碳、氢、氧、硅同位素特征

分别统计了太行山中、北段不同构造部位产出的17个金、银多金属矿床39件碳、氢、氧、硅同位素数据(表4-6)发现，经测温后计算了δ¹⁸O_H2O值，其平均值值域为-5.6‰～7.62‰，大部分低于标准岩浆水δ¹⁸O_H2O+5‰～10‰;δD_SMOW值为-115‰～-64‰，多数接近标准岩浆水δD_SMOW-40‰～-80‰分布区间;将氢氧同位素值投点于δD-δ¹⁸O坐标图(图4-3)上，可见该矿床氧同位素投点均在原生岩浆水附近，而远离大气水和变质水，表明氢、氧同位素均支持本区金、银多金属矿的成矿溶液主要来自岩浆水，但也有大气水的加入。此特征也与河北的张宣幔枝构造、冀东幔枝构造成矿区各矿床情况十分相近(王宝德，2003)。

图 4-3 太行山中、北段段金、银多金属矿床 δD-δ18OH2O组成图

5个矿床8件石英中流体包裹体CO₂的δ¹³C_PDB值为-4.9‰～-3.5‰表明，太行山中、北段金、银多金属矿床碳同位素属于地幔射气或岩浆来源范畴。

表 4-6 太行山中、北段氢、氧同位素测定平均值

注:括号内数字为样品数。

根据丁悌平等(1994)和郑永飞等(2000)及Douthitt(1982)的研究资料，可综合出不同岩石类型的硅同位素δ³⁰Si值的分布情况。如炭质球粒陨石的21个δ³⁰Si数据的分布范围为-1.1‰～0‰，平均值为-0.5‰;玄武岩样品的24个δ³⁰Si数据的范围为-1.0‰～-0.3‰，平均值为-0.63‰;玄武安山岩和辉长岩样品各5个δ³⁰Si数据的分布范围分别为-0.7‰～-0.2‰和-0.9‰～-0.3‰，平均值均为-0.5‰;花岗岩样品的50个δ³⁰Si数据的范围为-0.4‰～0.4‰，平均值为-0.12‰;石英岩和石英砂岩的13个δ³⁰Si数据范围为-0.2‰～0.2‰，平均为0;粘土岩(以高岭石为主)按成因不同变化范围也不同，其中，沉积型粘土岩样品的6个δ³⁰Si数据的分布范围为-1.2‰～-0.1‰，平均为-0.52‰;风化型粘土岩样品的3个δ³⁰Si数据的范围为-1.9‰～-1.0‰;热液型粘土岩样品的3个δ³⁰Si数据的范围为-0.1‰～0.1‰;热泉口硅华的δ³⁰Si多偏负值，变幅大，为-3.4‰～0.2‰;马里亚纳海槽海底黑烟囱硅质沉积物的δ³⁰Si均为负值，变幅也较大，为-3.1‰～-0.4‰。研究还表明，变质作用对硅同位素无分馏作用，对判断原岩有重要价值。热液成因的石英脉体的硅同位素与热液中硅质的来源有关，是成矿物质的良好指示剂。

太行山中段7个矿床δ³⁰Si值域为-0.1‰～0.3‰(表4-7)，平均为0.08‰，与中国及北美花岗岩硅同位素组成具有相似性，说明该区燕山期岩浆活动可能提供了一定数量的硅。

表 4-7 太行山中、北段金、银多金属矿床硅同位素分析结果