矿石的同位素特征

如题所述

(一)硫同位素

根据吉林省地矿局研究所(1987)和本次测得的黄铁矿中的硫同位素组成(表4-2),可以看出五凤金矿矿石硫同位素的组成比较稳定,δ34S变化范围为0‰~3.1‰,均值为1.2‰,极差为3.1‰,接近陨石硫值,反映了矿石中硫来自幔源,属于深源硫。五星山金矿矿石硫同位素组成也具有类似的特征和硫的来源(表4-2)。

表4-2 黄铁矿中硫同位素测定

(二)碳同位素

孟庆丽等(2001)研究获得,五凤、五星山矿床中方解石的δ13C为-9.4‰~-6.9‰,平均为-8.0‰;δ18O为0.8‰~4.5‰,平均为3.1‰。在δ13C与δ18O图上,方解石的碳、氧同位素数据投影在天水混合的火山岩碳区,表明氧同位素与天水有强烈的交换作用。

(三)氢、氧同位素

由于不同来源的流体具有不同特征的氢、氧同位素组成,因此成矿流体的氢、氧同位素组成成为判断成矿流体来源的重要依据。孟庆丽等(2001)、陈仁义等(1993)测试了五凤金矿床、五星山金矿床以及刺猬沟金矿床不同阶段矿石中成矿流体的氢氧同位素组成(表4-3)。表中δ18O值是根据石英的氧与其包裹体中的水达到同位素平衡时,利用石

表4-3 金矿床成矿流体中氧、氢同位素特征

注:wB为质量分数;Th为均一温度。英的同位素组成δ18O石英值计算得来的。根据Clayton等人(1972)提出的公式:

1000lnα石英-水=3.38×106-3.40其中:

lnα石英-水≈(δ18O石英-δ18O)/1000

五凤金矿床和五星山金矿床的氢、氧同位素比较集中,δ18O石英变化范围为3.9×10-3~8.8×10-3,主要集中在4.5×10-3~5.7×10-3之间;δ18O最小为-6.7×10-3,最大为-3.2×10-3,平均为-5.0×10-3;δD变化为-66×10-3~-98×10-3,平均为-87×10-3

根据H.P.Taylor等人的资料,大气降水中δ18O的变化范围在+10‰~-50‰之间,而δD的变化为+50‰~-350‰。

在δD-δ18O图解上,五凤金矿床和五星山矿床的投影点均落在大气降水区(图4-1),前面关于五凤金矿床和五星山金矿床的流体包裹体成分的讨论中,其流体成分具有岩浆热液成因的特点,因此表明成矿流体为大气降水与岩浆热液的混合体,但主要为大气降水。

图4-1 五凤金矿床和五星山金矿床氢、氧同位素图解

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