物质来源研究方法

– 闪锌矿中FeS（分子％）＝72.26695-
15900.5/t+0.01448logfs2-0.38918×(108/T2)(7205.5/T)logfS2-0.34486(logfS2)

如辽东地区
– 高温闪锌矿（400－500℃）FeS分子含量12.24—15.90％； – 中温闪锌矿（200—300℃）FeS分子含量4.63—7.74％； – 低温闪锌矿（100—200℃）FeS分子含量1.07—1.52％。
8、金属矿物标型组合
矿 物 组 合 磁黄铁矿＋镍黄铁矿＋黄铜矿＋磁铁矿 磁铁矿＋钛铁矿＋尖晶石 锡石＋黑钨矿＋辉钼矿 毒砂＋黄铁矿＋金＋金碲化物＋铅铋硫矿 含铋 Co－Ni－Ag 矿物＋沥青铀矿 富银菱锰矿、硫锰矿 假象赤铁矿＋镜铁矿＋假板钛矿 辉锑矿＋Sb2S3 凝胶＋辰砂 黄铜矿＋斑铜矿＋铜蓝 钴青矿＋方黄铜矿＋磁黄铁矿＋黄铁矿 板状变晶镜铁矿＋磁铁矿 成 因 类 型 岩浆伟晶岩气成 岩浆伟晶岩气成 伟晶岩气成热液 伟晶岩浅成热液 浅成热液 浅成热液 温泉喷气 温泉喷气 胶结带 动力变质岩 动力变质岩

金伯利岩中另外还含有富镁钛铁矿、富铬镁铝石、 铬透辉石，多数矿物富含Cr、Mg。
2、花岗岩中的标型矿物 除主要造岩矿物外，特征的稀有矿物有锂辉石、 锂云母、磷锂矿、锂蓝铁矿、金绿宝石、黑稀金 矿、晶质铀矿、褐钇铌矿、钛铌铀矿、铌钇矿等， 以富含稀有、稀土成分为主。 3、碱性岩浆岩中的标型矿物 主要造岩矿物霞石、方钠石、霓石、钠铁闪石等。 特征矿物有： K6(Fe,Ni,Ca)24S26Cl； KFe2S3；K3Fe10S14； NaFeS2.2H2O等钾钠硫化物。
1、含矿围岩 有很多矿床含矿围岩同时是成矿母岩，是提供成 矿物质来源的主要原岩，因此一般矿床地质工作 中都重视含矿围岩研究，包括围岩的岩石建造、 组合、序列、岩相变化、矿物化学物质组成及蚀 变的研究。 2、赋矿围岩下部岩石及基底岩石建造 基底岩石地层可以作为直接或间接的物源层。 作为直接物源层，底部岩石在热水流体的作用下， 活化溶解其中的成矿物质成为成矿溶液直接进入 上部空间形成矿床；

与重稀土类似，Eu倾向于富集在残留相或结晶相 中，造成熔融相亏损。尤其是早期结晶的斜长石 富Eu，使得残余熔浆中亏损Eu，成负异常，富挥 发分流体（Cl、F）与熔体的交代作用，也可以 造成Eu亏损。
δ Ｅｕ＝ＥｕN／（ＳｍN×ＧｄN）1/2，其中Eu、 Sm、Gd为球粒陨石标准化值。 与Eu类似，Ce可以呈4价与其它稀土分离，在表 生风化作用中，Ce4+易于水解残留原地，造成淋 出液中Ｃｅ亏损或负异常。 海水、海相沉积岩中Ｃｅ负异常，而锰结核中则 Ｃｅ正异常。 因此Ｃｅ异常反映为海相生物或化学沉积岩；岩 浆岩的Ｃｅ负异常反映了风化作用，其它岩石一 般无Ｃｅ异常。 (稀土元素.ppt)。

5、沉积作用 在沉积期间，成矿物质多来源混合，主要黏土吸 附。 6、控矿构造 各种级别、各种类型的控矿构造在成矿中的作用 是不同的，一些大型深部贯通性构造可以提供深 部成矿物质来源，而中小型薄皮构造只能为含矿 围岩中的成矿物质提供活动空间。 7、矿化特征 层状或似层状矿体一般是围岩周缘或源自围岩的 矿化，而脉状强蚀变矿化体多是外源矿化。


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稀土元素分配图解法
以稀土元素排列顺序La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、 Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu为横座标，以稀土元素分 析值分别被球粒陨石相应元素含量值相除得到标准化值， 并取其对数值作图，称为稀土配分图解。 一般有三种稀土分配型式，即正常型、轻稀土富集型与 轻稀土亏损型，再以Eu、Ce处曲线形状划分出Eu亏损型、 Eu富集型，Ce亏损型与Ce富集型（图11.4—1）。
4 Ｅｕ、Ｃｅ异常值 Eu一般成三价，与其它稀土元素一样是共生的， 但成二价时，可以与其它稀土分离，出现负Eu异 常，如果出现Eu正异常，表明Eu与轻稀土共生； 如果出现Eu负异常，表明Eu与重稀土共生，因此 δ Eu值是划分岩石亚类的重要参数。

–壳型花岗岩δ Ｅｕ值0.46； –壳幔型花岗岩δ Ｅｕ值0.84； –碱性花岗岩＜0.30。
3、黄铁矿微量元素 黄铁矿中的Co／Ni与S／Se比值可以判别黄铁矿成因或 成矿元素来源。 沉积成因黄铁矿S/Se＞2×105，Co／Ni＝0.6； 热液成因黄铁矿 S/Se ＝１ —2 × 10 4 ， Co ／ Ni ＝ 1.17 。


五 稀土元素地球化学分析
稀土元素是第三副族57—71号元素（La、Ce、Pr、Nd、 Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu），也 叫镧系元素，包括39号元素Ｙ，代号REE，TR，Ln。 稀土元素的电子层结构极为相近，因此化学性质相近， 多呈三价，在自然界中总是作为一个整体产出。 他们间的分配系数可以反映一定的地质作用和物理化学 条件(稀土元素.ppt)。
自然矿物都是在一定地质条件下形成，在一定物理化学区间内存在 的，因此某些矿物的存在与出现具有指示意义，可以作为矿床成因 或成矿物质来源研究的标型。
三

组合元素
1、中酸性岩中元素组合
–K、Na、U、Th、Li、Be、Nb、Ta、W、Sn、Pb;


2、基性超基性岩中元素组合
–Fe、Cr、Co、Ni、Pt、V、Ti、Cu、Zn、Sb、Mo;
3、碎屑岩中的元素组合
–S、B、C、Hg、Sn、Mo、Pb、W、Cu、Zn;
4、碳酸盐中的元素组合
–Sr、Ba、Li、Ca、Mg；
5、热水沉积岩元素组合
–K、Na、Si、B、Be、Sr、Ba、F、Mn、Cu、Ni、Co、
S。
一般以上述元素组合的富集程度或把成矿元素与上述组 合元素进行相关分析或聚类分析，是分析成矿物质来源 的重要方法，如果成矿元素与某组元素相关程度高，则 说明有某种物质基础(元素相关分析.ppt)，相关分析应 该考虑元素在岩石中的赋存状态，否则会分析错误。 某些元素的相对值如Ca／Mg，Sr／Ba等及B的含量，可 用于海陆源环境分析。
判别成矿物质来源的方法

确定成矿物质来源，主要是矿石矿物中的金属元 素来源是研究矿床成因、成矿模式及确定找矿方 向，指导找矿的一个重要研究方面，一般从如下 方面进行。
一

区域地质分析
一个地区特定的岩石建造组合、构造演化、岩浆 活动历史决定了特定的成矿作用及矿床组合。 一个地区的岩石建造都可能成为提供成矿物质来 源的母岩，包括沉积岩、岩浆岩、变质岩等各种 岩石，地质判别标志是：

作为间接物源层，在早期受风化剥蚀，为上部地 层岩石沉积提供物源，形成初步富集层，经过后 期的地质作用再进一步活化富集成矿。 围岩和母岩.ppt 3、岩浆岩 成矿期的岩浆活动可以提供成矿物质参与成矿， 而成矿期后的岩浆活动仅能造成矿床物质的重新 分配或改造富集(岩浆活动.ppt)。 岩浆岩石周围的围岩蚀变类型规模，与成矿关系 密切，可以指示矿床分布及找矿前景。 4、变质作用 区域变质或动力变质作用都可以使成矿物质重新 分配或提供成矿物质参与成矿(变质作用.ppt)。


表11.2—2
海陆相沉积岩中元素特征判别值
元素值 Ｓｒ／Ｂａ（灰岩） Ｃａ／Ｍｇ（灰岩） Ｂ（泥岩） Ｖ／Ｃｒ（页岩） Ｖ／Ｎｉ（页岩）
海相 ＞0.8—1 0.2 ＞60ppm ＞２ 1.4—6.9
陆相 ＜0.8 2.2 ＜60ｐｐｍ ＜2 ＜0.13—0.70
四 微量元素 1、磁铁矿中的微量元素 磁铁矿中类质同象现象非常普遍，高温形成的磁 铁矿中类质同象杂质元素较高，通常有TiO2、 Al2O3、MgO、V2O5、Cr2O3、MnO、CaO、Ni、Co。 不同成因的磁铁矿微量元素种类含量不同：
与陨石原始物质相比，地球物质分异过程中，重稀土进 入地幔，轻稀土进入地壳，最近研究发现，热水流体中 有富集中稀土现象。 稀土元素.ppt



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轻重稀土比值
轻稀土Ｌａ－Ｅｕ含量和表示为ＬＲＥ，重稀土Ｇｄ－ Ｌｕ含量和表示为ＨＲＥ。 ＬＲＥ／ＨＲＥ值，反映稀土的分异程度，值越大反映 分异越好，为轻稀土富集，重稀土亏损，表明岩石形成 过程中有富集稀土的相，如部分熔融中，有石榴石存在 于残留相或结晶相中，因此该参数是判别残留相（结晶 相）矿物组合的重要依据。 如白云鄂博稀土矿床∑Ｃｅ／∑Ｙ＝30，有强烈分异作 用存在，是导致稀土富集成矿的重要因素。 轻重稀土比值也可以用端元元素比较，如La/Lu等。



1
稀土总量分析
稀土总量在判别母岩特征时有参考意义，一般稀土（特别是轻稀 土）是不相容元素，在岩浆体系中，只有少量稀土进入晶格，大 部分保留在熔浆中，这样导致残余熔体或重熔岩浆中稀土总量高 于原始岩浆或残留体中的稀土含量。 因此花岗岩浆的稀土总量高于基性岩浆，变质岩中长英质脉体稀 土总量高于基体。如果固相中有榍石、褐帘石等富稀土矿物则稀 土总量会增加。 根据这一原理可以利用不同相中稀土总量的关系求得结晶分异量 或熔融量。 部分熔融方程：C1/Co=1/F，C1熔融体，Co源区，F部分熔 融量。如，某岩体稀土总量100ｐｐｍ，源区２０ｐｐｍ， 则Ｆ＝20％，表明原岩经过20％部分熔融形成岩体。 结晶分异方程C1/（C1-Co）＝1/F,在上述情况下，Ｆ＝ 0.80，表示母岩浆经８０％的分离结晶后形成的残余熔体 岩体。

–个旧、老厂锡矿区，方铅矿中Cu（450—950×10-6）、
Sn（300—1000×10-6）含量高，Zn（10—160×10-6） 低； –独立铅锌矿床方铅矿中Cu＜400×10-6）、Sn＜ 200×10-6，Zn＞300×10-6。

共生方铅矿、闪锌矿中CdS可以作为地质温度计，尤其 是方铅矿中高温时，相关斜率增加。







4、热液成因标型矿物 高温：辉砷钴矿、辉钼矿、辉铋矿、石英； 中温：闪锌矿、硫锰矿、自然铋、铜矿物、方解石、白 云石； 低温：辰砂、辉锑矿、雄磺、雌磺、石膏、天青石、重 晶石。 5、区域变质标型矿物 深绿辉石（榴辉岩）、蓝闪石（高压低温）、硬绿泥石 （低级变质）、硬玉（高级富钠铝岩）、十字石、红柱 石、石榴石等。 6、海源卤水矿物 石膏－石盐－光卤石－杂卤石－泻利盐－钾石盐； 7、陆源卤水矿物 石膏－石盐－溢晶石－芒硝－钙芒硝－天然碱 （Na2CO3.NaHCO3.2H2O）。

–花岗岩浆源磁铁矿富TiO2。
–基性岩浆源磁铁矿中MgO、V2O5、Cr2O3、Ni、Co较高；
百度文库
因此磁铁矿中微量元素种类、含量可以反映成因 及物质来源。
2、铅锌矿中的微量元素 铅锌矿中Bi、Sn是高温成因标志，一般产在接触 交代矿床中；而Hg、Sb、Ag是低温成因标志，可 以产于层控矿床中。 层控矿床一般多是中低温成因，因此微量元素含 量都较低。



五 同位素示踪分析

不同地质作用或物理化学作用中，稳定同位素的丰度及 其变化是不同的，主要原因是同位素分馏作用，即轻重 同位素在物质间的分配变化，一些物质中富集重同位素， 另一些物质中富集轻同位素。 尤其是一些较轻的元素，Ｈ、Ｃ、Ｏ、Ｓ等同位素质量 小，相对质量差别大，如： Ｈ／Ｄ质量差别100％； 12C/13C质量差别8.3％； 16O/18O质量差别12.５％； 32S/34S质量差别6.２％； 204Pb/206Pb质量差仅1％。 在地质作用中质量较轻的同位素分馏明显，并且更有意 义。

二

矿物学分析
热水沉积矿石矿物与脉石矿物一般具有同源特征， 因此矿石矿物、脉石矿物及其组合研究就成为成 矿物质来源研究的一个重要方面。 1、上地幔标型矿物： 地幔岩矿物有40多种，其中主要是：



镁橄榄石（Mg,Fe）2SiO4，57%； 斜方辉石（Mg,Fe）SiO3，17％； 透辉石-硬玉（CaMgSi2O6-NaAlSi2O6），12％； 铬镁铝榴石（Mg,Fe,Ca)3(Al,Cr)2Si3O12，14％。 其次是顽火辉石、钾质硬锰闪石、金刚石、碳硅石， 钾铁镍硫化物（K9.3Cu0.7Fe19.3Ni7.2S28）。