闪锌矿_方铅矿硫同位素地质温度计的实验标定
江苏栖霞山铅锌银多金属矿床硫同位素组成及成矿模式
江苏栖霞山铅锌银多金属矿床硫同位素组成及成矿模式鞠昌荣;胡一多【摘要】以江苏栖霞山铅锌多金属矿床为研究对象,通过分析矿石硫化物S同位素组成特征,讨论了矿床物质来源及成矿模式.研究表明:①矿石闪锌矿、方铅矿、黄铜矿δ34 S为-3.9‰～4.0‰,平均为1.46‰,集中分布特征显著;②热液特征黄铁矿δ34S为-5.1‰～4.2‰,平均值为-0.15‰,具有岩浆硫特征,沉积特征黄铁矿δ34S 为-27.4‰～6.9‰,平均为-9.8‰,属同生沉积成因;③结合栖霞山矿床的成矿地质背景、矿床地质特征及已有矿床成因的认识,综合分析认为S源自深部岩浆、赋矿层位,总体属岩浆热液型铅锌多金属矿床;④矿体严格受控于层位、纵向断裂及不整合面,栖霞山铅锌多金属矿床为多因素耦合、临界转换、边界成矿的结果,矿床深部、侧伏方向及Ⅱ#勘查区断裂构造附近为重要的找矿方向.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】4页(P38-41)【关键词】铅锌矿床;硫同位素;成矿模式;找矿方向【作者】鞠昌荣;胡一多【作者单位】江苏省有色金属华东地质勘查局;昆明工业职业技术学院【正文语种】中文栖霞山铅锌银多金属矿床是华东地区大型铅锌多金属矿床的典型代表，北西、南东两侧分别为秦岭—祁昆造山系和武夷—云开—台湾造山系所围限，成矿区带隶属于长江中下游多金属成矿带(Fe、Cu、Au、Pb-Zn)，是环太平洋岩浆—成矿作用的代表杰作［1-2］。
区内地质结构复杂，基底固结于晚古生代晋宁期(9～10亿年)，以轻变质的片岩和变质火山岩为主;盖层厚度逾万米，地层自奥陶系至古近系均有出露，岩性由一套海相碳酸盐岩、碎屑岩陆相碎屑岩建造组成，多期次的构造—岩浆运动为该区锁定了基本的构造格局，大量的褶皱、断裂构造应运而生。
此外，区域在燕山期岩浆活动频繁，形成了一套超基性—超酸性的岩性组合，分布面积达700 km2。
在岩相、构造和层位等有利成矿地质条件的共同作用下，伴生了大量 Fe、Cu、Pb、Au、Ag、Mo 等多金属内生矿床，栖霞山Pb-Zn矿床既是该环境下产出的大型矿床之一。
硫同位素地球化学简介
1.细菌还原；2.有机质分解； 3.有机还原；4.无机还原。
细菌还原
其中硫酸盐的细菌还原是最重要的分馏过程，包括以 下五个部分：
细菌还原
其中硫酸盐的细菌还原是最重要的分馏过程，包括以 下五个部分：
硫酸盐细菌还原过程产生的同位素分馏大小， 与还原细菌的种类、还原反应速度及体系的开放 与封闭程度等因素有关。
4.2 成矿物质来源示踪
• 示踪的基本思路是通过对比矿石中硫元素与岩浆岩、被岩浆岩同化的围
岩及矿区围岩蚀变过程中迁移与沉淀规律，说明它们之间是否存在成因
关系以及硫化物矿床中的硫的来源。
4.2 指示成矿物化条件
• 硫同位素还可以很好地反映若干物理化学参数，如氧逸度.
氧逸度（fO2）：
fO2 值对应于不同物理化学条件下热液成矿环境形成 的矿物组合，与硫同位素组成也相对应. fO2较高时出现重晶石或赤
在对硫酸盐开放的环境 中，如自然界的深海或静 海环境，还原消耗掉的可 从上覆海水中不断得到补 充，使得同位素组成基本 保持不变。此种环境下形 成的硫化物具有相对稳定 的d34S值，K1/K2值为 1.040~1.060，即硫化物的 d34S值比海水硫酸盐的低 40‰~60‰（a）。
硫酸盐细菌还原过程产生的同位素分馏大小，与 还原高，水溶硫酸盐可与 有机物发生还原反应。如 T~250℃:
硫酸盐有机还原反应的速率一般 较快，硫同位素分馏很小。
硫酸盐细菌还原过程产生的同位素分馏大小，与 还原细菌的种类、还原反应速度及体系的开放与封闭 程度等因素有关。
在玄武岩与海水相互作用中，硫 酸盐还原形成黄铁矿等硫化物。
如：
这一反应过程产生的同位素动力
表中的数据表明，当δB相
同时，ΔA-B值的数值越大， 式103lnα= ΔA-B的精确性 越差；而当ΔA-B值相同时， δB的数值越大，式 103lnα= ΔA-B的精确性越 差。如果实验中测得的δB
地质温度计
地质温度计地质温度计是能够用来确定地质作用温度的地质产物。
目前应用比较普遍的地质温度计主要有矿物包裹体地质温度计、同位素地质温度计、同质多象温度计、泥质矿物温度计、矿物分解温度、固溶体分解温度、矿物中的放射性裂变径迹、镜质组反射率、生物标志化合物等。
矿物包裹体根据矿物晶体中原生包裹体的均一化测定矿物的形成温度。
这种原生包裹体通常叫矿物温度计。
包裹体可以是固态的，矿物包裹体测温法的一种，在室温下从显微镜中看到的包裹体中的气相和液相，是单相热液随主矿物冷缩所产生的气泡。
如果用实验方法对包裹体加热到某一温度时，包裹体可恢复到形成时的均一相。
由于均一温度是在常压下得到的，因此需加压力校正值。
这时的温度就叫均一温度，这种测温的基本方法叫均一法。
常用于测定透明矿物，它是包裹体测温的基本方法。
测定不透明矿物的方法叫爆破法，是根据气液包裹体爆破产生的响声来确定温度的。
从包裹体爆破曲线图上可得出爆破温度，爆破温度经过压力校正之后可认为是矿物形成温度的上限同位素根据共生矿物对的同位素分馏（见稳定同位素地球化学）测定地质体中同位素平衡时的温度。
由同位素分馏作用已知，同位素交换反应的分馏系数（α）随温度（T）而变化，它们之间的关系式为1000lnα=(A/T)+B该式为同位素地质温度计的计算公式，A和B是实验确定的常数，与矿物种类有关。
目前常用的有石英－磁铁矿、石英-白云母、石英-方解石等共生矿物对氧同位素地质温度计和闪锌矿-方铅矿、黄铁矿-方铅矿等硫同位素地质温度计。
同位素地质温度计不需进行压力校正。
闪锌矿闪锌矿中常含有一些微量元素，如铟(In)、锗(Ge)、镓(Ga)、铊(Tl)等，这些微量元素含量的多少常与闪锌矿的形成温度有关（见表）。
因此,闪锌矿地质温度计又称矿物－微量元素地质温度计或类质同象地质温度计。
闪锌矿（ZnS）主要产于接触交待矽卡岩和中低温热液矿床中，若其形成温度较高，则含铁质较多，它的颜色容易呈现黑色或褐黑色；如其形成温度不高，则含铁质较少，因而呈现较浅的黄色、褐黄色。
同位素在矿床学的应用—同位素矿床地球化学
不能直接得到岩浆水的δD、δ18O值， 但通过计算能得到。
不同研究者给出的δD值和δ18O值存在 很大差别。多数认为，把与“正常”岩浆 平衡的水(原始岩浆水)δD变化范围定为40‰~-80‰，δ18O5.5‰~9.5‰是可以接受 的。
(7) 热液水
它可以是岩浆热液、大气降水热液和 变质热液等。现在所说的热液水已不具有 成因意义，它可以是岩浆来源的气液，也 可以是其它类型的水，还可以是两种及其 以上水的混合。
热液水的氢、氧同位素组成是很复杂 的，必须就具体的矿床作具体的分析。
(8) 有机水
自然界中存在一种有机水，有机水的 D/H比值通过脱水作用、脱氢作用、氧化 作用和/或交换作用而直接或间接从有机物 质、沥青、煤、油母岩、石油、天然气等 转化而来。
大气降水的δD与δ18O的关系为：
δD=8δ18O+10 大气降水的氢、氧同位素组成随纬度、 高度、气温等的改变而发生明显的变化。 因为来自大气圈水的冷凝作用基本上是一 个平衡的过程，氢、氧的同位素分馏是呈 比例的。因此大气降水的δ18O和δD之间有 线性关系。不同地区大气降水δ18O与δD方 程式略有差别。
(一) 地质流体自然类型类型
地质流体在成矿作用中都起到重要媒 介作用，从古代的矿床到现代的地热区， 从洋底经岛弧区到大陆内部，都有一系列 成矿作用出现，一些大型、超大型矿床的 形成与流体作用有密切关系。
1 地质流体自然类型 对自然界水的类型的划分有不同的依据和
原则。按水的成因类型可划分为：
海水、大气降水、初生水、同生水和建造水、 岩浆水、变质水、热液水和有机水。
热液矿物同位素组成并不代表热液的 同位素组成。
在 很 情 况 下 ， δ34S 矿 物 ≠ δ34SΣs 、 δ13C 矿 物 ≠δ13CΣc。矿液中fS2和fCO2的逸度限制了 热液矿物的δ34S、δ13C的变化范围。从富 硫、碳的溶液中沉淀的含硫、碳矿物可以 比从贫硫、碳的溶液中沉淀的矿物具较大 范围的δ34S、δ13C值。
硫同位素3
图7-14
五、关于硫同位素组成均一化
• 目前的研究表明，接近于陨石硫值的 硫除地幔硫外，还包括均一化硫。所谓 均一化硫是指地壳硫在变质作用和花岗 岩化或重熔过程中同位素组成发生了再 分配，均一化硫的δ34S值总的受区域含 硫背景的控制。
• 大量的实验研究表明，共生矿物对的 δ34S值之差与以T-2表示的平衡温度成线 性相关，即：
1式0中00Alnα在x-y一=δ定34S的x—温δ度34S区y=间A内×为10一6×常T数-2 (表9)。在实际进行硫同位素地质测温时，
只要知道了两共生矿物的硫同位素组成。 在表9中查得A值后可直接根据计温式进 行计算，或依据图7-7查得矿物的形成温 度。
• 在矿床研究中，不仅要对各种含硫矿物 都取样作硫同位素分析，确定各种矿物 在矿床中的相对含量和分布特征，而且 还要根据对矿床所作的地质与地球化学 研究，大致确定矿物沉淀时的物理-化学 条件，在此基础上所获得的反映沉淀出 这些含硫矿物的成矿溶液的总硫同位素 特征，才有代表性。
• 从图13可以看出，某些类型相似的矿床 如层状Mogul矿床和Pine Point矿床，硫 化物的δ34S值区别很明显，
2、矿物共生组合比较法
• 根据矿物沉淀时的化学环境来估计成矿 溶液的总硫同位素组成。如表6-10所示， 在高氧逸度条件下 (以出现重晶石或重 晶石-赤铁矿-黄铁矿组合为标志)，重晶 石的δ34S值大致相当于或略大于成矿溶 液δ34的S值δ3显4S著ΣS值低，于而成硫矿化溶物液(的如δ黄34S铁ΣC矿值)，的
07-10年地球化学真题及答案---名词解释
07-10年地球化学真题及答案---名词解释1、克拉克值：元素在地壳中的丰度（平均含量）称为克拉克值。
2、地壳的丰度：指元素在宇宙体或较大的地质体中整体（母体）的含量。
3、类质同像：某些物质在一定的外界条件下结晶时，晶体中的部分构造位置随机的被晶体中的其他质点（原子、离子、配离子、分子）所占据，结果只引起晶格常数的微小改变，晶体的构造类型、化学键类型等保持不变，这一现象称为类质同像。
4、同质多象：同一化学成分的物质，在不同的外界条件（温度、压力、介质）下，可以结晶成两种或两种以上的不同构造的晶体，构成结晶形态和物理性质不同的矿物，这种现象称同质多像。
5、常量元素：即主量元素，其是一个相对概念，通常将自然体系中含量高于0.1%的元素称为常量元素。
它们与氧结合形成的氧化物(或氧的化合物)，是构成三大类岩石的主体，因此又常被称为造岩元素。
6、微量元素：微量（minor）或痕迹(trace)元素是一个相对概念，通常将自然体系中含量低于0.1%的元素称为微量元素。
7、不相容元素：在岩浆结晶作用过程中，那些不容易以类质同象的形式进入固相（造岩矿物）的微量元素，称为相容元素。
总分配系数D i<1的元素称为不相容元素，在熔体中富集。
8、相容元素：在岩浆结晶作用过程中，那些容易以类质同象的形式进入固相（造岩矿物）的微量元素，称为相容元素。
总分配系数D i>1的元素称为相容元素，在熔体中贫化。
9、分配系数：在温度、压力一定条件下，微量元素i（溶质）在两相平衡分配时其浓度比为一常数（K D), K D称为分配系数。
10、同位素：核内质子数相同而中子数不同的同一类原子。
11、稳定同位素：原子核稳定，其本身不会自发进行放射性衰变或核裂变的同位素。
12、同位素分馏：同位素以不同比例分配于不同物质或物相的现象。
13、分馏系数：达到同位素交换平衡时，共存相间同位素相对丰度比值为一常数，称分馏系数。
14、SMOW：标准平均大洋水，是氢和氧同位素的世界统一标准。
云南金顶铅锌矿成矿硫同位素地球化学示踪
矿床地质云南金顶铅锌矿成矿硫同位素地球化学示踪*尹静（昆明理工大学，云南昆明650093）对金顶矿区硫同位素，前人作了大量研究，代表性的有施加辛等（1983）获金顶矿床中方铅矿、闪锌矿和黄铁矿3种硫化物δ34S均为负值，变化于-0.29‰～-30.43‰之间，赵兴元（1989）获矿区54件硫化物δ34S平均值为-13.27‰，周维全等（1992）等所认识矿床的硫化物硫的来源相对较一致，具有δ34S 大的负值的沉积硫特征。
本次以不同矿段、不同期次、不同矿石类型、不同矿物分别在北厂-架崖山、跑马坪、蜂子山和兔子山等矿段补充采集了砂岩型、膏溶角砾岩型、灰岩型3种矿石39件样品。
1 各矿段δ34S组成①蜂子山矿段：δ34S在-3.2‰～+11.3‰之间，样品少，仅2件，平均值为4.05‰，极差14.5‰。
②北厂-架崖山：δ34S 在-28.9‰～+10.4‰之间，30件平均为-16.9‰，极差39.3‰。
出现三个主要峰值带，分别集中为-22‰、-14‰和-4‰附近。
③跑马坪矿段：δ34S在-17.1‰～+3.3‰之间，4件平均为-11.25‰，极差20.4‰。
④兔子山矿段：δ34S在+0.6‰～+1.1‰之间，2件平均为0.85‰，极差0.5‰。
2 三种矿石类型δ34S组成砂岩侵染状矿石δ34S在-28.8‰～-4.2‰之间，15件平均为-17.63‰；②灰岩角砾岩型矿石δ34S在-28.9‰～+11.6‰之间，18件平均为-13.10‰；③膏溶角砾岩δ34S在-26.10‰～+10.4‰之间，6件平均为-12.38‰。
δ34S具有膏溶角砾岩矿石＞灰岩角砾岩型矿石＞砂岩侵染状矿石。
3 不同种类矿物δ34S组成硫化物①方铅矿δ34S在-26.1‰～+0.6‰之间，18件平均为-13.10‰；②闪锌矿δ34S在-22.2‰～+1.1‰之间，5件平均为-14.82‰；③黄铁矿δ34S在-28.9‰～-4.2‰之间，12件平均为-18.00‰；④天青石δ34S在3.3‰～+ 18.79‰之间，8件平均为+8.30‰；⑤石膏δ34S在-13.72～14.59之间，2件平均为+0.44‰；各矿物硫同位素组成具天青石＞石膏＞方铅矿＞闪锌矿＞黄铁矿。
探讨铅锌矿地质特征及矿床成因
探讨铅锌矿地质特征及矿床成因摘要：会泽铅锌矿在我国算是大型的铅锌矿床了，也是国家主要生产铅锌矿之一。
本文通过对云南会泽铅锌矿矿区的特征和规律分析，阐述了地层、构造、岩浆活动、岩相古地理和成矿的基本条件和必要条件，认为矿床成因为多期次、多阶段、复成因的热水沉积一动力改造型迭加矿床。
关键词：铅锌矿；地层特征；矿床成因1 地质概况会泽铅锌矿位于扬子地台西南缘的川-滇-黔铅锌多金属成矿域。
其东部受昭通——曲靖隐伏断裂所限，西部为小江断裂。
该区在晋宁——澄江运动后，结束了地槽历史，小江断裂以东出现了大范围的不均匀沉降，形成了以NE向褶皱断裂为主的构造带，该区自此进人了相对稳定的地台阶段。
中生代期间，该区属于南北地洼区川滇地洼系的一部分和云贵地洼区西北部的一部分。
区内铅锌矿床主要分布于扬子准地台康滇东部边缘隆起带——昭通——牛首山隆起带北段及其与滇黔台坳接触带附近，总体上呈NNE向带状展布，从空问位置上看，会泽铅锌矿恰好位于滇川黔成矿带之中部。
区内各时代地层发育较为齐全，主要由一套海相碳酸盐、碎屑岩组成。
区域断裂构造主要有小江断裂带、北东构造带和垭都一紫云断裂带，控制了该区铅锌矿床的发育、分布和地层厚度变化、岩相古地理及区内岩浆岩活动。
区域岩浆活动主要为二叠系上统峨嵋山玄武岩，广泛分布于该地区。
2 矿区地层特征矿床的形成离不开层积岩的堆积，矿床自然也就形成层叠式(见图1)。
矿区内保留有一整套完整的碳酸岩沉积建造，出露地层主要有震旦系上统灯影组，下寒武统筇竹寺组，泥盆系的海口组和宰格组；石炭系地层从老到新有大塘组、摆佐组、威宁组和马坪组一整套完整的地层；还有下二叠统梁山组、栖霞一茅口组及上二叠统峨嵋山玄武岩，各地层之间均呈整合接触或假整合接触关系。
另外，在矿区沿山坡和沟谷还分布有第四系地层的冲积、洪积砂粒粘土层。
其中下石炭统摆佐组(C1b) 是该区主要的赋矿层位，厚约60 m．最厚可达276．5 m。
岩性为灰白色一红褐色中至粗晶白云岩．中间偶夹有灰岩或硅质灰岩薄层，两者呈渐变过渡关系，蚀变特征明显。