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汞作为一种重要的成矿元素,广泛分布于不同地质体中,并参与成岩成矿作用。随着质谱技术的飞跃发展,汞同位素地球化学研究取得引人瞩目的进展。汞同位素被广泛地应用于示踪地球表生生物地球化学过程及汞污染等。近年来,汞同位素又被应用于揭示行星的演化过程、识别地质历史时期大火成岩省及示踪矿床成矿物质来源等方面。本文在前人研究的基础上,对不同地质储库汞同位素组成进行了系统总结。陨石、岩浆岩、变质岩、沉积岩、火山气体等地质储库汞同位素组成变化较大,部分样品还显示非质量分馏信息。本文着重阐述了低温热液矿床(现代热泉、汞矿床、铅锌矿床、锑矿床、金矿床)汞的赋存状态及同位素组成特征,构筑了汞同位素体系的基本格架。结合最新的研究成果,较全面地总结了矿床成矿过程中可能会发生的汞同位素分馏机制。热液矿床中汞同位素的质量分馏可能由流体挥发或者沸腾作用、冷凝作用、氧化还原反应、硫化物沉淀等引起。岩矿石中汞同位素的非质量分馏信息可能是地质历史时期汞光化学作用的产物,或者是继承某一特定的源岩信息所致。因此,未来汞同位素在示踪低温热液矿床的成矿物质来源、刻画成矿流体演化过程方面具有较大的应用潜力。 相似文献
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金水铜矿床受构造控制,热液成矿标志明显。依据成矿地质背景及矿床地质特征、硫同位素和流体包裹体特征等研究认为,成矿物质来源深部,成矿作用具多阶段,成矿流体具热卤水性质;矿床初步确定为岩浆期后热液脉型铜矿床。 相似文献
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华南泥盆系密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床,受控于泥盆系海进序列的台地碳酸盐岩,大体可分为以凡口为代表的中低温热液型和以泗顶、北山为代表的低温热液型。在矿床学研究基础上,对研究区内不同类型的铅锌矿、硫铁矿开展系统的硫、铅同位素分析,收集和测定493件S和64件Pb同位素数据,总结硫、铅的来源和硫同位素分馏机制,并初步探讨了成矿机制。硫同位素研究显示,矿石硫有多种来源,主要来自于还原性卤水,部分来自氧化性卤水中ΣSO_4~(2-)的还原,少量硫来自于矿区含矿地层。不同矿床在成矿作用过程中硫同位素的分馏机制不同。在以凡口为代表的中低温热液矿床中,矿石δ~(34)S值高且相对集中,以热力学分馏为主,生物分馏作用较微弱;在以泗顶、北山为代表的低温热液矿床中,矿石δ~(34)S值低且分散,以生物分馏作用为主,仅部分中粗粒铅锌矿石以热力学分馏为主。成矿作用过程中硫同位素分馏远未达到平衡状态。不同矿床的矿石铅同位素组成呈线性分布,反映出不同来源铅的混合。古老铅来自遭剥蚀的古陆,年轻铅代表泥盆系沉积物的普通铅。二者的比例与岩石中陆源物质(Pb)的含量相对应。成矿时的铅直接来自于氧化性卤水,间接来自于卤水对流经的泥盆系含矿层(尤其是底部碎屑岩)的淋滤,更间接地来自古陆剥蚀区以及海相沉积物。金属物质的迅速沉淀成矿作用与两类流体的混合有关,氧化性卤水来自蒸发盐红层盆地,沿泥盆系底部紫色砂岩经区域性迁移,其中富含大量金属成矿元素,并含有少量呈ΣSO_4~(2-)的硫;而还原性流体中富含ΣH2S的硫。流体的混合作用局限于矿区范围内,并不存在区域性的简单大规模流体混合过程。 相似文献
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硼在自然界有两种稳定同位素11B和10B,常采用δ(11B)/10-3来表示不同地质体的同位素组成。由于硼同位素在不同地质体中的分馏作用大,在较大温度范围内岩浆-热液流体中的高活动性和化学性质稳定等方面的优势,使硼同位素在地球科学研究中的作用越来越广泛。控制硼同位素分馏的主要因素是硼源。一般情况下,非海相的硼酸盐矿物和与之相关的电气石的δ(11B)值为负值,而在某些盐湖卤水和与海相环境有关的硼酸盐矿物的δ(11B)值则为正值。目前,硼同位素示踪主要应用于块状硫化物矿床、与花岗岩有关的热液矿床以及盐湖矿床的研究。随着硼同位素分馏机制及其在不同环境地质样品中分布特征的深入研究,硼同位素在解决矿床的成矿物质来源、矿床成因和成矿作用等方面将发挥更大的作用。 相似文献
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确定金属矿床成矿物质的来源才能更好的探讨金属矿床的矿床成因、总结其成矿规律、为地质找矿服务。目前在成矿物质来源研究中常需要依据其他科学方法来间接测定和推断矿质的大致来源,硫同位素示踪研究就是其方法之一。应用硫同位素可以有效示踪金属矿床中成矿物质的来源、成矿流体搬运及成矿机制、矿床成因等。但硫同位素在示踪金属矿床中成矿物质来源时,因不同金属矿床的地质特征、成矿流体演化的物理化学条件以及矿物组合规律差异都会对判断硫源有影响,因此不但要选择合适方法成功获取成矿流体的δ34S∑S数据,还需具体的分析金属矿床的地质特征,采用多元的示踪方法相结合,让示踪结果更准确地接近地质事实,这样才能更好的确定金属矿床中成矿物质的来源。 相似文献
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布敦化铜矿是大兴安岭中南段一个斑岩-热液脉型复合铜矿床,包括南部的金鸡岭斑岩型铜矿段和北部的孔雀山热液脉型铜矿段。本文在详细的矿床地质特征研究基础上,通过对矿体的氢、氧、硫和铅同位素系统研究,探讨了成矿流体和成矿物质来源以及成矿机制。氢、氧同位素组成表明,金鸡岭矿段与孔雀山矿段早期成矿流体主要以岩浆水为主,至成矿晚期有大气降水的参与。硫同位素分析结果表明金鸡岭矿段相对富集重硫,成矿热液的硫同位素组成为+2.54‰-+2.60‰。而孔雀山矿段相对富集轻硫,成矿热液的S同位素组成为-1.84‰--1.71‰,两矿段的硫同位素组成表明硫主要来源于地球深部,铅同位素组成则表明铅具壳幔混合的特点,其来源与岩浆活动密切相关。结合大兴安岭中南段区域地质演化历史认为,布敦化矿床两个矿段的成矿作用均是由流体混合而导致黄铜矿等金属硫化物的大量沉淀。 相似文献
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《地球科学进展》2016,(6)
国内外诸多学者对如何利用硫同位素来示踪金属硫化物矿床中硫的来源进行了不断的探索研究,并取得了丰硕成果。在总结金属硫化物矿床中含硫热液矿物的硫同位素组成(δ~(34)S)特征基础上,阐述了准确确定成矿流体的总硫同位素组成(δ~(34)S∑S值)是判别金属硫化物矿床中硫来源的关键,并总结和简要评述了获取成矿流体δ~(34)S∑S的3种方法(物理—化学平衡分析法、矿物共生组合分析法和Pinckey-Rafter法)以及应用实例。据此指出3点:1在应用硫同位素示踪硫的来源时,须针对不同类型金属硫化物矿床的具体特征,选择合适的方法以便成功获取δ~(34)S∑S;2目前δ~(34)S∑S的获取方法和应用基础是硫同位素的分馏达到平衡状态,对于低温或快速侵位条件下可能形成的非平衡状态的含硫热液矿物的δ~(34)S的特征仍待深入研究;3分别研究不同形态硫的δ~(34)S,并讨论不同形态硫的来源、形成环境和过程是一个新的发展趋势,对示踪金属硫化物矿床的硫源可能更为有效和有意义。 相似文献
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大兴安岭南段发育大井、双尖子山、布金黑、拜仁达坝、维拉斯托等多个具有典型后生特征的热液脉状铅锌银锡多金属矿床。为了查明上述矿床在成矿流体、成矿物质等方面的特征与差异,进而总结大兴安岭南段热液脉状矿床成矿作用特点,本次研究在野外地质调研的基础上,对上述矿床进行了流体包裹体、激光拉曼和氢氧硫同位素的研究,并取得了如下主要的认识:(1)双尖子山银多金属矿床成矿流体属简单盐水体系热液,维拉斯托和布金黑矿床成矿流体属富碳质盐水体系热液,而大井铜矿成矿流体则为含子矿物的不均匀盐水体系热液;(2)大井、布金黑、拜仁达坝和维拉斯托等矿床早期成矿流体均来自于岩浆热液,但布金黑、拜仁达坝和维拉斯托矿床成矿流体在运移过程中明显地受到了大气降水和地层中有机质的影响;(3)大兴安岭南段多数热液脉状多金属矿床矿石硫同位素δ34S值具有岩浆来源特点,个别矿床硫同位素δ34S值偏高可能是由复杂的岩浆源区性质及地层硫混入所引起。总的来说,大兴安岭南段不同热液脉状矿床在物质来源和流体演化方面的差异明显,而这也体现了该区中生代热液成矿作用的多样性和复杂性特点。 相似文献
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硫是一种变价元素,在不同的物理化学系统中,形成各种不同价态的含硫化合物。由于各种含硫化合物之间存在着明显的硫同位素分馏效应,热液矿物的硫同位素组成通常不同于成矿溶液的全流平均同位素组成(δS_(∑s)~(34)),H.Ohmoto(1972)指出,在同位素平衡条件下,矿物的硫同位素组成是热液溶液pH、fo_2,温度,离子强度及全硫平均同位素组成的函数。因此,热液矿物的硫同位素资料可以用来解释成矿的物理化学条件和硫源。矿床硫同位素研究的主要任务之一是确定成矿溶液的全硫平均同位素组成,它是判断硫 相似文献
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铜陵冬瓜山层控矽卡岩型铜金矿床的成因机制:硫同位素制约 总被引：7，自引：5，他引：2
冬瓜山铜金矿床是铜陵矿集区乃至长江中下游成矿带中的一个重要矿床。矿床上部受石炭系层位控制,发育层状、似层状层控矽卡岩型矿体;下部受岩体及其接触带控制,在岩体及其接触带围岩中发育脉状、细脉浸染状矿体。上部层控矽卡岩型矿体中的矿石类型以含铜(金)石英硫化物为主,矿石硫化物矿物的硫同位素组成显示主要成矿阶段的硫同位素基本达到了平衡。矿石矿物中的硫化物和硫酸盐的硫同位素组成对比表明,冬瓜山矿床与斑岩型矿床相似,而与Sedex型和VHMS型矿床不同。结合矿床成矿物理化学条件和矿石矿物共生组合关系,根据硫同位素储库效应,认为冬瓜山矿床硫化物阶段成矿热液中的含硫物种以H2S为主(XH2S0.99),硫化物的结晶沉淀对成矿热液的δ34S值影响不大。应用大本模式,高温岩浆来源的热液与熔体之间的硫同位素分馏Δ34S为0‰～+5‰,依据岩浆岩全岩硫同位素组成可以确定岩浆来源热液的硫同位素组成为+0.3‰～+12.0‰。在高温(600～350℃)硅酸盐阶段和氧化物阶段,硬石膏与成矿热液之间的硫同位素分馏Δ34S为+5.0‰～+19.0‰,而在高温(450～350℃)氧化物阶段后期及低温(350～200℃)硫化物阶段,黄铁矿与成矿热液之间的硫同位素分馏Δ34S分别为-1.0‰～0‰和0‰～+1.5‰。据此计算的含硫矿物硫同位素组成理论值与冬瓜山矿床实测值基本一致,显示成矿热液流体中的硫源为岩浆来源。综合前人对区域及冬瓜山矿床的研究,本文认为冬瓜山矿床为与燕山期岩浆作用密切相关的层控矽卡岩型铜金矿床。岩浆及其平衡热液中较高的总硫同位素组成暗示岩浆混染了区域沉积地层中广泛发育的膏盐成分。虽然硫同位素组成特征显示区域沉积岩成岩过程中经历了明显的海水沉积作用和细菌硫酸盐还原作用,但冬瓜山矿床矿石没有保存海西期沉积成矿的硫同位素证据。 相似文献
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Central Fujian Rift is another new and important volcanogenic massive sulfide Pb-Zn polymetallic metallogenetic belt. In order to find out the material genesis and mineralization period of Meixian-type Pb-Zn-Ag deposits, S and Pb isotope analysis and isotope geochronology of ores and wall rocks for five major deposits are discussed. It is concluded that the composition of sulfur isotope from sulfide ore vary slightly in different deposits and the mean value is close to zero with the 834S ranging from -3.5‰ to ＋5.6‰ averaging at ＋2.0‰, which indicates that the sulfur might originate from magma or possibly erupted directly from volcano or was leached from ore-hosted volcanic rock. The lead from ores in most deposits displays radioactive genesis character （206pb/204pb〉18.140, 207Pb/204pb〉15.584, 208pb/204pb〉38.569） and lead isotope values of ores are higher than those of wall rocks, which indicates that the lead was likely leached from the ore-hosted volcanic rocks. Based on isotope data, two significant Pb-Zn metallogenesis are delineated, which are Mid- and Late-Proterozoic sedimentary exhalative metailogenesis （The single zircon U-Pb, Sm-Nd isochronal and Ar-Ar dating ages of ore- hosted wall rocks are calculated to be among 933-1788 Ma.） and Yanshanian magmatic hydrothermal superimposed and alternated metallogenesis （intrusive SHRIMP zircon U-Pb and Rb-Sr isochronal ages between 127-154 Ma）. 相似文献
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保源地区碳硅泥岩型铀矿床成因 总被引：3，自引：0，他引：3
在系统研究区域地质及铀矿化地质特征的基础上，本文通过铀矿床铀源、稀土元素特征，氢、氧、碳、硫同位素组成特征及铀成矿年代学研究，提出了多期次累聚成矿作用（特别是热液叠加改造成矿作用）是形成该区碳硅泥岩型铀矿床较普遍而重要的铀成矿作用。 相似文献
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Central Fujian Rift is another new and important volcanogenic massive sulfide Pb-Znpolymetallic metailogenetic belt. In order to find out the material genesis and mineralization period ofMeixian-type Pb-Zn-Ag deposits, S and Pb isotope analysis and isotope geochronology of ores and wallrocks for five major deposits are discussed. It is concluded that the composition of sulfur isotope fromsulfide ore vary slightly in different deposits and the mean value is close to zero with the δ34S rangingfrom -3.5‰ to 5.6‰ averaging at 2.0‰, which indicates that the sulfur might originate from magmaor possibly erupted directly from volcano or was leached from ore-hosted volcanic rock. The lead fromores in most deposits displays radioactive genesis character (206Pb/204Pb>18.140, 207Tb/204Pb>15.584,208Pb/204Pb>38.569) and lead isotope values of ores are higher than those of wall rocks, which indicatesthat the lead was likely leached from the ore-hosted volcanic rocks. Based on isotope data, twosignificant Pb-Zn metallogenesis are delineated, which are Mid- and Late-Proterozoic sedimentaryexhalative metallogenesis (The single zircon U-Pb, Sm-Nd isochronal and Ar-Ar dating ages of ore-hosted wall rocks are calculated to be among 933-1788 Ma.) and Yanshanian magmatic hydrothermalsuperimposed and alternated metallogenesis (intrusive SHRIMP zircon U-Pb and Rb-Sr isochronalages between 127-154 Ma). 相似文献
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How to utilize sulfur isotope for many domestic and foreign researchers to trace the sulfur source of metallic sulfide deposit has been explored for many years. Fruitful results have been gained now. Based on summing up the characteristics of sulfur isotopic composition of hydrothermal mineral from metallic sulfide deposits, this paper illuminated the total sulfur isotopic composition of ore-forming fluids is the key factor in estimating the sulfur source. This paper also summarized three approaches about how to obtain the total sulfur isotopic composition (δ34S∑S) of ore-forming fluids. They are physical-chemical equilibrium analysis, mineral paragenetic association analysis and Pinckey-Rafter, respectively. We gave some applied examples and made a brief comment of them as well. There are three points worth noting. Firstly, choosing appropriate approach is a critical factor to acquire the δ34S∑S successfully according to the characteristics of different types of metallic sulfide deposit. Secondly, currently, these above mentioned approaches and applications are effective after the establishment of equilibrium state of sulfur isotope. As to the sulfur isotopic disequilibrium condition in metallic sulfide deposits probably resulted from lower temperature or rapid emplacement, there are quite some problems in theory and technique. Therefore, an in-depth study should also be continued. Thirdly, it is a new development trend to study isotope composition of different forms of sulfur and to discuss their source, forming environment and process respectively, which is probably more effective and significant for tracing sulfur sources of metallic sulfide deposits. 相似文献
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绿松石（CuAl6（PO4）4（OH）8·4（H2O））是重要的表生宝石矿物,已有研究采用绿松石主量元素Cu的同位素进行产地溯源,但是溯源机理不明确.此外,绿松石生长过程复杂,该过程是否造成Cu同位素组成的显著变化还不甚清楚,这限制了其产地溯源的应用.湖北省竹山县是全球最大的宝石级绿松石产出地,采用MC-ICP-MS对竹山县条带状绿松石的生长条带进行高精度Cu同位素测试.结果表明:绿松石δ65Cu值较高,然而不同条带没有明显变化（δ65Cu=10.99‰~11.54‰）.绿松石含矿热液沉淀过程分馏有限（< 1‰）,这指示绿松石Cu同位素显著变化主要发生在含矿热液的形成过程.原生硫化物的δ65Cu=0±1‰,显著低于绿松石样品测定值,推测引起含矿热液Cu同位素显著分馏的主要原因是原生硫化物发生氧化作用.全球典型绿松石矿区的数据整体与该结果一致,表明绿松石Cu同位素组成主要受源区环境的控制;同一矿区中形成的绿松石,即使经历周期生长产生条带状结构,其Cu同位素组成基本一致.该研究深入探究了Cu同位素示踪绿松石矿区的机理,同时也加深了对低温过程Cu同位素分馏的认识. 相似文献
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地球化学异常成因研究是评价其成矿前景、矿化类型的基础资料。本文借鉴稳定同位素示踪成矿物质来源的原理和方法,将硫同位素引入到地球化学异常成因研究中,通过对乌奴格吐山和垦山试验区Cu矿化体、Cu异常地段硫同位素组成特征的研究,发现在乌奴格吐山试验区Cu矿化及Cu异常地段硫的来源是一致的,表明应用硫同位素组成特征判断地球化学异常成因是可行的;对比发现,垦山试验区Cu异常地段硫同位素值较乌奴格吐山试验区偏高,推断该Cu异常是由后期热液作用形成的,由此针对该异常的地质找矿及工作部署应该围绕热液矿床进行。 相似文献
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内蒙古东胜铀矿区后生蚀变的稳定同位素特征及其地质意义 总被引：1，自引：1，他引：0
近十几年来,在鄂尔多斯盆地北部伊盟隆起东胜及其以西杭锦旗一带,相继发现了东胜等系列大型-特大型砂岩铀矿,目前已成为中国砂岩铀矿发现潜力最大的地区。矿床的主要特征是矿体受直罗组砂岩绿色蚀变带控制;同时,在容矿层及其附近伴生有砂岩白色化、后生碳酸盐化及方解石脉、黄铁矿化等蚀变现象。通过后生蚀变的C、H、O、S等稳定同位素方面研究、示踪和探讨了蚀变的形成过程和成因及其与铀矿化的关系。镜下特征显示,铀矿石中存在的大颗粒结核状黄铁矿与铀矿物共生,两者为同时期的产物;该类样品S同位素表现为较大的负值,表明硫质来源的微生物作用特征明显;与盆地内可能提供硫源的直罗组煤屑、延安组煤层、延长组和延安组原油、上古生界煤系地层等有机S同位素对比,发现铀矿与上古生界煤系烃源岩的有机硫源关系密切。延安组顶部大规模白色化砂岩的高岭石H、O同位素表明,其成因与低温热液作用有关;容矿层后生方解石C、O同位素表明,其形成主要是有机质作用提供了碳源,且其碳质来源主要为上古生界气源岩,而与奥陶系及延长组油气的碳源无关。后生作用流体包裹体的测温及其H、O同位素组成表明,成矿流体以低温的大气降水为主,且与上古生界天然气一起形成低温热液的气-水混合流体;正是这一特点的流体作用形成了本区与铀矿化关系密切的上述各类后生蚀变现象。各类后生蚀变的稳定同位素特征表明,东胜铀矿床形成过程中存在后生低温热液和油气还原改造作用两大特点。本次研究结果为东胜铀矿区的成因认识提供了证据。 相似文献
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近年来，在相山铀矿田的西部牛头山地区深部发现了铅锌矿化体，其成因机制不明.为探讨牛头山铅锌矿化体物质来源，开展了硫化物原位硫同位素分析研究.根据硫化物矿物之间的充填和包裹关系判断，铅锌矿化体金属硫化物形成的先后顺序是:黄铁矿形成最早，方铅矿和闪锌矿次之，细脉状黄铜矿形成最晚.利用LA-MC-ICP-MS技术对矿化体中几种金属硫化物分别进行了系统的原位硫同位素分析.结果显示:黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、细脉状黄铜矿的δ34S值介于-4.8‰~+5.4‰之间，各硫化物矿物之间硫同位素未达到完全平衡分馏，利用黄铁矿δ34S值得到的矿化流体δ34SΣS值（总硫同位素组成）近似为+3.7‰，与共生矿物对（闪锌矿-方铅矿）图解法得到的闪锌矿和方铅矿沉淀时矿化流体的δ34SΣS值（+3.2‰）相近，表明形成牛头山铅锌矿化体的矿化流体δ34SΣS值大约为+3.7‰，为岩浆硫.结合前人的岩浆岩年龄数据，我们判断该铅锌矿化体金属硫化物的硫可能主要来自次火山岩相花岗斑岩岩浆热液.同一薄片中闪锌矿δ34S值高于共生的方铅矿，表明两者硫同位素基本平衡，利用共生矿物对（闪锌矿-方铅矿）硫同位素温度计计算得出平衡温度为197~476℃，与前人通过脉石矿物流体包裹体得到的铅锌矿化流体温度基本一致.相山火山盆地与相邻的北武夷黄岗山、梨子坑等产铅锌矿的火山盆地具有相似的成矿条件及成矿物质来源，使相山火山盆地具有良好的铅锌多金属找矿前景. 相似文献
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金苍是吉林延边中生代火山岩成矿带内的一个重要矿化区,矿化带内发育黄铁矿化,包括脉状细粒黄铁矿和浸染状粗粒黄铁矿2种类型,对这2种黄铁矿分别进行了主元素和微量元素分析。结果表明:2类黄铁矿主元素含量低于标准黄铁矿,属于硫亏损型,表现出深部、高温的形成环境;黄铁矿微量元素差异较大,为2个成矿期产物;Au及Ag的含量较低,以Cu、Pb、Zn为主,高温Ni相对Co的含量较高,反映其形成温度较高。黄铁矿既存在Co、Ni对Fe的类质同象替代,也存在As、Sb对S的类质同象替代。在与典型热液型金矿床黄铁矿对比后,显示金苍矿化带中黄铁矿不是与火山热液型金成矿有关的成分标型,更多地体现出Cu等金属的成矿特征。黄铁矿的成分地球化学特征不仅能较好地了解矿物的形成环境,而且可以为矿产勘查提供重要的找矿标志。 相似文献