湘南江永银铅锌矿床成矿物质来源的S、Pb同位素证据

江永银铅锌矿床是钦-杭Cu-Au-Pb-Zn-Ag多金属成矿带内典型的矽卡岩型矿床,矿床位于铜山岭岩体西部,产于岩体与围岩的接触带及其附近。矿石中金属矿物以方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿为主。矿石金属硫化物的S、Pb同位素组成分析显示,δ~(34)S值变化范围为0.1‰~3.6‰,平均值1.7‰,组成极为均一,指示硫主要来自岩浆;矿石铅同位素组成比较稳定,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb值变化范围分别为18.776~18.953、15.724~15.847和39.017~39.448,平均值分别为18.884、15.775和39.224,与铜山岭花岗闪长岩铅同位素组成相似,具上地壳铅特征。江永银铅锌矿床成矿物质主要来自深部岩浆热液。     

大别山镁铁质下地壳的Pb同位素成分:来自榴辉岩的制约

北大别高温超高压杂岩带中榴辉岩的岩石学和地质年代学研究已经证明它们为华南板块新元古代镁铁质下地壳岩石经三叠纪深俯冲变质成因。基于此,开展了北大别榴辉岩的Pb同位素地球化学研究。结果表明:北大别榴辉岩表现出与北大别片麻岩相似的低放射性成因Pb同位素特征,并具有更低的N(²⁰⁸Pb)/N(²⁰⁴Pb)值;其初始Pb同位素组成分别为N(²⁰⁶Pb)/N(²⁰⁴Pb)_i=15.217～17.522,N(²⁰⁷Pb)/N(²⁰⁴Pb)_i=15.077～15.540和N(²⁰⁸Pb)/N(²⁰⁴Pb)_i=35.219～38.082,表现出目前已知的大别造山带3个含榴辉岩的超高压变质岩片中最低的Pb同位素组成,这进一步证明北大别榴辉岩的原岩来自于俯冲镁铁质下地壳;北大别榴辉岩表现出较宽的Pb同位素组成变化范围,其中最低的Pb同位素组成源自于具有低w(U)/w(Pb)值、低w(Th)/w(U)值演化特征的晚太古代至古元古代镁铁质下地壳,而相对较高的Pb同位素组成则继承于新元古代底侵的幔源岩浆,表明北大别榴辉岩的Pb同位素特征是幔源岩浆混染古老镁铁质下地壳的结果。与大别山中生代埃达克质岩的Pb同位素对比研究表明,早白垩纪拆沉再循环的陆壳物质中不仅含有镁铁质下地壳岩石,还含有长英质下地壳物质,大别山深部的长英质下地壳随镁铁质下地壳一起拆沉并再循环进入地幔。     

扬子板块北缘马元铅锌矿床有机地球化学特征及成矿作用

近年来,有机质与金属成矿关系研究备受关注。扬子板块北缘马元矿床铅锌矿体分布与古油藏、沥青在空间上叠置,是探索有机质与铅锌成矿关系的理想地区。矿区发育分散有机质、沥青、气态烃类等不同赋存形式的有机质,生物标志化合物特征明显,以低碳数正构烷烃为主,具浅海环境藻类来源特征,均处于过成熟演化程度。沥青²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb值为17.946～18.071,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb值为15.593～15.703,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值为37.812～38.072,Pb模式年龄为612～478 Ma,结合油-源对比结果,沥青主要来源于下寒武统郭家坝组烃源岩,郭家坝组烃源岩经历了较强的还原环境和缺氧的高盐度环境。各类有机质C同位素组成一致,δ¹³C值为-35.3‰～-31.4‰,与区内闪锌矿流体包裹体中甲烷、乙烷等C同位素一致,显示有机成因碳典型特征。综上所述,马元铅锌矿床成矿与有机质关系密切,古油藏热裂解和热化学硫酸盐还原(TSR)作用提供了还原硫,富含Pb、Zn的盆地卤水与富含CH₄、H₂S的有机还原性流体混合是其重要成矿机制。     

陕西凤太矿集区东塘子铅锌矿床地质-地球化学特征与成因

东塘子铅锌矿床位于南秦岭凤太矿集区南部,铅锌矿体产于中泥盆统古道岭组灰岩与上泥盆统星红铺组千枚岩接触界面,受背斜构造与硅钙岩性界面控制。热液成矿作用过程可划分为脉状硫化物-铁碳酸盐-石英(Ⅰ)、块状硫化物-碳酸盐(Ⅱ)、方解石石英脉-贫硫化物(Ⅲ)、厚大石英碳酸盐脉-贫硫化物(Ⅳ)4个阶段,其中,Ⅰ、Ⅱ阶段为主成矿阶段。东塘子乃至整个凤太矿集区内铅锌矿床成因认识的分歧主要集中在沉积成因和热液成因之争,进一步研究矿床成因是凤太矿集区深部找矿预测的基础。通过矿石的结构构造、黄铁矿成分、H-O同位素组成、微量元素地球化学特征等研究,对东塘子铅锌矿床成因进行探讨。结果表明:东塘子铅锌矿床脉状与块状矿石中的黄铁矿w(Co)/w(Ni)平均值分别为18.70与8.56,为热液成因;矿石δD_V-SMOW值为-94.9‰～-83.3‰,平均值为-87.0‰,δ¹⁸O_H2O值为8.0‰～11.1‰,平均值为9.8‰,成矿流体早期主要来源于岩浆水,晚期有地层水与大气降水混入。综合矿床地质、地球化学、H-O同位素等特征,认为东塘子铅锌矿床属于受中泥盆统古道岭组灰岩与上泥盆统星红铺组千枚岩之间“硅钙面”控制的岩浆热液型矿床,矿床深部可能存在隐伏岩体与成矿作用中心,深部找矿潜力较大。     

黔东松桃嗅脑铅锌矿床成矿物质来源：稀土元素与碳、氧、硫、铅同位素制约

贵州松桃县嗅脑铅锌矿床与湖南花垣超大型铅锌矿床毗邻,是黔东地区具有代表性的铅锌矿床之一。在研究该矿床稀土元素与碳、氧、硫、铅同位素特征的基础上,探讨了成矿流体与成矿物质来源。嗅脑铅锌矿床矿石的稀土元素组成具有总稀土（ΣＲＥＥ范围为２.０３×１０^－６～３.０１×１０^－６）含量低、轻稀土富集、较高的ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ值、Ｅｕ和Ｃｅ均呈不同程度负异常等特点,与碳酸盐围岩的稀土配分模式较为一致,表明成矿物质有一部分可能来源于围岩。成矿期方解石的δ^１３Ｃ_ＰＤＢ值（－１.２３‰ ～０.４２‰）和δ^１８Ｏ_ＳＭＯＷ 值（１５.３５‰ ～１９.５１‰）均略低于碳酸盐围岩的δ^１３Ｃ_ＰＤＢ值（－０.７９‰ ～２.３９‰）和δ^１８Ｏ_ＳＭＯＷ 值（１８.８１‰ ～２１.５０‰）,表明成矿流体与围岩发生水－岩反应导致了成矿期方解石的沉淀,成矿流体中的碳来源于碳酸盐围岩。硫化物δ^３４Ｓ值变化范围为２６.３‰ ～３４.９‰,以富含重硫为主,表明硫来源于碳酸盐地层中硫酸盐的热化学还原作用（ＴＳＲ）。硫化物铅同位素变化范围较小且组成均一,^２０６Ｐｂ／^２０４Ｐｂ、^２０７Ｐｂ／^２０４Ｐｂ、^２０８Ｐｂ／^２０４Ｐｂ值分别为１７.９５２～１８.２６２、１５.６４１～１５.８１１、３８.０１５～３８.６６３,表明铅主要来源于上地壳,并且具有高铅锌含量的下伏地层为成矿提供了大量金属物质。     

南秦岭胭脂坝花岗岩成因:锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素的制约

秦岭造山带广泛发育新元古代、古生代、早中生代和晚中生代岩浆作用,是长期复杂造山作用的结果。胭脂坝花岗岩岩体出露于南秦岭宁陕地区五龙岩体群的最东部,是南秦岭早中生代花岗岩的重要组成部分。5个花岗岩样品的锆石U-Pb定年结果分别为(202.9±3.5)、(201.0±3.0)、(202.1±2.6)、(200.4±5.4)、(205.5±3.3)Ma,平均年龄为（201.9±1.5）Ma,属于早中生代五龙岩体群岩浆作用中晚期的产物。岩石地球化学成分显示该岩体的主体为黑云母花岗岩,具有高硅、富碱的地球化学特征,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,属于弱过铝质、高钾钙碱性岩石系列。初始Sr同位素组成为0.704 31~0.706 78,ε_Nd(t)值为-5.2~-2.0,初始Pb同位素组成相对高,(N(²⁰⁶Pb)/N(²⁰⁴Pb)）_(t)=17.737~18.191,（N(²⁰⁷Pb)/N(²⁰⁴Pb)）_(t) =15.511~15.574,（N(²⁰⁸Pb)/N(²⁰⁴Pb)）_(t) =37.439~38.071。较高的放射性成因Pb同位素组成说明胭脂坝岩浆源区具有扬子地块的属性;初始Sr同位素组成和εNd(t)值随着SiO2含量的升高呈现出线性变化趋势,说明胭脂坝花岗质岩浆在上升侵位过程中存在围岩物质的同化作用;结合与新元古代火山沉积岩（如耀岭河群、武当群、碧口群）相似的初始Sr-Nd同位素组成,推测胭脂坝岩体的岩浆源区主要是具有扬子地块属性的新元古代地壳物质。     

成都金沙遗址青铜器的化学特征及矿质来源

在总结前人对商周遗址中青铜器研究的基础上,通过对成都金沙遗址出土青铜器的铅同位素和主要金属元素含量的测定,分析讨论了金沙青铜器的化学特征及可能的矿质来源。通过对测定结果的分析认为:青铜器的冶炼过程中人为进行铜铅锡含量配比的迹象并不明显,更多体现出直接利用多金属矿的结果;金沙遗址中青铜器的铅同位素值大部分异常高,表现出N(²⁰⁶Pb)/N(²⁰⁴Pb)大于20。根据区域地质资料和前人对多金属矿床的研究结果,认为金沙青铜器的铜矿石极有可能来自于距离较近的会理拉拉厂铜矿。     

广西铜坑锡多金属矿黄铁矿的Re-Os同位素组成及成矿物质来源示踪

利用Re-Os同位素技术,对大厂铜坑锡多金属矿床中的黄铁矿进行了Re、Os同位素组成的测定,获得黄铁矿等时线年龄为(122±44)Ma。黄铁矿的N(¹⁸⁷Os)/N(¹⁸⁸Os)初始比值为0.56±0.12;γ_<sub>Os值为197.46～394.16,平均值为293.49,介于地幔与地壳之间,结合矿物中普通Os的w(Os)_u对w(Re)/w(Os)比值,提出了其成矿物质来源可能为壳幔混合来源的新认识。     

华北克拉通南缘小秦岭矿集区灵湖金矿床成因:流体包裹体和H-O、S-Pb同位素证据

灵湖金矿床位于华北克拉通南缘的小秦岭地区,矿体大多呈脉状产于断裂带内。成矿过程可初步划分为石英-黄铁矿、石英-多金属硫化物和石英-碳酸盐-黄铁矿3个阶段。Au主要沉淀于石英-多金属硫化物阶段。成矿期石英中发育富液两相、富气两相和H₂O-CO₂三相包裹体。石英-黄铁矿阶段发育富液两相包裹体,其完全均一温度为424 ℃～499 ℃,盐度为11.5%～13.6% NaCl_eq,密度为0.55～0.66 g·cm^-3; 石英-多金属硫化物阶段发育富气两相、富液两相和H₂O-CO₂三相包裹体,其完全均一温度为291 ℃～389 ℃,盐度为0.4%～11.8% NaCl_eq,密度为0.50～0.83 g·cm^-3; 石英-碳酸盐-黄铁矿阶段可见富液两相和富气两相包裹体,其完全均一温度为206 ℃～289 ℃,盐度为8.3%～22.2% NaCl_eq,密度为0.83～0.99 g·cm^-3。成矿流体具有高温、中低盐度和低密度等特征。灵湖金矿床中石英的δ¹⁸O_H2O值为0.7‰～4.5‰,δD值为-106.4‰～-86.1‰。H-O同位素分析结果表明,成矿流体主要来源于岩浆水。矿石硫化物的δ³⁴S值为-8.5‰～2.4‰,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb值为17.202～17.796,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb值为15.448～15.473,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值为37.712～38.255。S-Pb同位素分析结果表明,成矿物质主要来源于低级下地壳部分熔融形成的花岗质岩浆。灵湖金矿床为岩浆热液型金矿,流体相分离和温度的降低是导致矿质沉淀的主要机制。     

大别造山带宿松地体早白垩世中—基性脉岩地球化学特征

大别造山带是三叠纪华南陆块俯冲于华北陆块之下所形成的陆 陆碰撞造山带,在早白垩世发育强烈的碰撞后岩浆作用。侵位于宿松群高压变质岩石中的大量中—基性脉岩是认识大陆板块深俯冲过程的壳幔相互作用和折返过程中岩石圈构造响应的重要载体之一。报道了有关宿松地体中—基性脉岩的岩石学和地球化学研究结果,探讨了其成因特征和源区演化?结果表明:中—基性脉岩总体具有安粗岩的性质,主量元素含量变化较大,SiO₂质量分数介于48.45%~61.37%,偏基性脉岩具有偏高的MgO、Cr、Ni含量;所有脉岩样品的微量元素和稀土元素组成均一,大离子亲石元素和轻稀土元素相对富集,重稀土元素和高场强元素亏损;脉岩样品都具有相对富集的同位素组成特征,包括较高的初始N(⁸⁷Sr)/N(⁸⁶Sr)值(0.706 3~0.710 9),较低的ε_Nd(t)值(-22.7~-15.1);初始Pb同位素比值也相对偏低,初始N(²⁰⁶Pb)/N(²⁰⁴Pb)值为15.858 5~17.196 7,初始N(²⁰⁷Pb)/N(²⁰⁴Pb)值为15.207 2~15.332 1,初始N(²⁰⁸Pb)/N(²⁰⁴Pb)值为36.814 4~37.633 8, 这些特征暗示岩浆源区具有扬子板块下地壳物质的显著贡献。总之,中—基性脉岩具有高Sr含量和低Y、Yb含量,与埃达克质岩组成类似,可能指示宿松地体早白垩世中—基性脉岩的形成与增厚的造山带岩石圈拆沉及其和地幔的相互作用有关。     

川滇黔接壤地区铅锌矿床成矿物质来源:方铅矿原位Pb同位素制约

位于扬子板块西南缘的川滇黔铅锌矿集区,是我国以碳酸盐岩为容矿岩石的铅锌矿产最为集中发育的区域,在我国铅锌成矿区/带中占有重要地位。尽管以往研究取得了丰硕的理论认识和找矿成果,但是对研究区铅锌矿床的成矿物质来源一直存有争议。以9个赋存于震旦系(乌斯河、赤普、银厂沟和茂租矿床)、泥盆系(火德红、毛坪和猫榨厂矿床)和石炭系(毛坪、会泽、亮岩和猫榨厂矿床)中的铅锌矿床为例,进行了较为系统的方铅矿原位Pb同位素地球化学综合研究。结果表明:①乌斯河、赤普、银厂沟、茂租、火德红、毛坪、猫榨厂、会泽、亮岩矿床原位Pb同位素组成的线性关系明显,其Pb-Pb等时线年龄约为2.5 Ga((2 574±30)Ma),暗示这些矿床的成矿物质来源相同,且太古代—古元古代结晶基底岩石是最可能的主要金属源区; ②在赋矿地层时代上,Pb同位素组成由老(震旦系)至新(石炭系)逐渐增加; 在赋矿层位空间上,Pb同位素组成由北(西)部的乌斯河、赤普矿床向南(东)部的猫榨厂、亮岩矿床逐渐增加; 这些特征暗示其是同一成矿流体不同演化阶段的产物,且在区域尺度上来源或流经结晶基底岩石的成矿流体由深部向浅部、由北(西)向南(东)方向运移演化。     

贵州云炉河坝地区铅锌矿床元素地球化学特征、碳氧同位素组成及其地质意义

黔西北是中国川滇黔铅锌成矿域的一个重要组成部分,以该区研究程度较低的云炉河坝地区为研究对象,采用元素地球化学和碳氧同位素地球化学分析方法,对区内典型铅锌矿床(如昊星、顺达、富强和狮子洞等)进行了研究。成矿元素和稀土元素分析结果表明,包括赋矿围岩在内的区域各时代地层中的Pb、Zn、Cu等成矿元素含量普遍低于地壳克拉克值,不可能构成铅锌矿床的主要物质来源,结合前人S、Pb同位素研究,推测该区铅锌矿床的成矿物质可能主要来自于基底岩石。碳氧同位素分析结果表明,铅锌矿石和赋矿围岩的碳氧同位素组成整体上均接近海相碳酸盐岩范围,说明相关流体主要来自于海相碳酸盐的溶解作用。然而,矿石与围岩相比却具有相对更高的δ¹⁸O值,表明成矿流体并非直接源自于赋矿地层,而更可能来自于深源流体的长距离迁移。此外,个别方解石显示较低的δ¹³C值(-10.9‰~-8.1‰,PDB),接近沉积有机物的碳同位素组成范围,表明其受到了有机物脱羟基作用的影响。     

四川泸定地区新元古代火山岩地球化学特征及其大陆动力学意义

四川泸定地区火山岩属于扬子地块西缘岩浆岩带,是“康滇地轴”北段的重要组成部分,出露在现今龙门山断裂带与鲜水河断裂带的交汇部位。该火山岩形成年龄为(772.4±5.5)Ma,属于新元古代火山岩。岩石SiO₂质量分数介于59.18％～72.44％,为一套典型的岩浆弧成因亚碱性高钾钙碱系列安山岩-英安岩-流纹岩组合。岩石微量及稀土元素具典型的岛弧火山岩特征,Nb和Ta强烈亏损,w(Nb)/w(Th)值为0.72～1.77,w(La)/w(Nb)值为3.12～7.36,w(Ta)/w(Yb)值为0.13～0.29,w(Th)/w(Yb)值为1.06～5.21,明显不同于大陆裂谷型火山岩组合以及与地幔柱相关的火山岩组合。岩石N(⁸⁷Sr)/N(⁸⁶Sr)值为0.737 169～0.743 441,N(¹⁴³Nd)/N(¹⁴⁴Nd)值为0.512 091～0.512 549,N(²⁰⁶Pb)/N(²⁰⁴Pb)值为18.670 1～18.882 3,N(²⁰⁷Pb)/N(²⁰⁴Pb) 值为15.663 3～15.677 4,N(²⁰⁸Pb)/N(²⁰⁴Pb) 值为38.717 2～39.177 4,ε_Nd(t)值为-2.76～6.00,这充分表明在新元古代时期本区的构造背景为岛弧系统。由俯冲作用导致的地幔物质上涌,引起大陆边缘弧地壳熔融,形成了泸定地区这套陆缘弧中酸性火山岩组合。     

勉略缝合带三岔子辉绿岩墙锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成——古特提斯洋壳俯冲的年代学证据

为了弄清楚勉略构造带中三岔子岛弧火山岩的形成时代及源区特征,对南秦岭勉略缝合带三岔子岛弧蛇绿混杂岩中的辉绿岩墙样品进行了锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素组成及微量元素组成研究。结果表明,三岔子辉绿岩中的锆石主要包括2个年龄区间:有8颗锆石记录古生代年龄信息,其n(²⁰⁶Pb)/n(²³⁸U)年龄为264～487Ma,w(Th)/w(U)为0.4～0.8,其中有6颗锆石的N(¹⁷⁶Hf)/N(¹⁷⁷Hf)初始值为0.281934～0.282292,对应的ε_<sub>Hf(t)值为-9.4～-16.4,为典型的壳源岩浆锆石,另外2个测点(BQG-014,BQG-021)的N(¹⁷⁶Hf)/N(¹⁷⁷Hf)为0.282722～0.282798,对应的ε_<sub>Hf(t)值为4.5～6.3,为典型的幔源岩浆锆石;有15颗锆石记录了元古代—太古代的年龄信息,N(²⁰⁷Pb)/N(²⁰⁶Pb)年龄主要为1713～2559Ma,N(¹⁷⁶Hf)/N(¹⁷⁷Hf)初始值为0.281288～0.282263,对应的ε_<sub>Hf(t)值为-1.3～8.7,绝大部分锆石的ε_<sub>Hf(t)值大于2,显示出幔源岩浆锆石的特征。根据锆石Hf同位素组成,BQG-014和BQG-021样品为典型的幔源岩浆锆石,因此,其形成年龄(264～295Ma)应代表了勉略洋消减过程中一次重要的大陆弧岩浆作用时间。