硫同位素在地球化学异常成因判别中的应用

作     者：席明杰 

作者单位：中国地质科学院 

学位级别：硕士

导师姓名：马生明

授予年度：2009年

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

主      题：δ34S 地球化学异常成因 乌奴格吐山 白乃庙铜 城门山 垦山 

摘      要：地球化学异常成因研究是评价其成矿前景、矿化类型及部署勘查、勘探工作的前提,但是在以往地球化学勘查工作中很少涉及。本文借鉴稳定同位素示踪成矿物质来源的方法和原理,利用内蒙古自治区乌奴格吐山、星山、白乃庙试验区、江西城门山试验区硫同位素组成资料,尝试利用硫同位素组成特征来判断地球化学异常成因,取得了预期成果。 乌奴格吐山试验区硫同位素组成为.1.3‰～+3.2‰;白乃庙试验区硫同位素组成-2.8‰～+13.8‰;城门山试验区硫同位素组成为-0.3‰～+5.7‰;垦山试验区硫同位素组成变化为+3.2‰～+4.3%0。 通过各个试验区Cu矿化体、Cu异常地段硫同位素组成特征对比研究发现,在每个试验区内,与Cu矿化有关的矿化体和异常地段硫的来源基本一致,各试验区矿体及外围围岩中的成矿物质与异常物质组分来自同一源区。对在相同地质作用过程中形成的矿床和异常而言,与其共生的硫同位素组成基本是一致的,说明形成矿床的成矿物质和形成异常的异常组分物质来源基本是一致的,这为利用硫同位素组成特征判断地球化学异常成因提供了依据,同时也证实利用硫同位素组成特征探讨地球化学异常成因是可行的。乌奴格吐山试验区矿体、矿化围岩的成矿物质及外围同岩中异常的组分物质来自下地壳;白乃庙试验区矿体、蚀变带中的成矿物质及外围围岩中异常的组分物质的硫来自地壳深部,并受到了循环地壳和海水的混染;城门山试验区矿体、矿化围岩的成矿物质及外围围岩中异常的组分物质来自下地壳或上地幔;垦山试验区的异常组分物质来自下地壳,且受到后期热液作用的影响。 研究发现,垦山试验区和乌奴格吐山、白乃庙、城门山试验区的硫同位素组成存在明显差异,根据该区硫同位素组成推断该试验区的Cu等多金属地球化学异常是由后期热液作用形成的,从而认为该区不具备形成斑岩型矿床的条件,此前有研究者推断此Cu异常的成因与斑岩矿化有关,由此针对该异常的地质找矿及工作部署应该围绕热液矿床进行,为该区下一步勘查工作部署提供了依据。 本文通过对硫同位素组成特征的探讨,认为硫同位素作可以作为异常成因判断指标应用在矿产勘查阶段,为异常成矿前景评价提供依据,为异常区地质勘查工作部署提供指导,不仅拓展了硫同位素在地质学研究中的应用领域,更重要的是为地球化学异常成矿前景评价提供了有利证据,对提高地球化学勘查应用基础理论水平及找矿效果具有重要意义。