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西藏冈底斯典型铜多金属矿床成矿流体研究

连玉  
【摘要】: 本论文对冈底斯成矿带主碰撞期形成的雄村似斑岩—浅成低温热液复合型铜金矿床和后碰撞伸展期形成的甲马矽卡岩型铜多金属矿床、南木斑岩型铜钼矿床三个典型矿床开展了系统的流体包裹体岩相学、显微测温、Raman和SR-XRF原位分析研究。通过包裹体研究,结合各矿床矿物学和蚀变矿化特征、以及氢、氧、氦、硫、铅同位素示踪,得出以下认识: (1)三个矿床成矿流体演化过程中均出现了沸腾或相分离现象,这一现象与成矿体系持续压力释放有关;三矿床的矿体定位均受构造破碎带控制,这为成矿体系的压力释放创造了条件。 (2)三矿床的成矿深度均较浅,甲马约1.5km,南木约1km,雄村最浅;这与三矿床均有岩浆水参与,但甲马最靠近岩浆水,而雄村岩浆水比例最小相一致。 (3)三矿床中,流体包裹体中的Cu含量南木最高,而南木的成矿规模却最小,这与南木成矿体系降温速率最小有关。 (4)三矿床成矿流体体系中均含有大量气体,与雄村和甲马不同,南木气体组成主要是CO_2,而且包裹体中存在赤铁矿、磁铁矿和针铁矿子矿物,表明南木成矿流体f_(o2)最高。 (5)三矿床的形成均与酸性蚀变密切相关,如绢英岩化和绿泥石化;酸性蚀变消耗H~+,使流体呈近中性或偏碱性,对于维系成矿流体中高HS~-浓度,进而保障硫化物沉淀成矿非常关键。 (6)根据冈底斯成矿带中的三个典型矿床的研究,对于其中的Cu成矿地质地球化学机制可以归纳为:深源流体为铜矿的形成提供了充足的物质来源;构造破碎带导致压力释放,进而导致相分离,使Cu进一步在高盐度流体中浓集,同时破碎带也铜矿体的定位准备了空间;相对快的降温速率是导致Cu淀积成矿的一个重要机制,低的f_(o2)以及近中性或偏碱性的流体环境,有利于Cu以硫化物形式大量淀积。成矿过程是上述诸多因素协同控制的过程,同时也是一个熵减的耗散过程,因此还需要持续稳定的热驱动和体系相对开放的成矿环境。 (7)南木和甲马矿床在物质来源上均与相关幔壳混源岩体存在亲缘性,成矿流体与成矿斑岩岩浆可能共同起源于深部,二者平行演化,不排除演化过程中流体—岩浆间存在相互作用。雄村、甲马和南木三矿床,均有幔源和壳源物质参与成矿,南木矿床壳源比例最高,三者均属于以流体为介质的壳幔相互作用的产物。 (8)雄村形成于青藏高原造山带主碰撞(65~41Ma)晚期的间歇性松弛(52~42Ma)向晚碰撞地壳挤压抬升(40~38Ma)转换阶段,而甲马和南木形成于青藏高原造山带后碰撞阶段(25~0Ma),与中新世(20~14Ma)冈底斯地区东西向伸展相关。造山带主碰撞期较强的挤压应力可能导致深源成矿流体快速高位上侵,而后碰撞伸展期,深源流体可以在地壳长时间滞留,应力差异导致了冈底斯地区两期流体成矿作用在成矿元素上的差异,伸展期有更多的壳源物质参与。 (9)雄村矿床形成于40~35Ma间的高原强烈隆升期,隆升剥蚀导致了早期似斑岩型矿化的形成和晚期脉型矿化的套生。甲马和南木矿床形成于20~14Ma间的高原强烈隆升期的晚阶段,南木矿区普遍存在的绢英岩化叠加在钠、更长石化之上可能与隆升有关?需要进一步研究。


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