湖南柿竹园钨锡多金属矿床矽卡岩形成机制研究

【摘要】：柿竹园钨锡多金属矿床地处南岭中段,矿种多、规模大、共生组分丰富,成矿条件复杂,是世界罕见的超大型钨锡钼铋多金属矿床。 本次工作以柿竹园矿床为研究对象,通过野外地质工作、电子探针分析测试、岩石地球化学分析、流体包裹体测试等手段主要研究了千里山花岗岩岩体性质、矽卡岩中碱交代脉的特征,同时根据矽卡岩演化过程进行了系统的成矿流体地球化学研究,取得了以下认识： (1)矿物的共生组合分析结果显示,柿竹园矽卡岩演化大体经历了三个阶段：矽卡岩阶段,主要形成石榴子石、透辉石、符山石、硅灰石等矽卡岩类矿物；退变质阶段,主要形成白钨矿、磁铁矿等氧化物,伴随发生强烈的W-Mo-Bi矿化；硫化物阶段,主要为黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等金属硫化物的沉淀阶段。 (2)千里山岩体前两期花岗岩大部分样品的钠长石An4,平均2；第一期岩体云母成分为铁白云母,含量4～5%,第二期岩体白云母含量5%。因此,根据酸性侵入岩的QAP分类图解,将第一期花岗岩定名为中粗粒斑状碱长花岗岩,第二期岩体定名为细粒碱长花岗岩,花岗斑岩的名称不变。 (3)柿竹园矽卡岩中碱交代脉,以钾长石、斜长石、石英、萤石为主,白云母含量较少,几乎不含黄玉、电气石等矿物,并非前人所称的“云英岩脉”或“云英岩网脉”； 根据脉体中矿物共生组合分布特点,碱交代脉又可以分为早阶段碱交代脉和晚阶段碱交代脉两种,分别对应矽卡岩演化两个阶段：早阶段碱交代脉含有较多的斜长石,黑钨矿,其形成过程对应矽卡岩阶段,也是黑钨矿的主要成矿期；相反,晚阶段碱交代脉含有较多的钾长石、白钨矿、磁铁矿,其形成对应退变质阶段,也是白钨矿的主要成矿期。 (4)柿竹园矿区流体包裹体主要有富液相包裹体、气液两相包裹体、富CO2三相包裹体、含子晶多相包裹体等,主要寄生在萤石、石英、石榴子石、白钨矿、透辉石、方解石中。 矽卡岩阶段,成矿流体表现为高温、高盐、富CO2的特点,流体来源主要为岩浆水； 退变质阶段,成矿流体温度(350～250℃)、盐度(2～10wt%)迅速降低,大气降水开始参与作用,萤石中出现方解石子晶,白钨矿开始生成； 硫化物阶段,成矿流体趋于稳定,主要表现为低温(250～120℃)、低盐(1～4wt%)。 此外,通过富CO2三相包裹体均一温度测定,推算柿竹园成矿压力范围为主要集中在1800～3200bar,进一步推测成矿深度大约在5.4～11.9km。 综上所述,柿竹园矽卡岩演化过程主要分矽卡岩阶段、退变质阶段、硫化物阶段：矽卡岩阶段与早阶段碱交代脉对应,成矿流体以高温、高盐、富CO2为特点,是黑钨矿的主要成矿期；退变质阶段与晚阶段碱交代脉对应,成矿流体发生迅速转折,即温度、盐度迅速降低,加入大气降水,是白钨矿的主要成矿期；硫化物阶段：金属硫化物沉淀阶段,流体特点趋于稳定,以低温低盐为特点。