滇西北红牛-红山铜矿床复式岩体黑云母特征及成岩成矿指示意义

滇西北红牛-红山斑岩-矽卡岩型大型铜矿床位于格咱铜多金属矿集区中部,其成矿作用与晚白垩世花岗质岩浆活动存在密切联系,矿区内发育燕山晚期花岗斑岩-石英二长斑岩复式岩体,矿体主要产于斑岩体以及与斑岩有关的矽卡岩中。铜钼矿化在空间上的分布具有明显的差异性,深部揭露的花岗斑岩发育弱黄铜矿化、辉钼矿化,而石英二长斑岩中发育较强的铜钼矿化,局部出现全岩矿化的特点,总体表现出浅部、接触带矿化程度高,向深部逐渐降低的趋势,导致这种差异的原因尚未明确。在详细的岩相学观察基础上,文章对复式岩体中的黑云母开展了EMPA及LA-ICP-MS原位微区分析,旨在查明矿区花岗斑岩-石英二长斑岩复式岩体形成时的物理化学条件以及导致二者含矿差异性的制约因素。结果表明,2种类型黑云母具有低Al,高Mg、Ti的特征,均属于镁质黑云母;黑云母成分显示红牛-红山燕山晚期复式岩体为具壳幔混源特征的I型花岗岩,属于高温、浅成-超浅成相、高氧逸度岩体。花岗斑岩结晶温度为737~751℃,压力为46~72 MPa,对应深度1.74~2.73 km,平均为2.17 km;石英二长斑岩结晶温度为722~754℃,压力为37~58 MPa,对应深度1.42~2.20 km,平均为1.91 km,氧逸度略高于花岗斑岩。花岗斑岩中黑云母的Ⅳ(F)值为0.91~1.06,Ⅳ(Cl)值为-4.67~-4.48,石英二长斑岩中黑云母Ⅳ(F)值为0.56~0.77,Ⅳ(Cl)值为-5.16~-4.81,与花岗斑岩共存的热液流体log(f_(H2O)/f_(HF))_(fluid)值为1.31~1.47,与石英二长斑岩共存的热液流体log(f_(H2O)/f_(HF))_(fluid)值为0.96~1.17,表明该复式岩体2种岩性均显示高F、Cl特征,石英二长斑岩流体中更富含HCl和HF。这些特征表明红牛-红山燕山晚期复式岩体具有同时发生Cu、Mo矿化的潜力,并且Cu、Mo元素更趋向于在石英二长斑岩中富集。较高的氧逸度和卤素含量可能是导致石英二长斑岩和花岗斑岩含矿差异性的主要原因。

云南中甸红牛-红山矽卡岩型铜矿床矿物学特征与成矿作用

红牛-红山矿床位于西南三江成矿带的中甸岛弧,是形成于晚燕山期的矽卡岩型铜矿床。矿区与成矿作用密切相关的石英二长斑岩中角闪石和黑云母斑晶的出现以及较高的含F量(分别为1.49%和2.62%),表明其岩浆为富H2O富挥发分熔体;石英斑晶具有港湾状、浑圆状的溶蚀表面和钾长石细晶外壳,并且显示了典型的骸晶状结构指示了其岩浆经历了快速上升侵位过程和岩浆热液的自交代作用;钻孔中岩浆热液角砾岩和大量石英细脉的出现暗示了岩浆在快速上侵过程中发生了隐爆作用,形成并出溶了含有大量F、Cl等组分的高盐度超临界流体。矽卡岩阶段石榴子石和透辉石具有明显的三个期次:早期细粒的钙铝榴石(And22-57)和角岩中的透辉石(Hd7-27)形成于少量高温气液岩浆流体与围岩的扩散交代作用;中期粗粒的钙铁榴石(And75-98)和次透辉石-钙铁辉石(Hd10-99)形成于大量高温、低氧逸度的岩浆流体与围岩的渗滤交代作用;晚期的钙铝榴石脉(And14-60)和钙铁辉石脉(Hd31-58)形成于低温、高氧逸度的早期交代残留溶液。矽卡岩矿物的生成,使碳酸盐围岩丢失CO2,矿物体积减少,孔隙度和渗透性增加,为成矿提供了条件。退化变质阶段的透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石等交代早期矽卡岩矿物,消耗了成矿流体中大量的CO2和H2O,生成含水矿物以及石英、方解石,使围岩裂隙愈合,孔隙流体压力增加,导致成矿流体沸腾,形成大量黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、辉钼矿化。石英-硫化物阶段,由于成矿流体超压→流体沸腾,裂隙生成→减压排泄,裂隙愈合→流体超压的循环,在此过程中围岩经历了多次破裂和裂隙的愈合,直至整个成矿体系完全开放,并与大气水发生混合,使成矿流体中剩余金属最终沉淀。

云南中甸红牛-红山大型夕卡岩铜矿床石榴子石U-Pb年代学、元素地球化学及地质意义

为厘定云南中甸红牛-红山大型夕卡岩铜矿床赋存矿体的夕卡岩的形成年龄,对矿区产出的石榴子石开展了U-Pb定年,并结合石榴子石的元素地球化学特征探讨矿床成因。结果显示,矿区不同矿段(红牛、红山)均发育早(GrtⅠ)、晚(GrtⅡ)两个世代的石榴子石,其成分均为钙铝-钙铁榴石固溶体(红牛为And_(27.02~62.53)Gro_(36.74~71.64),红山为And_(42.51~99.94)Gro_(0.00~56.37))。不同矿段、不同世代石榴子石的稀土元素配分模式特征迥异,表现为左倾型、负Eu异常和右倾型、正Eu异常两种配分模式;两个矿段石榴子石的稀土总含量相差较大(红牛为5.29×10^(-6)~102×10^(-6),红山为19.8×10^(-6)~206×10^(-6))。研究表明,石榴子石的稀土配分模式主要受钙铝榴石-钙铁榴石端元组分控制;更高的稀土元素含量可能与富氯流体的加入及流体运移距离较短有关。红牛-红山矿床石榴子石U-Pb年龄为(79.7±3.4)Ma,代表了夕卡岩化的形成年龄,指示该矿床形成于晚白垩世。

滇西北红牛—红山铜钼矿床元素迁移趋势及蚀变分带特征

通过对红牛-红山铜钼矿床主要矿物岩(矿)石(矽卡岩、大理岩、角岩、斑岩等)进行主微量、稀土元素地球化学特征分析,研究其成矿阶段元素富集迁移规律,同时对该区蚀变分带特征进行厘定,为该区下一步找矿提供理论依据.发现该区共有三种成矿类型((1)大理岩→矽卡岩化大理岩→矽卡岩;(2)角岩→矽卡岩化角岩→矽卡岩;(3)斑岩→矽卡岩→矽卡岩矿石),其中(3)类型为矿区最主要的蚀变矿化类型,最主要的成矿元素Cu、Mo在该阶段中大量富集成矿,不同的是Cu为全阶段大量富集迁入,而Mo主要在斑岩→矽卡岩阶段大量富集,而在矽卡岩→矽卡岩矿石过程迁入趋势明显减弱.将三种蚀变矿化类型视为一个成矿系统,计算其元素质量迁移率,发现虽然都是主要的蚀变矿化类型,但是(3)类型的质量迁移率远大于其他两种,(1)的大理岩矽卡岩化阶段质量迁移率仅为-0.64%,原因是在大理岩矽卡岩化热液蚀变过程中CaO、MgO为矽卡岩化过程提供物质来源,他们的大量迁出为形成矽卡岩创造了环境条件,总体仍呈迁出状态.同时该区具有明显的垂直蚀变分带特征,大理岩、角岩、矽卡岩三者关系密切.