田湾金矿成矿带成矿流体的同位素地球化学示踪

田湾金矿成矿带成矿流体的同位素地球化学示踪摘要：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(δ13C和δ18O)组成表明，既有沉积围岩中的碳，也有深部来源的碳，具有混合来源特征。成矿带内δ34S波动于0‰～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，具有深、浅多源性。关键词：成矿流体；物质来源；同位素地球化学；田湾成矿带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矿床地质背景田湾金矿成矿带位于扬子地台西缘陆内转换造山带的石棉-泸定段，属扬子地台与西部松潘—甘孜造山带的过渡部位。田湾金矿带从北向南由杜河坝、安美乐、大发沟、牛场坪、广金坪、芍药槽等几个矿点组成，该成矿带金矿体受韧性剪切带控制，矿体产在碳酸盐中，与辉绿岩脉关系密切。矿石类型有黝铜矿碳酸盐型、糜棱岩型、褐铁矿化黝铜矿糜棱岩型等。矿石主要矿物成分有方解石、石英、黝铜矿、黄铁矿、褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿等。近矿围岩蚀变强烈，主要有硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、绢云母化等。矿石结构主要有自形晶粒结构、他形晶粒结构、包含结构、共边结构、交代残余结构和反应边结构等。矿石构造主要有条带状构造、浸染状构造、细脉状构造和网脉状构造等。矿物共生组合有自然金-石英、自然金-辉碲铋矿-黝铜矿-方解石、自然金-黄铁矿-方解石、自然金-辉碲铋矿-黝铜矿-方铅矿-方解石、自然金-黝铜矿-方解石、自然金-方解石、黄铁矿-石英-方解石、黝铜矿-石英-方解石、黄铜矿-石英-方解石等。2H2O的来源对水的来源研究采用石英包裹体中氢氧同位素组成予以鉴别。田湾成矿带各矿点石英流体包裹体氢氧同位素组成见表1。表1石英包裹体中氢氧同位素测定结果Table1HandOisotopecompositioninquartzfluidinclusion昨编号抢产地岸δ直D狭SMOW

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征/%掩T-157闭杜河弓坝滤Ⅰ衡-70.8若15.20荣6.00叔T-155碗杜河柴坝侍Ⅱ煌-73.5身14.75食5.05某T-132厨银厂沟这-82.5慧15.45扛6.25同T-160似牛场坪膛-46.6办15.30描5.34菜Sh-85革广金坪丹-121.5岛16.22箭6.97饼D7-B1瓶芍药槽胆-91.8胳13.6凭4.50相Df-1何大发沟全-110钓7.9里0.045吐Df-2堪大发沟削-103轨15.8商7.945样品由南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室测试表中δOH2O是利用δ18Oqz根据Clayton等［1］给出的石英-水的氧同位素分馏方程确定的：δ18Oqz-δ18OH2O=3.38×106T-2-3.40。(1)图1田湾成矿带氢氧同位素组成特征杠Fig.忌1兴沙Hand色Odiag葱ramin包Tianw今anore兆zone奴1悦.介银厂沟伯；夜2吊.刘牛场坪敌；训3缠.尤杜河坝港；极4漂.在芍药槽燃；猾5赞.糟大发沟晓；垄6捆.懂广金坪吊田湾成矿膨带氢氧同位素坑组成特征见滨图舒1租。由赴图陕1陪可见，田湾成葬矿带水的来源峡比较复杂，有和变质水、大气要降水和岩浆水纲，总体上表现污为以大气降水化和岩浆水的混掌合特征。因此轨，田湾成矿带嚼水的演化可能杀是大气降水沿镰剪切带下渗，轨而深部岩浆水划沿剪切带上升针，二者的混合屿构成该成矿带爽成矿介质水的册主要来源，此打处，剪切带起穿了流体运移通象道的重岁要作用。这两僻种不同来源的贿水混合，对成深矿具有积极的续作用，当前的凤研究也表明不乘同性质流体的范混合是金属元台素沉淀富集的亲重要机制之一恼［盲2忌，扰3孕］邀。贡3与矿化剂的来岸源悠3.调1嚼碳的来源师田湾成矿植带不同矿点碳仰氧同位素测定脑结果见蹦表华2切。其中困，蛾δ贴18舰O矛SMOW为是利侦用思δ丽18汽O茧PDB碑和振δ恨18雕O养H2O侍依河O伪’厉Neil楚［童4怪］络的同位素分馏糖方程确定的：昆δ蚊18称O徒SMOW族=1.03揭0轧梯8辽6消δ岩18谣O禾PDB节＋马3狭0眯．息86穿从。惜弄势(扬2)梦δ旱18匙O害H2O旷=2.78×怪10溉6添×T远-2联-3.40危摧。普莫浓(东3)要由寄表染2俩可见俗，哲δ你13畏C逮PDB胃的分布范围翁为必-9.57涉7槐‰业～惩+2.6厕1闪‰躺，其中蓝铜矿粉中简的父δ菌13烧C今PDB云（杜河坝威：竭-7.89欧3岔‰上，安美乐攀：丹-2.50孝5挺‰班，牛场坪伙：坦-9.57假7际‰紧）及大发沟一嘴个方解石样品漏中厅的匀δ营13搏C弄PDB跟（双-4.凑7麻‰巨）属于地幔来锐源的碳闻（慎-拢2戚‰傲～坟-1遣0蒙‰甚）的范围械［俊5,理6喘］很。而铁白云石世中题的锦δ灭13渡C鹰PDB荡（油-0.83聪4山‰垄）和大发沟另楚外两个方解石园样品构的晴δ最13僻C脉PDB陵（摸2.6船1狠，疮0.4反1京）大架于社-丹2舍‰鼠，属于浅部（日沉积作用）来郊源的碳，也可姻能与低温热液册作用（含地表扁大气中的二氧剥化碳的加入）塘有关。敏表砖2脸田湾成矿带见不同矿点碳氧蛋同位素测定结陈果俱Table画2震禾Cand新Oisot析opeco炊mposit兼ionin羡Tianw深anore骡zone竿序号夫矿物植产地迫δ外13障C劲PDB

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胁/%腰1勿蓝铜矿宅杜河坝倡-7.893蔑-6.762雪23.89赞16.94爸2梅蓝铜矿蛮安美乐势-2.505州-6.968谈23.68调16.31虚3遵蓝铜矿计牛场坪宜-9.577谷-6.513东24.15绢16.57枯4剪铁白云石详牛场坪湖-0.834敏-12.45跨6感18.02根10.44号5冶方解石惠大发沟夺2.61祸-2酱28.8尾21.81幼6沃方解石并大发沟绣0.41栋-15.28盐15.11声8.16腥7将方解石岁大发沟禽-4.7蓄-11.93恭19.56坏13.54烂由南京大制学内生金属矿熊床成矿机制研匪究国家重点实获验室同位素室钩测奔定镜阿将田湾成蓄矿带不同矿点免蓝铜矿、铁白隙云石、方解石增的碳、氧同位阳素组展成筝δ商13错C皂、讲δ音18锣O求值投于碳酸岩驳与沉积岩的碳朋氧同位素分区想图上（毕图报2歪），只有大发腔沟矿点的一个台方解石样品落而在沉积碳酸盐半岩区域内，而键杜河坝、安美货乐、牛场坪各管一个蓝铜矿样愈品，牛场坪的真一个铁白云石校样品，以及大漏发沟的两个方皮解石样品均属昼于沉积碳酸盐叛岩与岩浆碳酸催岩的过渡区域屑，显示了碳具龄有混合来源的饼特征。骂图混2面田湾成矿旺带旱δ乎13助C怪PDB示-胆δ纯18郊O沉PDB匆图解私Fig.端2齐乱δ布13强C啦PDB通-赚δ历18瓶O消PDB岩diagr咬amof海Tianwa昏nore此belt末Ⅰ优.翼碳酸岩岩体宰；恩Ⅱ船.钓沉积碳酸盐岩扔；害1麦.撇方解石岭；评2锐.烂铁白云石茅；翻3宗.摧蓝铜矿（背景槽图姐据疾Holme艇s呀，锡196姥5淹；转引自骆耀熔南等贩［疤7私］楼）牲3.藏2伐硫的来源暑田湾成矿梳带不同矿点硫鞭同位素组成见点表报3屠。废田湾成矿难带黄铁矿的硫崇同位素组成扬为堵-2.2互4厘‰而～桃8.8娃4熊‰搬（平邀均狮4.3泰3栋‰骤），且分布较丢集中，只有广峡金坪黄铁矿样往品稻的轧δ哈34互S象为负值领（苏-2.2秘4贫‰而），其余各矿孝点均为正值；纪黝铜矿的硫同端位素组成的为分-3.6染6萝‰废～浅12.3欠7锯‰暗（平惭均锣5.0芳0万‰沿）疼，双亦波动较大粪，违娱可能与体系伐中厌A挑s抚、券S阀b央对硫同位素分号馏的干扰有关奇；方铅矿硫同千位素组成茄为绍-1.1伞4蒸‰贫～吸2.9拿2衰‰循（平岭均伍1.1恒4白‰疤），分布集中营且接近零值。驼研究表明吹［稍8纽］镇：如果矿床饰内鸦δ消34货S最的变化不超骑过导1伤0垃‰抓，则说明矿石堤的硫源是均一进的。该成矿带该除黝铜矿中硫摩同位素分馏因含受损A容s秃和抢S飘b乡影响而盐使诉δ禁34勿S瞒变化范围大廉于唐1侍0领‰粒外，黄铁矿和搏方铅矿快的款δ蹄34蚊S巾变化范围基本湖不超对过恩1鸟0益‰纪，表明它们有台大致相似的硫声来源和形成环形境。异图况3堆大发沟矿段沿铅同位素演化挪图津Fig.薪3李泪Diagra呜mofL班eadis待otope蔑inDaf陷agoud净eposit俊a它.奏地幔铅携；捎b辽.生造山带铅屋；肯c圈.爆供给造山带的破上部地壳铅跨；能d脊.扶供给造山带的诉下部地壳铅客；曲c拦′纪.曲来源昌于献16×悬10虹8偿a驾上部地壳的两皆阶段铅靠；抛d截′竹.深来源恐于启16×闪10台8请a初下部地壳的两伙阶段铅己；朱1红.继方铅矿锋；者2恩.今黄铁矿阶；则3吹.昼辉绿岩袖；伴4旦.闸黝铜矿稀（背景图山据嫂Doean傍dZart闪man,19属7签9倚；转引自沈渭馆洲讽［牙1疲4狡］度）酱表循3动硫化物矿物帆中硫同位素测慨定结果钳Table枣3酿缺Sulfur胖isoto榜pecom艳positi睬onin滨sulfid悟es茄编号城产地喜δ纯34绍S础CDT判／教‰硬黝铜矿长黄铁矿擦方铅矿骗T-157-券3

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梦12.37期-2.24秤0.67缝D饥7衡-B垄1央芍药槽庆10.51旅样品由成吹都理工学院测陕试分析中心测肆定叠谁另外，田芒湾成矿带流体售成矿物理化学炉条件为墙［萍9键］谁：温度姿25碗0渐℃盐,县离子强黎度肌1.0,pH乘4.越5篇～齐5.5,f(烫o卡2和)质为肢10想-38践～厅10恋-39嫌。根据成矿作能用的物理化学冈条件而及袋lgf(o枝2笛)-pH瓣-食δ巴34件S谦i搅方法铸［随1熔0输］纲和矿物共生组抹合以黄铁矿、左方解石等为主巨，可以判断该皇成矿组成大致瓦相当于黄铁矿少的丑δ韵34榴S受。考天然成矿芽溶液的总硫同厘位素组成一般古可分洲为润4是组冻［赌1秧1错］骄：屯①δ戏34出S蛛∑壤S医≈陡0蹦‰窑；侮②δ租34抱S碗∑绞S没≈欣5醉‰愉～梁1监5粮‰梁；孙③δ倾34蓝S伟∑甲S拘≈晶2勉0贯‰哗；恋④δ羊34衰S担∑置S霞为较大的负值鄙。田湾成矿带销硫同位素组成牲基本接近零值程，部分臣为拣5属‰拐～却1借5磨‰希。总硫组成接逼近零值的矿床辰其硫为火成来丛源，包括岩浆饶释放的硫和从渠火成岩硫化物袍中淋滤出来的疤硫；总硫组成臂具中间值棚（雷δ仇34化S幅∑矮S集≈柄5羞‰他～齐1役5羞‰望）的矿床，硫轧的来源比较复窗杂，可能来自尼围岩中的浸染疼状硫化物（无性机还原成因）第或其它更老的铁矿床部［专1执2贩］监。因此，如果备以田湾成矿带吼黄铁矿漂的况δ系34筛S桃（阁-2.2斜4撤‰料～蚊8.8甚4窃‰日）近似代茧替躺δ听34盖S矿∑赖S亦的话，则硫以缸无机还原硫为巨主，但其来源悲比较复杂，与叉黝铜矿中硫同蚂位素反映的信汇息相一致，从怨中也可揭示出胆该矿带成矿流筋体来源的复杂基性。舞4冲成矿金属的晋来源锡田湾成矿筹带大发沟矿段两铅同位素测定沸结果见准表村4掠。可见，铅同纱位素组成变化傍较大臂：逢w(圈206料P国b欢）曾/活w友（拜204境P际b猾）出=17.4崇3太～塔20.4赛5百，驱w作（执207鸽P暮b揉）已/沿w僻（我204咽P段b堂）呜=14.6袍2柳～躲16.7林2寇，歼w迁（合208狐P吊b白）屠/猾w塑（穷204防P袜b台）够=36.2朋0结～哪42.7挥3疤，矿石铅同位从素组成构造模郊式见较图昂3蠢。再表云4牧大发沟矿段裤铅同位素测定丹结果小Table辈4聪裕Leadi妻sotope庄compo劲sition瞧inDa即fagou夫deposi献t帖样品号耗样品名称扇PD乎8801-1形-1峡黄铁矿观19.17查16.13酬39.82共PD穗7201-1宁-3然黄铁矿录19.12概15.80常38.72惯PD阶7201-1挂-4抹黝铜矿泻17.91泉15.22肝37.30条PD煤7201-1丘-8英黝铜矿俯17.43叙14.62膊36.20搅PD虫7002-1框-3必辉绿岩丸20.45汗16.72衰42.73堵PD汤7201-1山-5秀辉绿岩洽18.27炭15.53店38.06匪PD7001乓-17-2音方铅矿尚18.15惜15.45畜37.91宵成都理工驰学院测试分析厌中心测假定茧促由于铅的桑质量数大，不响同的铅同位素夕分子之间相对耍质量差小，成压矿元素铅在浸堤取、搬运和沉棚淀过程中，其普同位素组成通全常不发生变化尼，亦即成矿溶倒液中的铅继承道其源区的同位虚素组成，因而科矿质来源不同击，矿石的铅同难位素组成也就誉具有明显的差巡异眯［颠9疼］串。由渡表奏4窑和随图暑3虾可见，大发沟医矿段矿石中铅遥同位素组成变堤化较大，若按泪照阿图矮3译的铅构造模式障，则方铅矿中瞎的铅接近地幔建铅，黝铜矿中震的铅接近下地意壳铅，黄铁矿具的铅接近上地栗壳铅，而辉绿鼠岩中的铅则更种为复杂，未蚀犁变辉绿岩样品戒的铅同位素接辱近地幔铅，而盟蚀变辉绿岩样训品的铅同位素粮组成接近上地驾壳铅。另外，盈铅同位素的差寿异，也可能与划成矿流体沿剪金切带上升过程器中大气降水的股加入，造成成颜矿流体的混合毁，从而带来了央大气降水中的宰放射性成因铅轨有关衬［六1啊3英］毛。宋将大发沟垂矿旨点起w(英206绸P摧b尼）叉/w(壳204抖P郑b疾）窗、柄w(借207浮P翠b供）盖/w(雨204负P扇b归）姜与宿w(笨208销P耍b铁）讯/w(笼204边P隔b练）各自占三者其总量的百分比悉投在铅同位素既组成特征佳的貌Canno趟n哗三角图中（姻图疲4殃），可以发现矩该矿点一个十病分有趣的现象遗是鸦：啊7扎个样品的计算华结果只有两组拣值挤：签2假6梯，满2式1常，萌5塘3套（都2楚个黄铁矿基、腾1饮个黝铜矿和未离蚀变辉绿岩）赚及