劉 偉

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟(jì)南 250000）

由于黑龍江地區(qū)某銀多金礦床屬黑龍江地區(qū)銀多金屬礦產(chǎn)出地段，以其獨(dú)特的成礦地質(zhì)條件成為我國(guó)東北銀多金礦床的典型代表。黑龍江地區(qū)某銀多金礦床地形條件十分復(fù)雜，且?guī)r漿活動(dòng)劇烈。研究區(qū)的地質(zhì)礦物組成特征可以從銀多金礦硫同位素表征推測(cè)出來(lái)，一些學(xué)者早已從此方面入手同時(shí)進(jìn)行了一些研究，在總結(jié)了部分學(xué)者的研究成果可以發(fā)現(xiàn)黑龍江地區(qū)某銀多金礦床的硫同位素存在，同時(shí)在前人研究基礎(chǔ)上進(jìn)行更加深入研究。同時(shí)隨著黑龍江地區(qū)某銀多金礦床的不斷勘探，目前硫同位素組成成因分析可用于探究不同領(lǐng)域各事物的演化特征及具體信息[1]。基于此，為了進(jìn)一步探究黑龍江地區(qū)某銀多金礦床成礦模式，本文根據(jù)對(duì)黑龍江地區(qū)某銀多金礦床的地理位置特點(diǎn)進(jìn)行了黑龍江地區(qū)某銀多金礦床硫同位素組成成因分析。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)黑龍江地區(qū)某銀多金礦床硫同位素組成成因的詳細(xì)分析，為黑龍江地區(qū)某銀多金礦床日后的找礦工作指明前進(jìn)方向。依照對(duì)應(yīng)的黑龍江地區(qū)某銀多金礦床控礦構(gòu)造，結(jié)合對(duì)黑龍江地區(qū)某銀多金礦床找礦預(yù)測(cè)的分析，運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)地質(zhì)勘查手段致力于推進(jìn)黑龍江地區(qū)某銀多金礦床的找礦進(jìn)程。

1 原生硫同位素組成成因分析

為了探究黑龍江地區(qū)某銀多金礦床硫同位素組成成因，保證后續(xù)對(duì)環(huán)境科學(xué)研究中硫同位素分子成分的測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性和測(cè)定精度，需要對(duì)原生硫同位素進(jìn)行純化分離處理，以此將硫同位素中的干擾離子清除[2]。在銀多金礦床原生硫同位素組成成因分析中，容易對(duì)結(jié)果產(chǎn)生干擾的同質(zhì)異位素及分子成分，如表1所示。

表1 對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生干擾的同質(zhì)異位素及分子成分

從表1的測(cè)定結(jié)果來(lái)看，在對(duì)多金礦床的硫同位素測(cè)定過(guò)程中發(fā)現(xiàn)對(duì)測(cè)定結(jié)果造成影響因素可大致分為三種成分，這幾類成分會(huì)對(duì)測(cè)試物質(zhì)造成基質(zhì)效應(yīng)，造成測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度出現(xiàn)差異[3]。首先要對(duì)待測(cè)礦物的硫同位素進(jìn)行純化分離試驗(yàn)，分離出的物質(zhì)集中進(jìn)行濃縮，采用消解法對(duì)得到的固體成分進(jìn)行處理。選用13.5mol/L鹽酸溶液對(duì)試樣酸化處理，再使其通過(guò)型號(hào)為AG 2—X6的陰離子交換樹(shù)脂，并在這一過(guò)程進(jìn)行時(shí)向陰離子交換樹(shù)脂中添加2.0mol/L鹽酸溶液對(duì)樹(shù)脂洗滌，再加入0.45mol/L硝酸溶液進(jìn)行洗脫處理，并采集最終形成的硫同位素溶液。第二步，再將處理后得到的硫同位素溶液轉(zhuǎn)化為溴化物，并再次將其通過(guò)型號(hào)為AG 2—X6的陰離子交換樹(shù)脂，并向其中添加硝酸與氫溴酸的混合溶液進(jìn)行二次洗脫，并收集最終得到的硫同位素溶液，在整個(gè)純化分離過(guò)程中，空白處中的硫同位素含量應(yīng)當(dāng)控制在10pg～15pg范圍內(nèi)。以此，測(cè)定銀多金礦床硫同位素具體分子組成成分。

2 銀多金礦床硫同位素組成成因要素

根據(jù)原生硫同位素組成成因分析結(jié)果，得到黑龍江地區(qū)某銀多金礦床硫同位素值較高，位于銀多金礦床硫同位素范圍(8.70‰～11.80‰)的高值端，與圍巖花崗巖和前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系的δ34S 值接近，因此推測(cè)銀多金礦床硫同位素組成成因要素主要為熔礦的花崗巖類和前寒武紀(jì)變質(zhì)巖[4]?；诖?，確定銀多金礦床硫同位素組成成因要素。銀多金礦床硫同位素組成成因要素，如圖1所示。

圖1 銀多金礦床硫同位素組成成因要素

結(jié)合圖1所示，黑龍江地區(qū)某銀多金礦床硫同位素組成成因的δ34S值主要為負(fù)值，偏離零。其中，銀多金礦床δ34S值的分布區(qū)間為－1.7‰～－8.5‰，均值為-4.81‰；礦區(qū)δ34S值的分布區(qū)間為-0.7‰～-13.24‰，均值-4.96‰。黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦礦物的δ34S值大致從大到小排列，基本符合硫同位素的分餾效應(yīng)[5]。

3 硫同位素組成成因模式分析

利用銀多金礦床的硫同位素組成可以示蹤成礦的物質(zhì)來(lái)源，但是由于黑龍江地區(qū)某銀多金礦床屬于熱液礦床[6]。因此，其硫同位素組成成因的影響因素十分復(fù)雜，不一定直接反映成礦流體體系的硫同位素組成。成礦熱液體系沉淀硫化物時(shí)，其硫同位素組成受δ34S∑s、離子強(qiáng)度、溫度、氧逸度、pH值等因素所控制，如果δ34S∑s保持不變，熱液中沉淀出硫化物的硫同位素組成主要受氧逸度、pH值的控制，控制了熱液中含硫原子團(tuán)的種類，而這些原子團(tuán)的34S的富集程度不同，以此可得出硫化物中H2S＞HS-＞S2-。在以H2S為主條件下（低氧逸度、低pH值）熱液沉淀出的硫化物（黃鐵礦）的δ34S值等于δ34S∑s；在以HS-、S2-為主條件下（低氧逸度、高pH值）熱液沉淀出的硫化物（黃鐵礦）的δ34S值稍大于δ34S∑s。通過(guò)對(duì)以往的黑龍江地區(qū)某銀多金礦床中的硫同位素組成成因分析中，可以發(fā)現(xiàn)銀多金礦床中硫同位素組成的δ34S值變化范圍較窄（－3.0‰～＋2.61‰），極差僅為5.61‰，平均值為0.05‰。其中，變質(zhì)巖硫同位素δ34S的平均值為0.65%；超鎂鐵巖硫同位素δ34S的平均值為0.71%；玄武巖硫同位素δ34S的平均值為-0.12%；蒸發(fā)巖硫同位素δ34S的平均值為δ－1.02‰。具有δ34S超鎂鐵巖＞δ34S變質(zhì)巖＞δ34S玄武巖＞δ34S蒸發(fā)巖的特點(diǎn)。由此可以看出，黑龍江地區(qū)某銀多金礦床中的硫同位素組成成因隨著成礦作用的進(jìn)行，形成的硫同位素δ34S值有降低的趨勢(shì)。考慮到黑龍江地區(qū)某銀多金礦床的成硫環(huán)境可能是一種半封閉環(huán)境，有深源火山硫的補(bǔ)充。鑒于銀多金礦床下伏各時(shí)代地層中均有多層厚大的火山巖層和巖漿巖存在，當(dāng)?shù)叵滤芤毫鹘?jīng)時(shí)，能夠萃取其中的硫組分，成為硫質(zhì)的主要來(lái)源。在主條件下（高氧逸度）熱液沉淀出的硫化物（黃鐵礦）的δ34S值遠(yuǎn)低于δ34S∑s，因此在計(jì)算熱液礦床中的硫同位素組成時(shí)，必須研究成礦的物理化學(xué)條件[7]。黑龍江地區(qū)某銀多金礦床的共同特點(diǎn)是礦石中的含硫礦物主要以各種硫化物的形式出現(xiàn)，只有在成礦末期時(shí)有少量的重晶石等氧化物出現(xiàn)，成礦溶液具有較低的氧逸度、中等pH值條件，硫化物的δ34S值基本反映成礦溶液的δ34S∑s值。黑龍江地區(qū)某銀多金礦床礦石硫同位素組成位于前寒武紀(jì)變質(zhì)巖的硫同位素組成范圍的高值部分，其含量變化范圍明顯小于沉積巖。說(shuō)明得出黑龍江地區(qū)某銀多金礦床中硫同位素組成成因不是單純的地幔硫或地殼硫, 而應(yīng)屬混合硫的結(jié)論[8]。綜上所述，黑龍江地區(qū)某銀多金礦床硫同位素組成成因是多因素耦合、臨界過(guò)渡和邊緣成礦作用的結(jié)果，深部剖面、側(cè)向和鄰區(qū)是重要的找礦方向。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)黑龍江地區(qū)某銀多金礦床硫同位素組成成因分析，在確保黑龍江地區(qū)某銀多金礦床能夠可持續(xù)發(fā)展的前提條件下，加大針對(duì)黑龍江地區(qū)某銀多金礦床硫同位素組成成因的勘查力度。通過(guò)以上研究，取得了一定的研究成果，能夠?yàn)楹邶埥貐^(qū)某銀多金礦床的找礦工作提供良好理論依據(jù)。但本文僅對(duì)黑龍江地區(qū)某銀多金礦床硫同位素組成成因進(jìn)行分析，存在不足的地方在于對(duì)詳細(xì)的黑龍江地區(qū)某銀多金礦床成礦模式并沒(méi)有深入的研究?；诤邶埥貐^(qū)某銀多金礦床成礦模式這一點(diǎn)，也可以作為黑龍江地區(qū)某銀多金礦床未來(lái)研究方向。