昆士兰地区低温热液金矿床的稳定同位素特征

昆士兰Cracow和Ukalunda金-银矿化由充填石英矿脉、裂隙及角砾岩带构成,其围岩是强烈破碎的绿磐岩化蚀变火山岩和浅成侵入岩。陆源火山岩相,构造背景、蚀变类型以及复杂的矿物学,均表明这些矿床属浅成低温热液型。围岩中~(18)O亏损特征与在火山作用下产生的对流热液系统中大气水的参与是一致的。Cracow石英具明显的低δ~(18)O值,为—2.0——3.4‰,这是高纬度大气水热液系统的典型值,它与推测的二叠纪时期澳大利亚的位置是一致的。而Ukalunda石英中的δ~(18)O值变化范围大,从5.1‰至14.9‰,该值反映了岩浆水与大气水的混合和较陡的地热梯度。稳定同位素和地球化学的深入研究正在进行,以确定构成重要勘探目标的δ~(18)O异常带规模和形态以及围岩的矿物组分。     

粤北棉花坑铀矿床深部矿体矿化剂CO_2来源探讨

棉花坑铀矿床是我国华南重要的大型花岗岩型铀矿床,该矿床碳酸盐化与铀矿化关系密切,本研究对棉花坑铀矿床深部矿体不同期次的方解石进行碳、氧同位素分析。该矿床矿前期、成矿期、矿后期都发育方解石,从早到晚,方解石的δ~(13)C_(PDB)值有明显降低的趋势,而δ~(18)O_(SMOW)值矿前期最低,成矿期与矿后期方解石的δ~(18)O_(SMOW)值变化范围与平均值相似。棉花坑矿床矿前期方解石δ~(13)C_(PDB)为-4.9‰~-6.0‰,平均值为-5.5‰,与幔源的CO_2的碳同位素变化范围和平均值相似,而成矿期与矿后期由于CO_2发生脱气作用引起同位素分馏而降低,表明该矿床成矿流体中的碳来自地幔去气作用,方解石的δ~(13)C_(PDB)-δ~(18)O_(SMOW)组成呈负相关关系,进一步证实棉花坑铀矿床成矿流体中CO_2矿化剂由地幔去气作用形成。     

流体的混合和沸腾对浅成热液矿床石英和方解石同位素组成的影响

在含金银的浅成热液脉状矿床中,热水的混合和沸腾导致溶液温度下降和溶质离子浓度的变化,被认为是这种矿床矿物沉淀的一个基本机制。根据沉淀矿物的同位素组成可以判断热水的来源、溶液的化学性质和矿物的形成温度。沸腾的热流体温度高于100℃时,热流体氧同位素的变化是不明显的。沉淀矿物的同位素组成分晶效应也小。深部热流体与低温浅成水混合,由于热水的~(13)O/~(16)O比值降低,δ~(18)O值也下降。溶液温度降低同位素分馏效应增大。尽管流体δ~(18)O值因为混合而降低,而沉淀矿物的δ~(18)O值随着温度降低而增加。从串木野矿床所见到的浅成热液矿脉矿物δ~(18)O值来看,不排除流体沸腾的可能性或流体的混合。方解石的碳同位素组成由溶液中含碳组分和温度控制。在近中性和pH值较低条件下,流体沸腾可使沉淀的方解石δ~(13)C突然增加。从串木野矿床的脉状方解石δ~(13)C值可以表明它是在pH值为6—7的条件下沉淀的。     

脉状方解石及其流体包裹体的同位素组成:对确定古水文系统、构造事件和矿脉形成过程的意义

确定了构造活动区发育的第三纪矿脉系统中方解石的同位素组成及其流体包裹体的氘含量。矿脉系统由3组不同走向的方解石脉(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)组成,根据穿切关系确定了它们的相对年龄。每组脉具有其特征的方解石δ~(18)O和δ~(13)C值:第Ⅰ组为-7.9‰和+1.59‰;第Ⅱ组为-15.3‰和+0.54‰;第Ⅲ组为-15.9‰和+1.73‰,而最老的一组(Ⅰ)的流体包裹体δD(-23.9‰)与以色列海岸平原雨水和地下水的流体包裹体δD相似,最年轻的一组(Ⅲ)的δD值(-49.6‰)与Hermon山的雨水和地下水的相似,可以认为δD的差异是由于同位素“高程效应”造成的。结论是,水文系统的主要变化与Hermon山区的形成及其高程有关,利用大气降水中δ~(18)O和δD之间的关系计算了第Ⅰ组(35℃)第第Ⅱ组(64℃)矿脉的形成温度,形成温度表明本区矿脉发生在浅部(1.7km)。方解石δ~(18)C表明,围岩是脉状方解石的来源,并且由于压力释放δ~(13)C有约1‰的变化。根据方解石的溶解度取决于压力和造成水力压裂及压力下降后不断增加的孔隙压力循环,讨论了矿脉形成的比较普遍的模式。     

马里Loulo金矿山的碳、氧、氢和硫同位素研究

在马里Loulo测定了采自Birimian年代(2.1Ga)含金电气石化砂岩及其上下盘的硅酸盐、碳酸盐和硫化物样品中的氧、氢、碳、硫同位素组分,砂岩经受了两期构造形变。样品取自3个不同的矿体——Loulo 0,Loulo 3和P64。 Loulo 0矿体石英脉δ~(18)O值具有一致性,氧为16.1‰—16.6‰(SMOW)(一个样品为+11.6‰除外)。电气石化砂岩的碎屑石英颗粒的δ~(18)O值也是16.1‰。电气石具有高的δ~(18)O值(+13.9‰),全岩的δ~(18)O值也较均匀,为13.2‰—15.7‰,最低值(13.2‰和14‰)是取自下盘样品的δ~(18)O值。 Loulo 0和P64矿体的白云岩中氧的δ~(18)0值为15.1‰—19.5‰(SMOW),δ~(13)C值为—13.5‰—     

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。     

石英卵石及其流体包裹体的稳定同位素组成,作为沉积源区的示踪剂:对含金-铀石英卵石砾岩的指示作用

测定了南非维特瓦特斯兰德地区和加拿大休伦超群晚太古代至始元古代的含金和(或)铀单成分石英卵石砾岩中卵石的氧同位素组成,以确定源区的性质。即使是在同一手标本的相邻卵石内任一样品中石英卵石的δ~(18)O值变化约为4‰或更大,偶而高达8‰。另外,δ~(18)O值很不同的相邻卵石内流体包裹体中,保存了不同的同位素特征。这种总体不均一性表明,砾岩发生同化作用后,卵石间并未发生大的同位素交换。所以,这些卵石的氧同位素分析值,结合矿物和流体包裹体的详细研究,为说明卵石群体性质,并进而说明主要的沉积来源性质提供了有用的手段。休伦含铀矿石中的石英卵石的δ~(18)O值围绕均值10.2‰呈正态分布,几个偏离样的δ~(18)O<6‰,有一个样的δ~(18)O为14.6‰。相反,维特瓦特斯兰德含金-铀矿石中卵石的δ~(18)O值呈平缓峰态分布,偏向高δ~(18)O值(平均11.4‰),通过与太古代花岗者、伟晶岩和中温绿岩金矿脉这些通常认为的砾岩矿床源岩的δ~(18)O值相对照,可推断铀来源于花岗岩,而金来源于中温绿岩金。燧石卵石的δ~(18)O值(9‰—11.5‰)相对地比太古代和元古代海相燧石的δ~(18)O预期值(通常≥17‰)低,这就有效地排除了海相燧石,并由此排除了含金铁建造和热水沉积是金的可能来源。     

日本含硒、碲热液金矿床的地球化学、矿物学和地质学特征

日本的低温热液金矿床可分成硒型和碲型2种类型。硒型金矿床赋存在沉积岩和火山岩中,而碲型金矿床则产在火山岩中。硒型由Ag、Pb、Zn和Mn矿化伴生,而碲型则与Cu和Bi、以及极少数与Hg和T1共生。并且硒型以出现大量的冰长石、绢云母和碳酸盐,缺少重晶石为特征。碲型则以碲型金矿床中普遍存在有铜矿,象硫砷铜矿(还有铋矿如辉铋矿)为特征;但是在硒型金矿床中,铜矿稀少且没有铋矿。在碲型金矿区,绢云母蚀变是普遍的,而在硒型金矿区是以绿磐岩和钾蚀变为主。流体包裹体数据表明,碲型和硒型的形成温度分别为200—300℃和150—270℃。硒型和碲型硫化物的硫δ~(S4)S分别为-8‰—+5‰(平均0‰)和-3‰—+7‰(平均+2‰—3‰);同时表明碲型硫化物硫的火成源和硒型的火成源和沉积源。碲型硫化物硫的δ~(34)S范围为+18‰—+29‰,同时提出一个火山源的SO_2气体的分布。碲型矿化流体硫和氧活度一直比硒型的高,而碲型矿化流体的pH值则一直比硒型的矿化流体低。这些地质、矿物学、地球化学上的特征以及这些特征同由低温热液矿化相伴生的那些活动地热系统的比较指出:(1)硒型和碲型存在于相同地热系统中不同的2个部分;(2)碲型形成比硒型更紧靠热源;(3)碲型形成矿化地点比酸-亚硫酸盐型远离火山中心;(4)火山源的SO_2气体的分布和主岩的类型是重要的因素。矿体流体化学性质(氧活度、硫活度、pH值、硫同位素成分)的不同导致了日本含碲和硒低温热液金矿床的形成。     

美国怀俄明州格兰尼特山热液蚀变和铀迁移的氧同位素研究

格兰尼特山位于落矶山成矿省的南部,是拉拉米造山运动抬升的几个前寒武基底地块的组成部分。大多数前寒武地块向北、北西倾,但是,由许多不连续的丘岭构成的格兰尼特山则呈东-西向带状展布。该带出露长约110 km,宽20 km,其面积约为2 200km~2。怀俄明州格兰尼特山的花岗岩岩石提供了美国怀俄明州Crooks Gap,Gas山和Shirley盆地铀矿床的铀源。格兰尼特山的前进热液蚀变岩石包括绢云母化-绿泥石化-钠黝帘石化花岗岩和钠长石化花岗岩和硅化-绿帘石化花岗岩。它们的全岩平均δ~(18)O值分别为7.1‰(17个样品),6.3‰(6个样品),4.7‰(26个样品)。6个绢云母化-绿泥石化-钠黝帘石化花岗岩样品的单矿物δ~(18)O值平均为石英8.9‰,长石6.4‰。3个相应的钠长石化花岗岩的石英和长石的δ~(18)O分别为8.1‰和5.6‰;而4个硅化-绿帘石化花岗岩得出的δ~(18)O平均值石英为5.6‰,长石为3.2‰。蚀变花岗岩~(18)O亏损表明,与低~(18)O的流体(可能是大气降水)的相互作用有关,该流体为后期事件从花岗岩中淋滤铀造成了先决条件。△_(石英-长石)同位素分馏显示,热液蚀变是在温度为363±50℃的条件下产生的,热液流体的δ~(18)O估计为—6.9‰,水/岩比值约为O.4。格兰尼特山的热液蚀变事件很可能对铀的迁移造成重大的影响。在深达426.7 m的钻孔剖面中发现,强烈的破碎带、低的δ~(18)O值,热液蚀变矿物组合与铀的高度富集之间有密切的关系,说明部分铀的活化是由热液蚀变事件引起的。     

韩国金-银矿床硫同位素研究

本文研究了韩国14个金-银矿床硫化物矿物硫同位素比值。尽管这些矿床的δ~(34)S(CDT)显示了—0.2‰～+9.8‰的一个相对较宽的范围,但是90％的δ~(34)S值落在1‰～7‰范围内。单个矿床的硫同位素值的变化范围通常小于3‰。这样小的偏差范围和观察到的硫化物矿物之间的分馏作用表明了它们的沉淀主要来自平衡或近于平衡条件下的H_2S。 连同从以前资料中获得的数据,得出了不同地质环境、形成时代和有用金属组分的矿床之间δ~(34)S值呈有规律的空间变化。位于或邻近Gyeonggi地块Mugug地区的矿床具有相对较高的δ~(34)S值的矿石硫;而在Ryeongnam地块的矿床倾向于具有相对较低的δ~(34)S值的矿石硫,尽管还存在一些例外。很可能这些矿床的矿石硫主要来源于各自区域内占主要的母岩,也是Gyeonggi地块和Ryeongnam地块之间的地球化学特征有些区别的结果。     

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。     

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。     

墨西哥奇瓦瓦州Sierra Pe(?)a Blanca地区火山成因铀矿化:3种成因模式

Sierra Pe(?)a Blanca地区是与火山岩有关铀矿床的一个明显实例。在该地区,火山岩既是矿床的主岩,又是铀源层。矿化主要产于新生代火山岩堆积体(Nopal和Escuadra流纹岩)下部层位,此堆积体覆盖在中生界钙质基底之上。已确定有3种成因类型的铀矿化:热液型;大气降水-喷气混合型;表生型,相应的代表性矿床为:Nopal 1号矿床;Las Margaritas矿床以及Puerto 3号矿床。 本文总结了该区不同地段有关蚀变、矿化、断层-裂隙型式、流体包裹体以及裂变径迹等的最新研究成果。     

奥林匹克坝热液流体的来源:流体包裹体和稳定同位素的初步研究

根据包裹体和稳定同位素对奥林匹克坝热液流体的温度、成分和来源进行了研究。早期的磁铁矿、黄铁矿和菱铁矿组合是在近400℃条件下,从高δ~(18)O含量(10‰±)的流体中沉淀出来。相反,赤铁矿及含矿角砾岩则是在较低的温度条件(200—400℃),以低δ~(18)O含量(<9‰)的流体中形成。 冷冻法测定表明,溶液的盐度变化大。在两相包裹体中盐度最小值相当于7.3％NaCl,最大值为相当于23.7%NaCl。在石盐饱和的三相包裹体中盐度高达相当于42%NaCl。包裹体的成分复杂,除NaGl外,还有CO_2、KCl、CaCl_2、FeCl_2、CaF_2等成分。 初步的研究表明至少有两种不同的流体参与了奥林匹克坝矿床的形成:早期岩浆水,形成磁铁矿,晚期表生水(海水,封闭的盆地水或地下水)沉淀出赤铁矿,与含矿角砾岩相伴生。     

亚东—谷露断裂带中北段地热流体碳硫硼同位素特征

亚东—谷露断裂带中北段地热系统深循环过程十分复杂,对该区域地热资源的评估具有较大影响。加深对地热水起源、演化和循环过程的研究,对地热资源的勘探和开发具有较大的意义。地热流体中碳硫硼稳定同位素特征分析是研究地热水来源、地热水循环深度和地热水作用过程的方法之一。对亚东—谷露断裂带中北段地热水进行了系统性采样,测量了碳硫硼同位素。进行了碳硫硼同位素分析,结果显示：稳定同位素特征源于地热流体对围岩和地层的淋滤作用和水-岩相互作用。该地热系统中碳的主要来源为碳酸盐的溶解,与区域上分布的碳酸盐地层有关。谷露和续迈地热田δ³⁴S具有较大的分散性,显示出硫来源的非单一性,δ³⁴S均在大气碳酸盐和蒸发碳酸盐范围内,δ³⁴S同位素的来源为大气降水和热储层中的硫酸盐矿物。谷露地热田具有较低的δ¹¹B值和较低的Cl/B比值,较高的硼含量,且硼含量和硼同位素值相对集中,表明硼主要源于地热流体对围岩的淋滤作用。大气降水和冰雪融水中硼含量极少,主要起到对地热水中硼含量的稀释作用,不改变地热水中的δ¹¹B值。...     

含金铀Witwatersrand和Huronian超群石英卵石砾岩的氧同位素沉积学

通过分析若干太古界Witwatersrand超群和早元古界Huronian超群石英卵石砾岩中的硅质碎屑氧同位素组成鉴定其金、铀含量和物源间的关系。应用常规的和激光荧光技术测量石英、石英岩和燧石卵石以及砾岩基质中各个砂粒级石英颗粒的氧同位素组成。这些砾岩的单个样品中石英和石英岩卵石和石英砂的δ~(18)O值的明显的不均匀性表明它们已保存了源岩的δ~(18)O值。其基质具有典型变质结构的砾岩中单个砂粒保存原始δ~(18)O值意味着氧和二氧化硅的活动性有限和少量粒间流体存在时压溶作用下的重结晶作用。沿金矿主“矿脉”(砾岩)石英卵石的氧同位素分析结果表明石英卵石δ~(18)O值反映物源区的局部变化,来自同一矿山中含金铀的主矿脉和直接上覆的含铀的Monarch“矿脉”的石英卵石和石英砂的总体δ~(18)O值分布是相同的,意味着其源岩的总体相似性。中Rand组砾岩间矿石含量及金/铀比值的差别与其沉积学上的差别是协调的。 整个Huronian超群不同砾岩的石英卵石δ~(18)O值分布指示物源上的明显差别。这些砾岩在金含量和δ~(18)O值≥11.5‰的石英卵石的比例间存在粗略的正相关。 石英砂和石英卵石δ~(18)O分布间的差别有助于鉴定沉积源。将石英卵石砾岩中石英卵石和石英砂的δ~(18)O值与可能的源岩的石英δ~(18)O值对     

矿物包体水中氢氧稳定同位素分析

本文采用加温爆破法提取矿物的包体水。包体水中氘的分析采用金属铀法,氧—18的分析采用五氟化澳法。对金属铀法分析水的精密度和准确度进行了检查,δD值的平均偏差为±1.2‰,对北大自来水分析所得的δD值与镁粉法测定的δD值结果相符。不同矿物样品中包体水的重复测定表明,δD的偏差不超过2.5‰,δ~(18)O的偏差约为0.5‰。     

埃利康地区(俄罗斯阿尔丹地盾)铀矿石的成分和矿物共生组合

阿尔丹地盾中埃利康地区的铀矿床,就其矿化发育的规模来说是铀原料的潜在重要来源。矿床定位于复活的古老区域性断裂中和中生代活化期产生的许多构造变动中。矿床经历了长期的和多阶段的成矿作用。成矿前的黄铁矿-碳酸盐-钾长石交代岩分布最广,是所有矿体和矿层的围岩。这些交代岩体具有不明显的带状结构和一个黄铁矿-碳酸盐-绢云母蚀变外带和黄铁矿-碳酸盐-钾长石内带(晚期有冰长石重结晶作用)。埃利康地区铀矿石中唯一的原生铀矿物钛铀矿是铀矿物的中低温变种,它以微角砾胶结物和延伸不长的细脉的形式发育在黄铁矿-碳酸盐-钾长石交代岩中。成矿后的脉体内,在内生交代作用和表生作用下,钛铀矿受到了强烈改造。矿床属中、浅成热液成因,太古代的铀含量很高的花岗岩化岩石是成矿的物质来源。中生代的岩浆作用乃是热液活动的动力加速器。     

碳酸盐岩为主岩的浸染型金矿床形成模式

引言以碳酸盐岩为主岩的浸染状卡林金矿床地质学、矿物学、流体包裹体、地球化学和稳定同位素的综合研究表明,矿化作用(可能还有后来的大量氧化作用)同浅层雨水热液系统的活动有关,热液系统的驱动力可能是下伏的第三纪火成活动。科特兹矿床早期的研究指出,尽管在年龄、构造背景和地球化学的细节上有差异,但其矿化作用基本上与卡林矿床相同。这两个矿床广泛的地球化学相似性表明,内华达州以碳酸盐岩为主岩的浸染状金矿床可能是在各种场合下反复进行的一系列作用的结果。对卡林和科特兹矿床的深入研究能作为建立概念模式的基础。本文还介绍了内华达州其     

水平衡法与高温转化法在矿泉水氢氧稳定同位素测定中的应用

为了鉴别不同品牌矿泉水标注水源地信息真伪,对11种不同品牌饮用水的氢氧稳定同位素(δD和δ~(18)O)进行测定。结果表明,水平衡法(GasBench-IRMS)和高温转化法(TC/EA-IRMS)的测定结果一致性较好,两种方法测定6种不同饮用水的δD和δ~(18)O的平均差异分别为(0.6±1.59)‰和(0.02±0.13)‰。水平衡法需要较长的制备和测定时间,但δD和δ~(18)O的测定精度明显优于高温转化法。11种饮用水δD和δ~(18)O变化范围较大,其δD和δ~(18)O受不同品牌饮用水的水源地降水影响形成明显的地域性。虽然无法区分矿泉水是否由其他类别饮用水伪造,但δD和δ~(18)O可以为特定区域(如高海拔与沿海地区)以及产地相近的矿泉水水源地鉴别提供依据。