巴布亚新几内亚Porgera金矿床碱性系统中的岩浆-浅成低温热液的转换

提供了巴布亚新几内亚巨大的Porgera金矿床从与岩浆有关的深成中温热液活动向大气降水的浅成低温热液活动转换的流体包裹体和稳定同位素证据.金-银两个主要矿化期反映了这种转换:第一期为产于绢英化蚀变带中的浸染状含金黄铁矿;第二期为与断层有关的石英-钒云母-胶结状的热液角砾岩和局部含有大量自然金及金-银碲化物的矿脉.矿床在空间和时间上与晚中新世(6Ma)浅成侵入杂岩共生,杂岩在早上新世大陆-岛弧碰撞前就侵位于陆壳中.第一期成矿部分与岩浆成因流体有关(～200->500℃;w_(NaCl),7%～12%和31%～58%;δ~(18)O=8.1‰～9.4‰,δD=-50‰～-32‰),似乎是一种与大陆-岛弧碰撞环境中的富挥发分、镁铁质、碱性岩浆和侵入活动有关的矿化作用,它是一种富金、贫铜的新型斑岩矿床类型.第二期脉状矿化切过早期浸染状矿体,矿化在2～3km深处,由于低温、低盐度和同位素交换的地下水条件形成(～18℃;w_(NaCl),3%～10%;δ~(18)O=3.1‰～6.4‰,δD=-62‰～-34‰),类似于其它的金-银-碲浅成低温热液矿床的流体.晚期脉中的金可能从深处的第一期矿化中活化析出.稳定同位素和结构证据说明金的沉淀为构造诱导流体相分异所致.     

东南密苏里州银矿区钨-锡-银矿床的稳定同位素及流体包体研究——岩浆热液体系水岩相互作用的构造控制

该银矿区位于东南密苏里州圣·弗兰科依斯山脉的弗雷德里克城以西约14km,矿区钨-锡“银矿床中矿体呈扁豆状、透镜状以及不规则状产出在石英脉和云英岩中,与前寒武纪银矿化花岗岩共生。矿石中矿物生成序列比较复杂,可分为四个阶段:云英岩阶段、早期石英脉阶段、主要硫化物阶段和晚期石英脉阶段.云英岩及早期石英脉阶段含有钨-锡矿化(黑钨矿-锡石)。主要硫化物阶段以贱金属和贵金属矿化为特征.包括含银砷黝铜矿、锑硫砷铜银矿以及板硫铋铜铅矿。晚期石英脉阶段没有经济意义。流体包体数据表明,钨-锡矿化发生在温度为380°—250℃之间,成矿流体的盐度(为20.0—8.0％,ωNaGl)的贱金属及贵金属矿化则由较低的温度(270℃—150℃)和盐度变化较大(23.3—5.0％,ωNaGl)的流体形成的。贯穿于共生全过程的沸腾的流体包体事实表明,在云英岩,早期石英及主要硫化物等不同阶段。压力介于小到100至近于350bar之间。这一压力范围约相当于1.25km的矿化深度所受的压力,即变化于流体静压力及岩石静压力之间. 热液流体的氢、氧同位素值表明,D和~(18)O值从云英岩和早期石英脉阶段(δD=-52-77‰,δ~(18)O=5.2-4.8‰)到主要硫化物阶段(δD=-81-102‰,δ~(18)O=+2.0-5.3‰)逐渐降低。这些特征表明原始岩浆钨-锡热液流体系逐渐被沉积铅-锌-银的大气水所代替.紧随钨-锡阶段共生组合的稳定同位素组成的显著变化表明,银矿区热液体系的热力学很可能受构造控制。银矿区矿床的稳定同位素特征与其它含钨热液矿床的稳定同位素特征的对比表明,构造条件可能控制钨及其共生金属从冷却的深成岩体中转移并在金属矿床中富集的方式。     

相山矿田邹家山矿床和山南矿床流体包裹体特征对比

对相山铀矿田中两个重要铀矿床邹家山矿床和山南矿床,在已有工作研究基础上,选取矿石中流体包裹体特征比较。结果表明两者均存在两个峰值区间,其中邹家山矿床低温阶段122～162℃、高温阶段242～298℃;山南低温阶段220.5～240℃、高温阶段261.7～298.2℃,其对应盐度变化范围邹家山2.98～3.28wt%、3.88～4.18wt%;山南5.97～7.97wt%、9.97～10.97wt%,均一温度与盐度呈正相关关系。邹家山矿床成矿流体密度为0.65～0.95g/cm3;山南矿床成矿流体密度为0.64～1g/cm3;两者密度较为一致。经过计算邹家山矿床成矿压力340.3×105Pa、204.57×105Pa,成矿深度为1.132km、0.68km;山南矿床成矿压力506.8×105Pa、781.8×105Pa,成矿深度1.6km、2.6km。其气相组分主要为H2,成矿环境均为还原环境。两矿床成矿流体具有同源性,且成矿期次有所重叠,邹家山矿床主要受后期构造叠加影响较大。     

有关角砾岩问题的物质和构造研究

内生作用形成的角砾岩一般与构造作用(断层角砾岩、碎裂岩)、岩浆作用(从侵入到次火山的角砾岩、火山角砾岩岩筒)、以及流体爆破作用(爆破角砾岩、同生角砾岩)有关。在世界各地,包括欧洲海西期(例如,法国中央地块,Cornwall,Erzgebr)的火山侵入弧内,淡色岩的,尤其是海西晚期的成矿作用(与花岗岩有关)的一个重要特征,是有构造和流体力学控制的岩浆角砾产出。在中欧海西褶皱带的Saxothurizgiccum,这样的角砾岩一般与Erzgebirdge-Vogtland-Krasny les区(东德/Crechoslovakia)锡矿床有联系。     

流体包裹体中挥发组分的质谱仪分析法

本文对流体包裹体中挥发组分的各种提取和定量的分析方法进行了深入的研究,并对这些方法的进展情况做了详细的介绍.热爆法是打开包裹体较好的方法,实验表明:采用该法测定硫组分气体和水,其结果较精确.各矿床的研究表明:包裹体中存在有两种包裹体组分组合的现象屡见不鲜.一种以CO_2为主,主要见于斑岩型矿床的包裹体;一种为CO_2-N_2-C_nH_n组合,它是典型的以沉积岩为主岩和浅成低温热液矿床中包裹体的挥发组分.该组合中N_2和有机物可能来源于生物,这与成矿溶液的地壳源是一致的.大多数矿床的包裹体挥发分含有1-3mol%的气体组分.然而,对浅成低温热液矿床中以气相为主的包裹体与以液相为主的包裹体组合测定结果表明:其挥发分含量可高达5-15%.对此的解释为以气相为主包裹体富含气体组分所致.这意味着人们所说的成矿溶液的沸腾并不一定只能是水溶液的沸腾,而更可能是一种气体组分的不混合现象.流体包裹体中挥发组分的分析数据已被用于计算成矿流体的fo_2、fs_2、fco_2、和pH值.这些值与利用其它方面数据计算的结果相吻合.流体包裹体中气体的分折数据还被用于推算捕获压力和研究共生次序.     

澳大利亚西部太古代浅层脉金矿床中地表水的渗入

澳大利亚西部太古代浅层脉型金矿床产于葡萄石-绿纤石岩相至低级绿片岩相岩石中,具有以下特征:(1)矿床主要赋存在火山作用和构造活动期后形成的脆性剪切带中;(2)矿脉赋存于角砾岩中;(3)含银硫盐、辉锑矿和早期的玉髓等低温矿石和脉石矿物;(4)矿体内金属具有垂向分带性。成矿流体温度介于150℃-325℃之间,推测的就位深度<5km。石英、绢云母、绿泥石等蚀变矿物的同位素分析结果与另一些具有相同构造活动周期的太古界脉金矿中的热液流体测试数据相比表明:本矿床含金热液流体中δD_(流体)值较高(与海水平均比值SMOW相比1σ;n=19,为-6‰±9‰);而δ~(18)O_(流体)值较低(与SMOW相比1σ;n=167,为4.4‰±2.3‰)。地表水的浅层渗入作用以及这些地表水与平流迁移的变质-岩浆水的相互作用,均能合理地解释矿床中流体包裹体及稳定同位素的组成特点及玉髓的存在。     

石墨、滑石、粘土矿普查的地球化学方法

石墨石墨是碳元素的矿物变种之一。主要组分为石墨和其它矿物杂质的岩石称为石墨岩。已知有下列矿床类型:1)岩浆矿床;2)接触交代矿床;3)伟晶岩矿床;4)高温热液矿床;5)变质矿床。第一种类型的矿床,通常规模不大,与侵入岩、脉岩和喷发岩有关,多为鳞片状石墨,块状晶质石墨较少见。第二种类型是产于碳酸盐岩和火     

爱达荷萤石中流体包裹体的稳定同位素研究——对始新世大陆气候的意义

大气淡水低温热液矿床中流体包裹体稳定同位素研究为古气候的研究提供了唯一可能性,因为包裹体流体能直接提供古水溶液的原始样品。由于诸如年平均降雨温度、相对湿度、气团成因及历史以及海水同位素组成等气候参量的变化,因而大气淡水中H、O同位素组成通常变化不定。因为萤石(CaF_2)宿主矿物中不含O、H,消除了包裹体捕获后O、H同位素的交换现象,因而其中包裹体具特殊意义。爱达荷东北Bayhorse矿区始新世(51～50Ma)低温热液矿床中萤石主矿物流体包裹体具有低盐度(大多低于0.6ω_NaCl％)和低—中等均一温度(98～146℃)特征,表明流体属大气淡水成因。包裹体流体中H、O同位素资料与该区现代大气淡水的O、H同位素值几乎完全相同。始新世包裹体流体和现代大气淡水具有相似的同位素组成的事实说明,始新世气候条件与今天的相似。该结论有力地支持了Sloan和Barron的气候模拟结果,即大陆内部气候并不具有始新世时期深海古气候记录所反映的气候大规模变暖现象。     

花岗岩热液蚀变发生在南非威特沃特斯兰德盆地沉积后的成因证据

与威特沃特斯兰德和芬特斯多普超群含金变沉积岩空间上共存的花岗岩热液蚀变是岩浆后期形成的还是后来热液活动的产物?为帮助解决这个争论,本文对两个典型的蚀变花岗岩中以及中兰德群(威特沃特斯兰德超群)含金的金伯利矿层和不整合上覆的芬特斯多普接触带中蚀变产物的碳同位素和流体包裹体成分进行了研究。蚀变花岗岩中热液碳结核的δ~(13)C(-25.7‰～-36.0‰)和芬特斯多普接触带露头中结核状碳(小污斑)(-20.6‰～-32.4‰)的δ~(13)C值很小,显示出有机成因,而不符合岩浆成因。蚀变花岗岩中石英和含金矿层内剪切带中石英流体包裹体至少有两点是相同的。点是所有蚀变花岗岩及含金岩层剪切带中的流体包裹体都含有H_2O、CH_4,不含子矿物,高盐度(NaCl达到30w_B％以上),低均一温度(通常90～250℃),以Na和Ca阳离子为主,具有成岩地层卤水和(或)退化变质流体等特征。另一点,热液蚀变花岗岩和含金矿层中的流体和稳定同位素特征表明花岗岩蚀变不是岩浆后期的热液蚀变。这些数据说明了主要部分的蚀变是沉积物脱水作用于花岗岩和含金岩层的结果。因此,热液蚀变花岗岩并不是Klemd和Hallbaner(1987)及Robb和Meyer(1987,1990)认为的那样是威特沃特斯兰德盆地中硫化物、金和碳结核的可能来源。     

西伯利亚软玉

软玉是西伯利亚地区主要的宝石品种. 软玉矿床集中在西伯利亚克拉通南部: 西萨彦、东萨彦、 Djida和Vitim. 大多数软玉矿床与纯橄岩-二辉岩建造中的超基性岩有关. Vitim矿床有两种成因类型: 超基性岩的蛇纹石化作用及白云质大理岩与花岗岩接触带的碳酸盐化作用. 超基性岩型软玉多为亮绿色, 常有磁铁矿、铬铁矿和硫化物浸染. 产于大理岩和花岗岩接触带的浅色软玉, 透明度高, 无金属矿物浸染. 详细介绍了西伯利亚软玉的特征(颜色、化学组成及组构).     

太古代的金——是否与麻粒岩建造或长英质侵入体有关

现行两种太古代Au矿床模式是麻粒岩化模式或岩浆作用模式,但新的资料表明这两种模式都不可行.大多数英闪岩质太古代麻粒岩以原生的大离子亲石元素(LILE)的贫化为特征,所以与Au矿床中的大离子亲石元素富集不存在互补的关系;麻粒岩和金矿床两者的K/Rb、K/Ba、K/Li、K/Cs和Th/U比值系列也不是互补的.已发表的用地幔CO_2注入计算C同位素成分系列和C/He溶剂比值不能说明麻粒岩化模式.金矿床的总体δ~(13)C值也不及地幔CO_2量或麻粒岩C的储集量.太古代英闪岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩(TTG)以岩浆~(87)Sr/~(86)Sr比值一致性为特征,而以0.701～0.720系列矿床来说,其伴有区域性Sr、O和C同位素特征的δ~(13)C平均值范围为-9‰～-0.4‰,此外,分异的花岗岩K/Rb趋于正常值,而Rb/Sr和K/Ba比值较高.反之,金矿床主要趋于较高的K/Rb和K/Ba比值为特征,伴有较少量的Cs、Li或Tl富集和Rb/Sr值分散.许多矿床比其伴生的岩株要晚20～30Ma.Sr、Pb、C和O同位素变化是有序的,而大离子亲石元素趋势值是一致的,反映了处于转换挤压增生状态和水:岩比值低的条件下的地壳成分变化,其内源或外源所派生流体的平衡状况。     

新西兰怀特岛火山热水系统构成强硫化铜金矿床的地球化学环境

新西兰怀特岛的火山热水系统与形成强硫化Cu-Au矿床的化学条件非常接近。据计算,1万多年间火山活动带出的Cu和Au(主要来自岩浆脱气)分别为1百万吨和45吨。从近期喷口中喷出的蚀变安山岩块含有明矾石、硬石膏和黄铁矿。其硫同位素组成表明,矿脉充填温度约为380℃。在此温度下,Cu、Au在酸性溶液中易于溶解。这可以解释喷发物中Cu亏损、Au缺失的原因。然而,质量平衡计算表明,Cu、Au在酸性溶液释放到地表之前就在冷却带中沉淀下来了。     

亚利桑那州Picaho变质核杂岩中与第三纪糜稜岩化作用和滑脱断裂作用有关的流体运动——以~(18)O/~(16)O同位素为据

在亚利桑那州南部Picaho变质核杂岩内的第三纪地壳滑脱断层的构造剖面上,展示了三个构造层.自下而上分为未遭受变形的花岗岩基底、糜稜岩化层和角砾状、热液蚀变层.底部滑脱断层构成了下层的顶面,并伴有糜稜岩和绿泥石角砾岩;其上为蚀变程度不均的碎裂花岗岩中层,中层的顶部为上滑脱断层,其面上叠加了中新世外来的强烈氧化及钾化的火山岩.在这个过程中,δ~(18)O增加了10‰.,温度下降了400℃.下层未变形的Oracle花岗岩(δ~(18)O≈7.8)保留了似岩浆岩的矿物分馏特征,但在环境温度约为520℃,δ~(18)O_(H2O)≈4‰的水与岩石低比率占主导的情况下,这种分馏在温度下降300℃,以及在水与岩石高比率的条件下,δ~(18)O_(H2O)=3‰±1‰的流体渗入时,绿泥石化角砾岩记录了全岩变化值为+8‰.在强烈氧化和钾交代的上层火山岩温度下降到150℃时,上滑脱断层为一明显的同位素不连续面.下部的两个层和上层的蚀变作用分别与两个不同的流体层有关.在构造剖面上自下而上地记录了温度从高到低、水与岩石的比率从低到高、并以塑性蠕变到脆性破裂的变化规律,以及展示了深部"交换"流体与浅部表层氧化含水层之间的界面.     

不列颠哥伦比亚东南部Kokanee地区始新世Ag-Pb-Zn-Au脉状和交代矿床成矿年龄

位于不列颠哥伦比亚东南部的Kokanee地区的Ag-Pb-Zn-Au脉状和交代矿床赋存于Slocan湖区深断裂上盘的中侏罗Nelcon岩基及其外围的寒武纪到三叠纪的变质沉积岩中.变质证据表明成矿作用晚于Nelson岩基和Ainsworth地区中侏罗纪的片理化作用,而早于(或同时)Slocan深断裂下盘的Valballa变质核杂岩的始新世揭顶活动时期.煌班岩墙和辉长岩墙与成矿作用明显地是同期的,通过对其中黑云母和角闪石的K-Ar同位素年龄研究,确定了40到52Ma时的始新世中期一次短暂的碱性岩浆活动.而更老一次早白垩纪另一次碱性岩浆活动(141～129Ma)的存在是可能的,但尚未完全证实.通过对矿脉和热液蚀变带中白云母进行的K-Ar法和分阶段加热的~(40)Ar/~(39)Ar法同位素年龄研究,可确定成矿热液沉淀形成脉状矿床和形成交代矿床的时间为58～59Ma,矿体与煌斑岩墙之间相互穿插关系表明,该矿区热液系统的活动持续了15Ma以上.始新世地壳拉张运动导致了高温热流体及作为成矿热液流动通道的构造体系的形成.Nelson岩基与成矿作用在时间上相差100Ma,两者之间仅有空间上的联系,没有成因上的联系,空间上的伴生不代表成因的联系.     

碳酸岩和金伯利岩的相互关系及深部岩浆形成的某些问题

碳酸岩和金伯利岩是认识最深部地球化学作用的信息源之一.这两类岩石的研究关系着上地幔的结构、成分以及地幔岩浆的形成条件这样的基础问题研究的进展.在这些问题的研究中,碳酸岩和金伯利岩的比较研究法是最有前途的.人们将这种方法运用于这两个生成于最深部的岩浆建造发育的一般规律的研究,也运用于表现形式极不相同的地幔岩浆作用的每一种特征的研究.     

云南大湾微细浸染型金矿流体包裹体研究

通过对大湾微细浸染型金矿床石英矿物中流体包裹体的研究发现,流体包裹体均一温度分布于160℃~380℃之间,主要集中于260℃~280℃,成矿流体的盐度w(Na Cl)分布于5.80~12.85wt%;成矿流体密度分布于0.84~0.92g/cm3;成矿压力分布于140~270MPa之间,平均222MPa;由压力与深度的关系估算出成矿深度为0.6~1.0km,平均0.8km。通过流体包裹体的气、液相成分分析得出成矿流体来源可能主要为大气降水,并且有变质热液的参与。     

加拿大Territories西北地区Pine Point铅锌矿区的有机地球化学

在Pine Point地区中泥盆统地层中常见有原生的有机物、重油以及沥青.这套地层也正是Pine Point铅锌矿床的赋存层位。原生有机物的有机地球化学研究表明,从生油学的观点来看,矿区内的这套围岩地层处于有机物的未成熟到轻度成熟带内.某些矿体主岩沉积于一种较强的还原环境中.因此海藻或细菌微生物成因的有机物在很大程度上被保存下来了。这种沉积环境的一个重要特点是:处于干酪根热变质降解的未成熟阶段.有机物中可萃取部分的含量(即易溶于有机溶剂的部分)相对于有机碳含量的比值是相当高的。在浅表范围内未成熟的沥青及重油发生局部迁移.在有机物的这种低成熟地区,在白云岩化和成矿作用期间这些沥青由于热力影响,并可能由于与硫发生反应而变质,结果形成一种难溶的富氢焦沥青。这种作用可能要归因于氮、硫、氧的化合物和沥青质的聚合反应.沥青的生物降解是一种较晚期的现象。当这套围岩地层处于地下水作用范围时,这一作用才开始发生. Pine Point矿床中原生有机物未成熟的性质说明了一种较低温度的热条件(最高约为60℃)。地质资料指出:矿体埋藏很浅。早先发表的关于闪锌矿和粗大的白云石晶体中流体包裹体的温度数据表明成矿温度高达100℃左右。这就表明:对于含矿主岩地层来说,某些矿化作用和白云岩化作用表现了热异常的特点.在白云岩化带和矿化带中出现有由未成熟的有机演化而成的焦沥青,这证实了热异常存在的事实。原生有机物这种局部性的变化,并不排除那些原地派生的沥青或重油后期迁移的可能性.这种迁移作用导致了未变质沥青与硫化物的共生组合。关于铅锌硫化物与有机物间的成因关系问题仍然有待解决。本文中的硫同位素数据表明硫化氢是通过硫酸盐的非生物还原作用原地生成的.对于变质沥青和已知的硫同位素分布特点来说,这是一个令人感兴趣的解释.     

镁铁质、超镁铁质岩石中的硫化物矿床

国际地质对比计划(IGCP)161项,是在项目第一负责人A. J. Naldrett(加拿大)倡导下于1977年开始进行的,该项目旨在通过实地考察,专题讨论及汇编有关矿床、主岩和地质背景资料,促进人们对与镁铁质、超镁铁质岩石伴生的岩浆型硫化物矿床的关注.起初,在澳大利亚(D. Groves和R.Hill)、加拿大(W. Peredery),芬兰(H. Papunen)法国(M. Besson),挪威(R. Boyd).瑞典(G. Nilsson),南部非洲(G. V. Gruenewaldt)     

加拿大太古代金矿床上富磁铁矿的长英质侵入体的共生关系

加拿大地盾苏比利尔省的太古代金矿床在时间和空间上往往与具有磁性的长英质侵入体共生,与其它大多数太古代地体中的长英质火成岩相比,磁铁矿的含量高。发现的金矿实例有赫姆洛、红湖、哈克-胡洛威、密西比苏湖、维瓦-密萨纳比、格拉顿、麦它其旺以及东波斯魁凯迪拉克等地。这些太古代侵入体可与显生宙伴生金属矿化的磁铁矿系列侵入岩和容有富金斑岩矿床的磁铁矿系列侵入岩相对比。有证据表明金矿化与产生特定岩浆的一定的构造背景有关。两者共生说明成矿组分或者来自侵入体,或者来自深部控制岩浆定位和流体流动的扩容带。鉴别富磁铁矿的长英质侵入体有助于在普查区域内寻找太古代金矿床。     

一种新观点—翡翠新的岩浆成因说

通过缅甸翡翠矿区的野外调查、各品种翡翠及流体包裹体的显微镜下观察、１００多个点的电子探针分析,评述了已有的关于翡翠成因的假说,总结了世界上翡翠矿床的地质特征,论述了翡翠原生结构和后生结构及其与成因的关系,描述了４包裹体的类型和特征,提出了翡翠成岩阶段的成因新认识－岩浆成因说,并分析了形成翡翠时的温度、压力条件。形成翡翠的岩浆为含水的、可能来源于地幔的硬玉质硅酸盐熔融体。结晶时的压力低限ｐ〉１．５Ｇ