CH_4和N_2。包裹体的挥发物成分变化有力地说明了这样一种空间联系,即高品应矿带的分布、石墨页岩围岩(Clogau页岩)的存在和CH_4-N_2流体有关。虽然含甲烷流体出表示了区域变质石英脉的特征,但这种流体的N_2/(CH_4+CO_2+N_2)比值明显偏低。在成矿期间,流体和岩石的相互作用使碳和氮释放到成矿流体中;该过程产生了CH_4,CO_2和N_2。然而,氮气的产生导致了具有明显“CH_4-N_2”特征的含金流体的形成,氮气的产生被认为是由于层状硅酸盐围岩中NH_4~+交换的氧化作用所致。矿石的沉积被认为是由Au(HS)_2~-络合物的不稳定性引起的,这种不稳定性是由H_2S快速加入到成矿过程中产生的一种不混溶的富(CH_4N_2)流体相引起的。因此,挥发物特征、金的沉积作用和流体的不混容都与产生CH_4和N_2的反应有关。鉴于绿片岩相变质地体中以黑色页岩/片岩为主岩的金矿床在全球范围内广泛存在.对具有异常CH_4+N_2含量的流体包裹体的识别将成为一项可能的普查勘探技术。     

加拿大东阿比提比亚省绿岩带金成矿规律

加拿大阿比提比亚省主要有两种金矿类型:一种是常见的石英脉型,另一种是较稀少的硫化物型。变形作用在这两类矿床中起着重要作用,它与主要的断裂带有关。 硫化物型矿床由前D_2块状硫化物透镜体和同D_2的富黄铁矿细脉组成。它们的周围环绕着前变质期的铝土蚀变,并叠置有后变质期的退变质蚀变。金的带入可能与退变质蚀变有关。石英脉型矿床由网状脉组成。网状咏与主要断裂带周围分布的中等倾角的小型逆冲剪叨带柯关。这些矿咏定位于活动的剪切带内,其周围是后变质期的碳酸盐蚀变晕。两类金矿床有着截然不同的成因历史,并受不同的可转化成各种勘探参数的地质条件的控制。     

涅日达宁金矿床(俄罗斯萨哈-雅库特)的矿物-地球化学特点和形成条件

涅日达宁金矿床位于南维尔霍扬复向斜中4条区域性大断裂的接合带中。矿体-矿化破碎带和矿脉产于受变质的陆源砂-页岩地层中,有中、酸性岩株和岩墙侵入其中。业已查明,岩浆形成物的年龄为154～94Ma。矿床形成于3个阶段中。金矿体形成在第2个阶段中,在结束阶段,发生了石英和硫化物再生作用及含银矿物组合的结晶。金的沉积开始于围岩交代改造成含浸染状黄铁矿和毒砂的石英-绢云母-碳酸盐岩时。硫化物含有与结构有关的“不可见”金。自然金结晶在石英脉中,与粗粒毒砂和黄铁矿共生,并与闪锌矿-方铅矿-硫盐集合体一起产出。流体包裹体研究表明,矿石由2种不混溶的流体形成:主要是含N_2、CH_4和可溶性氯化物(达4.5wt％NaCl)的水-碳酸流体和主要由CO_2和CH_4组成的气态流体。从矿物的稳定同位素(S,C,O)研究可以得出结论。流体中多半是岩浆成因的硫、水和碳酸,它们与来自围岩中的组分混在一起。业已查明,岩浆岩和围岩与同位素轻的、可能是大气降水成因的水发生了相互作用;指出矿物是在360～175℃的温度和(1.2-1.7)×10~8Pa的压力下从pH为5.5～6.1、含0.25～0.3克分子CO_2的成矿流体中结晶的。工业金矿石的形成与晚白垩世早期南维尔霍扬复向斜构造-岩浆活化的后加积阶段有关。     

韩国Youngdong地区Samhwanghak侏罗纪中温热液金矿化:论成矿热流体地球化学条件

Youngdong地区的Samhwanghak侏罗纪(166±2Ma)脉状金矿床是韩国中温热液金矿床的一个实例。矿床由含金的、但相对贫硫的块状石英脉组成,产出在前寒武纪的含石墨副片麻岩的剪切带中。 通过对先于金、硫化物沉淀的脉石英流体包裹体研究,划分出三种流体包裹体类型:(1)CO_2-CH_4流体;(2)低盐度的H_2O-CO_2—CH_4流体;(3)含少量CO_2的水溶液流体。第二类包裹体主要为原生包裹体,并代表了由大量流体分离形成的早期不混溶流体,其形成温度为480～220℃,压力大于2×10~8Pa,初始热液流体在温度410～480℃时接近临界状态,成分上是均匀的,其X_(co_2)+CH_4=0.45,(Xco_2:=0.14),盐度=9wt%当量NaCl。第三类包裹体明显是次生的,代表了在温度降低(低于 370℃),压力下降(=1xl0~8,Pa),第二类流体大量分离形成的流体,但也包含深循环大气降水。 热力学计算表明热液流体演化是:在接近黄铁矿一磁黄铁矿硫化物曲线处,硫逸度随温度降低而 逐渐降低;氧逸度主要受石墨一流体相互作用的控制;pH值接近中性;温度和氧逸度关系表明热液流 体最初来自附近S型岩浆——中侏罗世的Kimcheon花岗岩。金在340一240℃时从后来的水溶液中 沉淀,是热液体系冷却和硫活度减小所致。 热液硫的护4S接近2%。表明热液硫主要来自钦铁     

阿拉斯加州中南部威廉王子湾Wells港金矿区的构造演化—有关脉金矿成因的推论

取自阿拉斯加州 Wells 港金矿区的资料表明该区的构造发展史的几个阶段。第一阶段是白垩纪末期 Valdez 群复理石层的堆积和伴随变形。半石化岩石的变形包括2个褶皱幕,在 D_1 幕形成了走向 NE—SW、倾向 SE 的等斜褶皱,在 D_2幕形成了走向 NW—SE 的小型开阔挠曲。变形之后,岩浆侵入,渐新世早期(36Ma)形成钙碱性花岗岩类侵入体,晚期形成细晶岩脉。随后,或许在第三纪后期 Chugach 山脉上升时,花岗岩类岩石及其围岩发生破裂,在较后阶段,后生的含金石英脉分几次沿破裂侵位。由于在变质作用高峰期和矿化作用之间存在引人注目的时间差,人们正在重新评价解释矿脉形成的变质分泌成矿模式。     

阿拉斯加州东南部朱诺金矿带中脉状金矿床的成因

沿朱诺(Juneau)金矿带分布的中温热液含金石英脉形成于早第三纪,其含矿热液富含金石英脉形成于早第三纪,其含矿热浓富含H_2O-CO_2(±N_2,H_2S CH_4),低盐度,温度为200—325℃,压力为100—150MPa。成矿溶液δ~(18)O值为+8—+12‰,δD值为-20—-30‰,表明为热液的深源成因。这些资料与俯冲在南阿拉斯加大陆边缘之下的物质,在变质脱挥发份作用过程中形成成矿流体的模式相一致。进化变质热液渗透到与Coast Range区域断裂带有关的高渗透性的机械破碎带,并在较高的退化地壳的脆弱部位形成金矿脉。随着多次的构造作用、热流体沸腾、流体与围岩的反应以及热流体温度、压力的降低,金逐步富集成矿。     

深部韧性剪切带氧化变质作用衍生的金

挪威南部Bamble带是一主要的横推剪切带,宽30km,由早元古代上地壳岩石和拉斑玄武质侵入体组成.在1540Ma时期,该带在800℃和深约25km处变质为麻粒岩及较高变质程度的角闪岩,这和由于韧性变形而大规模位移是一致的。这种韧性变形为变质作用中的流体包裹体经该带提供了渗透通道.以前的研究工作表明,麻粒岩内流体包裹体的主要成分为CO_2,因此麻粒岩可能是由地幔成因的富CO_2流体的河水中,角闪岩相岩石经脱水作用而形成。在此过程中,铷从麻粒岩中迁移. 最近研究表明,变质流体引起岩石的普遍氧化,镁铁质岩石可能在氧逸度比变质前超过2.7对数值的条件下再平衡。硫化物矿物(包括黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿)被溶解,这样形成了相对氧化和富硫的流体(其中SO_2和H_2S含量大致相等).此种成分的流体对于许多带负电的过渡元素如Au~+、Sb~(3+)和As~(3+)是一种潜在溶剂,在整个带内这些元素已大量丢失.金在镁铁质岩石内平均含量为0.17×10~(-9),这种岩石类型的含金丰度占地壳丰度的4％;对于其他岩类,金的平均含量为0.15×10~(-9)—0.37×10~(-9),或比其原始成分小一个数量级。这些资料与富CO_2的氧化流体通过韧性剪切带溶解金。并使金向上迁移至渗透性剪切带内的模式一致.在宽30km的剪切带内,下地壳岩石含金量的丢失可能提供大量金,使其在地壳浅部(即韧性剪切带变窄为脆性断层处)富集.Bamble带内变质流体的氧逸度,导致流体在温度冷却时沉淀为硫酸盐矿物、赤铁矿及亏损~(34)S的黄铁矿.所有这些特点见于一些主要太古代石英-碳酸盐金矿床,如Kalgoorlie金矿床中.     

加拿大新斯科舍省Meguma群中脉型金矿床成矿模式

Meguma群中的脉型金矿床是新斯科舍省南部Meguma地区下古生界变质浊积岩中以多种含金石英脉形式聚集而成的矿床.对Meguma地区30个该类矿床的广泛野外研究(区域填图和详细填图)及室内分析(岩相、液体包裹体、地球化学、同位素等)结果表明,在广泛的镁铁质及长英质岩浆侵位于同时发育有陡倾剪切带的地壳期间产生成矿作用.成矿年龄为370Ma左右(热液脉矿物,~(40)Ar/~(39)Ar法测定).因此,矿化比Aeadian区域性变形作用大约要晚30—40Ma.同他素数据(S、C、O、Sr)表明形成矿脉溶液不仅来自岩浆,其中部分也来自Meguma群的外来变质溶液。因此那种单一的早期岩浆热液源和Meguma群沉积变质岩的变质侧分泌作为矿脉组分来源的成矿模式都是不可取的。     

葡萄牙北部Jales含金石英脉围岩的地球化学特征

从葡萄牙北部Campo de Jales的长热液石英脉中已开采出了金,这种石英脉形成葡萄牙主要的金矿床。金和银金矿包裹于硫化物、硫盐和石英中,以及呈薄的细脉沿含硫化物的裂隙分布。而银存在于银金矿、辉银矿、方铅矿以及大多数的硫盐中。 Campo含金石英脉主要切过海西期过铝中-粗粒似斑状二云母花岗岩,也切过前奥陶纪含硅线石的黑云母-白云母-红柱石片岩。距石英脉0.5—1m处,花岗岩蚀变为斑状白云母-黑云母花岗岩,而在该脉0.5m处为白云母花岗岩。在距脉3m处,云母片岩显示出一些交代作用,但在距脉2m处,它变成黑云母-白云母-铁镁绿泥石片岩,并且在靠近含金石英脉0.1—0.5m直到1m的一条带中,变成富含白云母硫化物的云母片岩。随着花岗岩热液蚀变程度增高,SiO_2,Fe_2O_3,K_2O,H_2O~+,S,As,Sn,Sb,Cu,Pb,Rb,Au含量,Eu的负异常逐渐     

西澳大利亚Lady Bountiful矿山金矿化:以花岗岩类为主岩的太古代脉金矿床的一个实例

Lady Bountiful脉金矿床位于中绿片岩相变质的Ora Banda绿岩层中,主要以构造晚期Liberty花岗闪长岩为主岩。金矿化沿石英脉状的,左旋的脆性断裂带产出,此断裂带横切Liberty花岗闪长岩和Pleasant山岩床。石英脉的结构表明,与金有关的单脉发育分为2个阶段,高品位矿化局限于第2阶段。矿石矿物包括黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、Au-Ag-Bi-Pb-碲化物和自然金。流体渗滤导致此断裂带具狭窄的退色围岩蚀变包壳,并含有钠长石-钾云母-绿泥石±方解石±金红石集合体。2个阶段的热液流体特征为X(CO_2)≤0.15和中等盐度(1.28mNaCl)。由膨胀部位压力波动而引起的第2阶段矿化流体的间歇析出和(或)流体占优势的流体-围岩相互反应是金主要的沉淀机制。     

相山云际矿床铀成矿流体同位素特征及成因

通过对相山矿田云际矿床成矿期脉石矿物方解石C、O同位素及其流体包裹体He、Ar同位素组成测试研究,探讨了矿床铀成矿流体来源。分析测试结果表明,方解石的δ~(13)C_(V-PDB)和δ~(18)O_(V-SMOW)值分别为-9.4‰~-3.1‰和4.7‰~15.4‰,成矿流体中的碳主要来源于地幔;方解石流体包裹体的★~3He/~4He值为0.061 5~0.376 0 Ra,明显高于地壳特征值(0.01~0.05 Ra),显示出地幔流体与地壳流体混合特征;~(40)Ar/~(36)Ar值为314.4~334.1,略高于大气Ar的同位素组成(~(40)Ar/~(36)Ar=295.5),说明成矿流体中存在大气降水成分,并有地幔Ar的加入。综合分析认为云际矿床铀成矿流体为深源成因,其来源具有壳幔混合的特点。     

光石沟花岗伟晶岩型铀矿床地质及流体包裹体特征

光石沟铀矿床大地构造位置处于秦岭造山系东部的北秦岭加里东褶皱带,丹凤三角铀成矿区的东南部,矿床赋铀主岩为黑云母花岗伟晶岩。铀矿体严格受伟晶岩脉控制,矿石矿物主要为晶质铀矿,硅钙铀矿及铀黑等次生铀矿物仅见于地表以下20 m范围内的氧化带中。光石沟矿床石英中发育大量流体包裹体和少量熔融包裹体。流体包裹体可划分为富液相水溶液包裹体(Ⅰ型)、 CO_2包裹体(Ⅱ型)、含CO_2的三相水溶液包裹体(Ⅲ型)和含子晶包裹体(Ⅳ型)四类。包裹体测试结果表明,光石沟铀矿床形成于融体-流体过渡阶段,流体包裹体以富气盐水包裹体为主,含少量CO_2包裹体和含子晶包裹体,矿床均一温度范围为152～308℃,平均为233℃,盐度范围为7.2%～26.5%NaCleqv,平均10.0%NaCleqv,指示光石沟铀矿床成矿流体为中-高温、中-低盐度的NaCl-H_2O(-CO_2)流体体系。岩矿石的结构构造表明光石沟花岗伟晶岩型铀矿是典型的岩浆型同生矿床,即岩浆结晶分异形成的。在岩浆冷凝结晶晚期形成高挥发分、富流体的伟晶岩浆流体,侵位形成黑云母花岗伟晶岩脉。伴随着流体中的黑云母和磷灰石等富氟矿物的大量结晶,导致熔浆中氟大量减少,引起氟铀酰络合物遭到破坏,最终铀以晶质铀矿的形式结晶成矿。     

澳大利亚新南威尔士Major’s Creek——泥盆纪浅成热液金矿床

Major′s Creek矿脉主要是由含金、金-银碲化物和贱金属硫化物的石英脉和碳酸盐脉构成,赋存在硅化和绢云母化的岩墙或Bridwood花岗岩体的花岗闪长岩中。对流体包裹体的研究表明,在80—350℃范围内的各个阶段上都是属低盐度流体沉积.而重要的金-银碲化物矿化发生在温度约155℃时.由于CO_2的液相从原始的富CO_2水溶液中分离引起矿物沉淀。泥质蚀变是由沸腾带以上的酸淋滤造成。矿化以浅成低温热液为特征,也许是从存在着的一个热液对流系统中形成的。推测这一关系与附近的Eden-Yalwal裂谷带浅成热液金矿床相似,     

西欧海西期含金石英脉的剪切带模式评述

欧洲的海西带控制了几处含有一批矿化和一些可开采矿床的金矿区。在对基底有影响的海西晚期变形阶段,形成了许多有经济价值的金的富集。 在成矿的微裂隙中和流体漂移的特定阶段内,含金石英脉型矿化是具有多阶段成矿的特点。微裂隙和流体作用影响到早期沉淀的石英脉的基质。根据包括从区域到显微范围内的构造研究以及对矿物组合、液包体、热力学计算(P、T、fo_2、fs_2、pH)的物理化学再造等多学科方法得到的数据表明,以往的剪切模式对准确再现金的来源、富集的作用过程是不适合的。因此,按照现在可得到的定量数据来重新检验这些矿床的各个形成阶段。     

阿萨巴斯卡盆地流体的活动史及其与铀矿床的关系

本文总结了阿萨巴斯卡盆地南部铀矿床的稳定和放射性同位素以及包裹体测定结果。认为该盆地有一个长期的流体活动史。早期为高盐度的成岩流体,温度约为200℃,其活动时代为1 477—957Ma。铀成矿作用与该流体活动事件密切相关。晚期为大气降水沿断裂带渗入,其温度约为100℃,活动时代为800—nMa。晚期流体活动使铀发生再活化,但主要是破坏原先形成的矿床,     

诸广南棉花坑铀矿床热液蚀变伊利石矿物学和稳定同位素特征

为了探究诸广南长江地区的黏土蚀变特征,在对棉花坑矿床开展野外工作和室内镜下观察的基础上,利用X射线粉晶衍射、氢氧同位素测试等方法对棉花坑铀矿床的热液蚀变伊利石进行了分析研究。伊利石的产出形式分为碎裂充填型、长石原位蚀变型和构造脉型三种,结晶度平均值分别为0.336、0.315和0.395,伊利石结晶受水/岩比和温度共同限制。伊利石的δ~(18)Ο值在0.4‰～9.1‰,δD在-92.4‰～-73.7‰。根据稳定同位素测试和计算,得出形成伊利石流体中水的氧同位素特征和前人研究中成矿晚期流体中水的氧同位素特征一致,同时根据计算所得伊利石形成温度在50～170°C,与成矿晚期流体温度一致;根据形成伊利石的流体中水的氢氧同位素投图可知其流体来源主要为大气降水,与成矿晚期流体来源一致,因此认为伊利石是棉花坑铀矿床成矿晚期特征蚀变矿物。     

以沉积岩为主岩的金矿床:岩浆-热水体系末端的产物

以沉积岩为主岩的金矿床或Carlin型金矿床,目前一般认为形成于地热系统的浅部,金由大气降水热液流体将其从赋存的沉积岩中提取出来。与上述观点不同,我们提出金来源于岩浆水热流体,并沉积在贱金属和贵金属区的边缘,距原始侵入体达几公里。在马来西亚东部的Bau及犹他州的Bingham,结合内华达州内3条线性排列的含金矿带的地质、年代学和成矿作用的观察结果证实了这一模式。此模式对勘探很有用,可进行检验。     

穆隆套金矿床(西乌兹别克斯坦)的成岩模式

总结了穆隆套矿床的地质构造、岩石学和旷物学资料,提出了能解释其金矿化发育范围大、金的成色高的成因观点。矿床产于通过内生作用富集碳和金的陆源岩石建造中,形成于流体-岩浆交代陆源岩石的过程中,此过程伴有金的富集及其淋滤净化。金矿石以花岗质和花岗正长质煌斑岩所固有的矿物共生组合(黑云母+斜长石+石英+正长石)和成分为特征。伴随着煌斑岩的侵入,陆源围岩层发生了碳质交代作用、黑云母化、进化变质作用和分散状矿化。岩石与矿石的这些原始关系被其以后的重结晶作用、石英脉的贯入和退化变质作用掩盖了。     

在NH_4SCN-(NH_4)_2SO_4-HCI-环已酮体系中锆铪的萃取研究

本工作采用放射性示踪单级萃取法,先以NH_4SCN与(NH_4)_2SO_4-HCl溶液等体积混合成所需的水相,与环已酮预平衡,加放射性示踪剂到一定体积的预平衡水相中,再以等体积预平衡的有机相萃取,分别测定水相与有机相的放射性,得各因素单一变化时的D_(Hf)、D_(Zr),测定D_(Hf)和Hf萃取率随Hf载体量的变化。