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，也有深部來源的碳，具有混合來源特征。成礦帶內(nèi)δ34S波動于0‰～10‰之間，變化不大，具有深部來源硫的特征。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子地臺西緣陸內(nèi)轉(zhuǎn)換造山帶的石棉-瀘定段，屬揚子地臺與西部松潘—甘孜造山帶的過渡部位。田灣金礦帶從北向南由杜河壩、安美樂、大發(fā)溝、牛場坪、廣金坪、芍藥槽等幾個礦點組成，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、藍銅礦等。近礦圍巖蝕變強烈，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的來源對水的來源研究采用石英包裹體中氫氧同位素組成予以鑒別。田灣成礦帶各礦點石英流體包裹體氫氧同位素組成見表1。表1石英包裹體中氫氧同位素測定結(jié)果Table1HandOisotopecompositioninquartzfluidinclusion原編號莫產(chǎn)地它δ卸D障SMOW午／％偉δ蚊18里O們qz謙/%嘆δ斧18叼O孟H2O米/%素T-15伍7鴨杜河備壩鋤Ⅰ驕-70.楚8唯15.2芽0薪6.00壤T-15暴5唱杜河笛壩貢Ⅱ五-73.度5幕14.7披5扒5.05掠T-13波2縫銀廠溝廟-82.涌5檢15.4蒜5供6.25賠T-16蓄0新牛場坪殼-46.陡6圾15.3斑0芬5.34姻Sh-8棄5姐廣金坪馬-121豬.5異16.2稍2亭6.97登D7-B回1暗芍藥槽腿-91.逆8疾13.6優(yōu)4.50冊Df-1報大發(fā)溝武-110通7.9涌0.04眨5嗎Df-2壤大發(fā)溝添-103舟15.8釣7.94興5樣品由南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室測試表中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Fig.1HandOdiagraminTianwanorezone1.銀廠溝；2.牛場坪；3.杜河壩；4.芍藥槽；5.大發(fā)溝；6.廣金坪田灣成礦帶氫氧同位素組成特征見圖1。由圖1可見，田灣成礦帶水的來源比較復(fù)雜，有變質(zhì)水、大氣降水和巖漿水，總體上表現(xiàn)為以大氣降水和巖漿水的混合特征。因此，田灣成礦帶水的演化可能是大氣降水沿剪切帶下滲，而深部巖漿水沿剪切帶上升，二者的混合構(gòu)成該成礦帶成礦介質(zhì)水的主要來源，此處，剪切帶起了流體運移通道的重要作用。這兩種不同來源的水混合，對成礦具有積極的作用，當(dāng)前的研究也表明不同性質(zhì)流體的混合是金屬元素沉淀富集的重要機制之一［2，3］。3礦化劑的來源勞3.害1跑碳的來眠源繞田灣幫成礦帶不困同礦點碳癥氧同位素區(qū)測定結(jié)果恨見宅表彼2餃。其中孝，扒δ根18發(fā)O擾SMOW么是利議用朵δ宅18漆O煮PDB瞇和咽δ蜜18睬O令H2O銷依毫O欺’婆Neil罩［蛋4斯］交的同位素嚴(yán)分餾方程炮確定的：購δ恰18躍O套SMOW邊=1.0攏3折0陡爹8瀉6領(lǐng)δ碎18懼O認(rèn)PDB沉＋挪3糞0弄．毒86扶刺。食店省轎(朗2)屠δ疊18揉O喉H2O趁=2.7諸8×10晴6輕×T莊-2什-3.4需0敘艦。棟葬諷樣(牧3)鉛由拉表露2式可見雪，榆δ燒13滿C枯PDB戒的分布范扇圍傍為壘-9.5懷7菌7巨‰川～同+2.6邀1響‰尸，其中藍廢銅礦中偉的魯δ膠13傍C校PDB厘（杜河壩啟：茶-7.8臉9丸3兩‰糠，安美樂項：絹-2.5姻0蝕5均‰柏，牛場坪貸：數(shù)-9.5僚7肝7賴‰咐）及大發(fā)束溝一個方李解石樣品足中陶的行δ碼13盛C黑PDB摘（倉-4.才7姨‰皺）屬于地磁幔來源的頂碳曲（暑-受2蟻‰剃～劉-1掌0閥‰漂）的范圍睜［爭5,矩6繡］汽。而鐵白鼻云石中掙的優(yōu)δ爬13身C旋PDB嫁（缺-0.8付3渡4巡‰突）和大發(fā)怪溝另外兩椒個方解石箭樣品笑的何δ著13唱C奪PDB椒（脾2.6版1駕，呆0.4徒1餐）大貞于搖-綿2工‰屋，屬于淺吳部（沉積孝作用）來梯源的碳，凡也可能與倒低溫?zé)嵋翰咦饔茫ê鸬乇泶髿庑刂械亩醢鼗嫉募影蛉耄┯嘘P(guān)倒。椒表爬2犁田灣成筍礦帶不同職礦點碳氧匪同位素測蠟定結(jié)果襯Tabl細(xì)e歲2霜差Can須dO左isot咽ope尸comp鑼osit炸ion皮inT什ianw猜ano宜rez烘one辟序號業(yè)礦物炕產(chǎn)地兩δ嘩13原C繭PDB擱／％晃δ公18臣O濾PDB省/%懶δ誘18盆O忽SMOW缸/%喊δ閱18抖O雖H2O會/%攔1疊藍銅礦付杜河壩趕-7.8濤93壘-6.7在62絞23.8掏9拾16.9道4懷2垮藍銅礦淡安美樂刷-2.5軋05泥-6.9旗68掘23.6卷8甩16.3收1希3平藍銅礦避牛場坪站-9.5返77頸-6.5某13躍24.1蠢5傭16.5早7冷4舊鐵白云石賴牛場坪蜜-0.8巖34汁-12.摧456址18.0誓2攻10.4頑4偉5如方解石橡大發(fā)溝績2.61是-2絨28.8古21.8材1街6踏方解石曉大發(fā)溝蘇0.41之-15.資28陳15.1祥1怎8.16記7鍛方解石耕大發(fā)溝鞏-4.7區(qū)-11.尿93調(diào)19.5延6予13.5扶4尊由南魯京大學(xué)內(nèi)獄生金屬礦幼床成礦機假制研究國篩家重點實廟驗室同位爆素室測庭定壟缸將田述灣成礦帶次不同礦點征藍銅礦、甘鐵白云石弦、方解石偏的碳、氧擇同位素組快成胖δ歸13睬C壇、宣δ許18包O雄值投于碳粘酸巖與沉閑積巖的碳壩氧同位素抓分區(qū)圖上靈（算圖懂2避），只有悠大發(fā)溝礦冊點的一個棗方解石樣歲品落在沉牲積碳酸鹽柱巖區(qū)域內(nèi)枕，而杜河昨壩、安美秧樂、牛場脆坪各一個采藍銅礦樣戀品，牛場也坪的一個管鐵白云石令樣品，以艙及大發(fā)溝付的兩個方貞解石樣品資均屬于沉嫁積碳酸鹽澇巖與巖漿啟碳酸巖的潔過渡區(qū)域沉，顯示了蔽碳具有混白合來源的殖特征。注圖睛2裕田灣成移礦漫帶誰δ撿13駝C撐PDB琴-曉δ若18牲O軟PDB煌圖解毯Fig.索2裂罷δ煙13陵C俯PDB舒-媽δ蕉18伯O恩PDB單dia生gram軍of活Tian花wan江ore程belt除Ⅰ切.亞碳酸巖巖吸體刊；穩(wěn)Ⅱ緒.拌沉積碳酸嫩鹽巖盲；所1蘇.液方解石竿；券2吃.拳鐵白云石則；錘3積.紋藍銅礦（柄背景圖按據(jù)晴Holm邁e級s衰，禮196園5析；轉(zhuǎn)引自字駱耀南等瀉［悲7碑］坦）午3.惹2馬硫的來突源尊田灣隨成礦帶不卻同礦點硫惰同位素組幟成見向表蛛3從。田流灣成礦帶超黃鐵礦的性硫同位素共組成票為宣-2.2剛4潔‰?！?.8認(rèn)4治‰居（平聾均割4.3甘3豎‰掉），且分屈布較集中陰，只有廣巧金坪黃鐵勾礦樣品豎的妨δ直34論S汪為負(fù)值墾（勉-2.2尖4腳‰敘），其余螺各礦點均亞為正值；繁黝銅礦的包硫同位素熊組成千為燒-3.6戀6疾‰挪～納12.3免7重‰極（平虹均臺5.0妨0鹿‰糖）代，懇硬波動較大旬，旁雷可能與體暢系而中轟A多s裂、凝S霞b潔對硫同位眉素分餾的拳干擾有關(guān)溪；方鉛礦傲硫同位素曲組成黑為帶-1.1擱4用‰霞～殲2.9檢2述‰宰（平輕均惱1.1咸4述‰卸），分布權(quán)集中且接每近零值。尺研究表明餓［區(qū)8黑］呀：如果礦梁床柱內(nèi)錄δ猜34艦S探的變化不與超特過休1雪0女‰壺，則說明羞礦石的硫聲源是均一永的。該成頃礦帶除黝象銅礦中硫肅同位素分她餾因揮受邊A寧s逐和博S塞b怪影響而袍使翼δ此34唱S妻變化范圍酷大飼于雅1尤0繪‰寺外，黃鐵臘礦和方鉛油礦垮的光δ蕩34趨S以變化范圍純基本不超販過窯1喬0寺‰凈，表明它越們有大致辯相似的硫趟來源和形階成環(huán)境。爸圖每3喂大發(fā)溝宇礦段鉛同滔位素演化沙圖郊Fig.磨3牽鴉Diag某ram逝ofL睜ead沈isot伯ope歇inD津afag熟oud扶epos垮it危a球.車地幔鉛那；尚b倚.騎造山帶鉛憐；培c糞.今供給造山勺帶的上部獲地殼鉛玉；匪d詢.劉供給造山屯帶的下部群地殼鉛料；櫻c仇′岸.蓄來源鳥于識16×1械0紫8叫呼a足上部地殼供的兩階段數(shù)鉛符；報d事′釣.盆來源恰于逗16×1減0茂8嶄吸a誕下部地殼查的兩階段碌鉛獄；達1零.電方鉛礦褲；狼2坦.體黃鐵礦廢；豐3底.虛輝綠巖觸；壽4秋.混黝銅礦叫（背景圖爬據(jù)諒Doe惑and綁Zart昂man,捎197集9奔；轉(zhuǎn)引自椅沈渭洲假［致1作4屆］憲）華表擱3趟硫化物抬礦物中硫盆同位素測堆定結(jié)果注Tabl霧e掉3糞謹(jǐn)Sulf翠uri北soto巨pec展ompo陷siti宜oni攔nsu毀lfid夸es攀編號促產(chǎn)地酷δ丹34總S壁CDT欺／靈‰椒黝銅礦武黃鐵礦錫方鉛礦扭T-15隙7-3T捧-157附-2T-垃155-疾2T-1越57-1好T-15贊5-1轉(zhuǎn)杜河壩才7.66沉-0.7幅57.5租2-3.鉗663.島02搖2.35瓜8.84傭-1.1白42.9紫22.1朵0否T-13保2起銀廠溝產(chǎn)7.32親0.01債4.87辱T-16虛0印牛場坪糟-0.1矮1氧7.83鴿Sh-8在5遇廣金坪盤11.0贈912.炭37循-2.2螞4瞧0.67培D騰7偶-B鏟1融芍藥槽姜10.5營1曠樣品扭由成都理座工學(xué)院測柄試分析中奏心測羞定志葬另外御，田灣成訂礦帶流體臭成礦物理刊化學(xué)條件遼為恢［慨9私］影：溫舌度樣25貨0評℃皮,弱離子強孔度丘1.0,觀pH4.太5塌～褲5.5,預(yù)f(o彎2始)棵為嬌10崇-38丸～疾10旬-39尤。根據(jù)成亂礦作用的兄物理化學(xué)逗條件搖及隔lgf(肆o市2啄)-pH堪-憐δ效34眉S測i吊方法甘［布1黨0式］污和礦物共另生組合以匙黃鐵礦、懶方解石等餅為主，可圖以判斷該預(yù)成礦組成濱大致相當(dāng)冒于黃鐵礦向的儲δ陳34財S煎。天膽然成礦溶掘液的總硫痕同位素組指成一般可物分鏟為輩4圍組名［辟1勺1刮］遠：賢①δ襯34灘S鞋∑側(cè)S已≈徹0染‰堵；第②δ糟34爛S踩∑捕S病≈犯5飲‰秧～欺1椅5登‰福；櫻③δ丹34刃S挪∑秘S貪≈假2搭0該‰薄；父④δ擁34圍S覺∑捏S撓為較大的織負(fù)值。田葉灣成礦帶見硫同位素漁組成基本治接近零值疲，部分棍為厚5牌‰坡～色1毅5寨‰招。總硫組激成接近零怪值的礦床澆其硫為火曬成來源，囑包括巖漿映釋放的硫魚和從火成鍋巖硫化物樂中淋濾出張來的硫；這總硫組成瓜具中間值國（攪δ警34攪S數(shù)∑篩S未≈攻5慢‰隆～階1所5待‰璃）的礦床姜，硫的來沿源比較復(fù)亂雜，可能唯來自圍巖接中的浸染土狀硫化物墓（無機還散原成因）液或其它更氣老的礦床匆［師1具2座］涌。因此，例如果以田愧灣成礦帶求黃鐵礦耳的榜δ既34綱S睡（左-2.2手4禁‰額～蛙8.8匯4夠‰榮）近似代脆替斷δ奉34出S倉∑次S辣的話，則渾硫以無機沾還原硫為勺主，但其殿來源比較只復(fù)雜，與感黝銅礦中粥硫同位素辣反映的信能息相一致中，從中也子可揭示出斤該礦帶成鐘礦流體來澇源的復(fù)雜個性。娛4臉成礦金線屬的來源裳田灣奪成礦帶大旋發(fā)溝礦段蜓鉛同位素借測定結(jié)果亮見餃表鈴4辛?？梢姡瑧嶃U同位素鏡組成變化封較大灰：餡w(叉206怠P誓b耗）滅/甜w辣（后204梳P蛙b巴）假=17.咳4且3錫～羨20.4勻5鉆，蛙w療（樹207申P(guān)灰b碗）白/聯(lián)w花（班204狡P色b逆）層=14.刷6打2搖～樹16.7鎖2售，括w旨（危208命P赤b歇）調(diào)/蛇w證（剪204名P輝b廣）律=36.望2繞0喇～暗42.7飛3悠，礦石鉛灶同位素組跡成構(gòu)造模鼠式見寫圖誘3境。耽表籃4諒大發(fā)溝渡礦段鉛同版位素測定醬結(jié)果猜Tabl雙e恥4瞎前Lead輛iso急tope貍com態(tài)posi思tion脫in旱Dafa虛gou惡depo惹sit蹤樣品號書樣品名稱殖PD88施01-1秤-1笨黃鐵礦總19.1雀7賠16.1扔3刊39.8擴2別PD72皺01-1嚇-3兔黃鐵礦土19.1倚2艷15.8誼0鈴38.7馳2紡PD72某01-1錯-4肚黝銅礦棚17.9迎1球15.2庭2形37.3滑0留PD72冰01-1蠟-8止黝銅礦輕17.4免3誠14.6懲2妥36.2夫0黨PD70朵02-1宜-3定輝綠巖賢20.4能5擇16.7要2堆42.7條3坦PD72機01-1際-5輪輝綠巖伙18.2妄7庭15.5扶3榜38.0挎6潮PD70服01-1勺7-2榴方鉛礦潛18.1畢5孝15.4于5豈37.9刑1猶成都誦理工學(xué)院批測試分析貍中心測詠定尖己由于硬鉛的質(zhì)量醒數(shù)大，不商同的鉛同織位素分子崖之間相對距質(zhì)量差小廊，成礦元喝素鉛在浸似取、搬運庫和沉淀過爪程中，其裁同位素組內(nèi)成通常不柴發(fā)生變化眉，亦即成配礦溶液中文的鉛繼承知其源區(qū)的看同位素組靜成，因而笛礦質(zhì)來源值不同，礦少石的鉛同色位素組成鋪也就具有郊明顯的差宴異花［盲9厘］結(jié)。由涂表流4異和挨圖歸3睬可見，大超發(fā)溝礦段患礦石中鉛飯同位素組究成變化較碌大，若按懼照禽圖翻3泥的鉛構(gòu)造壁模式，則陳方鉛礦中傾的鉛接近邀地幔鉛，波黝銅礦中徹的鉛接近舒下地殼鉛果，黃鐵礦技的鉛接近圖上地殼鉛鳳，而輝綠氧巖中的鉛她則更為復(fù)詳雜，未蝕壁變輝綠巖廳樣品的鉛諒?fù)凰亟幽＝蒯ｃU立，而蝕變午輝綠巖樣羊品的鉛同習(xí)位素組成滔接近上地爺殼鉛。另頑外，鉛同砌位素的差留異，也可紡能與成礦皂流體沿剪鼻切帶上升避過程中大另氣降水的棚加入，造小成成礦流傍體的混合畜，從而帶財來了大氣去降水中的往放射性成賓因鉛有關(guān)菌［愧1抄3蟻］吵。將項大發(fā)溝礦杜點賣w(索206賀P噴b痕）靜/w(董204宜P喂b增）睛、從w(暫207管P怨b訪）降/w(屬204尾P氏b織）綠與趕w(檔208耍P遞b及）箏/w(鴨204御P緞b仇）各自占租三者總量釘?shù)陌俜直冉Y(jié)投在鉛同猾位素組成查特征旺的闊Cann肢o渴n封三角圖中真（走圖溉4洗），可以友發(fā)現(xiàn)該礦弱點一個十食分有趣的封現(xiàn)象是貝：撥7快個樣品的勾計算結(jié)果貼只有兩組粱值治：之2歲6絕，補2積1搬，受5仿3略（蓮2街個黃鐵礦眠、鄉(xiāng)1逢個黝銅礦歪和未蝕變旬輝綠巖）唇及市2釀5袖，壁2慮2筆，拒5努3姓（蝕變輝枯綠巖和黝紅銅礦、