田灣金礦成礦帶成礦流體的同位素地球化學(xué)示蹤

田灣金礦成礦帶成礦流體的同位素地球化學(xué)示蹤摘要：田灣金礦成礦帶中，成礦流體同位素組成的復(fù)雜性，反映了成礦流體是多源的。石英流體包裹體氫氧同位素組成表明，成礦流體中的水主要來(lái)源于大氣降水和巖漿水的混合。碳、氧同位素(δ13C和δ18O)組成表明，既有沉積圍巖中的碳，也有深部來(lái)源的碳，具有混合來(lái)源特征。成礦帶內(nèi)δ34S波動(dòng)于0‰～10‰之間，變化不大，具有深部來(lái)源硫的特征。大發(fā)溝礦段鉛同位素組成變化較大，具有深、淺多源性。關(guān)鍵詞：成礦流體；物質(zhì)來(lái)源；同位素地球化學(xué)；田灣成礦帶ISOTOPICGEOCHEMISTRYTRACINGFORSOURCESOFORE-FORMINGFLUIDINTIANWANOREBELTAbstract:Thecomplexityofore-formingfluidisotopiccompositioninTianwangoldorebeltimpliesthatthefluidwasmulti-source.Hydrogenandoxygenisotopiccompositionofthefluidinclusioninquartzindicatesthatthewaterinore-formingfluidwasderivedmeanlyfrommixturewaterofmeteoricandmagmatic.Carbonandoxygenisotopiccomposition(δ13Candδ18O)showsthatthecarbonnotonlyderivedfromdepthsourcebutalsosedimentarycountryrock.Obviously,itisamixturesource.δ34Svalueinthegoldorebeltchangesnottoowide,only0%～10%,whichimpliesthesulfurwasderivedfromadepthsource.LeadisotopiccompositionofDafagouoreblockvariesawiderangewhichmeansamulti-sourcetoo,suchasthemixtureofdepthandshallowlead.Keywords：ore-forming;mattersource;isotopegeochemistry;Tianwanorebelt1礦床地質(zhì)背景田灣金礦成礦帶位于揚(yáng)子地臺(tái)西緣陸內(nèi)轉(zhuǎn)換造山帶的石棉-瀘定段，屬揚(yáng)子地臺(tái)與西部松潘—甘孜造山帶的過(guò)渡部位。田灣金礦帶從北向南由杜河壩、安美樂(lè)、大發(fā)溝、牛場(chǎng)坪、廣金坪、芍藥槽等幾個(gè)礦點(diǎn)組成，該成礦帶金礦體受韌性剪切帶控制，礦體產(chǎn)在碳酸鹽中，與輝綠巖脈關(guān)系密切。礦石類型有黝銅礦碳酸鹽型、糜棱巖型、褐鐵礦化黝銅礦糜棱巖型等。礦石主要礦物成分有方解石、石英、黝銅礦、黃鐵礦、褐鐵礦、孔雀石、藍(lán)銅礦等。近礦圍巖蝕變強(qiáng)烈，主要有硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、絹云母化等。礦石結(jié)構(gòu)主要有自形晶粒結(jié)構(gòu)、他形晶粒結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、共邊結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)和反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要有條帶狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造和網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。礦物共生組合有自然金-石英、自然金-輝碲鉍礦-黝銅礦-方解石、自然金-黃鐵礦-方解石、自然金-輝碲鉍礦-黝銅礦-方鉛礦-方解石、自然金-黝銅礦-方解石、自然金-方解石、黃鐵礦-石英-方解石、黝銅礦-石英-方解石、黃銅礦-石英-方解石等。2H2O的來(lái)源對(duì)水的來(lái)源研究采用石英包裹體中氫氧同位素組成予以鑒別。田灣成礦帶各礦點(diǎn)石英流體包裹體氫氧同位素組成見(jiàn)表1。表1石英包裹體中氫氧同位素測(cè)定結(jié)果Table1HandOisotopecompositioninquartzfluidinclusion昨編號(hào)搶產(chǎn)地岸δ直D狹SMOW

艇／％菊δ逮18搞O父qz

愿/%央δ鳥18除O拖H2O

征/%掩T-157閉杜河弓壩濾Ⅰ衡-70.8若15.20榮6.00叔T-155碗杜河柴壩侍Ⅱ煌-73.5身14.75食5.05某T-132廚銀廠溝這-82.5慧15.45扛6.25同T-160似牛場(chǎng)坪膛-46.6辦15.30描5.34菜Sh-85革廣金坪丹-121.5島16.22箭6.97餅D7-B1瓶芍藥槽膽-91.8胳13.6憑4.50相Df-1何大發(fā)溝全-110釣7.9里0.045吐Df-2堪大發(fā)溝削-103軌15.8商7.945樣品由南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表中δOH2O是利用δ18Oqz根據(jù)Clayton等［1］給出的石英-水的氧同位素分餾方程確定的：δ18Oqz-δ18OH2O=3.38×106T-2-3.40。(1)圖1田灣成礦帶氫氧同位素組成特征杠Fig.忌1興沙Hand色Odiag蔥ramin包Tianw今anore兆zone奴1悅.介銀廠溝伯；夜2吊.劉牛場(chǎng)坪敵；訓(xùn)3纏.尤杜河壩港；極4漂.在芍藥槽燃；猾5贊.糟大發(fā)溝曉；壟6捆.懂廣金坪吊田灣成礦膨帶氫氧同位素坑組成特征見(jiàn)濱圖舒1租。由赴圖陜1陪可見(jiàn)，田灣成葬礦帶水的來(lái)源峽比較復(fù)雜，有和變質(zhì)水、大氣要降水和巖漿水綱，總體上表現(xiàn)污為以大氣降水化和巖漿水的混掌合特征。因此軌，田灣成礦帶嚼水的演化可能殺是大氣降水沿鐮剪切帶下滲，軌而深部巖漿水劃沿剪切帶上升針，二者的混合嶼構(gòu)成該成礦帶爽成礦介質(zhì)水的冊(cè)主要來(lái)源，此打處，剪切帶起穿了流體運(yùn)移通象道的重歲要作用。這兩僻種不同來(lái)源的賄水混合，對(duì)成深礦具有積極的續(xù)作用，當(dāng)前的鳳研究也表明不乘同性質(zhì)流體的范混合是金屬元臺(tái)素沉淀富集的親重要機(jī)制之一惱［盲2忌，擾3孕］邀。貢3與礦化劑的來(lái)岸源悠3.調(diào)1嚼碳的來(lái)源師田灣成礦植帶不同礦點(diǎn)碳仰氧同位素測(cè)定腦結(jié)果見(jiàn)蹦表華2切。其中困，蛾δ貼18艦O矛SMOW為是利偵用思δ麗18汽O繭PDB碑和振δ恨18雕O養(yǎng)H2O侍依河O偽’厲Neil楚［童4怪］絡(luò)的同位素分餾糖方程確定的：昆δ蚊18稱O徒SMOW族=1.03揭0軋?zhí)?遼6消δ巖18謠O禾PDB節(jié)＋馬3狹0瞇．息86穿從。惜弄?jiǎng)?揚(yáng)2)夢(mèng)δ旱18匙O害H2O曠=2.78×怪10溉6添×T遠(yuǎn)-2聯(lián)-3.40危摧。普莫濃(東3)要由寄表染2倆可見(jiàn)俗，哲δ你13畏C逮PDB胃的分布范圍翁為必-9.57涉7槐‰業(yè)～懲+2.6廁1閃‰躺，其中藍(lán)銅礦粉中簡(jiǎn)的父δ菌13燒C今PDB云（杜河壩威：竭-7.89歐3岔‰上，安美樂(lè)攀：丹-2.50孝5挺‰班，牛場(chǎng)坪伙：坦-9.57假7際‰緊）及大發(fā)溝一嘴個(gè)方解石樣品漏中廳的勻δ營(yíng)13搏C弄PDB跟（雙-4.湊7麻‰巨）屬于地幔來(lái)銳源的碳聞（慎-攏2戚‰傲～墳-1遣0蒙‰甚）的范圍械［俊5,理6喘］很。而鐵白云石世中題的錦δ滅13渡C鷹PDB蕩（油-0.83聰4山‰壟）和大發(fā)溝另楚外兩個(gè)方解石園樣品構(gòu)的晴δ最13僻C脈PDB陵（摸2.6船1狠，瘡0.4反1京）大架于社-丹2舍‰鼠，屬于淺部（日沉積作用）來(lái)郊源的碳，也可姻能與低溫?zé)嵋簝?cè)作用（含地表扁大氣中的二氧剝化碳的加入）塘有關(guān)。敏表磚2臉田灣成礦帶見(jiàn)不同礦點(diǎn)碳氧蛋同位素測(cè)定結(jié)陳果俱Table畫2震禾Cand新Oisot析opeco炊mposit兼ionin羨Tianw深anore騾zone竿序號(hào)夫礦物植產(chǎn)地迫δ外13障C勁PDB

到／％割δ第18磁O震PDB

駛/%齊δ冷18逆O牲SMOW

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脅/%腰1勿藍(lán)銅礦宅杜河壩倡-7.893蔑-6.762雪23.89贊16.94爸2梅藍(lán)銅礦蠻安美樂(lè)勢(shì)-2.505州-6.968談23.68調(diào)16.31虛3遵藍(lán)銅礦計(jì)牛場(chǎng)坪宜-9.577谷-6.513東24.15絹16.57枯4剪鐵白云石詳牛場(chǎng)坪湖-0.834敏-12.45跨6感18.02根10.44號(hào)5冶方解石惠大發(fā)溝奪2.61禍-2醬28.8尾21.81幼6沃方解石并大發(fā)溝繡0.41棟-15.28鹽15.11聲8.16腥7將方解石歲大發(fā)溝禽-4.7蓄-11.93恭19.56壞13.54爛由南京大制學(xué)內(nèi)生金屬礦熊床成礦機(jī)制研匪究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)獲驗(yàn)室同位素室鉤測(cè)奔定鏡阿將田灣成蓄礦帶不同礦點(diǎn)免藍(lán)銅礦、鐵白隙云石、方解石增的碳、氧同位陽(yáng)素組展成箏δ商13錯(cuò)C皂、講δ音18鑼O求值投于碳酸巖駁與沉積巖的碳朋氧同位素分區(qū)想圖上（畢圖報(bào)2歪），只有大發(fā)腔溝礦點(diǎn)的一個(gè)臺(tái)方解石樣品落而在沉積碳酸鹽半巖區(qū)域內(nèi)，而鍵杜河壩、安美貨樂(lè)、牛場(chǎng)坪各管一個(gè)藍(lán)銅礦樣愈品，牛場(chǎng)坪的真一個(gè)鐵白云石校樣品，以及大漏發(fā)溝的兩個(gè)方皮解石樣品均屬晝于沉積碳酸鹽叛巖與巖漿碳酸催巖的過(guò)渡區(qū)域屑，顯示了碳具齡有混合來(lái)源的餅特征。罵圖混2面田灣成礦旺帶旱δ乎13助C怪PDB示-膽δ純18郊O沉PDB匆圖解私Fig.端2齊亂δ布13強(qiáng)C啦PDB通-賺δ歷18瓶O消PDB巖diagr咬amof海Tianwa昏nore此belt末Ⅰ優(yōu).翼碳酸巖巖體宰；恩Ⅱ船.釣沉積碳酸鹽巖扔；害1麥.撇方解石嶺；評(píng)2銳.爛鐵白云石茅；翻3宗.摧藍(lán)銅礦（背景槽圖姐據(jù)疾Holme艇s呀，錫196姥5淹；轉(zhuǎn)引自駱耀熔南等販［疤7私］樓）牲3.藏2伐硫的來(lái)源暑田灣成礦梳帶不同礦點(diǎn)硫鞭同位素組成見(jiàn)點(diǎn)表報(bào)3屠。廢田灣成礦難帶黃鐵礦的硫崇同位素組成揚(yáng)為堵-2.2互4厘‰而～桃8.8娃4熊‰搬（平邀均獅4.3泰3棟‰驟），且分布較丟集中，只有廣峽金坪黃鐵礦樣往品稻的軋δ哈34互S象為負(fù)值領(lǐng)（蘇-2.2秘4貧‰而），其余各礦孝點(diǎn)均為正值；紀(jì)黝銅礦的硫同端位素組成的為分-3.6染6蘿‰廢～淺12.3欠7鋸‰暗（平慚均鑼5.0芳0萬(wàn)‰沿）疼，雙亦波動(dòng)較大糞，違娛可能與體系伐中厭A挑s撫、券S閥b央對(duì)硫同位素分號(hào)餾的干擾有關(guān)奇；方鉛礦硫同千位素組成茄為紹-1.1傘4蒸‰貧～吸2.9拿2衰‰循（平嶺均伍1.1恒4白‰疤），分布集中營(yíng)且接近零值。駝研究表明吹［稍8紐］鎮(zhèn)：如果礦床飾內(nèi)鴉δ消34貨S最的變化不超騎過(guò)導(dǎo)1傷0垃‰抓，則說(shuō)明礦石堤的硫源是均一進(jìn)的。該成礦帶該除黝銅礦中硫摩同位素分餾因含受損A容s禿和搶S飄b鄉(xiāng)影響而鹽使訴δ禁34勿S瞞變化范圍大廉于唐1侍0領(lǐng)‰粒外，黃鐵礦和搏方鉛礦快的款δ蹄34蚊S巾變化范圍基本湖不超對(duì)過(guò)恩1鳥0益‰紀(jì)，表明它們有臺(tái)大致相似的硫聲來(lái)源和形成環(huán)形境。異圖況3堆大發(fā)溝礦段沿鉛同位素演化挪圖津Fig.薪3李淚Diagra嗚mofL班eadis待otope蔑inDaf陷agoud凈eposit俊a它.奏地幔鉛攜；捎b遼.生造山帶鉛屋；肯c圈.爆供給造山帶的破上部地殼鉛跨；能d脊.扶供給造山帶的訴下部地殼鉛客；曲c攔′紀(jì).曲來(lái)源昌于獻(xiàn)16×懸10虹8償a駕上部地殼的兩皆階段鉛靠；拋d截′竹.深來(lái)源恐于啟16×閃10臺(tái)8請(qǐng)a初下部地殼的兩伙階段鉛己；朱1紅.繼方鉛礦鋒；者2恩.今黃鐵礦階；則3吹.晝輝綠巖袖；伴4旦.閘黝銅礦稀（背景圖山據(jù)嫂Doean傍dZart閃man,19屬7簽9倚；轉(zhuǎn)引自沈渭館洲諷［牙1疲4狡］度）醬表循3動(dòng)硫化物礦物帆中硫同位素測(cè)慨定結(jié)果鉗Table棗3釀缺Sulfur胖isoto榜pecom艷positi睬onin濱sulfid悟es茄編號(hào)城產(chǎn)地喜δ純34紹S礎(chǔ)CDT判／教‰硬黝銅礦長(zhǎng)黃鐵礦擦方鉛礦騙T-157-券3

聯(lián)T-157-蔑2

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喇T-155-尼1喜杜河壩杜7.66

寫-0.75

倡7.52

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沙-1.14

勤2.92

六2.10憑T-132懼銀廠溝主7.32

褲0.01填4.87偽T-160柱牛場(chǎng)坪蹦-0.11輪7.83俗Sh-85當(dāng)廣金坪歐11.09

夢(mèng)12.37期-2.24秤0.67縫D饑7衡-B壟1央芍藥槽慶10.51旅樣品由成吹都理工學(xué)院測(cè)陜?cè)嚪治鲋行臏y(cè)肆定疊誰(shuí)另外，田芒灣成礦帶流體售成礦物理化學(xué)爐條件為墻［萍9鍵］誰(shuí)：溫度姿25碗0漸℃鹽,縣離子強(qiáng)黎度肌1.0,pH乘4.越5篇～齊5.5,f(燙o卡2和)質(zhì)為肢10想-38踐～廳10戀-39嫌。根據(jù)成礦作能用的物理化學(xué)岡條件而及袋lgf(o枝2笛)-pH瓣-食δ巴34件S謙i攪方法鑄［隨1熔0輸］綱和礦物共生組抹合以黃鐵礦、左方解石等為主巨，可以判斷該皇成礦組成大致瓦相當(dāng)于黃鐵礦少的丑δ韻34榴S受?？继烊怀傻V芽溶液的總硫同厘位素組成一般古可分洲為潤(rùn)4是組凍［賭1秧1錯(cuò)］驕：屯①δ戲34出S蛛∑壤S醫(yī)≈陡0蹦‰窯；侮②δ租34抱S碗∑絞S沒(méi)≈欣5醉‰愉～梁1監(jiān)5糧‰梁；孫③δ傾34藍(lán)S偉∑甲S拘≈晶2勉0貫‰嘩；戀④δ羊34衰S擔(dān)∑置S霞為較大的負(fù)值鄙。田灣成礦帶銷硫同位素組成牲基本接近零值程，部分臣為揀5屬‰拐～卻1借5磨‰希。總硫組成接逼近零值的礦床辰其硫?yàn)榛鸪蓙?lái)叢源，包括巖漿饒釋放的硫和從渠火成巖硫化物袍中淋濾出來(lái)的疤硫；總硫組成臂具中間值棚（雷δ仇34化S幅∑矮S集≈柄5羞‰他～齊1役5羞‰望）的礦床，硫軋的來(lái)源比較復(fù)窗雜，可能來(lái)自尼圍巖中的浸染疼狀硫化物（無(wú)性機(jī)還原成因）第或其它更老的鐵礦床部［專1執(zhí)2販］監(jiān)。因此，如果備以田灣成礦帶吼黃鐵礦漂的況δ系34篩S桃（閣-2.2斜4撤‰料～蚊8.8甚4竊‰日）近似代繭替躺δ聽34蓋S礦∑賴S亦的話，則硫以缸無(wú)機(jī)還原硫?yàn)榫拗?，但其?lái)源悲比較復(fù)雜，與叉黝銅礦中硫同螞位素反映的信匯息相一致，從怨中也可揭示出膽該礦帶成礦流筋體來(lái)源的復(fù)雜基性。舞4沖成礦金屬的晉來(lái)源錫田灣成礦籌帶大發(fā)溝礦段兩鉛同位素測(cè)定沸結(jié)果見(jiàn)準(zhǔn)表村4掠?？梢?jiàn)，鉛同紗位素組成變化傍較大臂：逢w(圈206料P國(guó)b歡）曾/活w友（拜204境P際b猾）出=17.4崇3太～塔20.4賽5百，驅(qū)w作（執(zhí)207鴿P暮b揉）已/沿w僻（我204咽P段b堂）嗚=14.6袍2柳～躲16.7林2寇，殲w遷（合208狐P吊b白）屠/猾w塑（窮204防P襪b臺(tái)）夠=36.2朋0結(jié)～哪42.7揮3疤，礦石鉛同位從素組成構(gòu)造模郊式見(jiàn)較圖昂3蠢。再表云4牧大發(fā)溝礦段褲鉛同位素測(cè)定丹結(jié)果小Table輩4聰裕Leadi妻sotope莊compo勁sition瞧inDa即fagou夫deposi獻(xiàn)t帖樣品號(hào)耗樣品名稱扇PD乎8801-1形-1峽黃鐵礦觀19.17查16.13酬39.82共PD穗7201-1寧-3然黃鐵礦錄19.12概15.80常38.72慣PD階7201-1掛-4抹黝銅礦瀉17.91泉15.22肝37.30條PD煤7201-1丘-8英黝銅礦俯17.43敘14.62膊36.20攪PD蟲7002-1框-3必輝綠巖丸20.45汗16.72衰42.73堵PD湯7201-1山-5秀輝綠巖洽18.27炭15.53店38.06匪PD7001乓-17-2音方鉛礦尚18.15惜15.45畜37.91宵成都理工馳學(xué)院測(cè)試分析厭中心測(cè)假定繭促由于鉛的桑質(zhì)量數(shù)大，不響同的鉛同位素夕分子之間相對(duì)耍質(zhì)量差小，成壓礦元素鉛在浸堤取、搬運(yùn)和沉棚淀過(guò)程中，其普同位素組成通全常不發(fā)生變化尼，亦即成礦溶倒液中的鉛繼承道其源區(qū)的同位虛素組成，因而科礦質(zhì)來(lái)源不同擊，礦石的鉛同難位素組成也就譽(yù)具有明顯的差巡異瞇［顛9疼］串。由渡表奏4窯和隨圖暑3蝦可見(jiàn)，大發(fā)溝醫(yī)礦段礦石中鉛遙同位素組成變堤化較大，若按淚照阿圖矮3譯的鉛構(gòu)造模式障，則方鉛礦中瞎的鉛接近地幔建鉛，黝銅礦中震的鉛接近下地意殼鉛，黃鐵礦具的鉛接近上地栗殼鉛，而輝綠鼠巖中的鉛則更種為復(fù)雜，未蝕犁變輝綠巖樣品戒的鉛同位素接辱近地幔鉛，而盟蝕變輝綠巖樣訓(xùn)品的鉛同位素糧組成接近上地駕殼鉛。另外，盈鉛同位素的差壽異，也可能與劃成礦流體沿剪金切帶上升過(guò)程器中大氣降水的股加入，造成成顏礦流體的混合毀，從而帶來(lái)了央大氣降水中的宰放射性成因鉛軌有關(guān)襯［六1啊3英］毛。宋將大發(fā)溝垂礦旨點(diǎn)起w(英206綢P摧b尼）叉/w(殼204抖P鄭b疾）窗、柄w(借207浮P翠b供）蓋/w(雨204負(fù)P扇b歸）姜與宿w(笨208銷P耍b鐵）訊/w(籠204邊P隔b練）各自占三者其總量的百分比悉投在鉛同位素既組成特征佳的貌Canno趟n嘩三角圖中（姻圖疲4殃），可以發(fā)現(xiàn)矩該礦點(diǎn)一個(gè)十病分有趣的現(xiàn)象遺是鴉：啊7扎個(gè)樣品的計(jì)算華結(jié)果只有兩組揀值擠：簽2假6梯，滿2式1常，萌5塘3套（都2楚個(gè)黃鐵礦基、騰1飲個(gè)黝銅礦和未離蝕變輝綠巖）賺及