Mantle-derived gaseous components in ore-forming fluids of the Xiangshan uranium

The Xiangshan U deposit, the largest hydrothermal U deposit in China, is hosted in late Jurassic felsic volcanic rocks although the U mineralization post dates the volcanics by at least 20 Ma. The mineralization coincides with intrusion of local mantle-derived mafic dykes formed during Cretaceous crustal extension in South China. Ore-forming fluids are rich in CO2, and U in the fluid is thought to have been dissolved in the form of UO2 (CO3)22− and UO2 (CO3) 34− complexes. This paper provides He and Ar isotope data of fluid inclusions in pyrites and C isotope data of calcites associated with U mineralization (pitchblende) in the Xiangshan U deposit. He isotopic compositions range between 0.1 and 2.0Ra (where Ra is the 3He/4He ratio of air=1.39×10−6) and correlates with 40Ar/36Ar; although there is potential for significant 3He production via 6Li(n,α)3H(β)3He reactions in a U deposit (due to abundant neutrons), nucleogenic production cannot account for either the 3He concentration in these fluids, nor the correlations between He and Ar isotopic compositions. It is more likely that the high 3He/4He ratios represent trapped mantle-derived gases. A mantle origin for the volatiles of Xiangshan is consistent with the δ13C values of calcites, which vary from −3.5‰ to −7.7‰, overlapping the range of mantle CO2. The He, Ar and CO2 characteristics of the ore-forming fluids responsible for the deposit are consistent with mixing between 3He- and CO2-rich mantle-derived fluids and CO2-poor meteoric fluids. These fluids were likely produced during Cretaceous extension and dyke intrusion which permitted mantle-derived CO2 to migrate upward and remobilize U from the acid volcanic source rocks, resulting in the formation of the U deposit. Subsequent decay of U within the fluid inclusions has reduced the 3He/4He ratio, and variations in U/3He result in the range in 3He/4He observed with U/3He ratios in the range 5–17×103 likely corresponding to U concentrations in the fluids b0.2 ppm.

织金新华磷矿成矿作用的微束分析研究

海相沉积磷块岩的成因研究，经历了一百多年的历史，学者先后提出了多种成因假说。但至今，沉积磷块岩的成因仍然是一个有争议的问题，尤其是对于具体的磷矿床，不同学者往往会有重要分歧。 沉积磷块岩之所以存在着多种成因假说之间的争议，存在着成磷机制的重要分歧，相当重要的原因就在于，大量宏观上的有关含磷岩系时空分布规律、沉积盆地岩相古地理景观、矿石微量元素、稀土元素地球化学和同位素地球化学等等研究的同时，缺少对含磷岩系磷酸盐组分内部结构微观上的深入解剖。由于许多磷灰石，不管是生物成因，或者是化学成因，或者是胶体化学成因，它们通常以（超）微细粒集合体的形式产出，偏光显微镜下都呈均质特征。所以，磷块岩成因研究必须引入现代先进的测试分析手段。 本文选择电子探针（EPMA）和分析型电子显微镜(AEM)，以织金新华磷矿为研究对象，研究磷酸盐组分的成因类型、各类型磷酸盐组分的微区成分、显微结构、磷酸盐的沉积富集形态及其精细至纳米级的精细结构，在此基础上讨论新华磷矿的成矿机制。 依据电子探针的背散射电子成像、扫描二次电子成像和微区成分分析的研究结果以及分析型电子显微镜的透射电子成像分析、选区电子衍射分析和微区能谱成分分析的研究结果，将织金新华磷块岩的磷酸盐组分划分为下列四种类型：碎屑磷灰石、无定形磷酸盐组分、生物屑磷灰石和球粒状磷酸盐。不同类型的磷酸盐具有不同的（超）显微结构，具有不同的成因过程。这种成因分类，突破了以往磷块岩岩石学研究中将胶磷矿当作新华磷矿磷酸盐唯一的产出形式的局限，是研究其成矿作用的重要基础。 利用分析型电子显微镜对碎屑磷灰石的超显微结构的研究获得氟磷灰石的单晶电子图像。研究结果表明：氟磷灰石晶形完美，呈假六方粒状。单晶大小多为60纳米至160纳米。碎屑磷灰石是氟磷灰石晶体的集合体。集合体内部各晶体的结晶取向杂乱无章，是早期化学结晶形成的氟磷灰石晶体，后期在沉积盆地靠表面的物理吸附形成碎屑团粒，再在成岩过程中遭受挤压形变。 分析型电子显微镜的超显微结构研究得到无定形磷酸盐组分内部残留的生物胞内磷灰石质点的透射电子图像，显示胞内磷灰石质点呈浑圆粒状，大小仅为10纳米左右，代表成矿生物聚磷的最原始形式。 本文研究认为：织金新华磷矿是多种成矿因素综合作用的结果，不同类型的磷酸盐组分具有不同的成因过程： 1．组成碎屑磷灰石的氟磷灰石形成于化学结晶作用，可能与Rodinia超大陆裂解有关的洋底热水作用有关。热水作用为上升洋流提供了溶解态的磷和超微细粒氟磷灰石晶体。在矿区半封闭的沉积环境下，上升洋流携带来的超微细粒氟磷灰石单晶团聚成35微米至300微米的碎屑团粒，经沉淀和成岩期挤压固结形成磷灰石碎屑。 2．无定形磷酸盐组分的形成与生物成磷作用有明显的联系。本文发现，无定形磷酸盐组分主要由生物磷灰石和有机生物残留物组成。海水中磷化的微生物群落沉降到水体底层，实现海水中的溶解态磷向沉积物的迁移固定。在成岩作用早期发生了初步的磷的富集，无定形磷酸盐组分内部形成生物磷灰石集合体，最大约200纳米，最小40纳米，多数约100纳米。它是纳米生物磷灰石的多晶集合体，呈不规则粒状分布于残留干酪根内部；成岩期的磷酸盐化作用直接发生在无定形磷酸盐组分的内部，形成富磷酸盐的微细丝状、网状物，它们就是磷灰石团簇。磷灰石团簇由小于300纳米的不规则磷灰石团块组成，具有纳米微晶结构。成分上，常共生有少量的泥质、硅质和氢氧化铁。 3．生物屑磷灰石直接形成于生物成矿作用，是生物结构的磷酸盐化。 4．球粒状磷酸盐组分内核代表海底沉积的磷质淤泥，成分与微观结构均较为复杂多样，是成矿微生物的聚磷沉积作用和成岩作用早期磷酸盐化的产物，在固结之前经水动力作用抛到海水中成球粒；壳层是在内核处于悬浮状态下在海水中吸附热水化学结晶的（超）微细粒氟磷灰石晶体形成的，具有与碎屑磷灰石相同的成分和结构。 对于织金新华磷矿，化学结晶、物理吸附沉积形成的碎屑磷灰石是最稳定、最基本的成矿方式，但仅形成贫磷矿石。当有生物成磷作用叠加时，矿石才能得到进一步的富集。

湖南芙蓉锡多金属矿床成矿流体地球化学研究

锡的分布和成矿作用通常与花岗岩浆作用具有十分密切的联系。以往研究表明锡矿化与高度分异的S型花岗岩或陆壳改造型花岗岩具有密切的成因联系，但近年来随着大量与A型花岗岩有关的锡矿床的发现，人们开始关注A型花岗岩与锡成矿关系的研究。相对于与S型花岗岩有关的锡矿床来说，与A型花岗岩有关的锡矿床成成矿机理的研究积累少，研究程度相对较低。 湘南地区位于南岭多金属成矿带中部，是我国华南地区重要的有色金属成矿带。近年来在该成矿带上新发现的芙蓉超大型锡多金属矿床为世界瞩目，该矿床的形成与骑田岭花岗岩具有密切的时空关系。近年来研究显示骑田岭花岗岩具有A型花岗岩的特征。本文以芙蓉超大型锡多金属矿床和相关的骑田岭岩体为研究对象，在前人研究的基础上，运用岩石学、矿物学、流体包裹体、微量元素和稳定同位素地球化学等理论和方法，对芙蓉锡矿成矿流体的地球化学特征及其演化机制进行了系统的研究，并在此基础上探讨了骑田岭花岗岩体与芙蓉锡矿间的成因联系和芙蓉锡矿的成因机制。论文取得的主要认识包括以下几个方面： 1. 运用矿物学、岩石化学、微量元素地球化学以及同位素地球化学方法，进一步证实了骑田岭花岗岩体具有A型花岗岩的特征，总体具有偏铝质-弱过铝质、高硅富碱高钾的地球化学特征，早晚两期花岗岩具有同源岩浆演化特征，属于A2型花岗岩。同位素地球化学数据显示花岗岩体具有EMII型富集地幔的特征，形成于华南大陆地壳拉张减薄的构造环境，成岩过程中有地幔物质加入。 2. 通过对矿石矿物组构和成分的岩矿鉴定、扫描电镜和电子探针分析，确定了芙蓉锡多金属矿床原生夕卡岩形成于较氧化的环境，成岩作用主要与早期侵入的角闪石黑云母花岗岩密切相关，锡主要以Sn(IV)进入夕卡岩的造岩矿物晶体内。退蚀变夕卡岩、云英岩和蚀变花岗岩矿化为锡成矿主阶段，三种矿化类型的成矿流体具有相似的地球化学性质，即富Cl、Ti和Sn的特征，而锡石硫化物型矿石形成于成矿晚阶段。 3. 运用流体包裹体地球化学理论和方法以及激光拉曼分析技术，揭示了芙蓉锡矿的成矿流体组成、形成的物理化学条件和演化特征。芙蓉锡多金属矿田成矿流体为CO2-CH4-CaCl2- NaCl-KCl不混溶体系，成矿过程中发生流体不混溶作用。芙蓉锡矿成矿流体盐度为0~50.63 wt%NaCl eq.，密度为0.31~1.12g/cm3，主成矿阶段热液流体的均一温度主要集中在300-450℃，流体压力为179-1800bar，成矿晚阶段锡石硫化物型矿石中均一温度主要集中在150~300℃，流体压力为400-600bar。成矿流体特别是主成矿阶段的流体成矿过程中普遍发生了沸腾现象。从主成矿阶段到成矿晚阶段、矿化期后，热液流体盐度呈降低的趋势，流体成分也从含CO2、CH4的CaCl2-NaCl-KCl-H2O水溶液体系转化为不含CO2的简单NaCl-KCl-H2O水溶液体系。 4. 通过分析主要矿化类型矿石中脉石矿物的稀土元素和稳定同位素特征，揭示了成矿流体来源。研究表明芙蓉矿床成矿期热液脉石矿物的稀土元素地球化学和稳定同位素地球化学显示了与本区花岗岩具明显的相似性，骑田岭黑云母花岗岩形成过程中分异出的岩浆期后热液应是芙蓉矿床成矿流体的主要来源，成矿过程中有少量经过深循环的大气降水加入。 5. 在总结前人研究成果的基础上，综合上述研究，探讨了骑田岭花岗岩体与芙蓉锡矿间的成因联系和芙蓉锡矿的成因机制。本文认为骑田岭岩体中黑云母花岗岩与Sn成矿具有密切的成因联系，芙蓉锡矿田的成矿流体主要来源于黑云母花岗岩岩浆结晶期后分异出的富Cl和Sn的热液流体。芙蓉锡矿成矿流体中锡主要呈Sn(II)与氯离子形成亚锡氯络合物进行迁移，低温的大气降水与高温的岩浆热液流体混合，导致流体体系温度、盐度、压力的降低和富CO2相流体的分离（CO2去气作用），流体的氧逸度升高，使得Sn(II)与氯离子形成亚锡氯络合物解体，Sn(II)被氧化成SnO2并发生沉淀作用。这种流体的混合作用是导致锡石沉淀的最有效的机制。

香花岭锡多金属矿床同位素年代学及地球化学

华南地区中生代地壳拉张、岩石圈伸展减薄与大规模成岩成矿作用的时代分布格局和地球动力学背景一直是国内外关注的重要科学问题。富碱侵入岩及其有关的成矿作用是伸展构造的直接表现之一。近年来的研究发现，南岭中段花山－西山－香花岭－骑田岭NE向的花岗岩带为一中晚侏罗世形成的具有高εNd(t)和低Nd模式年龄的富碱侵入岩带，并伴有大规模的钨锡多金属成矿作用，是研究大规模地壳拉张、岩石圈伸展减薄与该区大规模的钨锡多金属成矿作用的耦合关系及其深部动力学机制的理想对象。本文以香花岭地区花岗岩及其有关的钨锡多金属矿床为研究对象，运用岩石学、元素地球化学、同位素地球化学等方法手段，对香花岭矿区花岗岩的成因和形成构造环境、成矿物质与成矿流体的来源、成矿年代学及成岩成矿的地球动力学背景等方面进行了系统研究，并初步建立了该矿的成矿模式。论文主要获得以下认识： （1）通过对香花岭矿区癞子岭和尖峰岭岩体的主、微量元素及Sr、Nd同位素研究，查明上述两个岩体均具有高硅、富碱及成矿元素，富LILE及Zr、Ga等部分高场强元素(HFSE)，贫Ca、Mg，P，Eu，较高的εNd及较低的Nd模式年龄等特征，具有相同的岩浆源区，属于后造山背景下形成的铝质A型花岗岩（A2型），具有壳、幔混合来源。 （2）利用白云母Ar-Ar同位素定年手段对香花岭锡多金属矿床、香花铺钨多金属矿床及尖峰岭云英岩型锡多金属矿床进行了成矿年代学研究，并首次对该矿的矿石矿物－锡石进行了U-Pb同位素定年。结果表明，香花岭地区钨锡多金属矿床的成矿时限为154-161 Ma，与矿区花岗岩黑云母K-Ar年龄相一致，并与区域主要钨锡矿床的形成时间一致。 （3）微量元素、稀土元素及同位素地球化学的研究表明，香花岭锡多金属矿床与矿区花岗岩具有密切的成因联系，矿区花岗岩不仅为该区成矿作用提供热动力和介质条件，而且为成矿作用提供了主要的物源。此外，矿区内的赋矿地层可能提供了部分成矿物质。早期成矿流体以岩浆水为主，晚期有大量大气降水的加入。 （4）对香花岭锡多金属矿床锡的超常富集机制作了初步探讨，认为该区锡的超常富集可能归功于如下几个因素：首先，富含F等挥发分的花岗岩浆高度分异演化出富含挥发分及成矿元素的超临界流体，成矿流体在流经赋矿地层时萃取了其中的部分成矿元素；其次，伴随着围压的不断降低，成矿流体发生了沸腾及连续的去气作用，导致了成矿流体的高度浓缩，当流体达到饱和或过饱和时，成矿元素沉淀成矿；最后，早期形成的矿床进一步受到后期的叠加改造，从而形成该区高品位的锡矿石。 （5）根据上述研究，香花岭锡多金属矿床与矿区花岗岩具有密切的时间、空间及成因联系，二者应为同一构造背景下形成的产物。结合区域上的研究，香花岭矿区的成岩成矿作用与南岭中段同时代的其他钨锡多金属矿床具有相同的地球动力学背景。这种构造背景可能与该区中－晚侏罗世构造体制转换，地壳拉张－岩石圈伸展减薄背景下，软流圈地幔上涌及发生壳、幔相互作用密切相关。 （6）初步建立了香花岭锡多金属矿床的成因模式：在该区中晚侏罗世大规模地壳拉张、岩石圈伸展减薄背景下，地幔物质上涌到中下地壳，发生壳幔相互作用，形成壳幔混合的花岗岩浆。花岗岩浆经充分分异演化，形成富含挥发分和成矿元素的一种具超临界性质的成矿流体。成矿流体在上升过程中随着围压的不断降低，发生了连续的去气作用，使得成矿流体高度浓缩并沿有利的构造部位成矿，并在后期受到改造、叠加等成矿作用，以至于形成了该区最富的锡矿床。

浙江省矾山明矾石矿床地球化学特征兼论中生代成矿体系

矾山明矾石矿床位于江山－绍兴深断裂南东侧，海西印支褶皱带的南东侧，中国板块东南构造区与太平洋板块的交接处，属于中国板块东南构造区。该矿床产在矾山破火山口内，是一个超大型明矾石矿床，同时矿床中的钒、镓含量也达到了综合利用的品位。该矿床研究程度低，缺少地球化学特征研究。因此，本次工作系统研究了该矿床常量元素、微量元素、稀土元素、硫和铅同位素地球化学特征。本次对明矾石矿床的研究获得以下几点初步认识： 1：成矿物质来源于火山岩。矿区火山岩中的K、Al、Na等矿石元素含量明显比其他地区高，并且从围岩→矿化围岩→矿石呈明显的富集趋势。稀土资料和铅同位素资料也都表明成矿物质来源于中生代火山岩。 2：V、Ga含量达到了综合利用的品位。微量元素资料表明，矿石中V平均含量为211.6ppm，Ga平均含量为16.78ppm，都大于地壳丰度，尤其是V远大于地壳丰度；同时发现，成矿时V以V¬5＋形式通过与Al3＋发生类质同像进入明矾石晶格，而矿石中Ga含量除与Al3＋外还与Fe3＋含量有关。 3：明矾石的稀土元素地球化学特征比较复杂。根据δEu值不同可分为三类： Eu弱负异常型，Eu弱正异常型和Eu强正异常型。影响稀土元素分布的因素主要为成矿原岩中富含碱性长石和成矿时的氧逸度和温度，另外矿石结构（如孔隙度）对稀土元素分布也有影响。研究表明，矿石稀土配分模式为轻稀土富集型，与火山岩基本一致。 4：硫同位素研究发现，黄铁矿的δ34S值为1.9～3.2‰，明矾石的δ34S值为13.62～16.02‰，后者明显大于前者。本次研究认为黄铁矿的δ34S值代表当时的岩浆源硫，而明矾石较大的δ34S值为岩浆硫经过同位素分馏的结果。铅同位素研究发现，明矾石矿石的206Pb/204Pb＝17.963～18.606，207Pb/204Pb＝15.439～15.672，208Pb/204Pb＝38.405～38.796。通过与中生代火山岩和基底变质岩的对比，本次研究认为明矾石的铅源为中生代火山岩来源，与基底变质岩并无直接的来源关系。 5：通过明矾石矿床的地球化学特征研究，结合实际地质特征和前人研究成果，本次研究提出了以下矿床成因：明矾石矿床形成环境为浅成低温氧化环境；成矿物质来源于围岩，成矿所需的硫源为分馏的岩浆硫；矿床形成时期为73～95Ma，比围岩晚10～20Ma；矿床成因为火山热液交代成因。 浙江省中生代火山岩成矿体系主要指受浙江省中生代火山构造、岩浆活动控制的一系列不同类型的矿床组合。成矿体系主要受江绍深断裂带和中生代陆相火山岩控制。前人对成矿体系中的单一矿床研究较多，但是缺少横向对比研究。本次工作主要通过对成矿体系中的两类矿床（金属矿床和非金属矿床）进行对比研究，结合中生代火山岩演化过程，初步探索成矿体系中各类矿床间的联系以及成矿体系与火山岩演变的关系。本次工作取得以下几点初步认识： 1：成矿体系中各类矿床的整体分布受江绍深断裂、温州－镇海大断裂等一些深大断裂控制。各矿床的具体控（容）矿构造都为次级压－压扭性断裂和破火山口构造，其中破火山口构造在成矿过程中占非常重要的作用。 2：成矿体系中各类矿床的成矿温度低，深度浅，为典型的浅成低温矿床。 3：铅同位素资料表明，矿床的铅源为中生代火山岩来源，与基底并无直接联系。氢氧同位素资料表明，各类矿床的成矿流体以中生代大气降水为主，岩浆水占很少部分或并无参与成矿。 4：成矿体系存在明显的成矿成岩时差，金属矿床在12.44～45.6Ma，萤石矿床为25～75Ma，其他非金属矿床为10～20Ma；铅锌（银）金等金属矿床为具有明显的两期成矿特征。

安徽安庆夕卡岩型铁铜矿床地质地球化学及成矿动力学研究

本文对月山岩体和安庆铜矿地球化学、矿床成矿流体、以及成岩成矿地球动力学背景等方面进行了系统研究，主要取得了如下几点认识： 1：月山岩体为燕山早期由壳幔AFC作用形成的富碱闪长岩体。 2：成岩与成矿作用密切相关，夕卡岩可能为接触交代成因。 3：成矿流体属盐水体系，主成矿阶段发生了流体混合作用和沸腾作用。 4：成岩成矿作用发生在拉张或向拉张过渡的背景下。 5：初步建立了安庆铜矿流体演化与成矿模式。

湘南瑶岗仙钨矿床成矿流体地球化学

瑶岗仙钨矿区地处南岭中段，位于加里东隆起带与印支-燕山凹陷带的交汇地带。为了更深入地研究瑶岗仙钨矿成矿流体的性质和演化，在前人工作的基础上，本文结合流体包裹体的岩相学特征及其产出的构造特征，对瑶岗仙钨矿流体包裹体进行了显微测温和激光拉曼探针分析，从而确定了瑶岗仙钨矿成矿流体的性质，并进一步探讨了其成矿物质来源及成矿机制。 对瑶岗仙石英脉型钨矿床的石英、萤石和矽卡岩型钨矿床中石榴子石流体包裹体的岩相学特征研究表明，与成矿有关的包裹体主要有三类：富液相、富气相和含子晶多相包裹体。脉型钨矿床中石英的包裹体均一温度范围 180℃～300℃，盐度为 0.88～6.45 wt% NaCl；矽卡岩钨矿床中石榴子石包裹体均一温度范围为 190～300 ℃，盐度为 0.1～8.95 wt% NaCl，成矿溶液的密度为 0.70～1.05 g/cm3，说明形成两种类型矿床的流体均属中温、低密度、低盐度流体；两类矿床形成的压力为 32～38 MPa，成矿深度为 1～2 km，因此该矿床是在浅成、低压条件下形成的。激光拉曼探针测试表明，石榴石包裹体的气相成分以 H2O 为主，石英中包裹体的气相成分及其相对含量为 H2O＞CO2＞CH4＞N2＞H2S。由此说明，从矽卡岩型白钨矿阶段到石英脉型黑钨矿阶段，成矿流体中不断有 CH4、CO2和H2O 等挥发份的加入，此时的流体是一种介于岩浆与热液之间的过渡性流体，具有上部偏液、下部偏浆的特点。 根据前人的研究结果以及矿脉中花岗岩角砾的发现，泥盆系、寒武系岩层在花岗岩浆侵入过程中发生了混合岩化，成为成矿物质来源的基础，而真正的成矿母岩应该是深部的花岗岩体，由此推测“赋矿花岗岩并非成矿源岩”，很可能来自深部母岩浆中熔离出的流体。而 CH4 等还原组分的含量增多，推测也有可能来自相对是还原环境的地幔过渡带或软流圈中。

贵州水银洞卡林型金矿床含金硫化物地球化学与金的赋存状态研究

　　以沉积岩为主要容矿岩石的卡林型金矿，是目前世界上储量最大的金矿类型之一，金“不可见”或其颗粒极细（纳米级）是该类型金矿最重要的特点之一。国内外大量研究已经证实，金主要赋存在含砷黄铁矿中，但金的赋存形式仍然是目前争论的焦点和研究的热点。贵州水银洞金矿床位于灰家堡背斜Au-Hg-Tl矿田的东段，是黔西南地区发现较晚、品位较富（6～18 g/t）的大型（55 t）隐伏卡林型金矿床，并已大规模开采利用，结束了我国卡林型金矿原生矿石不能开发利用的历史。 　　本次研究在系统显微岩相学研究的基础上，采用电子探针（EMPA）背散射电子图像（BSE）、波谱（WDS）和能谱（EDS）分析技术，对水银洞卡林型金矿床原生富矿石中不同类型含砷黄铁矿和毒砂的矿物学、地球化学以及金的赋存状态等进行了较系统的研究，取得的主要认识如下： 1. 水银洞金矿床原生矿石具有去碳酸盐化（Decarbonation）、硅化、硫化物化（Sulfidation）等典型卡林型金矿的热液蚀变特征。原生矿石中的主要载金矿物为含砷黄铁矿，其次为毒砂。 2. 根据含砷黄铁矿和毒砂的形态和结构特征，将含砷黄铁矿分为生物碎屑状含砷黄铁矿、细粒含砷黄铁矿、环带状含砷黄铁矿和细脉状含砷黄铁矿四种类型；毒砂分为板状毒砂和针状毒砂两种类型。毒砂晚于含砷黄铁矿的形成。 3. 电子探针分析表明，含砷黄铁矿中含有较高的Au，一般为300×10-6～3800×10-6，含有As 0.65～14.11 wt%、Sb 0.03～0.12 wt%、Co 0.03～0.08 wt%等元素。毒砂含Au较低，一般为300×10-6～1500 ×10-6。 4. 研究表明，含砷黄铁矿中的As与S含量具有明显的负相关关系，认为As替代S进入含砷黄铁矿和毒砂的结构；Au与As之间不是一种简单的线形正相关关系，而是分布在一个的楔形空间。结合前人的研究结果，认为含砷黄铁矿中的“不可见金”，可能主要以化学结合态金（Au1+）的形式进入含砷黄铁矿和毒砂结构。 5. 金的赋存状态研究表明，水银洞卡林型金矿床发现有两种金的赋存形式：（1）“不可见金”，主要赋存在黄铁矿的含砷环带之中；（2）次显微—显微自然金颗粒（0.1～6μm），主要见于含砷黄铁矿细脉或其集合体。这些自然金颗粒也有两种赋存形式：① 粗粒自然金颗粒（1～6μm），主要分布于早世代粗粒含砷黄铁矿颗粒的表面或晚世代细粒含砷黄铁矿颗粒的边缘，偶见于含Fe碳酸盐矿物的溶蚀空洞中，被解释为热液中的Au局部过饱和的产物；②细粒自然金颗粒（0.1～0.2μm），偶见于早世代粗粒含砷黄铁矿的含砷环带或其溶蚀空洞的边缘，被解释为黄铁矿含砷环带中的Au再溶解过饱和沉淀的产物。 6. 根据原生矿石显微岩相学结构、含砷黄铁矿矿物学与地球化学特征，探讨了含金—砷黄铁矿的形成过程，认为含砷黄铁矿中的Fe，可能主要来源于赋矿围岩中的含Fe碳酸盐矿物（方解石和白云石）溶解而释放的Fe，溶解Fe的硫化物化过程是水银洞卡林型金矿富集成矿的重要机制之一。 7. 结合野外地质观察，认为含Fe碳酸盐赋矿围岩是形成高品位、大型卡林型金矿床最有利的岩性，并提出了与去碳酸盐化有关的碳酸盐脉，是寻找深部隐伏卡林型金矿体的重要找矿标志之一。

云南中甸普朗斑岩铜矿矿床地球化学

中甸格咱地区是在晚三叠世甘孜-理塘洋盆向西俯冲过程中所形成的中甸弧的主弧带，区内岛弧火山活动和岩浆侵入活动均非常强烈，广泛分布有印支期斑岩体，同时发育有众多的与其有关的斑岩型和矽卡岩型矿床或矿点。普朗斑岩铜矿就是近年来在该区发现的一个大型乃至超大型矿床，目前已圈定5个矿化体，7个工业矿体，其中，主矿体探明铜资源量436.5万吨。 本论文主要从区域地质背景、矿床地质特征、元素地球化学、同位素地球化学、流体包裹体地球化学、矿床年代学及成矿机理等角度对普朗斑岩铜矿进行了较为系统的研究，主要获得如下认识： 普朗复式岩体具明显的多次脉动侵入特征，可分为三期：第一期为大面积分布的石英闪长玢岩（部分为二长闪长玢岩），第二期为岩体中心的石英二长斑岩和花岗闪长斑岩，第三期为岩脉状闪长玢岩。岩体具有典型的斑岩铜矿蚀变分带特征，由内向外依次为强硅化带（局部）→钾化硅化带→绢英岩化带→青磐岩化带。 矿化石英二长斑岩的锆石离子探针U-Pb年龄约为226～228Ma；钾化硅化带中黑云母的40Ar-39Ar坪年龄约为210～216Ma；含矿石英脉中辉钼矿Re-Os等时线年龄约为214Ma。 普朗岩体总体显示I型花岗岩类特征，属典型的钙碱性系列岩石。锶、钕、铅同位素特征显示其岩浆源区具有幔源物质（占主要地位）与壳源物质较为均匀混合的特征。金属硫化物的硫、铅同位素特征显示成矿元素与岩体具有密切的亲缘关系。脉石矿物的氢、氧、碳同位素特征和流体包裹体特征显示成矿流体自钾化阶段至网脉状矿化阶段均具岩浆流体特征。 根据不同期次的含矿石英脉中的流体包裹体特征，主要发现有四种流体：高盐度岩浆流体（盐度：34～54wt%NaCl）、含CO2低盐度流体（盐度：2.7～6.4wt%NaCl，XCO2：0.04～0.25）、中等盐度流体（盐度：19～25wt%NaCl）以及低盐度水溶液（盐度：＜10wt%NaCl）。这些流体可能主要是原始岩浆流体演化至不同阶段的产物。 原始岩浆流体可能有两种来源：其一是斑岩侵入过程中自身分异的流体，其二是岩浆房中分异的流体。其中，岩浆房来源的岩浆流体对普朗岩体的蚀变及矿化作用起到了主导性作用。主成矿期金属硫化物的沉淀主要与流体系统开放后因其物理化学条件的变化而产生的流体相分离作用及流体对围岩的蚀变作用有关。