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硼是一种中等挥发性元素,具有11B和10B两个稳定同位素。两个同位素间高达10%的相对质量差使其在地质过程中引起高达-70‰至+75‰的硼同位素变化。硼在自然界主要与氧键合形成三配位(BO3)和四配位(BO4)结构,因而11B和10B间同位素分馏主要受控于三配体(BO3)和四面体(BO4)间配分。本文综述了低温和高温地质过程的硼同位素分馏的理论和实验研究进展。在溶液中B(OH)3和${B(OH)^{-}_{4}}$间硼同位素分馏受pH和热力学p-T条件控制,实验和理论表征获得常温常压条件下的B(OH)3和$B(OH)^{-}_{4}$间同位素分馏系数(α3-4)变化范围为1.019 4至1.033 3。低温条件下矿物(如碳酸盐、黏土矿物(蒙脱石和伊利石)、针铁矿、水锰矿、硼酸盐)与溶液间硼同位素分馏行为除了受p-T-pH影响外,矿物表面吸附引起的分馏效应十分显著。在中高温过程(蒙脱石伊利石化、富硼电气石和白云母矿物与热液流体,以及硅酸盐熔体与流体)中硼同位素分馏行为受到硼配位构型、化学成分以及物理化学条件的控制。随着硼同位素分馏机理研究的深入以及越来越完善的地质储库硼同位素端员特征表征,硼同位素地球化学指标可以灵敏示踪成矿物质来源、探究成矿作用与成因模式和重建成矿过程物理化学条件。目前矿床硼同位素地球化学研究的难点在于实现不同赋存相(如流体、矿物和熔体)中硼配位键合结构和硼同位素组成的精细化表征。 相似文献
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老挝班康姆矿床是近年来在琅勃拉邦-黎府成矿带新发现的一个大型铜金矿床。该矿床矽卡岩与矿体主要赋存在安山岩中且缺乏矽卡岩分带,与典型矽卡岩矿床的地质特征存在一定的差别。因此,厘清班康姆铜金矿床的成矿流体、成矿物质来源及矿床成因机制是后续开展琅勃拉邦-黎府成矿带大型铜金矿床找矿勘探的基础。该矿床矿化阶段石英流体包裹体δD分布于-110‰~-90‰,δ18O分布于-1.5‰~7.1‰,其中低δD的样品具有相对高的δ18O值;黄铁矿流体包裹体的3He/4He为0.41~3.43Ra(大部分<1Ra),40Ar/36Ar为314.8~362.4。H-O及He-Ar同位素结果表明,班康姆矿床成矿流体来源于岩浆流体(至少部分来自地幔)与低δD的大气雨水的混合,雨水占更大的比例,且某些矿化流体的雨水端元在混合前经历了明显的水岩作用。除一件样品(BK64)的黄铁矿具有高的δ34S(8.1‰)外,其余硫化物的δ34S分布于-0.9‰~1.5‰,位于地幔硫的范围。共生硫化物对的硫同位素平衡分馏计算以及动力学分馏不支持高δ34S(8.1‰)黄铁矿的硫来自从热液流体,可能来自围岩。热液方解石的δ13C范围为-3.1‰~2.5‰,δ18O变化于26.0‰~28.4‰,指示其碳来自矿区灰岩,而灰岩的溶解为热液摄取围岩的重硫提供了可能。矿石黄铁矿Pb同位素组成(206Pb/204Pb:17.9284~18.7756;207Pb/204Pb:15.5336~15.6651;208Pb/204Pb:37.9125~38.8090)位于黎府褶皱带和长山褶皱带晚二叠世—中三叠世大陆弧岩浆岩的Pb同位素范围,介于印支地块玄武岩和泰国-老挝S-型花岗岩及相关矿床的Pb同位素组成之间,指示班康姆矿床的Pb来自壳幔混合源。本文S-Pb-He-Ar同位素结果及区域Cu-Au成矿过程的岩石地化研究,表明班康姆矿床Cu、Au主要来自地幔。与典型矽卡岩Cu-Au矿床的S-Pb-H-O同位素及矽卡岩矿物流体包裹体盐度特征的对比,结合前人的火山气热液交代火山岩形成矽卡岩的实验结果,认为班康姆矽卡岩型Cu-Au矿床的形成机制为深部出溶的气相为主的含矿岩浆流体沿断裂上升到浅部交代安山岩或大理岩并经历了流体混合、沸腾及矿石沉淀等过程。 相似文献
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小河金矿是近年来在南秦岭中带发现的中型金矿床,矿石类型为微细浸染型,矿床受地层和构造双重控制。在野外工作基础上,根据矿物组合及穿插关系划分了4个成矿阶段:Ⅰ,成矿早期少硫化物石英脉成矿阶段;Ⅱ,石英脉、黄铁矿、毒砂成矿主阶段;Ⅲ,石英脉-多金属硫化物成矿主阶段;Ⅳ,方解石、石英脉成矿晚阶段。其中Ⅱ、Ⅲ阶段是主要金矿化阶段。不同阶段样品的原位硫同位素结果显示:成矿早阶段石英脉期的黄铁矿δ34S值为20.80‰~25.77‰,均值为23.59‰;主成矿期II阶段中黄铁矿、毒砂δ34S值为15.46‰~19.12‰,均值为17.5‰;主成矿期Ⅲ阶段中方铅矿、闪锌矿δ34S值为11.35‰~16.78‰,均值为13.88‰。硫同位素特征指示硫以沉积硫为主,成矿过程可能存在低δ34S值热液的持续加入。金属硫化物Pb同位素测试结果显示206Pb/204Pb为17.882 1~18.367 4,207Pb/204Pb为15.614 0~15.674 1,208Pb/204Pb为38.016 3~38.934 2,指示小河金矿铅主要源于地壳,同时伴随幔源铅的混入。综合矿床地质特征及硫、铅同位素地球化学特征,认为小河金矿成矿过程可能存在流体混合作用。 相似文献
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南大西洋中脊的26°S热液区广泛发育多金属硫化物、底泥、枕状熔岩、非活动性烟囱体和活动性烟囱体。为了有效探索硫、铜等成矿物质的来源以及成矿作用过程,分别以玄武岩、烟囱体残片及块状多金属硫化物为研究对象,开展了熔融包裹体、硫同位素和铜同位素研究。结果显示：区内玄武岩新鲜未蚀变且斑晶中产出大量熔融包裹体;熔融包裹体气泡壁附着黄铜矿、黄铁矿及磁铁矿等子矿物,说明在岩浆作用过程中可从熔浆中分离出成矿所需的金属元素和硫,这些成矿元素随着岩浆去气作用进入挥发分中,并随着脱气作用迁移出来。通过对烟囱体残片及块状多金属硫化物中黄铁矿的硫同位素组成进行比对分析,发现26°S热液区内硫化物的硫同位素与大西洋各热液区硫化物的硫同位素变化范围相一致,但δ34SV-CDT值略低（3.0‰~3.9‰）。低的δ34SV-CDT值指示硫以岩浆硫源为主,海水硫酸盐还原硫占比低。黄铜矿呈现略微富铜重同位素特征且分馏程度较低,其δ65Cu值（0.171‰~0.477‰）趋近于大洋中脊玄武岩的铜同位素值（0）。综合硫同位素及铜同位素特征,表明热液流体经历了岩浆和海水的混合过程,成矿物质主要来自于岩浆热液,成矿作用过程中可能有少量海水混入。 相似文献
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哈毕力格铀矿床位于华北陆块北缘中段,主要受乌兰哈达—猴儿山背斜和区内断裂控制。铀矿化主要产于新太古界乌拉山群第二岩段石英岩中,一直被认为是变质成因铀矿床。在分析该矿床成矿地质背景和矿化特征的基础上,系统研究了矿石与围岩中黄铁矿的硫、铅同位素特征。数据表明,硫同位素组成变化于-4.7‰~12.9‰之间,暗示成矿流体主要来自岩浆热液,同时遭受了地层物质的混染。铅同位素组成(208Pb/204Pb=36.147~42.968,207Pb/204Pb=15.919~34.268, 206Pb/204Pb=19.488~168.032)远高于单阶段演化模式组成,不同样品的207Pb/204Pb-206Pb/204Pb线性关系良好,为典型的二阶段铅同位素演化体系,表明变质地层为成矿作用提供了铀源。通过放射性207Pb/206Pb计算,结合区域岩浆演化,认为古元古代(~1 805 Ma)区域变质作用促使乌拉山群铀发生初步富集,晚古生代(374 Ma)花岗闪长质岩浆分异出大量流体活化萃取变质地层中的铀,在有利构造空间富集成矿。 相似文献
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内蒙古大井铜锡多金属矿床是大兴安岭成矿带代表性矿床之一,矿区位于内蒙古东部林西县境内,成矿地质条件良好。矿床矿石中同位素特征及与成矿的关系研究薄弱。本文通过对矿体中黄铜矿Cu同位素,黄铜矿、黄铁矿S同位素和Pb同位素的研究表明:黄铜矿δ65Cu 值总体范围为 -0.46‰+0.32‰,平均值为0 ‰,2σ误差平均值约为0.03‰;黄铜矿、黄铁矿δ34S值总体范围为 +0.076 ‰+3.00‰,平均值为+1.83‰,且δ34S值分散程度也较小,整体较均一,属于岩浆硫的同位素特征;Pb同位素数据整体变化很小,具体为206Pb/204Pb=18.29118.353,207Pb/204Pb =15.50115.574,208Pb/204Pb =38.05138.265。结合区域前人的研究表明,大井矿Cu同位素的变化是由于硫化物-岩浆分异过程导致,大井矿矿石黄铜矿δ65Cu的变化可能指示了矿化阶段成矿硫化物的演化方向,δ65Cu逐渐降低的方向可能存在隐伏矿体,研究区域东部生产区域与外围预测未生产区域具有一致的Cu同位素特征,Cu同位素证据表明大井矿外围预测区可能存在深部隐伏矿体。 相似文献
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甘肃两当湘潭子金矿位于西秦岭造山带东段,金矿体主要受北西西向断裂控制,与区内发育的中酸性岩脉空间关系密切。显微观察和电子探针分析表明,Au主要赋存在黄铁矿和毒砂中,矿体中黄铁矿Co/Ni特征显示黄铁矿的成因与岩浆作用有关。通过稀土元素分析发现,矿石的稀土元素特征与岩体的稀土元素特征基本一致,而与地层围岩有明显差异。对矿石中的黄铁矿进行硫同位素测试,硫化物δ34S值介于-5.7‰~2.0‰之间,均值为0.38‰,δ34S值频数分布比较集中,具有以近零为中心的塔式分布特征,表明矿石中硫的来源与岩浆作用有关。通过氢氧同位素分析,湘潭子金矿区矿石的δ18${{\text{O}}_{{{\text{H}}_{2}}\text{O}}}$值介于3.44‰~9.65‰之间,均值为6.29‰,δD介于-120.10‰~-79.00‰之间,均值为-100.47‰,表明本区成矿流体主要来自岩浆水。铅同位素特征显示湘潭子金矿区铅的演化与岩浆作用和造山运动关系密切。通过对比研究可知湘潭子金矿的主成矿时代为印支晚期。湘潭子金矿是印支晚期含成矿物质和流体的岩浆上侵,受浅部断裂系统控制的脉状矿体。湘潭子金矿的发现及成因研究对西秦岭地区找矿方向具有重要的意义。 相似文献
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阿扎哈达石英脉型铜铋矿床位于二连—东乌旗多金属成矿带中段。铜铋热液矿化过程从早到晚可以分为3个阶段,分别为石英-黄铁矿-黄铜矿阶段(Ⅰ)、石英-黄铁矿-黄铜矿-辉铜矿-辉铋矿-自然铋-萤石阶段(Ⅱ)和晚期石英-方解石阶段(Ⅲ)。铜铋矿化主要产于Ⅱ阶段石英脉中。流体包裹体类型主要为气液两相包裹体。测温结果显示Ⅰ阶段富气相包裹体均一温度变化范围为224~427 ℃,盐度(w(NaCleq)为16.0%~22.4%;富液相包裹体均一温度为229~410 ℃,盐度为9.2%~22.2%。Ⅱ阶段富气相包裹体均一温度为245~343 ℃,盐度为17.8%~20.5%;富液相包裹体均一温度为180~361 ℃,盐度为10.5%~21.3%。Ⅲ阶段富液相包裹体均一温度为132~262 ℃,盐度为3.4%~19.4%。成矿热液整体上属于中温、中等盐度流体。单个包裹体激光拉曼分析表明气液相成分主要是H2O,含少量CH4,指示成矿流体属于NaCl-H2O±CH4体系。C-O同位素数据(δ13CV-PDB值范围为-6.7‰~-1.4‰,δ18OV-SMOW值为-2.4‰~+11.5‰)表明成矿流体主要来源于岩浆水,晚阶段有大气降水的混入。黄铁矿S同位素组成(1.3‰~9.5‰)指示成矿物质主要来源于岩浆热液,并有部分地层物质加入。黄铁矿Pb同位素组成208Pb/204Pb、207Pb/204Pb和206Pb/204Pb值变化范围分别为38.081~38.229、15.561~15.602和18.270~18.383,所有数据点均落在造山带铅范围内,表明成矿物质主要来源于侵位的花岗岩,同时地层提供了部分成矿物质。结合流体包裹体和同位素地球化学研究,文章认为温度下降及水岩反应是导致矿质沉淀的重要机制。 相似文献
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The initial lead isotopic composition of metamorphosed and tectonically reworked sulfide deposits is not always preserved, as sulfides easily change their lead isotopic composition through incorporation of lead derived from external fluids or redistribution and recrystallization of the deposit. Sulfide trace-lead and in cases even galena-lead from such deposits may show exceedingly radiogenic lead isotopic compositions. Thus, the initial lead isotopic composition has to be estimated from other minerals. Scapolite, which is a common phase in alteration haloes associated with epigenetic sulfide deposits in northern Sweden, has very low uranium-contents. Therefore, its trace-lead contents could preserve the initial isotopic composition of the ore-forming fluids. As scapolite is more resistant to recrystallization, it is more likely to reflect the original lead isotope signature of the deposit. This is illustrated using scapolite and sulfides from the Pahtohavare Cu-Au deposit in northern Sweden, which is hosted by Palaeoproterozoic mafic tuffites and graphitic schists and was affected by a mild thermal metamorphism during the Caledonian orogeny. 相似文献
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采用分阶段加热爆裂法测定了不同成因热液矿床脉石英流体包裹体的氩同位素,计算出各温度段内大气氩的相对含量,从而,总结出大气降水热液矿床、再平衡岩浆水热液矿床等成矿流体的氩同位素组成特征及其演化规律。典型的大气降水热液矿床,其成矿流体以具有高大气Ar组分(约95%-100%)为特征;再平衡岩浆水热液矿床成矿流体的Ar同位素组成特征取决于与其有成因关系的初始岩浆水的Ar同位素组成及矿源层和围岩的性质,产于古老变质岩中的,一般以具有低大气Ar组分(约6%-20%)为特征,其它的再平衡岩浆水热液矿床在主成矿温度范围内一般为50%-60%左右。 相似文献
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青海省兴海县铜峪沟铜矿床成矿物质和流体来源的地球化学探讨 总被引：3，自引：0，他引：3
青海铜峪沟铜矿床位于祁漫塔格-鄂拉山成矿亚带鄂拉山多金属矿带东南段。通过对铜峪沟铜矿床的矿石矿物微量元素地球化学研究及矿石矿物的稳定同位素研究,探讨该矿床的成矿物质及流体来源,确定矿床的成因。从测试结果来看,稀土元素配分模式为轻稀土较富集、重稀土亏损、分馏程度较高、Eu中度-强烈亏损,显示矿石物质来源为混合来源;硫同位素δ34S测试结果全为负值,属轻硫型,总体上揭示出硫主要来自地层的沉积硫;铅同位素测试数据表明矿石铅部分来自沉积成岩阶段,部分与印支期造山运动有关,表明成矿物质混合来源的特征,富成矿流体在成矿之前存在均一化过程。氢、氧、硅同位素研究表明成矿热液为原生岩浆水和变质热液水,反映成矿物质来源与岩浆热液活动有关。通过研究认为,铜峪沟铜矿床为矽卡岩型铜矿床。 相似文献
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云南兰坪盆地西缘脉状铜多金属矿床硫、铅同位素组成及成矿示踪 总被引：2，自引：0，他引：2
云南兰坪盆地西缘脉状铜多金属矿床主要赋存于由砂岩、粉砂岩和页岩组成的碎屑岩建造中.为了查明兰坪盆地西缘脉状铜多金属矿床成矿物质来源,对盆地西缘四个典型脉状铜多金属矿床(科登涧、连城、金满和水泄)的硫、铅同位素的组成进行了分析和对比研究.结果表明,这些矿床的铅同位素组成总体变化较小,且大部分落在盆地沉积地层铅范围内,金满、连城铜矿床可能有部分深源铅的加入.硫同位素特征表明,兰坪盆地西缘脉状铜多金属矿床的硫主要来源于地层硫酸盐的还原作用,其中金满铜矿床和连城铜钼多金属矿床可能有深源硫的混入.各矿床硫同位素不同的特点,除反映各矿床源区硫同位素组成的差异外,可能还与各矿床成矿时不同的物理化学条件(温度、氧逸度、pH 值和离子强度等)差异有关 相似文献
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湘西北铅锌矿床碳氢氧同位素特征及成矿环境分析 总被引：16，自引：3，他引：13
文章简要介绍了湘西北铅锌矿床的成矿地质背景、铅锌元素在地层中的分布规律和岩石中的分布情况,并通过研究湘西北铅锌矿床中的洛塔、花垣、凤凰3个铅锌汞矿床稳定同位素组成特征,阐明了未蚀变的围岩(正常灰岩)碳、氧同位素组成特征、轻微蚀变灰岩的碳、氧同位素组成特征及方解石脉的碳、氧同位素组成特征。根据流体包裹体氢、氧同位素组成特征、流体包裹体的一般特征进一步探讨了成矿物理化学条件如成矿过程中的成矿温度、成矿压力、盐度、成矿流体的化学性质、成矿流体的pH值和Eh值,并试尝提出了湘西北铅锌矿床的成矿模式。认为湘西北铅锌矿床属于密西西比型矿床。 相似文献
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硫的来源对于了解铁氧化物铜金矿床的形成过程和成因具有重要的意义。文中统计了拉拉铁氧化物铜金矿硫化物的 硫同位素数据,并结合地质特征和矿相学研究,分析和讨论了硫的同位素组成特征和硫的来源。结果表明,拉拉铜金矿硫 同位素组成变化较大(不考虑一个异常样品,δ34S 值极差达到 14.9‰),表明成矿硫来源的多样性;其中,黄铁矿 δ34S 值范 围为 -1.4‰ ~4.9‰(平均 1.8‰),黄铜矿的 δ34S 值范围为 -5.9‰ ~9‰(平均 1.5‰)。结合硫化物的生成机制分析,并与其 他典型矿床硫同位素数据对比,表明海水沉淀的蒸发岩是黄铁矿和黄铜矿的重要硫来源,但也不能排除岩浆硫的贡献。目 前没有证据支持变质作用减少拉拉矿区硫化物的硫同位素组成差异。 相似文献
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宁芜盆地分布着众多热液成因的脉型金铜矿床,铜井金铜矿床是区内该类矿床的典型矿床.矿体主要呈脉状、似脉状和透镜状赋存于近北北西向压扭性断裂与古火山机构复合部位,具有等距雁行排列的特点.研究表明,铜井金铜矿床先后经历了早期石英硫化物阶段、中期石英硫化物碳酸盐阶段和晚期碳酸盐阶段.矿石中黄铜矿硫同位素δ34S平均为3.63‰,34S/32S平均为22.139,为幔源硫来源.金、铜成矿物质为白垩系娘娘山组碱性玄武安山质岩浆分异演化到晚期分熔的产物,成矿热液沿着压扭性断裂构造上升,在有利的构造空间富集成矿.流体包裹体均一温度为171~253℃,成矿深度为100~400 m.总体上,铜井金铜矿床属与构造-火山活动有关的中浅成热液充填脉型矿床. 相似文献
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闽中梅仙铅锌多金属矿产于中—新元古代“变质基底天窗”绿片岩系中,目前对其成矿物质来源、矿床成因认识不一。对该矿区的丁家山和峰岩铅锌多金属矿床主成矿期的闪锌矿和方铅矿等金属硫化物进行S、Pb同位素分析,结果表明:丁家山和峰岩矿床的硫、铅同位素组成基本一致,其金属硫化物的δ34S值分别为0.4‰~5.0‰和1.8‰~4.2‰,平均值则分别为2.66‰和2.88‰,表明硫为幔源硫。金属硫化物的铅同位素组成206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb值则分别为18.326~18.496和18.378~18.646、15.658~15.817和15.619~15.746、38.724~39.257和38.365~39.009,平均值则分别为18.388和18.447、15.705和15.700、38.880和38.823,表明2矿床铅均为壳幔混合源铅。综合硫、铅同位素分析结果,认为丁家山和峰岩铅锌多金属矿床成矿物质主要来自燕山期花岗(斑)岩。结合矿床、矿体地质特征分析,丁家山和峰岩铅锌多金属矿的形成主要与燕山期花岗(斑)岩侵入接触交代作用有关。 相似文献
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大桥坞矿床是赣杭构造-火山岩带中典型火山岩型铀矿床之一,文章旨在研究大桥坞矿床硫同位素特征及其物源示踪意义。研究表明,大桥坞矿床铀矿石δ34 SV-CDT值介于-2.18‰～-10.43‰,蚀变围岩中的δ34SV-CDT值介于6.67‰～8.63‰,两者硫同位素组成存在明显的差异。分析认为,造成铀矿石的δ34SV-CDT值一致为负,而蚀变围岩的δ34SV-CDT值一致为正的原因,可能是成矿流体本身产生的沸腾去气作用导致硫同位素分馏效应;大桥坞矿床成矿流体中的硫具有幔源属性。 相似文献
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陕西旬阳泗人沟铅锌矿床位于南秦岭褶皱系之大羊山复向斜南翼,赋存在上志留统水洞沟组第二岩性段的粉砂质千枚岩中。矿体受控于层间破碎带和劈理带,呈层状、似层状、透镜状产出。矿石矿物以闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿为主;矿石结构主要为它形-半自形粒状集合体结构、交代结构和固溶体分离结构;矿石构造主要为块状、条带状、浸染状和细脉状。激光剥蚀多接收等离子体质谱原位S同位素组成分析结果显示,矿石硫化物的硫同位素组成比较稳定,样品的δ34S值主要介于0.17‰~2.03‰之间,具有塔式分布特征,反映硫主要源于地幔和深部地壳,也有少量地层硫参与。9件矿石硫化物样品的206Pb/204Pb值为17.198~18.213,平均17.845;207Pb/204Pb值为15.564~15.627,平均15.610; 208Pb/204Pb值为37.982~38.471,平均38.206;反映铅同位素总体较稳定,变化范围较小,铅同位素主要源于上地壳,也有少量地幔铅参与。综合矿床地质、地球化学特征,认为泗人沟铅锌矿床成因类型属于后生热液充填交代型。 相似文献
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西藏则不吓铅锌矿床位于冈底斯成矿带北缘西部,矿体主要赋存于古近系林子宗群典中组火山碎屑岩中。在分析成矿地质条件的基础上,系统地研究该矿床矿石硫、铅同位素组成特征,探讨其成矿物质来源。结果表明,则不吓铅锌矿床金属硫化物样品的δ34S值变化于-0.6‰～2.7‰之间,变化范围较窄,具有明显的塔式分布特征,显示硫来源较单一,具有岩浆硫的特征,可能与区内花岗斑岩及深部相关的隐伏岩体有关。矿石铅的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb同位素比值十分稳定,变化范围较小,具正常铅特征;根据铅同位素μ值(9.61～10.0)和构造演化模式图投图结果,反映该矿床矿石铅主要来自于上地壳物质。结合区域成岩成矿事件和矿区地质特征,认为该矿床成矿物质很可能来源于印亚大陆主碰撞时期上地壳部分熔融形成的中酸性岩浆。 相似文献