阿尔泰南缘克兰盆地的脉状金-铜矿化及其流体演化

阿尔泰山南缘泥盆纪克兰火山-沉积盆地蕴藏有丰富的VMS锌铅铜多金属矿床。自晚泥盆世至早二叠世末,阿尔泰山南缘为NE-SW向强烈挤压的构造环境,VMS矿石受到变形变质改造,脉状金铜矿化发育。金(铜)石英脉主要有2种产状:(1)白色-灰白色(硫化物)顺层石英脉(QI),产于韧脆性剪切带发育地段,呈细脉状或透镜状产于绿泥片岩、黑云片岩中;(2)斜切黄铁矿化蚀变岩、层状铅锌矿和变质岩产状的黄铜矿-黄铁矿石英脉(QII),与晚期的脆性构造有关。金(铜)石英脉的流体包裹体发育,按室温下相态特征有3类。第I类为含子矿物的高盐度包裹体(L-V-S型),子晶为NaCl,有时为KCl,包裹体呈孤立或无序分布,代表变质早期流体特征。一般NaCl子晶先消失(210～357℃),包裹体的最终均一温度369～512℃,其捕获温度与变质相的相平衡计算温度相当,反映了变质早期中高温热液活动的特征。第II类是富CO2包裹体,包括单相的碳质流体包裹体(LCO2、LCO2-CH4或LCO2-N2)和两相富CO2包裹体(LCO2-LH2O)2个亚类。碳质流体包裹体是常见类型,有时与LCO2-LH2O型伴生,在较晚期的黄铜矿-黄铁矿石英脉中表现为原生特征,而在较早的石英脉中常表现为次生特征。萨热阔布的碳质流体可分为纯CO2包裹体和CO2-CH4体系包裹体,纯CO2包裹体的固体CO2熔化温度(Tm,CO2)为-60～-56.5℃,CO2部分均一温度(Th,CO2)变化于-23～+31℃;密度一般为0.85～0.89g.m-3。CO2-CH4包裹体的Tm,CO2<-57℃,可低达-78.1℃,Th,CO2低达-33.7～-17.7℃,其密度高达1.01～1.07g.m-3。VMS矿床中晚期叠加的黄铜矿石英脉中碳质流体包裹体可分为贫CH4-N2和富CH4-N2的CO2-CH4-N2包裹体,贫CH4-N2的碳质包裹体Tm,CO2=-63.3～-57℃,Th,CO2=-27.5～+29.7℃;富CH4-N2的CO2-CH4-N2包裹体Tm,CO2=-83.4～-65.5℃,Th,CO2=-56.0～+16.9℃。铜金石英脉中与碳质流体共生的LCO2-LH2O型包裹体均一温度Th,total=205～370℃,略低于第I类高盐度包裹体的Th,total=369～512℃。据CO2流体高温高压相图估算包裹体的捕获压力至少为110～300MPa。金(铜)石英脉的主体在相当于445～566℃的高温条件下形成的,而金铜矿化则是在高于205～370℃、110～330MPa的中高温中深条件下发生的。流体包裹体的δ18O为7.54‰～11.84‰(QI)和3.82‰～7.82‰(QII),δD为-84.7‰～-98.2‰(QI)和-75.8‰～-108.8‰(QII)。结合地质特征和流体研究,说明成矿热液来源与区域变质及相关的岩浆活动有关。

成矿环境中的高密度碳质流体：以阿尔泰南缘为例

碳质流体(CO2-CH4-N2体系流体)常见于地幔橄榄岩和下地壳麻粒岩中。近期研究表明,阿尔泰南缘晚古生代成矿环境中的碳质流体极为丰富,不仅在造山型金矿中赋存大量与成矿有关的碳质流体,而且在VMS型矿床中也存在同造山期的变质碳质流体。由共生的富CO2包裹体(LCO2-LH2O型)和H2O-CO2包裹体(LH2O-LCO2型)的均一温度推测,造山型金矿的碳质流体捕获温度大于254～394.5℃,压力大于150～320MPa;VMS矿床的变质碳质流体捕获温度大于209～430℃,压力大于180～300MPa,两者具相似的捕获温度压力条件。碳质流体的捕获温度压力条件与变质相带相平衡计算的变质温度、压力范围相当。碳质流体源于区域变质作用,并参与了与造山型金矿有关的构造-变质-流体-成矿作用和对VMS型矿床的变质改造作用。

厄立特里亚阿斯马拉VMS矿床S、Pb同位素对成矿物质来源的约束

阿斯马拉(Asmara)地区位于非洲东北部的厄立特里亚,是重要的VMS型矿床成矿带。对其矿石结构特征和成矿物质来源的分析研究有利于区域成矿规律的总结。在分析矿床成矿地质条件的基础上,研究Emba Derho和Debarwa VMS型矿床的矿石结构特征、矿石硫、铅同位素组成及闪锌矿中的流体包裹体特征。结果表明:Debarwa和Emba Derho矿床成矿作用在经过VMS过程之后,其后期的变形变质过程对成矿的改造和叠加作用有限。闪锌矿中的流体包裹体研究显示其成矿流体具有低盐度、中-高温的特征。Debarwa和Emba Derho矿床中黄铁矿、闪锌矿和黄铜矿等原生硫化物矿物的δ^(34)SCDT值变化范围较窄,数据集中在0.01%~0.48%之间,重晶石S同位素为高正值(δ^(34)S=1.66%~1.73%),具有地幔硫和海水硫的混合来源特征。Debarwa和Emba Derho矿床矿石铅同位素组成稳定,显示正常铅的特征。对矿石铅同位素进行特征参数示踪、铅构造模式示踪和Δβ-Δγ图解示踪的结果表明:Debarwa和Emba Derho矿床中矿石铅主要为地壳与地幔混合的俯冲铅。