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小秦嶺-熊耳山地區金礦稀有氣體(He、Ar)同位素特征

在小秦嶺及熊耳山地區***獲得17件Ge同位素的測試數據(本文作者,1997;王義天,2002),樣品包括了本區三類金礦類型和六個金礦床(表5-10、5-11),王義天的樣品采自小秦嶺(石英脈型金礦)的中深部坑道中,本文的樣品則主要采自熊耳山地區金礦的地表或淺部坑道中。

表5-10 熊耳山地區金礦稀有氣體同位素分析結果(wB)

根據王義天的研究(表5-11),小秦嶺石英脈型金礦的R/Ra變化範圍在(0.29~1.8)Ra之間,高出地殼Ge同位素比值1~2個數量級,指示了成礦流體中有地幔Ge,但又比地幔Ge值相對偏低,說明成礦流體中殼源Ge的普遍存在,因此小秦嶺石英脈型金礦的成礦流體中Ge同位素是地幔和地殼兩種來源的混合物。在Ge同位素組成圖上(圖5-15)數據點均落在地幔區和地殼區之間靠近地幔區的過渡區內,但所有數據又明顯分在兩個區,其中樣品1、5、6、7接近地幔區,樣品2、3、4則相對偏離較大,更靠近地殼區,1、5、6、7號樣采自第Ⅱ成礦階段,2、3、4號則采自第Ⅲ成礦階段。以上表明,小秦嶺石英脈型金礦早期以地幔物質為主,隨著成礦從早期向晚期的變化,地殼來源的物質逐漸增加。在Ge-Ar關系圖上(圖5-16),進壹步表明小秦嶺石英脈型金礦的成礦流體主要來自地幔,只是隨成礦作用的進行,成礦流體主要向地殼方向演化。

Ge同位素示蹤結果與C、Pb、S等同位素所揭示的結果是壹致的。

表5-10列出了熊耳山地區5個不同類型金礦Ge同位素組成,除北嶺金礦Ge值明顯屬於地殼成分外,其余主要是殼幔混合的產物(w(3Ge)/w(4Ge)=0.184~1.23)。北嶺等金礦屬構造蝕變巖型,多生成於與構造有關的開放系統中,成礦流體中天水等加入得較多,其他同位素(C、G、Pb、S)等也具有相似的特征。同時石英作為壹個對Ge同位素保存最差的礦物,或稱“漏Ge礦物”(胡瑞忠,1997),所測Ge同位素值本身就低,也是壹個原因。

表5-11 小秦嶺中深部含金石英脈He、Ar同位素組成分析結果(wB)

圖5-15 小秦嶺中深部含金石英脈Ge同位素組成分布圖(數據點號同表5-11)

圖5-16 小秦嶺中深部含金石英脈Ge-Ar同位素組成分布圖(數據點號同表5-11)

但是仍需要說明的是,表5-10的數據是我國早期階段(1997)的測試結果,對比表5-10和表5-11即可看出近期測試與早期的測試有明顯的差別。