成矿研究入门2[09 0702].ppt

1、1,人生最终的价值在于 觉醒和思考的能力，而不 只在于生存。 希亚里士多德 （前384-前322）,成矿研究入门 王思源,2成矿研究的基本方法,2,3,安徽庐江沙西斑岩铜金矿田 勘查现场 08.9.7摄,4,5,送样：单矿物样，全岩样。,6,7,成矿研究的基本方法 (一)实地调研 1地质背景：大地构造环境，矿田地层、岩浆岩、构造 2矿床特征：含矿岩系、矿体地质（矿体、矿石）、蚀变特征 3样品问题：包括 地质背景的；矿床特征的。 取样方法：捡块取样、岩芯取样（劈芯）、刻槽取样。 取样要求：样品新鲜，未蚀变（蚀变岩分析不在此列），未风化，避免太集中，有代表性，取样目的明确。 样品编号、上图，取样点

2、照相、素描；室内选样、分样、制表、送样，包括全岩样、单矿物样。 （二）数据分析 1岩矿鉴定（rock and ore detrmination） 围岩薄片，透明矿物 矿石光片，不透明矿物,8,2.矿物微量元素分析（microelemet analysis） (1)原理 性质相近的元素，在某种地质-物化条件下，呈类质同象共生于某种矿物中；当这种矿物被另一种地质-物化条件所改造，共生元素则分离。 例如：内生热液黄铁矿（pyrit）：（Co,Ni,Fe）（Se,S）2，当暴露到地表氧化时其性状不同： Se0 (+0.74V) Se4+ S0 (+0.53V) S4+ (SO42- )迁移FeS2 于

3、水盆地， 还原为沉积型黄铁矿，则贫Se。 所以，热液型FeS2中e比值小；沉积型FeS2中e比值大。,9,（2）应用 不同成因的黄铁矿，其微量元素参数不同，以此为矿床成因判别提供一个方面的依据,10,11,各类岩石的硫同位素组成,12,13,氧同位素PDB与SMOW标准间的换算公式： 18O（SMOW ， ）= 1.030818O（PDB， ）+ 30.08 （奥尼尔，1972） （，）= 1.0365（PDB，）+ 30.5 （涂光炽等，1987） 矿物结晶时流体水的18（SMOW，）值计算（为分馏常熟）： 1000ln= A106T2 + B 1000ln=18（，矿物）18（，水 ） 1

4、8（，矿物）18（，水）= A106T2 + B 石英 水： 1000ln= 3.38106T2 3.40 （克莱顿，奥尼尔，1972）,14,石英及其形成时热流体的18O（smow,） （引自朱训德兴斑岩铜矿）,15,16,内蒙古赤峰红花沟金矿田成矿流体 - 18o判别,广西南丹芒场锡多金属矿田成矿流体 - 18o判别,17,18,碳-氧同位素组成图解 （综合资料） A.深源碳酸盐；B.淡水碳酸盐；C.海相碳酸盐,19,（5）硅同位素 自然界：28Si 92.27%，29 Si 4.68%，30 Si 3.05%（班布里奇和尼尔，1950） 蒂利斯（1961）将硅酸盐与碳酸钠混合熔融提取硅。

5、发现30Si / 28Si的比值总变化约5。并建立“天然元素硅同位素比值”（图6-4）。可知，辉长岩、玄武岩较花岗岩明显富含轻硅。,图6-4 天然物质的硅同位素组成 30Si（） （据蒂利斯，1961）,20,蒂利斯（1961）研究条带状伟晶岩体： 长石30Si（） = 0.6 2.7，由边缘向核部，其值增加。 作为坐标系，SiO（30Si-18O）同位素组成分析，将会大大改善30Si（）的单一使用的效果。,21,（6）氮同位素 氮是大气圈及生物圈的重要组分，与生物、农业、土壤、环境等有密切关系。99%的N2富存于大气圈及部分溶解于海水中。 大气圈：14N占99.64%，15N占0.36%（尼

6、尔，1950）。 15N / 14N = 0.0036。15N（）参考值（图6-5）： 火成岩1631；地下水025；大洋水810；土壤4.417.0；植物1022；石油和煤015；天然气4545；地外物质一般40100；月岩190125；陨石326973；火星大气770300（海盗号Viking火星登陆测）。 肯尼卡特等（Kennicutt et al.），1992年表明，叶绿素与植物整体15N存在线性关系： 15N植物 = 1.3015N叶绿素 0.40,22,图6-5 某些含氮物质的氮同位素组成（以大气氮为标准） （引自霍夫斯，1973）,23,24,25,26,27,28,锶初始比值与

7、地质年代 的相关关系,29,（9）钕同位素SmNd法测年 钐-钕年龄原理： Sm-Nd同为稀土元素，化学性质极近相同，在区域变质、气液交代、地表风化中，子体与母体同位素比值保持稳定。测年结果精确，代表成岩年龄。 自然界：147Sm占钕同位素全部的15.07%，为放射性同位素。经衰变为143Nd，丰度12.20%；144Nd，在年龄计算中，23.87%用作比值基础。 147Sm 143Nd + 运用液体闪耀及数法测得147Sm衰变常数： = 6.54 10-12年-1；= 1.060 1011年 Sm-Nd法等时线公式： 143Nd 143Nd 147Sm = + （et - 1） 144Nd 144Nd 0 144Nd 在已知的衰变常数中，Sm的速率最低。因此，Sm-Nd法较适合测定古老变质岩、陨石、月岩等的年龄。 Sm-Nd法的取样、作图及计算方法与Rb-Sr法相同。,30,31,盐度-压力-温度图解 T = TH +