刚果(金)绿纱铜钴矿床黑色页岩Rb-Sr测年及其区域成矿意义

中非铜钴矿带是全球最大最具经济价值的沉积型层状铜成矿带之一。区域内铜钴矿床形成分布主要受区域地层和构造控制,成矿具有多期特征。含矿地层中发育大量褶皱前浸染状和顺层脉状矿化,指示可能存在成岩之后和造山主构造变形之前的矿化叠加作用。本文通过绿纱铜钴矿床矿化黑色页岩全岩Rb-Sr测年及Sr-Nd同位素研究,获得早期浸染状矿化黑色页岩等时线年龄为742±32Ma(MSWD=0.39),与木瓦夏-恩古巴裂谷作用同期;晚期脉状矿化黑色页岩及与脉体中白云石、黄铜矿单矿物构成的内部等时线年龄分别为680±24Ma(MSWD=0.95)和678±21Ma(MSWD=1.5),为刚果克拉通与卡拉哈里克拉通俯冲造山作用初期。Sr,Nd同位素特征显示,早期浸染状矿化成矿物质来源长英质基底和同期基性火山岩;晚期脉状矿化成矿物质来源基性基底和赋矿围岩,与盆地内循环热卤水成矿有关。大量证据表明,顺层脉状矿化及其伴生切层脉状和角砾岩状矿化具有三维空间上的连通性,为同期矿化作用产物。脉体的形成与区域挤压作用引起的超高压流体水压致裂和侧向流动有关,区域挤压应力的动力来源于俯冲造山作用。700Ma左右,罗迪尼亚超大陆裂解结束及冈瓦纳超大陆聚合开始,引起区域构造体制从伸展向挤压转换,可能是区域大规模叠加成矿作用发生的地球动力学机制。

中非铜矿带绿纱铜钴矿床硫、铅同位素特征及地质意义

绿纱铜钴矿床位于世界著名的中非铜成矿带内,矿体赋存于新元古代加丹加岩系下部的罗安群中。选择绿纱矿床中黄铜矿、黄铁矿为研究对象,针对硫、铅同位素分析及其地质意义研究。结果显示,矿床δ34S值变化范围较大且较分散(-9.8‰~23.1‰),反应了沉积型矿床的特点。矿石中的硫值分别集中于-9.8‰^-4.2‰和4.6‰~23.1‰两个区间,研究认为矿床主要的硫源为海相硫酸盐,并在海浸事件中遭受还原作用,还原机制包括热化学及生物作用两种方式。研究区矿石矿物的^(206)Pb/^(204)Pb值变化于17.885~20.869,207Pb/204Pb值变化于15.557~15.788,^(208)Pb/204Pb值变化于37.564~39.311,铅同位素的组成特征反映铅来源具壳幔混合特点,且与岩浆活动有关,矿石中含有过剩的放射性成因的J型铅,且构成了铅二次等时线,计算获得的铅源区年龄(735 Ma)与罗安群的形成年龄一致,暗示成矿物质主要来自罗安群地层。综合硫、铅同位素特征及相关的地球化学研究成果,认为绿纱铜钴矿床为受D2阶段热液活动改造的沉积变质-叠加改造层状铜矿床,具有成矿多期、多阶段和成矿物质多来源的"3多"特征。