云南金平铜厂斑岩Cu(Mo-Au)矿床含矿石英正长斑岩地球化学特征及成因机制探讨

铜厂斑岩型Cu(Mo-Au)矿床位于金沙江-红河富碱侵入岩带的南段,其含矿的石英正长斑岩侵入体属金沙江-红河富碱侵入岩带的重要组成部分。对铜厂石英正长斑岩开展详细的地球化学研究结果表明,其具有高碱、富钾及准铝质-弱过铝质等特征,属钾玄岩系列岩石;微量和稀土元素分析表明,铜厂石英正长斑岩明显富集Rb、Ba、Th、U、K、La和Sr等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素,具有明显的"TNT"负异常,稀土总量高,明显富集轻稀土而亏损重稀土,轻重稀土分馏显著;(87Sr/86Sr)i为0.707097～0.707138,εNd(t)为-7.1～-6.8,在Sr-Nd同位素相关图上,与EMII来源岩石相似。对比金沙江-红河富碱侵入岩带北段的玉龙含矿的二长花岗斑岩和中段的马厂箐含矿的花岗斑岩的地球化学特征,铜厂含矿斑岩具有高的全碱、微量元素和稀土元素含量、高的(87Sr/86Sr)i值和低的εNd(t)值、不具埃达克质岩属性等特征。综合研究表明,铜厂含矿的石英正长斑岩在成因类型上属于A型花岗岩类,形成于～35Ma的晚碰撞走滑环境且直接起源于EMII地幔的部分熔融。铜厂与玉龙及马厂箐斑岩型Cu(Mo-Au)矿床含矿斑岩地球化学特征和成矿规模存在差异,与源区物质的部分熔融程度和地壳物质的混染程度密切相关。

东秦岭160～140Ma Cu(Mo)和Mo(W)矿床磷灰石成分特征

东秦岭地区分布有160~140 Ma斑岩、斑岩-矽卡岩型Cu(Mo)和Mo(W)两种不同矿化类型矿床,对两种矿化的成矿岩体中磷灰石进行成分分析,结果显示本次研究的Cu(Mo)和Mo(W)矿床成矿岩体的磷灰石均为岩浆磷灰石,但在主要成分和挥发份上两者具有一定的差异性。相对于Cu(Mo)矿床,Mo(W)矿床成矿岩体的磷灰石具有相对较高的F/Cl比值(分别为81~262和0.8~25)和MnO含量(分别为:0.05%~0.91%,平均为0.25%和0.02%~0.18%,平均为0.07%),说明Mo(W)矿床成矿岩体的岩浆源区具有较为强烈的沉积物源区特征。随着大地构造位置变化,从华北板块南缘到北秦岭,再到南秦岭,成矿岩体中磷灰石的F/Cl比值和MnO含量逐渐降低,说明岩浆源区中幔源物质成分逐渐增多。与此同时矿化类型也逐渐由Mo(W)矿化转变为Cu(Mo)矿化,这也说明成矿岩体岩浆源区特征对矿化类型具有一定的约束性。此外,Cu(Mo)和Mo(W)矿床成矿岩体中磷灰石具有不同的挥发份含量,而且挥发份类型对不同矿化元素具有选择性。相对于Cu(Mo)矿床,Mo(W)矿床的成矿岩体中磷灰石含有相对较高的F含量(2.83%~5.81%,平均为3.97%),较高的F含量能够提高熔体中羟基含量,增强Mo的配分系数,有利于Mo矿化。Cu(Mo)矿床的成矿岩体中磷灰石含有相对较高的Cl含量(0.13%~1.14%,平均为0.45%),主要与Cu在流体相中主要以氯合物形式存在,且Cu在熔体相和流体相间的分配系数与Cl含量呈正相关关系有关。Cu(Mo)和Mo(W)矿床成矿岩体中磷灰石均含有相似的SO3含量(均为0.17%),与斑岩型矿床中含矿岩体磷灰石的SO3范围相一致。但是,相对于典型大型、超大型斑岩型铜矿,东秦岭地区晚侏罗世—早白垩世Cu(Mo)矿床的成矿岩体中磷灰石SO3含量略低,相应的成矿岩浆也具有相对较低的氧逸度和S含量,而这可能是造成区域内Cu(Mo)矿化规模较小的原因之一。

西藏甲玛铜多金属矿床暗色包体岩石成因:对岩浆混合和成矿的启示

岩浆混合作用的研究对揭示壳幔相互作用,探讨成岩成矿过程具有重要意义。甲玛矿区位于冈底斯成矿带东段,为超大型斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床,矿区内的中酸性岩浆岩中普遍发育暗色包体,对其中的暗色包体中的闪长质包体开展详细的岩相学、岩石地球化学、Hf同位素地球化学及U-Pb同位素地质年代学等方面研究以期查明岩石成因,为岩浆混合作用和成矿作出启示,完善甲玛成岩成矿模型。岩相学观察表明,闪长质包体及寄主岩浆岩中存在多种反映岩浆混合作用的典型组构,如长石-石英熔蚀结构、石英镶边结构、长石交代筛状结构、长石反环带结构、磷灰石针柱状结构等,锆石LA-ICP-MS UPb同位素定年结果显示,包体形成时代(15. 3±0. 3Ma)与中酸性寄主岩石在误差范围内一致,也符合了岩浆混合作用的存在。闪长质包体化学成分上类似高Mg埃达克岩(MgO=3. 53%～6. 62%,Sr/Y=20～57,(La/Yb)N=51～64),具有低SiO_2(52. 44%～59. 45%),高K_2O(3. 19%～5. 62%),高相容元素(Ni=86×10^(-6)～146×10^(-6); Cr=102×10^(-6)～228×10^(-6))的特征,∑REE高于中酸性寄主岩浆岩,且轻重稀土分异明显((LREE/HREE)N=21～23),富集LILE(Rb=189×10^(-6)～284×10^(-6),Sr=498×10^(-6)～658×10^(-6),Ba=1247×10^(-6)～1378×10^(-6)),相对亏损HFSE(Nb、Ta、Ti),在稀土元素配分图及微量元素蛛网图中闪长质包体介于冈底斯带碰撞后时期的超钾镁铁质岩(来源于富集的岩石圈地幔)与甲玛中酸性寄主岩浆岩(主要来源于加厚新生下地壳)之间,Hf同位素(ε_(Hf)(t)=-0. 9～4. 6)同样也介于超钾镁铁质岩与花岗闪长斑岩(代表中酸性寄主岩浆)之间。这些特征说明闪长质包体是富集的岩石圈地幔部分熔融形成的镁铁质岩浆与加厚新生下地壳部分熔融形成的中酸性岩浆发生混合的产物,同时指示了东冈底斯带中新世时期也存在岩石圈地幔伸展对流减薄事件,以及证实了南拉萨地体广泛分布的高钾埃达克质岩在形成过程中,伴随着与富集岩石圈地幔来源的超钾镁铁质岩浆发生不同程度混合。此外,富集的岩石圈地幔部分熔融形成的镁铁质岩浆的混入,将会为中酸性岩浆系统加入大量的水和金属物质,这也是控制甲玛超大型斑岩-矽卡岩型矿床形成的关键因素。

哈萨克斯坦科翁腊德矿集区贫矿和成矿岩体性质对比及其对成矿的启示

中亚造山带发育众多大型-超大型斑岩型Cu矿床。尽管这些矿床通常发育时代相近的大规模岩浆作用,但只存在少数成矿岩浆。因此,如何区分矿区内的成矿和贫矿岩浆对于找矿勘查至关重要。为了探讨这一问题,本文对哈萨克斯坦科翁腊德矿集区石炭纪的贫矿岩浆岩和成矿花岗闪长斑岩中的磷灰石、角闪石、黑云母和斜长石进行结构和成分分析,对弱蚀变岩石开展全岩主量元素分析。测试结果显示,贫矿岩浆岩和成矿花岗闪长斑岩均为富H_(2)O的(>~4%)氧化性(>~ΔNNO+1.63)岩浆,属于中钾或高钾钙碱性系列岩石。贫矿岩浆岩中斜长石An值存在显著变化(ΔAn在26~34)并与FeO含量呈正相关,表明其经历了明显的岩浆混合作用,而该过程在成矿花岗闪长斑岩中不明显。磷灰石、角闪石和黑云母成分对比显示,成矿花岗闪长斑岩的氧逸度和H_(2)O含量与贫矿岩浆岩没有显著差别,但它具有更高的岩浆Cl和S含量。岩浆矿物结构和成分研究表明,在岩浆迁移至地壳浅部仍含有充足的Cl、S和成矿元素是科翁腊德矿集区斑岩型Cu矿床形成的关键。在科翁腊德矿集区,具有一定成矿潜力的岩浆(如合适的氧逸度、H_(2)O含量和存在基性岩浆补给)由于在深部过早的发生流体出溶造成Cl、S和成矿元素从岩浆中散失(如贫矿辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩),或者岩浆中Cl含量和Cu溶解度过低造成岩浆运移和富集成矿元素能力低(如贫矿花岗岩),最终不能形成斑岩型Cu矿床。本文研究结果表明,岩浆的Cl和S含量是区分科翁腊德矿集区成矿和贫矿岩体的有效标识,而岩浆的氧逸度、H_(2)O含量和F含量在两者间没有明显差异。