同位素地球化学及其在地学研究中的应用

同位素地球化学研究进展显著，在地学研究中被广泛应用，目前主要应用于以下三个方面：1．地质过程物理化学条件和环境指示；2．同位素地质定年；3．地球化学示踪．本文从综述的角度对同位素应用的理论基础、研究方法和应用及现状进行了较详细的阐述，并指出新的同位素Si、LJi、B、Cl及过渡族Cu、zn、Fe同位素的重要意义及其应用前景。     

云南普洱大平掌铜多金属矿床同位素地球化学研究及意义

大平掌矿区位于滇西南澜沧江火山岩带中南段的南部,夹持于NNW向区域性李子箐断裂(F4)和酒房断裂(F1)。是典型的与中酸性火山岩有关的VHMS型矿床。通过对硫、铅、氢氧同位素地球化学特征研究,探讨了成矿流体来源及演化。同位素(S、Pb、H、O)研究结果显示:硫同位素δ34S(-2.4‰～2.7‰,平均值为-0.4‰),铅同位素组成(206Pb/204Pb≈18.195—18.942;207Pb/204Pb≈15.408—15.641;208Pb/204Pb≈37.599—38.659),δD值介于-78‰—-59‰,石英矿物的δ18O≈7.2‰—11‰,石英中的水δ18OH2O≈-3‰—0.35‰,研究结果表明:硫主要来源于火山喷气作用,海水硫酸盐对成矿作用的贡献很小;铅同位素组成具有壳-幔混合源铅的特点,深源物质参与成矿明显;成矿热液流体应是深循环海水与岩浆水的混合流体。     

田湾金矿成矿带成矿流体的同位素地球化学示踪

田湾金矿成矿带中，成矿流体同位素组成的复杂性，反映了成矿流体是多源的。石英流体包裹体氢氧同位素组成表明，成矿流体中的水主要来源于大气降水和岩浆水的混合。碳、氧同位素（σ＾１３Ｃ和σ＾１８Ｏ）组成表明，即有沉积围岩中的碳，也有深部来源的碳，具有混合来源特征。成矿带内σ＾３４Ｓ波动于）‰～１０‰之间，变化不大，具有深部来源硫的特征。大发沟矿段铅同位素组成变化较大。     

青海柴达木盆地盐湖硼同位素地球化学研究

采用石墨涂样技术和Ｃｓ２ＢＯ２＾＋离子的热电离质谱法研究了青海柴达木盆地盐湖的硼同位素组成。盐湖卤水的平均δ＾１１Ｂ值为９．６‰,它与卤水的ＰＨ值、硼浓度、Ｂ／Ｃ１幽会及硼的来源等许多因素有关,是多种因素共同作用的结果。根据δ＾１１Ｂ值的高低,柴达木盆地盐湖可分为３个地带,３个地带的δ＾１１Ｂ值存在明显的差别。     

Pb同位素在大水金矿深部找矿中的应用

大水金矿属于秦祁昆造山带,东昆仑-南秦岭褶皱系,西秦岭南亚带,大水金矿床共圈出96个矿体,组成3个较大的矿体群。通过研究Pb同位素在大水金矿深部矿体位置的隐伏系数、成矿截止深度与富集系数,说明了在西区深部及中区的南测找矿潜力巨大。     

贵州天柱磨山一油麻坳金矿地球化学及金赋存状态研究

研究了黔东天柱磨山一油麻坳金矿带地质特征，微量元素及金赋及存状态，认为金元素来源于凝灰质板岩类地层，先期构造运动及变质作用使构造带凝灰质板岩类岩石中金元素含量进一步增高，后期热液活动使金元素活化迁移到有利构造部位成矿，金以粗晶状单体自然金及细粒金存在的石英脉及硫化物中。     

某凝灰岩型金矿稀土微量元素中子活化研究

通过对四川某金矿岩样的中子活化分析，揭示了岩石中稀土微量元素含量的特征，为寻找贵金属矿产，提供了有利的研究分析资料。     

黔西南微细浸染型金矿床深部物质来源的同位素地球化学研究

通过对黔西南微细浸染金矿床Ｐｂ，Ｓ，Ｏ，Ｈ及Ａｒ同位素地球化学的研究，结合矿床时空分布特征，证实矿质及矿化剂来源具深源及浅源混合特征，成矿流体属深源流体与大气降水混合而成的上升热流体，金矿床可能是上升热流体改造地壳岩石的产物。     

胶东金矿铅同位素地质特征及成矿年代讨论

对胶东铅同位素的系统研究表明，本区铅及其金矿床的成矿物质主要来自胶东岩群，燕山期是本区主要成岩成矿期，招远－莱州矿带放射成因铅由西向东有逐渐增谢的趋势，这种现象的产生是受本区地层结构和岩石类型制约的。给出了不依赖于其它同位素测试数据的情况下，利用铅同位素各参量的谐和性解析上交点年龄的方法。     

黔东南主山冲金矿稀土元素地球化学特征研究

通过对主山冲金矿区的石英脉、蚀变矿石及区域上的远矿围岩和辉绿岩中稀土元素组成的比较,发现蚀变矿石与远矿围岩中的稀土模式基本一致,说明矿区成矿流体的稀土模式保持相对不变,故可用纯净石英脉中稀土的配分模式来代表成矿流体的稀土模式,从而利用稀土配分的示踪作用判断了矿区成矿流体来自深部.同时稀土元素也是热液型金矿成矿物质来源的良好指示剂,通过对石英、远矿围岩和辉绿岩中的稀土进一步比较表明,成矿物质属混合来源.     

黔东南坑头金矿床元素地球化学特征与成矿意义

与地质构造背景、矿床地质特征及控矿因素分析相结合,对黔东南坑头金矿床微量元素地球化学特征及成矿作用进行了系统研究.岩、矿石之间微量元素的含量关系以及稀土元素分布特征的相似性,揭示了含金石英脉对含金建造某些物质组分具有继承性,部分成矿物质可能来源于含金建造.蚀变围岩中As、Sb的高含量,是含矿构造中黄铁矿化、毒砂化及辉锑矿化所致.微量元素聚类分析表明成矿流体中可能先后有幔源和壳源物质的进入.含金石英脉表现出较弱的Eu正异常,表明其形成环境可能具有弱还原性质.黄铁矿化围岩及断层泥的稀土元素含量特征反映了构造蚀变矿化对围岩物质组分的继承性及差异.     

小佟家堡子金矿床微量稀土元素特征

为进一步探讨小佟家堡子金矿床成矿物质来源及印支-燕山期岩浆活动对其成矿作用的影响,对该矿床岩矿石进行微量稀土元素的测试和特征分析.微量稀土元素特征显示,与矿体相比,盖县组片岩、大石桥组大理岩显示出相似的微量元素变化趋势以及稀土配分模式,印支期花岗岩仅在P,Zr,Hf等微量元素上出现较大反差,吕梁期-燕山期岩浆岩体在稀土配分模式上只有Er明显亏损,反映金成矿与地层和岩浆岩关系密切;稀土元素特征显示成矿热液为富Cl^-的还原性流体,成矿物质来源和成矿流体来源具有复杂性,吕梁期和燕山期花岗岩与盖县组片岩和大石桥组大理岩均为该矿体的形成提供了成矿物质,且深部成矿物质也参与成矿,矿床类型为岩浆热液叠加型金矿床.     

汉诺坝非橄榄岩类包体的化学和同位素特征

汉诺坝非橄榄岩包体主要是指辉石岩、辉长岩和麻粒岩，其主要元素、微量元素有较大和系统的变化，Ｎｄ、Ｓｒ、Ｐｂ同位素从非常亏损的ＤＭＭ源特征变至具ＥＭＩ和ＥＭＩ源趋势的富化特征．它们与寄主玄武岩及共生的橄榄岩包体无直接成因联系，有不同的形成时代并在不同的空间位置居留     

河台韧性剪切带金矿床微量元素稀土元素地球化学特征

河台金矿床赋存于河台韧性剪切带中,矿体严格受剪切带控制,矿石类型以糜棱岩型矿石为主,并有少量石英脉型矿石。矿床以富集Au,Ag,Se,S,As,Bi,Cu,Sb的元素组合为特征,Au/ag比值在2～10,同时W,Sn,U,Pb也有一定程度的富集。亲铁元素Sc,Ti,V,Cr,Mn,Co,Ni出现亏损;大离子亲石元素Rb,Cs发生富集,而sr、Ba、Y等出现亏损,同时REE元素也出现亏损,稀土元素组成以轻稀土富集为特征,∑LREE/∑HREE为5.1~11.53,∑REE在54.49×10-6～137.45×10-6之间,出现明显的Eu亏损,δEu在0.52~0.66之间。根据特征富集元素组合及元素含量向深部的变化趋势,推测矿床向深部的延伸仍具有很好的工业前景。     

大关悦乐微量元素地球化学特征及沉积环境分析

选取云南昭通大关悦乐矿区内一个具有代表性的剖面进行微量元素地球化学研究,揭示其在地史上奥陶—志留统这段时期的沉积地球化学特征及古环境变迁.从宏观上进行地层、岩性、构造、矿物组合等方面的研究;从微观上开展了赋矿地层微量元素地球化学特征的研究;最后对沉积环境进行分析.     

江西金山金矿成矿过程流体作用地球化学特征

金山金矿位于赣东北矿集区内，是与韧性剪切带有关的大型金矿床。该 矿床不同类型蚀变变形岩石与围岩千枚岩在微量元素、稀土元素等方面具有相同的地球化学特点，Co/Ni,U/Th,Th/Sc,Th/Co比值较为一致；超糜棱岩和含金石英脉中Au/Ag比值较高，反映了金矿化的特征。千枚岩、糜棱岩、超糜棱岩和含金石英脉的稀土元素分配模式十分相似，具有明显向右缓倾的特点，铕亏损较明显（δEu=0.62-0.71)，而铈基本没有明显的富集或亏损（δCe＝0．97－1．01）。这些都说明它们具有相同的来源。金山金矿成矿流体以富H2O、CO2，富Na^ 、N^ 为特征，并具有较高含量的N2、Ar组分，反映了成矿流体的来源较深；碳同位素研究表明，超糜棱岩和含金石英脉中的石英为变质成因；钻孔全岩氧同位素测试结果则显示成矿流体作用过程中有大气降水的加入。金山金矿流体作用过程中，SiO2、CaO 为带入组分，Al2O3、TiO2、TFe、MgO、K2O为带出组分。研究表明金山金矿成矿流体为深部来源的变质水，后期有大气降水的加入，成矿流体具有中低温、中等盐度、弱酸性、弱还原的特点。     

三江多才玛超大型铅锌矿床同位素地球化学及矿源研究

多才玛超大型铅锌矿床是三江北段铅锌铜银多金属成矿带中的典型矿床,其主要硫化物的δ34S值变化范围大,主要集中于-26.72‰~-4.1‰之间,具塔式分布特征;其中,方铅矿的δ34S最高值大于黄铁矿的相应值。这表明成矿过程中硫同位素未达到平衡,硫主要是细菌还原硫酸盐的产物。矿区208Pb/204Pb=38.985~39.253,206Pb/204Pb=18.825~18.918;铅同位素构造环境演化图解和Δβ-Δγ成因分类图解显示铅的来源复杂多样,不仅来自上地壳和造山带,还来自壳幔混合的俯冲带。δ13CV-PDB=1.2‰~6.7‰,而δ18OV-SMOW=16.4‰~23.4‰,碳氧同位素明显来源于海相碳酸盐岩,成矿过程中应伴随有碳酸盐岩的溶解作用。综上,多才玛大型铅锌矿成矿物质来源复杂,碳酸岩围岩和深部物质都有可能提供成矿物质来源,生物作用参与成矿的痕迹明显。     

新疆东天山三岔口铜矿床同位素组成及成矿物质来源示踪

三岔口铜矿床位于新疆东天山大南湖岛弧带内,为近年来新发现的一个中型矿床。根据新疆东天山三岔口铜矿矿区出露地层从古到新有下石炭统干洞组、中石炭统梧桐窝子组和中新统桃树组。矿床类型为斑岩型。矿体形态主要为细脉状、浸染状,矿化发育于雁列花岗闪长斑岩及石英闪长玢岩中,该岩体受北东东向脆韧性剪切带控制。矿石矿物以黄铜矿为主,其次为黄铁矿、辉钼矿、辉铜矿。铜矿化主要发育于石英-黄铜-黄铁矿脉。三岔口铜矿床硫化物中的黄铜矿和黄铁矿进行S、Pb同位素组成分析,S同位素黄铜矿的δ34S变化范围在0.1‰~0.2‰之间;黄铁矿的δ34S变化范围在0.4‰~0.5‰之间,从矿物的同位素组成上看,表现出幔源硫特点。Pb同位素黄铜矿的206Pb/204Pb值为18.2345~18.2663、207Pb/204Pb值为15.6033~15.6197、208Pb/204Pb值为37.8136~37.8725;黄铁矿的206Pb/204Pb值为18.1779~18.1937、207Pb/204Pb值为15.5917~15.5998、208Pb/204Pb值为37.7563~37.7782。根据铅同位素构造环境演化图解及参数综合分析,表明铅来自于壳幔物质混合。通过对三岔口铜矿床地质特征、成矿物质来源研究,认为三岔口铜矿床属于斑岩型矿床。     

合仁坪金矿H-O-S-Pb同位素地球化学特征及其成因机制

对合仁坪金矿的H-O-S-Pb同位素地球化学分析研究显示,其硫化物的δ³⁴S值介于-4.8‰~2.0‰之间,硫化物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb比值为17.419~17.436, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb比值为15.519~15.535, ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb比值为 37.86~37.90.成矿流体的δD介于-62.3‰~-53.0‰之间,δ¹⁸O 介于4.2‰~11.8‰之间.合仁坪金矿的S, Pb, O和H同位素研究结果表明,成矿物质具有深源特征,成矿流体为岩浆热液水来源,成矿作用存在明显的氧化还原特征,并形成本区特色的褪色蚀变带.该金矿是一个与深部岩浆作用有关的金矿床,找矿应着眼于赋矿地层内的氧化还原界面,褪色蚀变带是其主要的找矿标志.