铅锌矿床中的Cd同位素组成特征及其成因意义_朱传威
内蒙古三河铅锌矿床同位素特征与矿床成因探讨
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纳地 区的硫 同位 素与 辽西 —— 冀 北 地 区 的硫 同位 素特 征有
相似 特点 , 辽 西 —— 冀 北 地 区 的 8 S主 要 变 化 范 围 为一 8 ‰ + 8 % 。 , 多 集 中在 0 % ~+ 6 ‰, 硫 来 源 主要 与 深 源 中 生代岩浆有关 。额尔古纳地 区的 8 s 变化范 围为一 5 . 2 % o 一 + 5 . 5 ‰, 集 中在 + 2 . 5 % 。 ~+ 5 . 5 % 。 ( 祝洪 臣等 , 1 9 9 9 ) , 而 三河 铅
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内蒙古三河铅锌矿床 同位素特征与矿床成 因探讨
关键东 蒙红伟 麻志敏 z , 1 . 内蒙古 自治区第七地质矿产勘查开发院 呼和浩特
2 . 内蒙 古 自治 区地 质 测绘 院 呼和 浩特
3 . 中 国地质 大学 ( 北京 ) 北京 1 0 0 0 8 3
此外 , i河 铅 锌 矿床 金 属 硫 化 物 样 品 的 8 s ( ‰) 值 变 化 于 区 内岩 浆 活 动频 繁 , 矿 区仅 见 安 山 玢岩 、 石英 斑 岩 , 多 1 . 6 ~ 6 . 2 之间 , 变化 范围是4 . 6 , 平均值 为 3 . 8 , 且该矿床矿石
呈脉状或岩珠状产出 , 与矿化关系密切的主要为石英斑岩 硫化物 6 。 4 S ( ‰) 均为正值 , 说明了 6 相对 富集 , 其变化范 超浅成侵人体 。 围较 小 , 说 明硫 化 物 阶段 物 理化学 条 件变化 较 大小 。 表1 三 河 铅 锌 矿 金 属 硫 化 物 硫 同位 素 分 析 表 铅 锌矿 石 矿物 中原 生 金属 矿 物主要 有 方铅 矿 、 闪锌 矿 、 黄铁矿 、 黄铜矿 、 菱铁矿 、 针铁矿。脉石矿物以石英为主 , 其 次为方解石 、 绿泥石 、 绢云母 、 萤石 、 高岭石 、 明矾石等 。铅 、 锌 主要 团块状 、 细 脉状 、 细 脉浸染 状及 块状 形式 产 出。
四川天宝山大型铅锌矿床成矿流体及同位素地球化学
四川天宝山大型铅锌矿床成矿流体及同位素地球化学四川天宝山大型铅锌矿床位于四川省南部,是我国最大的铅锌矿床之一。
该矿床的成因机制一直备受研究者关注。
本文将对该矿床的成矿流体及同位素地球化学进行探讨。
一、矿床地质背景四川天宝山铅锌矿床位于四川省南部,属于云贵高原西南缘的大规模多金属矿床。
矿床主要由铅、锌、银、金等多种金属矿物组成。
矿床主要分布在天宝山花岗岩体附近的断层带中,与岩体的接触带上发育较为丰富。
二、成矿流体特征矿床的成矿流体主要来源于地壳深部的岩浆热液系统。
流体主要由水、气体和溶质组成。
其中,水是成矿流体的主要组成部分,溶质主要包括金属离子、硫酸根离子、氢氧化物等。
成矿流体的PH值较低,通常在4.5-6.8之间。
流体的温度较高,通常在200-300℃之间。
三、同位素地球化学特征1.硫同位素地球化学硫同位素地球化学是研究硫同位素在地球化学过程中的分馏和演化规律的学科。
硫同位素主要有32S、33S和34S三种同位素组成。
矿床中的硫同位素主要以34S为主,其δ34S值通常在0‰到+10‰之间,表明矿床的硫来源于地壳深部岩浆热液系统。
2.铅同位素地球化学铅同位素地球化学是研究铅同位素在地球化学过程中的分馏和演化规律的学科。
铅同位素主要有204Pb、206Pb、207Pb和208Pb四种同位素组成。
矿床中的铅同位素主要以206Pb和207Pb为主,其比值(206Pb/207Pb)通常在1.08-1.46之间,表明矿床的铅来源于地壳深部岩浆热液系统。
3.氧同位素地球化学氧同位素地球化学是研究氧同位素在地球化学过程中的分馏和演化规律的学科。
氧同位素主要有16O、17O和18O三种同位素组成。
矿床中的氧同位素主要以18O为主,其δ18O值通常在+6‰到+12‰之间,表明矿床的氧来源于地壳深部岩浆热液系统。
结论四川天宝山大型铅锌矿床的成矿流体主要来源于地壳深部的岩浆热液系统。
矿床中的硫同位素、铅同位素和氧同位素的地球化学特征表明矿床的成因与岩浆热液作用密切相关。
新疆可可塔勒铅锌矿床形成硫铅同位素地球化学证据
新疆可可塔勒铅锌矿床形成硫铅同位素地球化学证据新疆可可塔勒铅锌矿床是世界上著名的铅锌多金属矿床之一,是中国最大的硫铅锌矿床之一。
近年来,对针对该矿床的形成机理进行了多方面的研究和探索,其中,硫铅同位素地球化学证据是早期研究中的重要内容之一。
本文将从硫铅同位素地球化学证据角度来探讨该矿床的形成机制。
在新疆可可塔勒铅锌矿床中,硫铅同位素组成较为复杂,不同矿物中的硫铅同位素比值存在着一定的差异。
研究表明,矿床中的矿物硫铅同位素组成既与原始岩石有关,也与成矿作用有关。
具体而言,矿床中的硫铅同位素比值受到了热液流体来源、温度、压力等多种因素的控制。
加之可可塔勒矿床的成矿年代背景较为复杂,该矿床的铅锌矿物形成时间跨度较大,基于硫铅同位素的研究还能对可可塔勒矿床的成矿时代和成矿作用机制等方面信息提供一定的指导和帮助。
通过研究矿床中的硫铅同位素组成,可以得出以下几点结论:首先,可可塔勒矿床的铅锌矿物形成时间跨度比较大。
硫铅同位素的研究发现,该矿床中的铅锌矿物形成的时代跨度多达3亿年以上,主要的成矿时代为志留纪晚期至泥盆纪。
同时,矿床中形成的不同铅锌矿物硫铅同位素比值也存在明显差异。
其次,可可塔勒矿床的原始矿物来源复杂。
硫铅同位素的研究发现,在可可塔勒矿床中,不同矿物中的硫铅同位素组成差异明显,显示出不同的物源来源。
可可塔勒矿床蚀变-代谢岩中的硫铅同位素组成显示出与海相变质岩的相似性,而矿床中的硫铅同位素组成则显示出热液流体的特征,表明可可塔勒矿床的矿物来源比较复杂,包括了多种物源。
最后,可可塔勒矿床的成矿作用机制主要受到热液流体的影响。
因为硫铅同位素主要受到热液流体影响,所以可以发现矿床中的硫铅同位素组成与热液流体相似。
矿床中的硫铅同位素比值显示出了明显的硫铅交换作用,这反映了成矿流体的流动和充满不同的开采空间。
总之,硫铅同位素地球化学证据为我们了解新疆可可塔勒铅锌矿床的形成机制提供了重要的信息。
实际在矿床的原始岩石、孔隙水以及古流体等多个方面的数据证明了可可塔勒矿床的成矿机制主要受到热液流体控制,这种基于硫铅同位素的研究表明新疆可可塔勒铅锌矿床的成矿机制较为复杂,需要进一步深入探索和研究。
川滇黔地区MVT铅锌矿床分布_特征及成因
布于永善、 巧家及东川地 区。震旦系 中的大 型矿床 有巧家 茂 祖、 会东大梁子、 会理天宝山 , 中型矿床有永善金沙厂、 会泽五 星厂、 宁南银厂沟、 鲁甸乐红 , 小型矿床 5 处。 下寒武统梅 树村 组、 渔户 村组 主要 为白 云 岩、 含磷 白 云 岩、 白云岩夹燧石条带。该地层中分布的矿床规模一般不大 , 主要分布于永善、 东川地区 , 大多与震旦系矿体共生。 中泥 盆统曲靖 组和上泥盆 宰格组 , 主要为 碳酸盐岩台 地 潮坪相的稳定系列 内源干、 湿白云 岩、 灰岩及 碎屑岩 , 主要 分 布于昭通、 彝良、 鲁甸、 及昆明华宁等地 , 产出彝良毛坪中型铅 锌矿床 , 小型矿床 2 处。 下石 炭统摆佐 组主要为台 地边缘浅 滩相晶质白 云岩、 异 地碳酸盐 岩建 造 ( 赵准 , 1995) 。主 要分 布于 滇 东、 滇东 北 地 区。产出有会泽矿山厂、 麒麟厂大型矿床及小型矿床 8 处。 下二叠统栖霞茅口组也 是主要的赋矿层位 , 为浅海 _广 海 碳酸盐岩建造 , 产出罗平富乐厂中型矿床 , 小型矿床 3 处。 此外 , 中奥陶统宝塔组、 中上 奥陶统 大箐组、 中志 留统 石 门坎组等层位 , 都赋存有铅锌矿床 , 含矿层位均为碳酸盐岩。 2. 2 区域背景及控矿构造 M V T ( 密西西比河谷型 ) 矿床 是一类 主要 赋存于 白云 岩 中以铅锌为主要矿 产的后生热液矿床。在空间上基本分布于 古老克拉通的边缘 及内部 ( Brabbon et al. , 1992; Eisenlohr et al. , 1994; Ramboz et al. , 1988) 。川滇黔多金 属成矿区处 于 扬子地台西南 缘 , 为克 拉通 边缘 地带 , 这与 世界 其他 地区 的 M V T 铅锌矿床所处的地 质背景 相似。矿床 在构造 上主要 受 褶皱和断层的控制 , 主要分布于向斜和背斜的轴部、 翼部以及 断层的两侧部位 ( 图 1 、 表 1) 。 二级深大断裂 的交汇地段及区域性背斜的倾伏端控制矿 群或矿 田的分 布 , 例如 : 在宁南、 巧 家地区 的矿床 位于 SN 向 小江断裂和 NW 向则木河断裂的交 汇地带 ; 会泽矿 群位于 小 江断裂和 NE 向的威信_会泽断裂、 金牛厂断裂的交汇 地段 。 褶皱和断裂的复 合部 位 或构 造破 碎带 往往 是良 好的 定位 空 间。如天宝山矿床受控于天宝 山复式向 斜 SE 翼的 次一级 倾 伏背斜和 SN 向益门断裂派生的 NW W 向隐伏 断裂的复合 部 位 ( 王小春 , 1992) ; 金 沙厂 矿床位 于巧 家_莲峰 二级深 大断 裂 派生的金沙逆断层与金 盆短轴 背斜倾 伏端的 交汇处 , 矿化 在 背斜轴部和倾伏端最强 ; 茂租矿床位于巧家_莲 峰二级深大 断 裂派生的茂租断裂和甘 树林复 式向斜 的复合 部位 ; 大梁子 矿 床则位于断裂所 造成的 地堑式破 碎带中 ( 林 方成 , 1994) 。 层 间构造和断裂是有利的 储矿空 间 , 层 状矿体 是矿化 沿层间 滑 动、 层间虚脱和层间破碎带发育造成的 , 矿体形状基本上与地 层产状一致 ; 脉状矿体则是矿液沿次级断层充填交代而成 ( 刘 文周等 , 1994) 。 2. 3 矿体特征 铅锌矿体多呈脉状、 似层状、 透镜状、 扁豆状、 囊 状产于白
关于某铅锌矿矿床构造特征成矿及控矿因素的探讨
关于某铅锌矿矿床构造特征\成矿及控矿因素的探讨作者:范文贵鲍威宁显周来源:《中国新技术新产品》2011年第16期摘要:根据矿区内大比例尺地质测量及主构造微量元素分析结果,对矿区内主构造特征、含矿性以及矿床的成矿规律、控矿因素进行了解析。
并结合区域铅锌矿成矿规律及成矿条件对某铅锌矿床的找矿远景进行分析。
关键词:成矿规律;控矿因素;主构造;铅锌矿中图分类号:TD219文献标识码:A1 区域构造特征该矿区在南岭东西向构造带,川滇南北向构造带,新华夏系第三隆起带的联合作用下,构造应变非常复杂,以逆冲断层,紧密褶皱发育为特征。
北西向、北北东向构造非常明显。
区域内大的构造有4个,即云炉河-银厂坡断裂带、垭都-蟒洞断裂带、威水断陷盆地构造带、威宁水城褶皱带。
1.1 云炉河-银厂坡断裂带位于昭通-曲靖深大断裂带东侧,走向15°~30°,倾向东,倾角45°~60°,NE端在云炉河交于垭都-莽洞断裂带上,SW向延伸进入云南会泽。
断裂带内逆冲断层发育,具有典型的多期活动特点,主断裂为云炉河-银厂坡逆冲断层。
经历多期断裂构造活动,形成了云炉河-银厂坡成矿亚带多样的铅锌控矿系统。
在构造发育或构造复合部位往往控制铅锌矿床,在主断裂带内及其派生的羽状断层、层间破碎带或多组断层交汇部位控制铅锌矿体。
层间破碎带内的矿体,多呈透镜体状和似层状。
1.2 威宁-水城褶皱带由NW向的威水背斜、偏坡向斜和与之相伴的水城断层等纵断层组成。
褶皱带长约120km,宽15~20km。
三个紧密褶皱大致呈左行排列,褶皱紧密而不对称。
NE 翼地层倾向NE,倾角30°~54°,SW翼地层陡立,甚至倒转,倾角60°~90°。
褶皱带显示出强烈的挤压变形特征,表现在其翼部可见大量的层间劈理、层面擦痕、压溶缝合线和构造透镜体发育。
褶皱带内的纵断层均为高度逆冲断层,具有多期活动特征。
1.3 威水断陷盆地构造该构造带变形特征非常明显, 斜跨贵州西部并向北西延伸至云南, 向南东延入广西, 在云南省内长约400km,宽50~70km,总体走向300°~310°。
八家子铅锌矿硫同位素特征及其地质意义
八家子铅锌矿硫同位素特征及其地质意义八家子铅锌矿田是一个位于黑龙江省八家子市的重要矿床,主要铅锌矿种类有黑锰矿、硫铁矿、铁锌矿等,它将为本地经济发展提供更多机会。
研究表明,八家子铅锌矿床中硫同位素特征及其地质意义对此类矿床的了解具有重要作用。
硫同位素是硫中不同原子量的稳定同位素,由不同同位素组成。
硫同位素分析可以反映一定的构造体系,例如高温成因的形成及环境的变化。
由于硫的核稳定性,其稳定的同位素在地球过去的演化过程和现代的活动中也是广泛分布的。
在对八家子铅锌矿床进行硫同位素研究时,发现它具有高浓度的主要硫同位素都是32S和34S,其比值为2.09,这表明它具有比较天然的硫同位素分布特征。
此外,泛石膏型铅锌矿床的硫同位素是一种高稳定性的元素,其比值接近1.9,而这也是它表明它源于高温变质构造体系的特征。
在八家子铅锌矿地质中,硫同位素的研究还可以帮助我们更好地了解矿床的演化及形成过程。
研究表明,八家子矿床的硫同位素比值较低,说明它可能源于地幔涵养期,而高温构造体系对它的形成起到了关键作用。
这项发现也为矿床的历史演化提供了一定的启示。
另外,硫同位素研究还可以帮助矿石学家们更好地了解矿床的构成及其产出机制,从而提高采矿效率。
研究表明,八家子矿床的物质及其产出机制已得到更多的了解,硫同位素研究可以帮助我们更好地了解这一矿床的特征,从而更好地改进采矿的效率。
综上所述,硫同位素特征及其地质意义对于了解八家子铅锌矿床有着重要的意义。
通过对八家子矿床的硫同位素的研究已经得出的结论,即它源于高温变质构造体系,且其历史演化也受到了某种程度的影响。
此外,硫同位素研究有助于矿石学家们更好地了解矿床的构成及其产出机制,从而提高采矿效率。
如果我们能够进一步深入了解八家子矿床的硫同位素特征及其地质意义,将为矿床的开发和利用提供重要的参考。
镉同位素在环境研究中的应用
镉同位素在环境研究中的应用作者:秦琳来源:《青年生活》2019年第19期摘要:镉环境污染问题日趋严重,查明污染源并从源头上加以控制,对实施污染治理改变环境现状有十分重要的意义,镉是个典型的分散元素,在不同地质环境下具有亲硫性、亲石性和挥发性。
生物学上,镉既是一个营养元素,又是一个剧毒元素,本文主要概述了镉同位素在环境研究中的应用。
关键词:镉同位素 ;环境应用镉是一个典型的分散元素,其在各地质端员中的含量较低。
在地球化学性质上,镉具有亲硫性,其主要赋存在铅锌矿中,其同位素被应用于铅锌矿床成因及成矿物质来源的示踪;镉具有亲石性,其可进入氧化物中;在海洋体系中,其同位素被广泛应用于示踪海洋中营养元素循环等;在表生环境下,镉是一个重金属污染元素,具有极强的毒性,其同位素能较好地指示镉污染源。
所以镉同位素在示踪矿床成因和成矿物质来源、现代海洋体系中营养元素循环、表生环境中重金属污染源和古环境演化等方面具有极好的应用潜力。
一、镉同位素在环境研究中的应用1.1 在月壤及陨石中的研究应用对球粒陨石和月壤的研究也发现存在较大的Cd 同位素分馏,球粒状陨石中Cd同位素的分馏可能是由于瑞利蒸馏、原始异质性或星云作用导致。
Schediwy 等( 2006 )对月球上 9 个土壤样品进行分析发现,影响月球土壤 Cd 同位素分馏的机制可能是月球表面离子与粒子的碰撞。
Wombacher 等(2008)认为Cd 在蒸发和冷凝过程中能产生较大的同位素分馏,可用来研究太阳系的演化。
由以上可知,影响月壤中 Cd 同位素分馏的机制有月球表面离子与粒子的碰撞和 Cd的挥发性,另外,蒸发和冷凝也可以导致陨石中 Cd 同位素发生分馏,可用 Cd 同位素来研究太阳系的演化。
1.2 在土壤、沉积物及矿区周围污染示踪中的应用由于工業活动导致的 Cd 同位素分馏在环境污染中可以检测到,这使得 Cd 同位素示踪技术能够应用于土壤、沉积物及矿区周围重金属污染溯源研究(余伟河等,2012)。
贵州镇远地区铅锌矿同位素地球化学特征及矿床成因
通 过开展 镇 远金 堡 、都坪 、小 溪 矿 床 ( 点 )调 查 及 碳 、氧 、硫 同位 素 地球 化 学 特 征研 究 ,进 一 步深 化黔 东镇 远地 区铅锌 矿成 因认 识 ,为下 一步 该 区成矿 远景 及找 矿靶 区 的圈定 提供 依据 。
图3 镇远地区铅锌矿床碳氧 同位素分布 图 ( 据h o e f s ,1 9 7 3及参考文献¨ )
Fi g . 3 C, O I s o t o p e Di s t r i b u t i o n o f P b - Zn De p o s i t i n Zh e n y u a n Ar e1 金堡 铅锌 矿床
金堡铅锌矿床位于黔东铅锌成矿带的中段。区内主要出露有新元古代浅变质岩和古生代及新生代沉积岩,
地层包括青 白 1 5系 、震旦系 、寒 武系及少量 白垩系 。青 白1 5系清水江组 、平略组为区 内含矿层位 ( 图2 ) 。
收 稿 日期 :2 0 1 4 6 _ 0 1
有 关 的 两种 成 因 类 型 的矿 床 。
关键词 :同位素地球化学 ;矿床多成 因 ;贵州镇远
中 图 分 类 号 :P 6 1 1 文 献 标 识 码 :A 文章编号 : 1 0 0 4 . 1 8 8 5 ( 2 0 1 4 ) 4 . 5 0 3 - 0 5
关 于贵 州铅 锌矿 成 因划分 ,陈 国勇 、王砚 耕 ¨ 等 ( 2 0 1 1 年 )将 贵 州铅 锌矿 划分 为 : ( 1 ) 与 岩浆 成矿
作者简介 :杨宗文 ( 1 9 6 3~ ) ,男 ,贵州天柱县人 ,地质高级工程师 ,长期从 事矿产 勘查及 区域地质工作 。
西藏蒙亚啊铅锌矿床地球化学特征及成因意义
仪、 A F S 2 2 0 2 E原 子 荧 光 仪 、 A x i o s X 荧 光 仪 通 过 发 射 光 谱 法 、质 谱 法、 原子荧光法 、 x荧 光 法 等方 法进 行 检 测 , 检测 标 准 参 照 D Z G 2 0 — 0 5 、 D Z G 2 0 — 0 6 , 检测温度 2 0 ℃, 检测 湿度 6 0 %。测 试 结 果 列 于 表 1 、
高铝 、 低钛的特征 。4件石榴石矽卡岩样 品中, S i O 、 F e O 、 C a O为主 要组 成部分 , S i O 含量 2 9 . 9 5 %~ 3 5 . 5 4 % ,平 均 3 3 . 0 6 %, F e 2 0 3 含 量
1 8 . 0 2 %~ 2 7 . 7 2 % ,平 均 2 4 . 1 5 %, C a O含 量 3 3 . o 0 %~ 3 6 . 8 2 % ,平 均 3 4 . 7 2 %, A 1 2 0 , 平 均含 量 仅 1 . 4 6 %。根据 赵一 鸣 ( 1 9 8 6 ) 对 矽 卡 岩分 类 的划 分原 则 , 该 矿 区矽 卡岩 中 的 C a 含量远大于 M g 、 Mn和 K + N a的 含量 , 故 该矽 卡 岩 为典 型 的钙 矽 卡 岩 。石 榴 石矽 卡岩 常 量 元 素 特 征 显 示 样 品 中除 少 量 多余 的 C a O、 S i O 组 分 可 能 以方 解 石 、石 英 存 在 外, 大部 分 为 石 榴 石 ( 钙铁榴石 C a , F e : [ S i 0 4 ] , ) , 这 与 镜 下 观 察 到 的 现 象 一 致 。3 件 磁 铁 矿 石 样 品 中 ,随 着 深 度 的 加 深 T F e 含量与 S i O 、 M g O、 C a O含 量 呈 现 负 相 关 关 系 ; T F e 平均含量 2 6 . 9 %, M g O平 均 含 量7 . 7 8 %, C a O 平均 含 量 1 1 . 7 3 % ,明 显 高 于粉 砂 岩 ; S i O 平 均含 量 2 4 . 9 5 %, A I 2 o 平均含量 0 . 6 2 %, K : O平 均 含 量 0 . 0 5 3 % ,明显 低 于 粉 砂岩 。因此 , 随着 铁 、 镁、 钙对硅、 铝、 钾 的交 代 , 磁 铁 矿 化 不 断 加强 。 粉砂岩除 S i O 2 平均 含量 6 4 . 9 2 %# b , A 1 2 o 平均含量 1 4 . 0 3 %, T F e平 均含量 2 . 7 1 %, M g O平 均 含 量 2 . 4 7 %, C a O平 均 含 量 2 . 6 0 %, K 2 O平 均 含量 3 . 4 7 %, 显 示 含有 一 定 量 的 粘 土矿 物 。铅 锌 矿 石 常 量 元 素 特 征 与磁 铁 矿石 有 一定 的相 似性 , 随着 深 度 的加 深 P h 、 z n元 素含 量 与 S i O 含量 呈 现 明显 的 负相 关 关 系 ; T F e 平 均含 量 8 . 5 1 %, M n O平 均 含
铅锌矿地质特征及成矿成因探讨
铅锌矿地质特征及成矿成因探讨本文章对安徽省某一区域内的地层、构造、岩浆岩特征及矿体的形态、产状、规模及形态特征进行了探讨,并详细分析了其成矿成因。
标签:安徽省区域成矿铅锌矿地质特征矿产成因该区铅锌矿床大地构造单元隶属于扬子准地台,下扬子台坳,宁芜陷断束,贵池~繁昌断褶束。
从志留纪系中三叠世漫长的地质历史时期,本区沉积了以浅海相为主的碎屑岩及碳酸盐岩。
地层出露齐全,厚度基本稳定,岩性岩相变化不大,岩浆活动贫乏,构造活动微弱,显示了地台型的构造属性。
中生代以来,经历了印支、燕山多旋回的构造~岩浆作用,形成了结构复杂的地台盖层褶皱断裂带,使构造格局发生巨大的变化。
印支运动结束了该区域长期的海相沉积历史,使整个地区褶皱上升,开始了陆相沉积的新阶段,并将地层卷入北东向展布的褶皱带中。
1矿区地质1.1地层矿区内分布的地层从下二叠统孤峰组开始至下三叠统南陵湖组,自老到新从南到北分布。
二叠系位于平地,三叠系组成山区,南陵湖组分布最高。
出露比较好的为下三叠统各组,余为第四系或火山岩覆盖。
地层走向北西,倾向北东。
1.2构造1.2.1褶皱构造①基底沉积岩,为繁昌复向斜舒家店背斜北东倾没端的北西翼,为一单斜构造,地层向北东倾斜,倾角平缓,约每隔200米出现一次由陡到缓或由缓到陡的台阶,陡的倾角约40°,缓的倾角小于20°。
②盖层火山岩,为中分村复向斜的次级褶皱八分村背斜南东翼,为单斜构造,向南东倾斜,倾角30°~40°,有火山岩且产状向北倾斜或近直立,则为次火山岩的侵出相或溢出相及次火山岩相。
1.2.2断裂构造矿区内断裂构造不甚发育,全是基底褶皱构造的横向或斜交断裂,对矿体影响不大。
1.2.3火山口构造矿区内火山碎屑岩所分布的区限,包含部分粗粒碎屑熔岩的分布范围,基本上是张家冲火山口的边缘界限,总形状呈椭圆形,长约1300m,平均宽约950m。
按工程初步控制的火山颈投影位置,相当在于ZK006~ZK402附近,仍呈椭圆形,长约470m,宽约200m。
四川天宝山铅锌矿床的锌-硫同位素组成及成矿物质来源
本文受国家重点基础研究发展计划(“973”)项目(2014CB440906)、国家自然科学基金项目(41430315、41573011)、中国科学院西部之 光项目、中国科学院青年促进会项目和矿床地球化学国家重点实验室“十二·五”项目(SKLOSGZY12507)联合资助. 第一作者简介:何承真,男,1989年生,硕士生,矿床学专业,Email:1053643163@qq.com
Abstract TheTianbaoshanPbZnoredeposit,hostedintheDengyingFormationdolostone,islocatedatthesouthwesternpartof theYangtzeBlockThesourceoforecomponentsisstillcontroversial,althoughalotofstudieshavebeenpublishedInthisstudy, zincandsulfurisotopiccompositionsofmicrodrilledsphalerites,handpickedsphaleritesfrom threeaditsandthewallrocksare investigatedThemicrodrilledsphaleritesamplesexhibitthehomogenousZnisotopiccomposition(δ66Zn=039‰ to052‰,on averageof046‰),andthehomogenousSisotopiccomposition(δ34SCDT =424‰ to487‰,onaverageof459‰).These charactersindicatethatsphaleritemaybesimultaneouslyprecipitatedfrom ahydrothermalfluidswithhomogeneouscompositionatthe smallscales(10×10cm2).Incontrast,Znisotopiccompositionsofhandpickedsphaleritesfrom threeaditsshowawiderangefrom 015‰ to073‰TheearlysphaleritesfromthesamehandspecimenareenrichedtheisotopicallyheavierZn,suggestingtheheavier zincisotopiccompositionsintheearlystagesoreformingfluidscomparedtothelatestageoreformingfluidsZincisotopiccompositions ofsphaleritesfrom threeaditsaresubstantiallybecomelighterfrom 8to6aditatatthelargescales,whicharecontrolledbyvariable zincisotopiccompositionsoforeformingfluidsandmigratoryroutesoforeformingfluidsTheδ66ZnvaluesoftheDengyingFormation dolostoneshowanarrowrangefrom006‰ to035‰ (ontheaverageof021‰),whichindicatesthelossofisotopicallyheavierZn duringthehydrothermalfluidsleachingprocesses However,theTianbaoshan Formation sandstoneyield apositiveδ66Zn value (062‰),representingzincisotopiccompositionoftheprimarydepositionFinally,thisstudyindicatesthatthezincofTianbaoshan leadzincoredepositmaybederivedfromtheDengyingFormationdolostone,butthecontributionsofbasementandsedimentarycovers overlyingtheDengyingFormationdolostonecannotbeexcludedSulfurmaybemainlyderivedfromsedimentarystratawiththemixing ofSfrom themantle Keywords TianbaoshanPbZnoredeposit;Sphalerite;Zincisotope;Sulfurisotope;Sourceoforecomponent
四川农戈山铅锌矿床地质特征及成因分析
四川农戈山铅锌矿床地质特征及成因分析四川农戈山铅锌矿床位于中国四川省西南部的米易县,是该地区最具代表性的铅锌多金属矿床之一。
本文将介绍该矿床的地质特征及成因分析。
地质特征:农戈山铅锌矿床是一种层状矿床,主要发育在晚三叠世的黑色泥岩和灰岩交错层中。
矿体主要由铅、锌、铜、银、钼等多种金属组成,其中以铅锌矿资源最为丰富。
该矿床的矿体呈点、带状或块状分布,形似群体状,矿石质地以晶体粒度为主,含有天然气和水,色泽呈铜红色或黑色。
成因分析:从地质角度来看,农戈山铅锌矿床是属于岩浆热液和沉积热液两种成矿体系的相互作用产物。
其中岩浆热液作用是以晚三叠世中、酸性岩浆的火成活动为主要来源,沉积热液则是以深部热液循环通过地下水、渗透过程方式,通过富有机质的黑色泥岩与灰岩发生化学反应,在矿化围岩中进行成矿作用。
农戈山铅锌矿床中铅、锌等成矿元素的来源主要有三种:一是来自层序发育,富有机质的黑色泥岩中含有富集的铅锌元素,黑色泥岩层次的发育使黑色泥岩成为矿物化的关键层位;二是来自岩浆热液的充注和交代作用,随热液体系赋存于晚三叠世钙碱性岩浆中而进入矿床;三是来自沉积热液的价移作用,在黑色泥岩含有丰富棕煤质物质的地层中,随着深部大规模热液循环而进入矿床。
总的来说,农戈山铅锌矿床是岩浆热液与沉积热液的相互作用产物,受到区域构造与地质环境的共同作用,其铅锌矿的成矿过程非常复杂,成因多样,深层特征和浅层特征共同作用,是一个非常典型的多金属矿床。
在四川农戈山铅锌矿床的探矿开发过程中,一些相关数据表现出了特定的趋势和规律。
以下是一些值得关注的数字和趋势:1. 矿体形态和铅锌矿储量:农戈山铅锌矿床主要发现的是点状、带状和块状等多种类型的矿体,其中以点状和带状铅锌矿体最为常见。
矿床中铅锌矿产量巨大,目前已发现的矿体储量高达800万吨,其中可以提炼出的含铅量达到1.1%,含锌量则达到了9.2%。
2. 基础地质构造:农戈山铅锌矿床所在地区的地质结构特点主要由华南造山带以及本区域的赤水河-龙南断裂和万江塘子断裂等多次构造运动所形成。
四川省铅锌成矿带多元素富集特征及矿床成因
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四川省 铅锌 成矿 带 多元素 富集特 征及 矿床成 因
汪 洋 ,宫 以栋
(四 JIl省地 质 』 黝 " 发局 化探 队 .阴 Jl『德 阳 618000)
摘 要 :四 川 省 铅锌 成矿 带 是我 国较 大的 多金属 成 矿 带 ,其 蕴 含 铅 、锌 和铜 等 大量 的 金 属矿 产资 源 随 着有 限 的金 属 矿 产 资 源 不断 开发 和 利 用 ,金 属 成 矿 区地 质研 究对 于金 属 矿 的 可持 续发 展 有 着 十 分重要 的 意义 通 过 对 四 川肖 铅锌 成 矿 带 多元 素 富 集特
征 及金 属 矿 床 成 因详 细地 分析 和研 究,为金 属矿 的勘 探 和 开 采提 供 了丰富 的理 论 指 导
关键 词 :铅 锌 成矿 带 ;金 属 矿 产 资源 ;多元 素 富集 ;金 属矿床 成 因
中图 分 类号 :P272
文 献 标识 码 :A
文章 编 号 :1 1一 【14(2(I1 8)o2—0224—2
硫元 素 多来源 于周 围岩层 中的海 相层 的还 原硫 ;金属矿 床 的 形 成 原 因 是 经 历 大 箍 同 位 素 沉 积 、地 质 构 造 改 变 以 及 地 下 热 水 作 用 的 多 个 阶 段 才 形 成 的 。
1 铅锌 成矿带多 元素富集特征分析
板 岩 中 w (Ts)为 11500×10 ~17500×10 ,w (R )为 1490 ×10 ~1600 X 10一“ 板 岩 中 Ts、R含 量 出 现 明 的 异 常 ,
。 Pa/ 。 Pa 图 1 铝 同位素在上地 壳的演化模 式
用 的 地 热 水 。 1_3 硫 、硅 同位 素 特 征 分 析
澳大利亚凯哲巴特铅锌矿床稳定同位素特征及成因意义
澳大利亚凯哲巴特铅锌矿床稳定同位素特征及成因意义凯哲巴特铅锌矿床产于西澳大利亚洲著名的雷纳德谢尔夫密西西比河谷型铅锌成矿带,区域内发现的数个超大型、大型铅锌矿床均赋存于下泥盆统地层中。
容矿岩石为白云岩、白云质灰岩和小孔状灰岩。
本文通过对矿石及围岩中的S、C、O和Pb同位素特征分析,探讨成矿流体来源及矿床成因意义。
标签:铅锌矿床稳定同位素矿床成因澳大利亚0引言澳大利亚雷纳德谢尔夫(Lennard Shelf)成矿带是全球著名的密西西比河谷型(MVT型)铅锌矿成矿区之一,近二十年以来,该带发现了一系列超大型、大型铅锌矿床,如皮尔拉拉(Pillara)、布伦德维尔(Blendevale)等铅锌矿床,探获铅锌矿石资源储量大于4000多万吨。
凯哲巴特(Cadjebut)铅锌矿床是区域内重要的矿床之一,自上世纪中叶被发现至今,已成为世界典型的密西西比河谷(MVT)型铅锌矿的代表。
前人主要从地质特征、地球化学、流体包裹体等方面对凯哲巴特矿床进行了研究,而稳定性同位素研究相对较少。
笔者在前人工作的基础上,对矿床的地质特征进行了描述,分析测试了矿体及围岩典型样品的碳、氧、硫和铅同位素组成,对比前人稳定同位素数据(Tompkins,1991年;Black,1990年),探讨矿床成矿物质和成矿流体稳定同位素组成及来源问题,初步分析矿床的成因,期望对该区域地质找矿提供帮助。
1成矿地质背景雷纳德谢尔夫铅锌成矿带位于西澳洲北部金伯利(Kimberley)地体(克拉通)与坎宁(Canning)盆地北缘菲兹罗伊(Fitzroy)碳酸盐台地相与珊瑚相的复合地带,太古代至中生代发育的坎宁盆地是西澳洲最为古老的盆地之一(图1);凯哲巴特断层(CF)是坎宁盆地北缘Pinnacle区域铲状断层的次级断层,整体上呈北西/南东向延伸,在凯哲巴特矿床东部其走向接近NWW甚至EW向,倾角中等-较陡。
该断层断距一般小于500米,平面上呈左行或右行,在基底断裂有NE向的翻转,是区域上最重要的控矿断裂,沿该断裂发现了凯哲巴特、Kutarta、Goongewa、Kapok West、Gap Creek、Palijippa等铅锌矿床及大量铅锌矿点,除凯哲巴特铅锌矿床外,其它已知矿床均赋存于凯哲巴特断层上盘。
滇东北火德红铅锌矿床铊超常富集的发现及其意义
收稿日期: 2021-03-17项目资助: 国家自然科学基金项目(41872095、42002086)、国家重点研发计划项目(2017YFC0602502)、云南大学引进人才科研启动项目(YJRC4201804)、国家杰出(优秀)青年培育项目(2018YDJQ009)和云南省科技厅重点项目(2019FY003029)联合资助。
第一作者简介: 周家喜(1982–), 男, 研究员, 主要从事战略性关键矿产成矿理论与找矿预测研究。
Email:*****************.cn doi: 10.16539/j.ddgzyckx.2021.02.014卷(Volume)45, 期(Number)2, 总(SUM)181 页(Pages)427~429, 2021, 4(April, 2021)大 地 构 造 与 成 矿 学Geotectonica et Metallogenia滇东北火德红铅锌矿床铊超常富集的发现及其意义周家喜1, 2, 杨智谋1, 肖 嵩1, 安芸林1, 罗 开1, 2(1.云南大学 地球科学学院, 云南 昆明 650500; 2.云南省高校关键矿产成矿学重点实验室, 云南 昆明 650500)稀散元素也称分散元素, 是指在地壳中丰度很低(多为10−9级)、且在岩石中极为分散的元素, 包括镉(Cd)、锗(Ge)、镓(Ga)、铟(In)、铊(Tl)、硒(Se)、碲(Te)和铼(Re)等八种元素(涂光炽等, 2003)。
铊(Tl)是一种典型稀散元素, 也是一种剧毒元素。
铊的地壳丰度为0.45×10−6(温汉捷等, 2020), 主要以“稀”、“伴”、“细”特征共伴生于其他矿床中(陈骏, 2019; 温汉捷等, 2019; 翟明国等, 2019; 侯增谦等, 2020; 胡瑞忠等, 2020)。
铊独立形成矿床的实例很少见, 目前我国报道的仅有云南南华砷铊矿床(张兴茂, 1998)、贵州滥木厂汞铊矿床(张忠等, 1999)和安徽香泉铊矿床(范裕, 2005)。
新疆维宝铅锌矿床地质、流体包裹体和同位素地球化学特征
新疆维宝铅锌矿床地质、流体包裹体和同位素地球化学特征新疆维宝铅锌矿床是新疆地区的一个重要铅锌矿床,其地质特征、流体包裹体和同位素地球化学特征具有一定的研究价值。
从地质特征来看,新疆维宝铅锌矿床位于巴音布鲁克山脉北缘,为层控型铅锌多金属矿床。
矿床主要分布在古生代山西组和托木尔苏组的界线附近,主要矿化类型为灰岩型和硫化物填充型。
矿床内主要矿石矿物有方铅矿、闪锌矿等。
流体包裹体的研究是矿床研究的重要内容之一。
在维宝铅锌矿床中,流体包裹体主要以液包裹体为主,包裹体显微测温显示矿床形成温度约为150~300℃,流体盐度为15%~25%,表明成矿流体主要为热液。
流体包裹体中还发现了不同成因的包裹体,其中一部分为矿化前包裹体,显示矿床形成过程中可能经历了多个次成矿事件。
同位素地球化学研究是矿床成因研究的重要手段之一。
在新疆维宝铅锌矿床中,矿石中的铅同位素组成为Pb206/Pb204=17.8~18.5,Pb207/Pb204=15.49~15.63,Pb208/Pb204=37.8~38.3,显示铅同位素组成相对较均一。
硫同位素研究显示,硫同位素组成主要集中在δ34S=-2.2‰~3.4‰之间,反映了成矿流体可能具有一定的硫同位素分馏效应。
综上所述,新疆维宝铅锌矿床具有典型的层控型铅锌多金属矿床地质特征,矿床形成过程中可能经历了多个次成矿事件。
流体包裹体研究显示,成矿流体为热液,温度和盐度变化较大。
同位素地球化学研究表明,铅同位素组成比较均一,硫同位素组成反映了一定的硫同位素分馏效应。
这些研究结果对于揭示矿床成因、找矿远景及矿床的资源潜力具有重要意义。
此外,还有一些研究揭示了新疆维宝铅锌矿床与区域构造演化的关系。
研究发现,在成矿过程中,矿床的形成与古生代的后碰撞造山带演化密切相关。
矿床形成时期正值该地区经历了地壳挤压和变形剪切的构造环境,这为矿床的形成提供了适宜的构造场所和构造应力。
此外,矿床地球化学研究还揭示了矿床形成的物质来源及演化过程。
铅锌矿床中的Cd同位素组成特征及其成因意义_朱传威
1
样品和方法
扬子地台西南缘是我国重要的低温成矿域 , 它 既是重要的 Au, Hg, Sb, As, Pb, Zn 和 Ag 多金属成矿 区 , 同时也是分散元素富集区 (涂光炽等 , 2004) . 其 中, 川滇黔地区分布着大量铅锌矿床, 如四川会东大 梁子铅锌矿、四川会理天宝山铅锌矿、云南会泽铅锌 矿、云南富源富乐铅锌矿、贵州水城杉树林铅锌矿、 贵州都匀牛角塘铅锌矿、贵州水城青山铅锌矿等, 这 些矿床除铅锌资源外, 也伴生有大量 Cd, Ge, In, Ga 和 Se 等分散元素. 本文所采集的样品主要来自上述 铅锌矿床 . 同时 , 作为中国最大的铅锌矿 , 也是全球 第四大的铅锌矿—云南兰坪金顶铅锌矿床 , 其中 伴生的 Cd, Ag, Tl 等储量达到大、中型规模, 也作为 本次研究的对象之一. 20 世纪 70 年代, Rosman 等(1976)利用双稀释剂 法测定了陨石样品中的 Cd 同位素组成. 然而, 由于 地球样品中 Cd 同位素的分馏较小, 质谱仪测定 Cd 同位素精度无法满足要求, 导致 Cd 同位素的研究一 直处于停滞状态. 近 10 年来, 随着高精度质谱仪的 出 现 , Cd 同 位 素 的 测 试 精 度 可 达 ±0.10‰ (δ114/110Cd)(Ripperger 等, 2007) , 完全满足了对自然 样品中 Cd 同位素的测试要求. 在测定地质样品中 Cd 同位素比值前必须对样品 进行分离和纯化操作, 以除去 106Pd 对 106Cd, 108Pd 对 108 Cd, 110Pd 对 110Cd, 112Sn 对 112Cd, 113In 对 113Cd, 114Sn 对 114Cd 和 116Sn 对 116Cd 以及其他基质的干扰. 目前, Cd 同位素的化学分离主要有两种: (1) 离子交换树脂 双柱法(Wombacher 等, 2003) , 此方法操作过程较为 繁琐; (2) 离子交换树脂单柱法(Christophe 等, 2005; Gao 等, 2008), 其操作过程简单, 被大多数实验室所 采用 . 我们在离子交换树脂单柱法的基础上作了一 些调整和改进 , 其中条件实验的详细情况及实验化 学分离效果见文献(张羽旭等, 2010).
金顶铅锌矿床地球化学特征及矿床成因
科技情报开发与经济SCI-TECHINFORMATIONDEVELOPMENT&ECONOMY2007年第17卷第12期金顶铅锌矿区位于云南省怒江傈僳族自治州兰坪县金顶镇东3.5km处,该矿是伴生有银、镉、硫铁矿、天青石等多种有益组分的超大型铅锌矿床,在矿床成因方面已提出过不少观点。
通过对金顶铅锌矿床地球化学特征的研究,提出该矿床属于陆(湖)相热水沉积矿(金顶型矿床)。
1区域地质概况本区域位于三江褶皱系中段紧密收敛部位,兰坪思茅中生代拗陷的北端,弥沙河断裂带与澜沧江断裂所夹持的南北向断裂带之间。
弥沙河断裂带距矿区东约20km,这两个断裂带分别构成中生代拗陷东西两侧的边界。
矿区位于高坪—老母井向斜东翼、吡江大断裂西侧,为一穹隆构造。
穹隆上部及翼部主要由已倒转了的外来系中生代地层所组成。
两套地层之间,为水平推覆构造主断层F2所分隔(见图1)。
2矿床地质特征矿体主要产在下白垩统景星组与老第三系云龙组两套地层之间,矿体以层状、似层状、脉状结构存在。
主要矿石矿物为闪锌矿、方铅矿黄铁矿以及白铁矿;脉石矿物以方解石、石英为主,天青石、重晶石、石膏次之。
矿石结构以溶蚀结构、次生长结构以及其他形晶粒结构为主,构造以胶结、条带状构造为主。
3矿床地球化学特征3.1微量元素特征金顶铅锌矿床中黄铁矿、白铁矿Co的质量分数较高,一般达10×10-6~42×10-6,m(Co):m(Ni)为1.27~2.53,显示热液特征;Se的质量分数<1×10-6~13×10-6,m(S):m(Se)为27000;m(Sr):m(Ba)<1,Ti质量分数为10.8×10-6~879×10-6,均反映了深源。
从表1中可看出金顶铅锌矿体中包裹体均一,温度较低,介于92℃~364℃之间,主要集中在150℃~320℃,反映了矿床中—低温成矿的特征。
闪锌矿中Fe,Se,Ga,Ge,In含量低,而Cd,Mn含量高。
云南金顶铅锌矿床中有机质的生物标志化合物特征及其意义
云南金顶铅锌矿床中有机质的生物标志化合物特征及其意义张浩;李威;郭阳【期刊名称】《地质找矿论丛》【年(卷),期】2010(25)4【摘要】云南金顶铅锌矿床中有机质的生物标志化合物特征研究表明:正构烷烃碳数分布范围较宽,有两种峰型,具弱奇偶优势;萜烷化合物相对丰度五环三萜烷>三环萜烷>四环萜烷;甾烷以规则甾烷为主,规则甾烷C27-C28-C29呈不对称"V"字型分布;有机质的母质来源以低等水生生源的海藻类为主,伴随有一定量的陆源高等植物组分;有机质沉积于弱氧化-弱还原低盐度环境,其成熟度较高;样品均遭受了一定程度的热解,这可能与成矿热液的热力作用有关,部分样品还遭受了生物降解作用,砂岩型矿石共生有机质的成熟度略高于角砾状矿石赋存的有机质;生物标志化合物多参数对比表明有机质来源于三叠系三合洞组碳酸盐岩地层.【总页数】7页(P319-325)【作者】张浩;李威;郭阳【作者单位】昆明理工大学,国土资源工程学院,昆明,650093;四川省地质调查院,成都,610059;成都地质矿产研究所,成都,610082【正文语种】中文【中图分类】P593;P618.4【相关文献】1.云南金顶铅锌矿床中的有机质特征及成矿作用探讨 [J], 付修根;林丽;庞艳春;朱利东;王新利2.云南金顶铅锌矿床的有机成矿作用——来自围岩、矿石中有机质生物标志化合物的证据 [J], 王新利;庞艳春;付修根;田晓桦;李宏伟3.云南金顶铅锌矿床硫,铅稳定同位素地球化学特征及其矿意义 [J], 姚永;覃功炯4.云南金顶铅锌矿床的生物标志物特征及意义 [J], 周玉华;朱利东;付修根5.云南金顶超大型铅锌矿床岩(矿)石中镉的分布及富集特征 [J], 李航;朱长生;谭显龙;肖唐付;李大华;李征南;双燕因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
新疆塔木-卡兰古铅-锌(铜)矿带区域控矿条件
新疆塔木-卡兰古铅-锌(铜)矿带区域控矿条件
胡庆雯;朱红英;周圣华
【期刊名称】《矿产与地质》
【年(卷),期】2007(021)005
【摘要】塔木-卡兰古铅-锌(铜)矿带位于塔里木古陆西南缘,NNW向晚古生代裂陷槽中.受NNW向同生断裂带的制约,矿带呈NNW向带状展布,等距发育的次级褶皱-断裂与主断裂交汇构造区控制着矿田等距分布.下部碎屑岩与上部碳酸盐岩过渡层位是铅-锌矿和铜多金属矿化的赋存部位,在上部碳酸盐岩层中形成碳酸盐岩型铅-锌矿,下部碎屑岩层中形成碎屑岩型铜多金属矿;富镁碳酸盐岩/白云质角砾岩是控制铅-锌矿化富集的主要岩性条件,碳酸盐岩/角砾岩与矿化密切空间关系及其地球化学特征表明,铅-锌矿床形成于泻湖沉积环境,具有海底热卤水喷流成矿成因.
【总页数】4页(P551-554)
【作者】胡庆雯;朱红英;周圣华
【作者单位】有色金属矿产地质调查中心新疆地质调查所,乌鲁木齐,830011;有色金属矿产地质调查中心新疆地质调查所,乌鲁木齐,830011;有色金属矿产地质调查中心,北京,100012
【正文语种】中文
【中图分类】P618.42;P618.43;P618.41
【相关文献】
1.新疆塔木-卡兰古MVT铅锌矿带地质特征 [J], 祝新友;汪东波;王书来;
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的差异 , 其中密西西比河谷型 (MVT) 矿床中的闪锌 矿含 Cd 量最高(106 个矿床平均 Cd 含量为 4850 ppm), 而火山喷流型(VOLCEX)和沉积喷流型(SEDEX)矿床 中的闪锌矿含 Cd 量最低(87 个 VOLCEX 矿床和 19 个 SEDEX 矿床平均 Cd 含量分别为 2360 和 2560 ppm), 矽卡岩型矿床则介于两者之间(54 个矿床平均 Cd 含 量为 3540 ppm)(Schwartz, 2000). 显然, 这种差异是 成矿过程中多种因素综合影响的产物 , 诸如源区化 学成分的原始不均一性、Cd/Zn 比值、流体的性质和 溶液中配位体的数量与种类(Cl, HS, S2)等等. 随着热电离固体质谱仪 (TIMS) 和多接收诱导耦
朱传威等: 铅锌矿床中的 Cd 同位素组成特征及其成因意义
合等离子体质谱仪 (MC-ICP-MS) 的逐渐普及 , 一类 新的同位素体系— “ 非传统稳定同位素 ”( 例如 Fe, Cu, Zn, Se, Mo, Cr, Hg 和 Ca 等的同位素)的研究得到 爆发性的飞速发展 , 并且这些同位素体系很快被广 泛应用到矿床、环境等多个研究领域, 成为地球化学 家的重要研究工具. 其中, 作为分散元素的 Cd, 由于 其特殊的分馏效应 , Cd 同位素的研究正逐渐得到重 视 , 并在多个研究领域显示了其独特的示踪作用 ( 樊 海峰等, 2009). 自然界中, Cd 有 8 个稳定同位素 106Cd(1.25%), 108 Cd(0.89%), 110Cd(12.5%), 111Cd(12.8%), 112Cd(24.1%), 113 Cd(12.2%), 114Cd(28.7%)和 116Cd(7.49%)(Christophe, 2005). 目前 Cd 的同位素分馏机理还不是很清楚, 一 些初步的研究表明 , Cd 同位素主要表现为动力学分 馏作用 , 如受蒸发和冷凝以及海洋生物摄取等作用 的控制. 生物吸收过程可能导致 Cd 同位素的动力学 分馏, 海洋浮游生物吸收海水中的 Cd, 导致轻的 Cd 同位素富集在有机质中(Ripperger 等, 2007; Lacan 等, 2006). 无机的吸附过程也可能导致 Cd 同位素分馏, 如 Schmitt 等(2009)测试 Fe-Mn 结核的 Cd 同位素组 成为 0.16‰~0.35‰. 上述两个 Cd 同位素分馏过程 可能是导致海水中富集 Cd 的重同位素的主要因素 . Cd 是一个高挥发性元素 , 在宇宙形成过程中的蒸发 和冷凝过程会导致 Cd 同位素的分馏(Wombacher 等, 2003, 2004, 2008), 因此, 可以用来示踪陨石、 月壤等 宇宙样品以及星云演化等(Schediwy 等, 2006; Sands 等, 2001) . Wombacher 等(2008)研究表明 Cd 在普通球 粒陨石和 R 型球粒陨石中有显著的同位素分馏 , 在 一些顽辉石球粒陨石和普通球粒陨石中 δ114/110Cd 值 达8‰~16‰. Ⅰ型, Ⅱ型, EH4 型顽火辉石球粒陨石 以及钙长辉长无球粒陨石与固体硅酸盐地球(BSE)有 相似的 Cd 同位素组成(δ114/110Cd≈(0.0±0.4)‰), 这表 明部分太阳星云与内太阳系天体共生 , 它们最初形 成时具有相同的 Cd 同位素组成. 可以看到, Cd 同位素研究主要集中在对陨石、 月 壤等样品示踪行星、 星云演化方面和示踪海洋营养物 质的循环和演化等方面(Ripperger 等, 2007; Lacan 等, 2006; Schmitt 等, 2009; Wombacher 等, 2003, 2004, 2008; Schediwy 等, 2006; Sands 等, 2001). 近年来, Cd 作为一个重要的环境毒害元素 , Cd 同位素也被应用 到示踪环境中 Cd 的污染源(Christophe 等, 2006). 遗 憾的是, 作为 Cd 重要储库之一的铅锌矿床, Cd 同位
中国科学: 地球科学
2013 年
第 43 卷
第 11 期
具体化学前处理流程如下 : 样品经捣碎、筛选 (20~40 目)后编号入袋, 在双目镜下挑选结晶好、颜 色纯的闪锌矿 5 g. 取 0.15 g 左右的样品置于特氟龙 杯 (10 mL) 中 , 加入少量去离子水湿润样品 , 然后加 入 6 mL 亚沸硝酸, 盖紧瓶盖置于电热板(110℃)上加 热 24 h, 待样品完全溶解后, 蒸干样品, 再将其配成 5 mL 2 mol L盐酸介质(二次亚沸盐酸). 样品经过 离心处理后, 取 2 mL 上层清液用作测定样品中 Cd 浓度, 另取 2 mL 上层清液用作 Cd 同位素化学分离和 纯化. 样品的化学分离流程见表 1. 上述实验所用盐酸均为亚沸二次蒸馏 , 实验用 水为超纯水 . 将经过化学分离后的样品蒸干并配置 成 3 mL 1%的硝酸介质. Cd 同位素的测定现多在多接收器等离子质谱 (MC-ICPMS)上进行分析. Wombacher 等(2003, 2004) 和 Christophe 等(2005)已经对由于基质效应、浓度效 应和介质效应等引起的质量歧视有了详细的实验论 证, 为我们准确测定 Cd 同位素提供了良好基础. Cd 同位素的测试在厦门大学近海海洋环境科学国家重 点实验室的 Nu Plasma HR 上进行, 仪器工作条件类 似于 Wombacher 等(2004), 标准溶液和纯化后的样品 通过 Nu-Instruments 公司生产的 DSN-100 型膜去溶进 入等离子体. 进样浓度为 0.2 g mL1, 介质为 1%的 HNO3, 进样速率为 100 L min1, 能产生约 52 V ppm1 的信号强度. 信号采集方式借鉴参考了 Wombacher 等(2003, 2004) 和 Christophe 等(2005)的方法. 8 个 Cd 同位素 均被测量, 同时, 105Pd, 115In 和 117Sn 也同时被监测去 校正可能带来的同重元素的干扰 . 信号采集在计算 机的控制下自动进行. 每个样品共采集 2 组数据, 每 组(block)数据采集 30 个数据点, 每个数据点的积分 时间为 10 s. 每组数据采集前进行 20 s 的背景值测量.
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素是否能够指示成矿物质来源或成矿演化过程还鲜 有研究. 因此, 探讨热液成矿环境中 Cd 同位素的组 成及其分馏机制 , 有可能为热液矿床的形成机制提 供重要的信息. 基于这一目的, 本文试图将 Cd 同位 素作为一种新的地球化学示踪剂引入对铅锌矿床成 矿流体、成矿环境等方面的研究, 为矿床成因的讨论 提供新的佐证.
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样品和方法
扬子地台西南缘是我国重要的低温成矿域 , 它 既是重要的 Au, Hg, Sb, As, Pb, Zn 和 Ag 多金属成矿 区 , 同时也是分散元素富集区 (涂光炽等 , 2004) . 其 中, 川滇黔地区分布着大量铅锌矿床, 如四川会东大 梁子铅锌矿、四川会理天宝山铅锌矿、云南会泽铅锌 矿、云南富源富乐铅锌矿、贵州水城杉树林铅锌矿、 贵州都匀牛角塘铅锌矿、贵州水城青山铅锌矿等, 这 些矿床除铅锌资源外, 也伴生有大量 Cd, Ge, In, Ga 和 Se 等分散元素. 本文所采集的样品主要来自上述 铅锌矿床 . 同时 , 作为中国最大的铅锌矿 , 也是全球 第四大的铅锌矿—云南兰坪金顶铅锌矿床 , 其中 伴生的 Cd, Ag, Tl 等储量达到大、中型规模, 也作为 本次研究的对象之一. 20 世纪 70 年代, Rosman 等(1976)利用双稀释剂 法测定了陨石样品中的 Cd 同位素组成. 然而, 由于 地球样品中 Cd 同位素的分馏较小, 质谱仪测定 Cd 同位素精度无法满足要求, 导致 Cd 同位素的研究一 直处于停滞状态. 近 10 年来, 随着高精度质谱仪的 出 现 , Cd 同 位 素 的 测 试 精 度 可 达 ±0.10‰ (δ114/110Cd)(Ripperger 等, 2007) , 完全满足了对自然 样品中 Cd 同位素的测试要求. 在测定地质样品中 Cd 同位素比值前必须对样品 进行分离和纯化操作, 以除去 106Pd 对 106Cd, 108Pd 对 108 Cd, 110Pd 对 110Cd, 112Sn 对 112Cd, 113In 对 113Cd, 114Sn 对 114Cd 和 116Sn 对 116Cd 以及其他基质的干扰. 目前, Cd 同位素的化学分离主要有两种: (1) 离子交换树脂 双柱法(Wombacher 等, 2003) , 此方法操作过程较为 繁琐; (2) 离子交换树脂单柱法(Christophe 等, 2005; Gao 等, 2008), 其操作过程简单, 被大多数实验室所 采用 . 我们在离子交换树脂单柱法的基础上作了一 些调整和改进 , 其中条件实验的详细情况及实验化 学分离效果见文献(张羽旭等, 2010).
中国科学: 地球科学 论 文
1 期: 1847 ~ 1856
《中国科学》杂志社
SCIENCE CHINA PRESS
铅锌矿床中的 Cd 同位素组成特征及其成因意义
朱传威
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, 温汉捷 *, 张羽旭 , 樊海峰 , 付绍洪 , 徐娟 , 覃廷荣
朱传威, 温汉捷, 张羽旭, 等. 铅锌矿床中的 Cd 同位素组成特征及其成因意义. 中国科学: 地球科学, 2013, 43: 1847–1856 Zhu C W, Wen H J, Zhang Y X, et al. Characteristics of Cd isotopic compositions and their genetic significance in the lead-zinc deposits of SW China. Science China: Earth Sciences, 2013, doi: 10.1007/s11430-013-4668-4
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① 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室, 贵阳 550002; ② 中国科学院大学地球科学学院, 北京 100049; ③ 厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室, 厦门 361005; ④ 贵州省有色金属和核工业地质勘查局二总队, 六盘水 553004 * 联系人, E-mail: wenhanjie@ 收稿日期: 2012-12-26; 接受日期: 2013-05-24; 网络版发表日期: 2013-10-30 国家重点基础研究发展计划(编号: 2009CB421005)和国家自然科学基金项目(批准号: 41173029, 40930425, 40873014)资助