湖南宝山-大坊矿区成矿花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素及微量元素组成对区域成矿作用的指示

钦-杭成矿带是华南地区新近识别出的一条重要的中生代斑岩-矽卡岩型铜多金属成矿带。宝山矿床处于铜山岭-宝山-水口山矿区的中部,是湘南地区最大的铜多金属矿床,而大坊金矿床与宝山Cu-Mo-Pb-Zn矿相邻,在空间上亦与花岗闪长斑岩密切相关。矿区内岩浆活动复杂,矿化类型齐全,成矿元素多样。我们对宝山成矿花岗闪长斑岩、花岗闪长质隐爆角砾岩和大坊成矿花岗闪长斑岩进行了LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年,结果表明宝山花岗闪长斑岩、花岗闪长质隐爆角砾岩和大坊花岗闪长斑岩的侵位年龄分别为156. 3±0. 9Ma、157. 1±1. 8Ma和154. 5±1. 0Ma,三者在误差范围内一致,均为晚侏罗世岩浆活动的产物;锆石Hf同位素研究表明,宝山和大坊矿床的成矿岩体均主要为古元古代地壳物质部分熔融的产物,并有幔源组分的加入;锆石微量元素分析结果显示,上述三类岩石的锆石具有相似的稀土元素配分模式,显示它们可能是同一期岩浆作用的产物。宝山矿区花岗闪长斑岩中锆石的Ce^(4+)/Ce^(3+)比值平均为355,与全球典型的含铜斑岩的Ce^(4+)/Ce^(3+)比值(> 300)相似。而大坊矿区花岗闪长斑岩中锆石的δEu平均为0. 48,与宝山岩体δEu平均值(0. 42)相近,指示二者具有相对较高的氧逸度,均为与铜金多金属矿化有关的斑岩体。锆石U-Pb年龄、Hf同位素及微量元素特征表明,大坊金矿和宝山铜多金属矿床均与矿区花岗闪长斑岩具有时空及成因联系,共同构成钦杭成矿带中段一套与花岗闪长斑岩有关的Cu(Mo)-Pb-Zn-Au-Ag成矿系统。

湘南黄沙坪多金属矿床花岗质岩浆性质及演化对成矿差异的约束

黄沙坪矿床是湘南地区最大的铅锌矿床,除铅、锌外,可供开采利用的矿种还包括钨、锡、钼、铜、铁、硫等。矿区内岩浆作用复杂、成矿元素多样、矿化类型丰富,是研究湘南地区斑岩-矽卡岩-热液脉型Cu多金属与矽卡岩W-Sn多金属复合成矿作用的理想对象。为查明矿区Cu多金属与W多金属复合成矿机理,本文在已有研究的基础上,从岩石学、矿物学及元素地球化学等方面分别对区内石英斑岩和花岗斑岩这两类成矿岩体开展了系统研究。结果表明,两类岩体具有相似的源区特征,但在源区性质及其演化过程方面仍存在差异:石英斑岩侵位深度更浅,具有相对较高的氧逸度和较低的形成温度;而花岗斑岩则侵位相对更深,具有更高的形成温度和极高的分异演化程度、更低的氧逸度。这些地球化学特征差异可能是制约石英斑岩成铜矿而花岗斑岩成钨矿的重要原因。

湘南黄沙坪多金属矿床石榴子石地球化学特征及其对Cu与W-Sn复合成矿机理的指示

黄沙坪矿床位于钦杭成矿带与南岭成矿带的交汇部位,是湘南地区矽卡岩-热液脉型Cu多金属与矽卡岩型W-Sn多金属复合成矿作用的典型代表。为厘清区内Cu与W-Sn成矿物理化学条件以及成矿流体的性质,本文对黄沙坪矿床两类矽卡岩中的石榴子石开展电子探针和LA-ICP-MS原位微区主微量元素研究。结果表明,成W-Sn矿矽卡岩中石榴子石为钙铝榴石-钙铁榴石(平均And71. 3-Gro23. 8)固溶体系列,具有一致的稀土元素配分模式,轻重稀土分异不明显,负Eu异常显著,明显亏损La,∑REE含量与Fe^(3+)/(Fe^(3+)+Al)具有负相关关系,具有较高的U含量,表明石榴子石可能是在相对还原的环境下缓慢结晶形成的。石榴子石中W和Sn的含量随石榴子石中钙铝榴石的比例增加而减少,有利于W-Sn在晚期热液中富集成矿。与Cu矿有关矽卡岩中的石榴子石几乎为纯的钙铁榴石(平均And90. 1-Gro9. 2),具有低的U、∑REE含量,轻重稀土元素分异明显,相对富集轻稀土,具有明显正Eu异常,表明石榴子石具有较快的生长速度,成矿流体具有相对较高的氧逸度和Cl的含量,这种环境有利于Cu在岩浆热液中迁移和富集成矿。因此,早期成矿流体成分以及氧化还原条件的差异可能是导致黄沙坪矿床W-Sn与Cu成矿差异的重要原因。