于肃阳山金矿成矿流体来源的碳氧及惰性气体同位素示踪

本文研究了阳山金矿的C-O及惰性气体同位素组成，据碳酸盐的C-0同位素测试数据，推断成矿流体主要来源于碳酸盐地层（或相似岩石建造）、岩浆热液及大气降水。矿物流体包裹体的惰性气体同位素研究结果显示3He／4He≤0．1Ra，具有低含量3He的特点，表现出成矿流体与地幔无关。结合40Ar／36Ar及其它惰性气体同位素测试数据分析得出，成矿物质主要来源于地层与大气降水的混合。     

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。     

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.     

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。     

萤石矿化的Sm-Nd直接测年法

业已证明,直接测定许多热液矿化类型的年龄是困难的,因而限制了人们对促使地壳流体流动和主要矿床形成的地质作用的了解.同一条脉体中热液矿物萤石在稀土元素丰度和Sm/Nd比值方面表现出了相当大的变化.我们对英格兰西南部以花岗岩为主岩的典型锡矿床中的萤石进行了Sm-Nd法年龄测定,证明了Sm-Nd测年法是精确的矿化计时计.萤石中轻稀土元素含量有着相当大的变化,而且认为富轻稀土元素矿物相的同时沉淀可能是引起Sm/Nd比值变化的原因.     

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.     

根据NaCl-CO_2-H_2O体系流体包裹体温度计算Xco_2、压力和流体包裹体体积

导言在地壳热液条件下,流体除含H_2O之外,还有大量的CO_2和NaCl.根据温度、压力和流体组分阐述流体包裹体特征时,必须在显微冷热台上细致地观测包裹体的相变,估算包裹体中各相的体积并运用包裹体流体的p-v-t-x关系估计捕获流体的温度、压力和流体组分.Roedder(1984)引述大量文献回顾了冷热台上显微温度的测定,Roedder和Bodnar(1980)讨论了运用这些资料来估算压力.根据显微冷热台的观测数据,大批研究人员估算了含CO_2流体包裹体的组成与捕获条件.Touret(1977)曾报道了分析CO_2H_2ONaCl     

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.     

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。     

美国内华达州Getchell卡林型金矿床的成矿流体演化

Getchell 矿床是赋存于沉积岩中的低品位大型金矿床。金以次显微颗粒的形式赋存于富砷黄铁矿中,主成矿阶段矿物组合为金+富砷黄铁矿+石英+雌黄+萤石,雌黄和萤石在这期矿化中沉淀相对较晓,晚成矿阶段包括有雄黄+方解石+黄铁矿+金等矿物。从主成矿阶段石英中的原生和次生含水包裹体获得的压力校正温度为180～220℃,萤石捕获的原生含水包裹体在155～200℃,次生含水包裹体在115～155℃,萤石也捕获     

祖母绿的矿床类型及其包裹体的特征

祖母绿矿床根据其成矿特点可分为气成热液型,热液型和伟晶岩型三种矿床类型。本文对不同类型的祖母绿中的包裹体作了对比研究,并由此得出结论：祖母绿在富含水或水蒸气的熔浆或矿液中形成,成矿元素开绿灯源于熔浆、矿液或围岩;祖母绿所含的包裹体与矿床类型有关;某些共生矿物可以作为祖母绿矿矿床的指示矿物;在些包裹体可以作为确定祖母绿产地的证据。     

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。     

河北唐河透闪石玉的宝石学特征及矿床成因

通过电子探针、X射线粉末衍射、拉曼光谱、化学全岩分析以及显微镜镜下观察,确定了唐河透闪石玉的主要矿物组成为透闪石,透闪石的质量分数一般在80%以上,部分在95%以上,以纤维交织结构为主;杂质矿物有碳酸盐、石英、透辉石、滑石、褐铁矿等,质量分数少于20%。唐河透闪石玉相对和田玉,颗粒较粗,密度和硬度稍低,光泽稍差。通过氢、氧、硅同位素分析以及岩浆岩、围岩和矿石的稀土元素配分模式表明,其岩浆岩(花岗岩)只提供了成矿热液(H2O),Mg、Ca、Si主要来源于白云石和硅质条带或结核;通过包裹体测温推测其为中温成矿。经过分析研究,认为唐河透闪石玉为中酸性岩体与白云质大理岩的接触交代产物。     

流体历史分析——远景评价中的一个新概念

流体历史分析是用以研究影响烃类成藏作用中石油运移和盆地水文地质这两个重要因素的.这一分析综合运用了矿物学上的直接观察与测定和数学模拟.成岩矿物中的流体包裹体可直接观测石油的运移时期和测定古温度.为了说明盆地的水文地质,用成岩矿物的同位素组成来测定年龄,并且鉴定古孔隙水的来源.该分析定时的特性与时控的热指标的综合解释为石油生成的数学模拟提供了一详细的岩石热演化史的输入.而烃类流体包裹体可以从观察上对理论预测进行校正.在昆士兰州西南部的Eromanga盆地,区分出了两个石油运移历史不同的地区.在Jackson-Challum地带,石油运移的高峰期与石英的胶结作用在晚白垩世同时进行;而在Tintaburra-Bodalla南部地带,石油的运移发生在石英胶结作用之后,从中白垩世延续至今.Jackson地区石油运移是在孔隙水中~(18)O相当富集时发生的,这种富集表明了地下水缓流过程中成岩作用的变化;而Tintaburra地区石油运移是在现今向下流动的水流系统中进行的,其地下水~(18)O的相对贫瘠表明是大气水来源.在悉尼盆地南部,白垩纪时期的深埋藏与最大热流值促使了Illawarra煤系地层石油的生成与运移,在Scarborough砂岩中这一过程可从流体包裹体中观察到.由于巨大厚度地层被侵蚀,继后岩石的冷却阻止了早第三纪石油的形成.孔隙水中~(18)O同位素的相对贫瘠表明在大气水向下流动过程中发生了早期成岩作用.由于成岩作用是在缓流中进行,因而导致了孔隙水中~(18)O同位素的富集,这一过程至少从距今140百万年持续到了90百万年,即伊利石胶结作用时期.     

氖指示物标定澳大利亚地幔柱

对利用氖同位素体系标定地幔柱的新方法进行评述,介绍 Matsumoto 等在澳大利亚用磷灰石中地幔派生矿物的流体包裹体氖同位素组成研究地幔柱的方法原理及成果,并指出该方法的不足之处。这对于促进有关地幔柱的地球化学示踪剂的研究很有指导意义。     

缅甸曼辛尖晶石中的橙黄色包裹体研究

缅甸曼辛(Man Sin)是近年来市场最为热门的尖晶石产地,以产出"绝地武士"尖晶石而闻名。采用宝石显微镜、激光拉曼光谱仪,对缅甸曼辛尖晶石样品的内部包裹体的类型和成分进行了研究分析。研究表明,缅甸曼辛(Man Sin)尖晶石中常含有带有橙黄色流体的多相包裹体,具有产地指示意义。橙黄色流体包裹体可以被捕获包裹在八面体负晶之中,可以附着在矿物包裹体的表面,可以与气态的H_2S,液态的H_2S以及各种矿物包裹体组成特征的多相包裹体,其拉曼光谱以155、220、443 cm~(-1)和475 cm~(-1)拉曼峰为特征,为高浓度的自然硫溶液,液体可能为CS_2。富含自然硫的流体以多种形式存在于尖晶石内部包裹体中,表明缅甸曼辛尖晶石形成于高度还原的环境中。     

热液中矿物质迁移的物理化学模式

热液中矿物质迁移条件和形式的实验研究及理论解释是矿石建造成因模式的一个重要方面.一般来说,天然热液为高度浓缩的真溶液,它以氯化物、氟化物、碳酸盐、硫化物、硫氢化物络合物和羟基化物形式携带溶质.至于这些物质的迁移,多数人认为与羟基氯化物或羟基氟化物型混合络合物的形成有关,或者与各种同多酸的衍生物有关.同时,根据含矿流体的还原性和在矿物流体包裹体中发现有机化合物的事实,也有人认为矿物质是以元素的有机化合物形式迁移的.     

图古日格金矿矿石特征及其成因分析

图古日格金矿矿石属低品位石英脉型金矿石,矿石中Au品位多在1~9.95×10-6之间,平均5.09×10-6,高品位矿石品位可达到882×10-6。矿床中的金矿物多以自然金为主,形态多呈圆粒状、麦粒状、片状,少数呈不规则状、细丝状,树叉状及串珠状等。矿石构造以脉状、浸染状为主。矿石中金属矿物主要为硫化物,大量为Sb、Cu的硫化物,含有少量的As化物。通过对其氧同位素、硫同位素测定,以及对矿床的形成过程进行分析,图古日格金矿矿床中的成矿热液主要来自岩浆,但其中也混入一定量的地表水和地下水;而成矿物质主要来源于地幔。金的形成主要与二叠纪酸性岩浆活动关系密切,矿床成因类型属中低温岩浆热液-构造充填型矿床。     

低温显微测温引起的流体包裹体的伸展

流体包裹体的研究,提供了被矿物捕获的流体成分和密度的信息以及用以判断流体捕获时的压力和温度条件的数据.密度一般是通过加热两相(液相和气相)包裹体使其中一相达到消失来测定的.这个均一温度即相当于被捕获流体的恒定密度线(等容线)与该流体两相区界线的交点.在单成分体系中,两相区分裂为两相单变曲线.假设包裹体捕获了一个均匀的     

黑色页岩中的矿床成因类型

许多矿床选择性地发育于黑色页岩层中,这是由于:(1)这些成矿元素在黑色页岩中具有高度的初始富集性;(2)有机碳及其伴生矿物对进入到黑色页岩的内生溶液中的许多成矿元素具有较好的沉淀能力;(3)黑色页岩的有利物理力学性质——较高的可塑性形成了致密片岩构造。有用组分具有商业经济价值的富集可呈不同的形式出现于碳质岩层中:(1)在沉积作用和成岩作用过程中;(2)在碳质岩石的变质作用过程中;(3)在深成热液作用的影响下;(4)变质和深成热液的共同作用;(5)各种不同因素联合作用的结果。矿床可进一步划分为;(1)沉积形成的(沉积成因);(2)变质成因;(3)深成热液成因;(4)变质-深成成因;(5)多种复合成因。沉积成因矿床又可细分为正常沉积、热液沉积、火山和