汞同位素地球化学研究及其在矿床学中的应用进展     

徐春霞  孟郁苗  黄诚  唐春  郑芳文 《岩矿测试》2021,(2):173-186

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   

粤东北桃源铀矿床黄铁矿地球化学特征及其地质意义     

李海东  田世洪  江卫兵  祁家明  刘斌  孙中瑞  彭渤洋 《地质论评》2021,67(3):67040022-67040022

粤东北桃源铀矿床位于华南铀成矿省武夷山铀成矿带,其矿床成因、成矿物理化学环境特征等还未开展深入研究。黄铁矿的地球化学特征往往能够有效地反映其形成时的地球化学环境。桃源铀矿床中黄铁矿与沥青铀矿成因关系密切。因此笔者在野外地质调查和岩相学基础上,利用LA- ICP- MS原位分析技术,对桃源矿床黄铁矿主、微量元素开展研究。结果表明：①黄铁矿主量元素w（Fe）=41.64% ~ 49.39%,平均值为45.83%;w（S）=50.56% ~ 57.62%,平均值为53.73%,w（Fe）/w（S）=0.73 ~ 0.98,平均值为0.85,表明其形成环境是一个微弱缺铁,相对富硫的相对封闭的地球化学环境;②黄铁矿中相对富集Si、Na、Al、K、Ca、Cr、Co、Ni、Ti、Cu、Ge、As、Se、Bi、Pb等微量元素;③绝大多数微量元素与主量元素Fe、S无明显线性关系,表明在黄铁矿形成过程中,这些微量元素的地球化学行为除受到类质同象因素的影响外,还受其他因素影响;④成矿元素U与部分微量元素显示出较好的正相关关系,其中Na、Ti等元素含量高表明与铀矿物在空间上紧密相关的黄铁矿形成于成矿早期的碱性热液蚀变阶段,而非成矿期,要早于铀成矿时间,并为铀成矿提供还原剂;⑤黄铁矿内部微裂隙发育,成矿期铀矿物容易进入其中,从而引起裂隙附近铀矿含量升高。伴随的高含量As表明其形成于中低温热液环境。  相似文献   

鄂尔多斯盆地延安地区山西组山2段储层可动流体赋存影响因素分析     

刘江斌 《地质与勘探》2021,57(1):231-240

山2段是鄂尔多斯盆地延安地区致密砂岩气生产的重要层段,目前对其流体赋存规律认识明显不足。因此在铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、高压压汞、恒速压汞、核磁共振测试的基础上,分析该储层可动流体的赋存特征及其影响因素。结果表明:山2储层主要为岩屑石英砂岩和岩屑砂岩,溶蚀孔和晶间孔为主要储集空间,粒间溶孔显著发育。山2储层可动流体饱和度为34.74%～91.83%,平均为69.94%,T2谱多为双峰态,呈左低右高型。储层孔隙度、渗透率、孔隙类型、孔喉特征及胶结物影响可动流体饱和度。孔隙为可动流体提供主要空间,平均孔隙半径越大,平均喉道半径越大,孔喉比越小,可动流体饱和度越高。硅质含量越高,粒间孔保存越好,可动流体饱和度越高。铁方解石含量越高,孔隙破坏越明显,可动流体饱和越低。高岭石含量较高,长石溶孔及晶间孔发育较好,有利于流体流动,可动流体饱和度也较高。  相似文献   

滇西勐兴铅锌矿床热液方解石碳氧同位素、稀土元素特征及其指示意义     

刘锦康 《地质与勘探》2021,57(4):852-864

勐兴铅锌矿床是滇西保山地块内系列低温热液矿床中的典型代表,但地质科研工作相对薄弱。由于方解石是该矿床中分布广泛且与热液活动息息相关的重要脉石矿物,其形成贯穿整个成矿过程,故对其C-O同位素及稀土元素组成特征进行系统研究,以便探讨矿床成矿流体来源及演化。结果显示,该矿床两阶段方解石的δ~(13)C_(PDB)和δ~(18)O_(SMOW)值与海相碳酸盐岩较为接近,且从阶段Ⅰ→阶段Ⅱ呈微弱下降趋势,表明成矿流体中的C主要来源于围岩碳酸盐岩的溶解,阶段Ⅱ成矿流体在与围岩反应之前可能已经发生CO2热液去气作用;阶段Ⅰ方解石的稀土总量、特征参数及配分模式与结晶灰岩较为一致,而阶段Ⅱ方解石与生物碎屑灰岩较为相似,表明阶段Ⅰ方解石中的REE主要来源于结晶灰岩,而后生物碎屑灰岩对阶段Ⅱ方解石中的稀土贡献较大。以上数据及其矿床地质特征均显示该矿床为MVT型铅锌矿床,结合区域构造演化,认为勐兴矿床的形成与中特提斯洋闭合后腾冲地块与保山地块陆陆碰撞挤压密切相关。  相似文献   

伊朗浅成低温热液矿床时空分布规律与矿床类型     

萧珂  孙祥  郜周全 《矿床地质》2021,40(2):329-344

特提斯成矿域是地球上三大成矿域之一,矿产资源丰富.文章综述了特提斯域内伊朗高原浅成低温热液矿床的地质特征,讨论了成矿事件的时空分布规律以及主要矿床类型.研究表明,伊朗浅成低温热液矿床大部分位于乌兹密尔-杜克塔尔岩浆弧和阿尔博兹岩浆弧.其中,前者主要产出高硫型Cu-Au±Ag矿床和低硫型Au±Ag±Cu矿床,分布较为稀疏,成矿与始新世和中新世热液活动有关,部分高硫型矿化可能与临近的斑岩型铜矿化构成一套斑岩铜成矿系统;后者主要发育高硫型Cu-Au±Ag矿床、低硫型Au±Ag±Cu矿床、中硫型Pb-Zn±Cu±Au±Ag矿床,它们集中分布在西部的Tarom-Hashtjin带和东部Torud-Chah Shirin带,成矿主要发生在始新世,矿体均赋存在火山岩中且明显受断裂控制,但在矿石矿物和脉石矿物的种类、组构特征以及蚀变类型等方面存在差异,金属沉淀均与降温、沸腾和流体混合等密切相关.  相似文献   

新探明的玻利维亚银沙(Silver Sand)超大型银矿床地质特征和找矿评价     

冯锐  张永明  URIBE Hernan  毛志昊 《矿床地质》2021,40(1):65-81

银沙银矿(Silver Sand silver deposit)是玻利维亚锡矿带内新探明的一个超大型中硫型浅成低温热液银矿床,已探明银金属资源量约1万t,平均银品位约120 g/t,并伴有少量铅、锌、铟、镓。银矿化与中新世中酸性侵入岩和次火山岩有关。矿体赋存于白垩系蚀变褪色石英砂岩中的密集构造裂隙带内。成矿作用可以划分为原生硫化物成矿期和表生氧化期,原生硫化物成矿期大致可分为3个矿化蚀变阶段,矿化蚀变阶段Ⅰ为大面积绢云母化褪色蚀变及玻利维亚型层状(manto)锡矿化、矿化蚀变阶段Ⅱ为细脉状和构造角砾间含银硫盐和硫化物,矿化蚀变阶段Ⅲ为方解石细脉。银沙银矿分布最为广泛的围岩蚀变类型为绢云母化,其次为黄铁矿化,以及少量硅化、碳酸盐化和重晶石化。矿化特征主要表现为在围岩白垩系石英砂岩构造裂隙内成密集含银硫盐和硫化物细脉及角砾岩脉。矿体埋藏浅,规模大,适合大规模露天开采。作为玻利维亚锡矿带的一个组成部分,该矿床形成于活动大陆弧后地区。根据成矿过程特点,文章初步提出银沙银矿的成矿模型,并根据两年以来找矿勘查工作,提出了进一步找矿方向,特别值得关注的是银沙银矿所在的成矿带呈近北北西走向,长约8 km,宽约2.5 km,区内遍布采矿遗迹,通过进一步系统勘探和开发,有望再探明一个世界级银矿区。  相似文献   

新疆卡鲁安硬岩型锂矿床成矿流体性质：来自He—Ar同位素证据     

刘涛  田世洪  王登红  侯可军  张玉洁  李贤芳  杰肯·卡里木汗  张忠利  王永强  赵悦  秦燕 《地质论评》2021,67(6):1697-1708

卡鲁安锂矿床位于新疆北部的阿尔泰造山带,是以锂辉石为主要矿石矿物的硬岩型锂矿床。前人对该矿床的岩石成因、成矿机制及构造背景已经有了初步的认识,但对该矿区内成矿流体的研究仍是空白,这将在一定程度上影响对矿床成因的认识。本文通过分析卡鲁安伟晶岩中锂辉石和石英流体包裹体He、Ar同位素组成,对成矿流体进行示踪研究。研究表明,含矿伟晶岩的n(3He) /n(4He) 为0. 25~3.19 Ra（平均0.97 Ra）,无矿伟晶岩与外围伟晶岩n(3He) /n(4He)为0.13~5.32 Ra（平均1.13 Ra）,均介于壳源与幔源He之间。根据成矿流体的壳幔二元混合模式进行计算：含矿伟晶岩中的地幔流体比例为3.55% ~ 48.92%,平均值为14.67%;无矿伟晶岩与外围伟晶岩地幔流体占比为1.70% ~ 81.79%,平均值为17.13%。含矿伟晶岩成矿流体的n(40Ar) /n(36Ar)为552.50~13353. 00,n(40Ar*)相对含量为46.52% ~ 97.79%,平均值为87.25%,大气的Ar贡献平均为12.75%。分析结果显示,成矿流体主要以壳源流体为主,部分幔源流体和改造型饱和大气水的混合流体,随着成矿作用的进行,地幔He与大气饱和水改造Ar皆有所减少。值得注意的是卡鲁安锂矿床成矿流体中幔源物质并非真的来自于地幔物质上侵,更有可能是来源于元古代的不成熟陆壳熔融。新疆卡鲁安锂矿床形成于陆—陆碰撞造山作用晚期的后碰撞造山阶段,造山后期的伸展导致含幔源物质的古老地壳与年轻地壳减压熔融,熔融所形成的岩浆流体随后经大气降水改造为成矿流体。  相似文献   

南秦岭石泉-汉阴金矿带控矿构造特征与矿床成因探讨     

刘云华  王硕  吕鑫  孙健  徐丽  杨本昭  范媛媛  孟茹 《岩石学报》2021,37(6):1933-1947

石泉-汉阴成矿带是南秦岭重要的金成矿潜力区,是秦岭金成矿带的重要组成部分。为了查明区内与成矿有关的多期次构造发育特征及其对金成矿的控制作用,并进一步探讨矿床成因,本文选取石泉-汉阴成矿带内最具代表性的黄龙、长沟和金斗坡三个金矿床作为研究对象,通过详尽的野外及井下地质调研、室内显微构造观察及同位素追踪相结合的研究方法,探讨了该成矿带内的构造活动期次,确定了与成矿有关构造体系的性质,取得的主要认识有:(1)研究区与成矿关系密切的共有四期构造活动,分别为成矿前的韧性剪切构造(S1)、成矿早期的韧性剪切构造(S2)、主成矿期牛山-凤凰山隆起形成的拆离滑脱构造(S3)以及成矿期后的脆性构造;(2)成矿期早期韧性剪切构造中矿化现象并不显著,主要对区内矿床的成矿物质起到了预富集作用,而成矿主期与滑脱构造同时期的由岩浆分异而来的含矿热液叠加在早期矿化带之上才形成了区内的金矿床,其成因为岩浆期后热液型金矿;(3)成矿早期的韧性剪切构造形成于晚三叠世华北与扬子两大板块碰撞拼合的造山作用,主成矿期次拆离滑脱构造活动则为板内演化阶段由伸展塌陷造成的差异隆起所致。  相似文献   

湘东桐木山云英岩型锡矿床锡石及共生石英中流体包裹体研究     

王旭东  赵海杰  于周平  张腾飞 《岩石学报》2021,37(3):781-793

桐木山云英岩型锡矿床是湘东锡田锡多金属矿田中一个典型矿床,在详尽的野外考察、矿石结构观察以及流体包裹体岩相学研究的基础上,采用流体包裹体组合的研究方法,利用冷热台、激光拉曼等测试手段,对矿床中锡石中流体包裹体进行直接测定,同时开展与锡石共生的石英及切割矿体的后期石英脉石英中流体包裹体对比研究。结果显示,锡石中流体包裹体的组分、均一温度、盐度与共生的石英存在明显差异,表明锡石与石英形成的P-T-X条件不同。切割矿体的石英脉为成岩成矿后流体作用的产物。与锡石形成相关的流体为中高温、中低盐度的Na Cl-H_2O流体体系,与石英形成相关的流体为复杂的含碳流体。流体体系的冷却作用及流体与围岩的反应可能是导致锡石沉淀的主要因素,与石英形成相关的流体在演化过程中则经历了明显的流体不混溶作用。  相似文献   

内蒙古黄岗梁铁锡矿床中红色萤石的地球化学特征及成因探讨     

陈缘  韩禹  许博  刘金高 《岩石学报》2021,37(12):3869-3879

内蒙古黄岗梁萤石呈现稀有的红色特征,该颜色萤石全球产量稀少,本文利用LA-ICP-MS原位测试技术对其微量元素地球化学特征进行了系统分析,探讨黄岗梁铁锡矿床中红色萤石的成因。微量元素分析结果显示黄岗梁萤石样品中总稀土元素含量较低,并表现出左倾的富集重稀土特征,其中红色和粉色萤石的稀土元素配分曲线显示出Dy-Tm拱顶式凸起的配分模式,表明其结晶作用发生在成矿流体演化的最后阶段;Y/Ho比值104~197,与热液成因萤石一致,且La/Ho比值为0.027~0.126,具强的负异常,表明了黄岗梁萤石为热液成因;Ce/Ce^*比值0.57~0.98,Eu/Eu^*比值0.22~0.63,均表现出负异常,表明形成黄岗梁萤石的热液流体是在相对还原环境下形成且温度高于200℃。综合分析萤石的地球化学特征和其与围岩的接触关系,认为黄岗梁萤石主要分为两阶段结晶,一阶段为与石英同期结晶形成红色、粉色部分,二阶段为在石英形成后结晶形成的由阳起石他色致色的绿色部分,而黄岗梁萤石罕见的红色是由于Y元素较为富集且含量远高于其他稀土元素,从而形成YO₂色心并在萤石中作用而显色。  相似文献