滇西北香格里拉铜厂沟斑岩型钼铜矿成矿热液蚀变与元素迁移富集规律

【研究目的】云南省中甸地区燕山晚期是格咱岛弧最重要的斑岩型Mo多金属成矿时期,本文选择该区铜厂沟大型斑岩型钼铜矿Ⅳ号花岗闪长斑岩体作为研究对象,尝试揭示斑岩体在矿化蚀变过程中元素迁移规律和围岩蚀变与成矿的关系。【研究方法】本文对Ⅳ号花岗闪长斑岩体原岩及不同蚀变带岩分别做了主量、微量及稀土元素分析,运用标准化Isocon方法对主量、微量及稀土元素进行了质量平衡及迁移量计算分析。【研究结果】斑岩体矿化蚀变有钾硅酸盐化、绢英岩化、青磐岩化等,各个蚀变带中主要迁入Si O_(2)、K_(2)O、挥发分等主量元素,大量迁出Na_(2)O;而Al_(2)O_(3)、Ti O_(2)、P_(2)O_(5)等主量元素和Zr、Nb、Hf、Th、Ta等高场强元素及稀土元素迁移活动性差,为惰性组分;Cu、Pb、Zn、Ag等成矿元素和Sb、As指示元素具有大量外迁的趋势,反映岩体外围具有找相关矿种的潜力;绢英岩化带与Mo成矿关系最为密切,其次为钾硅酸盐带;Mo与Cu二者具有不同的沉淀致矿机制,前者主要受“酸碱度转换障”控制,后者受“硅钙面”和“后生构造界面”控制;该斑岩体规模小,Mo背景值低,然其迁入量达3000%以上,约30%岩体为钼矿体,暗示深部岩浆房对成矿贡献巨大。【结论】本次工作为铜厂沟矿床的成矿物质来源、成矿作用研究和找矿勘查提供了地质参考依据。

滇西保山地块金厂河铁铜铅锌多金属矿床硫铅同位素特征与成矿物质来源示踪

滇西金厂河铁铜铅锌多金属矿床位于保山地块北部,是"三江"多金属成矿带内典型矿床之一。对该矿床开展硫铅同位素示踪研究,探讨成矿物质来源,并结合构造背景和成矿时代分析了矿床成矿机制。样品测试结果表明,矿石中硫化物的δ34S值为+2.5‰^+11.1‰,平均值为+5.65‰,硫同位素来源为深部幔源岩浆和岩浆上侵混染壳源物质形成的多种硫源同位素组合;矿石矿物铅同位素组成中206Pb/204Pb为18.167~18.497,207Pb/204Pb为15.668~15.779,208Pb/204Pb为38.554~38.997,铅同位素总体较稳定,显示壳幔混染特征,以上地壳铅为主,可能来源有深部侵入岩浆及赋矿围岩。由矿床成矿物质来源表现出的多源、深源-浅源的特征推测,与成矿有关的中酸性岩体隐伏在区域深部。

滇西北中甸地区铜厂沟斑岩钼铜矿床热液蚀变分带、脉体系统及找矿标志

铜厂沟斑岩型钼铜矿床位于云南中甸地区斑岩成矿带的南端,形成于燕山晚期陆-陆碰撞至造山后伸展构造的转换阶段。文章通过对铜厂沟钼铜矿床蚀变分带特征和脉体穿切关系的详细研究,系统厘定了矿床蚀变类型及空间分布规律,查明了蚀变和脉体系统与矿化的关系。根据矿物组合、蚀变类型等因素,将分为A脉、B脉和D脉3大类,共16种不同的脉体类型。其中,A脉和B脉与成矿关系密切,对钼铜资源量贡献最大。早期的A脉,主要以钾长石化为主,矿化较弱;晚期形成的A脉多发育有黑云母化且与钾长石化蚀变叠加,矿化增强,以石英+黄铁矿+辉钼矿+黄铜矿±钾长石脉为主;B脉主要贡献于辉钼矿矿体的形成,是区内矿化的主要表现形式,且叠加于钾硅酸盐化,形成于钾硅酸盐化向石英-绢云母化的转变阶段;D脉中铜钼矿化明显减弱,属于矿化体外围的脉体,对矿体影响较小。因此,铜厂沟钼铜矿床蚀变分带规律在空间上表现为钾硅酸盐化(石英-钾长石-黑云母化)发育于斑岩体核部,向外依次是石英-绢云母化(石英-绢云母±黄铁矿化),和青磐岩化(绿泥石-绿帘石-碳酸盐岩化),对应的矿化组合分别为辉钼矿-白钨矿-黄铁矿、辉钼矿-黄铜矿-黄铁矿±白钨矿,以及外带的黄铜矿-黄铁矿-辉钼矿,显示出成矿元素由高温向低温变化的规律。铜厂沟斑岩型钼铜矿床的形成与区内燕山晚期伸展作用相伴的大规模构造-岩浆事件相关,源自深部的含矿热液在花岗质斑岩体内形成了脉状、网脉状的辉钼矿化,同时沿断裂带运移并扩散,于碳酸盐岩的接触带部位形成了矽卡岩型的铜钼矿化。因此,有利的构造环境、强烈的蚀变作用、多样的脉体类型导致铜厂沟大型斑岩型钼铜矿床最终形成。

云南中甸地区晚白垩世斑岩型Mo-Cu矿床磷灰石、锆石裂变径迹年代学研究

云南中甸地区位于西南三江铜钼铅锌金多金属矿集区的南端,是一个独具特色的Cu-Mo多金属复合叠加成矿带。本文采用裂变径迹低温热年代学技术对区内晚白垩世铜厂沟、休瓦促、热林成矿斑岩体,进行了锆石、磷灰石裂变径迹分析测试,开展了晚白垩世以来的构造热史演化模拟,揭示了区内构造-岩浆成矿事件及热史演化过程。研究表明,锆石裂变径迹年龄值变化于52±2~96±5 Ma;磷灰石裂变径迹的年龄值变化于15±1~48±3 Ma,总体变化幅度不大,中心年龄与池年龄在误差范围也基本一致。通过锆石、磷灰石的裂变径迹分析,揭示出云南中甸地区自晚白垩世以来主要经历了三个阶段的构造热事件。第一阶段(96~60 Ma),主要为岩浆侵位后快速降温的热史演化阶段;第二阶段(52~39 Ma),为缓慢的降温作用过程;第三阶段(16~15 Ma),揭示了受中新世以来青藏高原隆升造山作用的影响,该区经历了快速降温的地质演化过程。综合锆石裂变径迹、磷灰石裂变径迹的热史反演结果,表明区内晚白垩世典型成矿斑岩体具有相似的隆升过程和剥蚀历史,并获得了剥蚀量与剥蚀速率的定量计算结果,为区内矿床的资源潜力评价及勘查工作提供了科学参考。

滇西保山地块金厂河铁铜铅锌多金属矿床成矿机制——基于流体包裹体和硫、铅同位素证据

滇西金厂河铁铜铅锌多金属矿床位于保山地块北部,是西南“三江”成矿带内已知的大中型矽卡岩型矿床之一,具较高的经济价值及重要科研意义。文章在详细野外地质调查和岩相学观察基础上,对不同成矿阶段、特别是含子矿物的流体包裹体进行了研究,同时结合金厂河矿床S、Pb同位素特征,综合分析金厂河矿床成矿流体和物质的来源与演化,探讨矿床的形成机制。对石英内流体包裹体的研究表明,退化蚀变阶段均一温度为165~335℃,盐度w(NaCleq)为1.1%~9.0%;石英硫化物阶段均一温度为151~266℃,WL型包体盐度w(NaCleq)为1.9%~18.9%,S型包体盐度w(NaCleq)为31.9%~33.5%;碳酸盐阶段均一温度为148~250℃,盐度w(NaCleq)为2.6%~9.9%,各阶段均一温度依次降低,盐度先升高,再降低。拉曼光谱分析显示,流体成分为H2O和极少量N2,新发现了子矿物斑铜矿(Cu5FeS4),流体属H2O-NaCl体系。S、Pb同位素特征对比研究表明,金厂河矿床各成矿阶段内硫同位素分馏已达平衡状态,矿石硫化物的δ34S值能代表成矿流体的S同位素组成,用来限定其氧化-还原环境,δ34S值为+2.5‰^+11.1‰、均值+5.65‰,硫源为深部幔源岩浆硫和地层硫构成的混合硫;Pb同位素硫化物组成显示,富铀铅、略亏损钍铅,铅源以上地壳铅为主,另含有少量深部壳源乃至幔源岩浆铅,属造山带铅特征,且与S同位素研究成果基本一致。综合研究认为,成矿系统氧化-还原环境的变化及流体沸腾作用的发生是主要的成矿机制。

滇西北格咱铜多金属矿集区含矿斑岩、不含矿斑岩与全球埃达克岩对比研究

云南格咱铜多金属矿集区是西南三江构造—岩浆岩带中义敦岛弧的重要组成部分,位于义敦岛弧带的南端,是三江多岛弧成矿带内重要的斑岩-矽卡岩型铜钼多金属矿产地之一。系统整理了区内15个代表性成矿斑岩体768件岩石地球化学数据,依据Cu含量分为含矿和不含矿两类数据,并与全球埃达克岩数据进行对比研究。采用大数据分析方法,计算了不同元素含量对比值,进行投图后获得交叠率较好的图件共14340幅。研究表明:格咱铜多金属矿集区斑(玢)岩体具有全球埃达克岩属性,但又独具特点,具有明显的高钾性特征。与以高钾钙性系列和钾玄岩系列为主的中国东部埃达克岩特征相似,该区斑(玢)岩体具有更高的w(Al_(2)O_(3))/w(Co)、w(Al_(2)O_(3))/w(Mo)值;相对于不含矿岩体,含矿岩体中Ba、V、Ni、Co等元素的含量区间较为集中,且w(Al_(2)O_(3))/w(Mo)值明显偏低,为格咱铜多金属矿集区岩体含矿性的判别研究提供了科学依据。

云南保山金厂河铁铜铅锌多金属矿床S-Pb同位素特征

滇西金厂河铁铜铅锌多金属矿床位于云南省保山地块北部、NS向保山—施甸复背斜与NNW向澜沧江断裂的锐角交汇部位的南部。文章在以往工作的基础上,研究金厂河铁铜铅锌多金属矿床的S-Pb同位素特征,这对分析该矿床成矿物质来源及探究成矿过程具有十分重要的意义。采样及测试结果显示,该矿床硫化物的δ34S值为+2.5‰^+11.1‰,平均+5.65‰,说明矿床硫化物硫的来源为深部幔源岩浆硫和混合硫(复杂硫);共生含硫矿物中富集δ34S的均值为:黄铜矿(+5.65‰)>闪锌矿(+5.38‰)>方铅矿(+3.45‰),表明矿床硫同位素分馏未达到平衡。207Pb/204Pb—206Pb/204Pb、208Pb/204Pb—206Pb/204Pb铅同位素模式图中样品点分布位置及朱炳泉Δβ—Δγ变化范围图解结果表明,该矿床铅同位素主要来源于上地壳,此外和深部岩浆的侵入活动相关。

科马提岩与苦橄岩的区别及对若干晚古生代“科马提岩”的质疑

以往学术界更多的关注科马提岩和苦橄岩的相似性,忽略其差异。通过全数据模式,采集数据库内全球的太古宙科马提岩、后太古宙低/高钛苦橄岩数据,对比三者之间的差异发现,科马提岩更富MgO、Cr、Ni、Cs、Pb、Co和Zn,其次为低钛苦橄岩(除Co和Zn),其余主量、微量元素的含量由高至低依次为高钛苦橄岩、低钛苦橄岩、科马提岩。依据元素间的差异(如Cr/Ga、MgO/Ga、MnO/Zr、Cr/Zr等),采用密度分布函数(Density Distribution)在Matlab软件中绘制出可有效区分3类岩石的等密度判别图,并用该图对若干晚古生代"科马提岩"的岩性重新厘定。结合岩相学和地球化学特征研究表明,晚古生代"科马提岩"中,印度东部为高钛苦橄岩,越南为化学成分与科马提岩类似的低钛苦橄岩,印度拉达克地区为低钛苦橄岩。

滇西保山地块黑牛凹金矿区辉绿玢岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

通过对保山地块黑牛凹金矿区内辉绿玢岩进行LA-ICP-MS原位微区锆石U-Pb定年和岩石地球化学特征分析,获得了辉绿玢岩的成岩年龄为(212.0±4.9)Ma,这一时限与核桃坪矿区内辉绿玢岩成岩时限(195.0±5.3)Ma,以及金厂河矿区辉绿玢岩成岩时限(217.3±5.8)Ma具有一致性,均属晚三叠世。黑牛凹辉绿玢岩具有低SiO2、低MgO及高钾特征,属于钾玄系列。微量元素具有富集轻稀土元素(LREE)、大离子亲石元素(LILE)及亏损高场强元素(HFSE)的特征,暗示其源区为岩石圈地幔。岩石中的Cr、Ni元素含量明显比原始玄武岩浆低,表明岩浆可能经历了橄榄石和辉石的结晶分离作用。Nb、Ta元素具明显负异常,暗示在岩浆上升侵位过程中受到了地壳物质的混染。黑牛凹辉绿玢岩形成的构造背景与区域内金厂河辉绿岩、核桃坪辉绿岩一致,均为板内拉张环境,这可能与古特提斯洋闭合导致保山地块因碰撞而发生的内部拉张、伸展活动有关。

云南铜厂沟斑岩型铜钼矿矿化蚀变过程中成矿元素迁移特征

铜厂沟斑岩型铜钼矿是格咱岛弧燕山晚期Mo多金属成矿作用的典型代表,矿床中与Cu-Mo矿化相关的蚀变作用广泛发育。文章在对该矿床岩相学研究的基础上,选择Ti O2作为蚀变过程中惰性组分、运用Gresens方程对元素迁移进行定量分析。主量元素迁移特征显示在钾硅酸盐化蚀变阶段和石英—绢云母化蚀变阶段中Al2O3、K2O、Na2O、P2O5、SiO2持续迁入,青磐岩化阶段Fe2O3、MgO、CaO迁入富集;微量元素在钾硅酸盐化阶段显示为Mo、Ba、W、Ra、Nb、Ta、LREE元素明显迁入,且Ba、W与Mo的富集有明显的相关性,石英—绢云母化蚀变阶段Pb、Zn富集成矿,青磐岩化阶段Cu富集成矿,铜厂沟斑岩型铜钼矿矿化蚀变与成矿元素迁移特征研究对该区深部地球化学勘查指标制定、成矿信息及矿体边界确定等具有重要的参考意义。

锆石氧逸度对义敦岛弧南段中甸矿集区斑岩型矿床差异性成矿控制因素的指示

中甸铜钼多金属矿集区位于义敦岛弧南段,区内绝大多数矿床与晚三叠世和晚白垩世岩浆活动有关,目前两期斑岩锆石氧逸度及差异性成矿研究薄弱.对4个斑岩体5类岩石的锆石开展LA-ICPMS微量元素分析,数据经筛选检验后进行了氧逸度估算.氧逸度结果由高到低为:地苏嘎铜矿晚三叠世石英闪长玢岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为515)、休瓦促晚三叠世贫矿黑云母花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为443)、铜厂沟钼铜矿晚白垩世花岗闪长斑岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为368)、热林钼矿晚白垩世二长花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为237)、休瓦促钨钼矿晚白垩世二长花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为104).综合前人资料,认为俯冲或碰撞环境的斑岩型铜矿,高氧逸度是成矿的必要非充分条件,Cu铜主要直接或间接(有幔源贡献的新生下地壳)来自地幔;碰撞型斑岩矿床钼、钨主要来自古老地壳,对氧逸度的要求相对较低,偏氧化环境有利钼矿形成,偏还原环境有利于钨矿形成.矿产评价时,斑岩型铜矿应注重幔源/壳源比例和氧逸度条件的研究,斑岩型钼、钨矿不适用斑岩型铜矿氧逸度评价标准.

基于数学地球科学方法的滇西保山地块金厂河铅锌铜多金属矿床研究

金厂河铅锌铜多金属矿床是西南三江成矿域保山多金属成矿带内近年来所发现的中大型多金属矿床.通过基于数学地球科学的地质数据分析方法,本文对矿区岩石地球化学数据进行了相关性分析、R型与Q型聚类分析、因子分析并且建立多元与逐步回归方程模型,从而对解释金厂河矿区成矿元素的富集规律及成矿作用提供了证据.研究表明,Pb、Zn、Cu、TFe、Ni、Mo、Ba、W等成矿元素在成矿过程中与其他元素呈现显著的相关性.聚类分析和因子分析结果表明,金厂河铅锌铜矿床成矿过程中具有以Pb-Zn、Cu、Fe为主要成矿元素的三个主要的矿化蚀变期次,并具有相应的矿化蚀变分带特征.通过建立金厂河铅锌铜矿区主成矿元素Pb、Cu的多元线性回归方程和逐步回归方程模型,得到包含Bi、Sb、Mo、Li等元素在内的成矿元素含量估算方程.实际工作中用回归估算值代替实测值在提高了工作效率的同时也对野外勘探具有一定的参考意义.