滇西北铜厂沟矽卡岩−斑岩型钼铜矿床中石榴子石地球化学、U−Pb年代学及地质意义

滇西北铜厂沟矽卡岩−斑岩型Mo−Cu矿床是扬子地块西缘新发现的大型钼铜矿床。矽卡岩在铜厂沟矿区广泛发育,是矿区最主要的赋矿岩石。笔者以铜厂沟矽卡岩中石榴子石(Grt)为研究对象,利用电子探针和LA−ICP−MS原位技术开展成分和年代学测试分析。根据矿物镜下特征,将矿区石榴子石分为早期(Grt Ⅰ)和晚期(Grt Ⅱ)两个世代。Grt Ⅰ为浅黄色−黄白色、无环带石榴子石,Grt Ⅱ为褐色−红褐色、具有明显环带的石榴子石。两期石榴子石的SiO_(2)(34.41%~38.45%)、CaO(32.7%~35.25%)、Al_(2)O_(3)(6.64%~12.57%)和FeO(12.03%~22.63%)含量指示,二者均属于钙铁榴石−钙铝榴石系列(And34-64Gro34-58)。Grt Ⅰ和Grt Ⅱ均呈轻稀土和重稀土亏损、中稀土富集的“驼峰型”配分模式。相比于Grt Ⅰ,Grt Ⅱ具有更低的U含量和变化范围更大的Eu异常,分别指示晚期矽卡岩矿化流体氧逸度较高和pH变化较大。Grt Ⅱ中显著的环带结构及变化较大的主量成分指示晚期石榴子石化经历了更为强烈的水岩反应,与pH值变化较大的特征一致。因此,铜厂沟两期石榴子石记录了矽卡岩体系由相对封闭到开放、逐渐氧化的过程。此外,Grt Ⅰ原位LA−ICP−MS U−Pb年代学分析获得的年龄为(85.4±5.6)Ma(MSWD=0.91),直接限定铜厂沟矽卡岩的形成时代为晚白垩世。铜厂沟矽卡岩作用与矿区内斑岩体侵位及钼矿化时代在误差范围内一致,表明铜厂沟Mo−Cu矿床记录了完整的斑岩−矽卡岩矿化过程。结合区域构造演化历史,提出铜厂沟及区域上同时代的Cu−Mo−W等多金属矿床是晚白垩世碰撞后斑岩热液体系的产物。