黑龍江地區某銀多金礦床硫同位素組成成因分析

劉 偉

（山東省第一地質礦產勘查院，山東 濟南 250000）

由于黑龍江地區某銀多金礦床屬黑龍江地區銀多金屬礦產出地段，以其獨特的成礦地質條件成為我國東北銀多金礦床的典型代表。黑龍江地區某銀多金礦床地形條件十分復雜，且巖漿活動劇烈。研究區的地質礦物組成特征可以從銀多金礦硫同位素表征推測出來，一些學者早已從此方面入手同時進行了一些研究，在總結了部分學者的研究成果可以發現黑龍江地區某銀多金礦床的硫同位素存在，同時在前人研究基礎上進行更加深入研究。同時隨著黑龍江地區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域各事物的演化特征及具體信息[1]。基于此，為了進一步探究黑龍江地區某銀多金礦床成礦模式，本文根據對黑龍江地區某銀多金礦床的地理位置特點進行了黑龍江地區某銀多金礦床硫同位素組成成因分析。在此基礎上，通過對黑龍江地區某銀多金礦床硫同位素組成成因的詳細分析，為黑龍江地區某銀多金礦床日后的找礦工作指明前進方向。依照對應的黑龍江地區某銀多金礦床控礦構造，結合對黑龍江地區某銀多金礦床找礦預測的分析，運用先進的科學地質勘查手段致力于推進黑龍江地區某銀多金礦床的找礦進程。

1 原生硫同位素組成成因分析

為了探究黑龍江地區某銀多金礦床硫同位素組成成因，保證后續對環境科學研究中硫同位素分子成分的測定結果準確性和測定精度，需要對原生硫同位素進行純化分離處理，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，容易對結果產生干擾的同質異位素及分子成分，如表1所示。

表1 對測定結果產生干擾的同質異位素及分子成分

從表1的測定結果來看，在對多金礦床的硫同位素測定過程中發現對測定結果造成影響因素可大致分為三種成分，這幾類成分會對測試物質造成基質效應，造成測定數據的準確度出現差異[3]。首先要對待測礦物的硫同位素進行純化分離試驗，分離出的物質集中進行濃縮，采用消解法對得到的固體成分進行處理。選用13.5mol/L鹽酸溶液對試樣酸化處理，再使其通過型號為AG 2—X6的陰離子交換樹脂，并在這一過程進行時向陰離子交換樹脂中添加2.0mol/L鹽酸溶液對樹脂洗滌，再加入0.45mol/L硝酸溶液進行洗脫處理，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化為溴化物，并再次將其通過型號為AG 2—X6的陰離子交換樹脂，并向其中添加硝酸與氫溴酸的混合溶液進行二次洗脫，并收集最終得到的硫同位素溶液，在整個純化分離過程中，空白處中的硫同位素含量應當控制在10pg～15pg范圍內。以此，測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

根據原生硫同位素組成成因分析結果，得到黑龍江地區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變質巖系的δ34S 值接近，因此推測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變質巖[4]。基于此，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

結合圖1所示，黑龍江地區某銀多金礦床硫同位素組成成因的δ34S值主要為負值，偏離零。其中，銀多金礦床δ34S值的分布區間為－1.7‰～－8.5‰，均值為-4.81‰；礦區δ34S值的分布區間為-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[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來源，但是由于黑龍江地區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，其硫同位素組成受δ34S∑s、離子強度、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的種類，而這些原子團的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。通過對以往的黑龍江地區某銀多金礦床中的硫同位素組成成因分析中，可以發現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%；蒸發巖硫同位素δ34S的平均值為δ－1.02‰。具有δ34S超鎂鐵巖＞δ34S變質巖＞δ34S玄武巖＞δ34S蒸發巖的特點。由此可以看出，黑龍江地區某銀多金礦床中的硫同位素組成成因隨著成礦作用的進行，形成的硫同位素δ34S值有降低的趨勢。考慮到黑龍江地區某銀多金礦床的成硫環境可能是一種半封閉環境，有深源火山硫的補充。鑒于銀多金礦床下伏各時代地層中均有多層厚大的火山巖層和巖漿巖存在，當地下水溶液流經時，能夠萃取其中的硫組分，成為硫質的主要來源。在主條件下（高氧逸度）熱液沉淀出的硫化物（黃鐵礦）的δ34S值遠低于δ34S∑s，因此在計算熱液礦床中的硫同位素組成時，必須研究成礦的物理化學條件[7]。黑龍江地區某銀多金礦床的共同特點是礦石中的含硫礦物主要以各種硫化物的形式出現，只有在成礦末期時有少量的重晶石等氧化物出現，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。黑龍江地區某銀多金礦床礦石硫同位素組成位于前寒武紀變質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。說明得出黑龍江地區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, 而應屬混合硫的結論[8]。綜上所述，黑龍江地區某銀多金礦床硫同位素組成成因是多因素耦合、臨界過渡和邊緣成礦作用的結果，深部剖面、側向和鄰區是重要的找礦方向。

4 結束語

通過黑龍江地區某銀多金礦床硫同位素組成成因分析，在確保黑龍江地區某銀多金礦床能夠可持續發展的前提條件下，加大針對黑龍江地區某銀多金礦床硫同位素組成成因的勘查力度。通過以上研究，取得了一定的研究成果，能夠為黑龍江地區某銀多金礦床的找礦工作提供良好理論依據。但本文僅對黑龍江地區某銀多金礦床硫同位素組成成因進行分析，存在不足的地方在于對詳細的黑龍江地區某銀多金礦床成礦模式并沒有深入的研究。基于黑龍江地區某銀多金礦床成礦模式這一點，也可以作為黑龍江地區某銀多金礦床未來研究方向。