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滇东南南秧田钨矿床年代学及流体地球化学研究

王彩艳  
【摘要】:滇东南南秧田钨矿床位于老君山锡钨多金属成矿区内,大地构造位置位于华夏板块与印支板块的结合部位。自元古代以来,该区经历了多期次的构造和岩浆活动,导致了大面积的中酸性岩浆岩产出,为该区形成一系列大型、超大型钨锡多金属矿床提供了丰富的流体、物质及热源。前人对南秧田钨矿床包裹体研究不系统,测试结果出现偏差,对成矿年龄亦存在较大的分歧,极大的制约了该矿床乃至该区成矿规律的认识。因此,本文在详细观察矿区地质特征的基础上,选取各成矿阶段矿石矿物和脉石矿物进行流体包裹体研究和碳氢氧同位素地球化学研究,另选取与白钨矿紧密共生的黑云母开展~(40)Ar-~(39)Ar年代学研究,及对矿区坑道内的花岗岩开展锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究,以进一步梳理精确的成岩成矿时代,为探讨成矿流体来源、演化及矿床的成因提供新的信息和依据,所取得的认识如下:(1)根据矿物组合及矿脉之间的穿插关系,本研究将该矿床成矿过程划分为3期,即矽卡岩-白钨矿期,石英脉-白钨矿期和碳酸盐-白钨矿期,对应的形成矽卡岩型、石英脉型和碳酸盐型矿石。主要的金属矿物有白钨矿、黄铜矿、磁黄铁矿等,非金属矿物有石榴子石、辉石、阳起石、石英、电气石和方解石等。(2)岩相学观察表明,南秧田钨矿床不同成矿期次不同矿物中的流体包裹体主要有四种类型:富液相两相包裹体(I类)、富气相两相包裹体(II类)、含子矿物三相包裹体(III类)和纯气相包裹体(IV类)。矽卡岩-白钨矿期四类包裹体均发育,均一温度为171~394℃,盐度为0.2~17.3wt%Na Cleq;石英脉-白钨矿期发育I类、II类和III类包裹体,均一温度为175~395℃,盐度为0.2~11.3wt%Na Cleq;碳酸盐-白钨矿期仅发育I类包裹体,均一温度、盐度分别为189~334℃、1.2~11.3wt%Na Cleq。激光拉曼探针分析表明流体包裹体中成分主要为H_2O,含少量的CH_4、N_2。流体包裹体岩相学观察和显微测温表明,成矿流体属中高温度、中低盐度,含CH_4和N_2的流体。(3)矽卡岩-白钨矿期成矿流体的δD值为-105‰~-69‰,δ~(18)O_水值为-1.9‰~8.2‰;石英脉-白钨矿期成矿流体的δD值为-95‰~-76‰,δ~(18)O_水值为0.1‰~7.1‰;碳酸盐-白钨矿期成矿流体的δD、δ~(18)O_水值分别为-94‰和7.0‰。氢氧同位素组成特征表明成矿流体主要来自于岩浆水,不同程度的混入大气降水。大理岩和方解石样品的δ~(13)C同位素范围分别为-1.5‰~2.1‰和-1.6‰~-0.4‰,其氧同位素组成分别为13.2‰~25.9‰和13.2‰~25.9‰。在δ~(13)C-δ~(18)O图解上落入岩浆源区或其附近。流体包裹体均一温度和盐度呈正相关关系及碳氢氧同位素特征综合分析,本研究认为岩浆水与大气降水混合是引起白钨矿沉淀的主要因素。(4)本研究对含白钨矿石英脉中的热液黑云母进行了~(40)Ar-~(39)Ar定年,结果显示两件黑云母的~(40)Ar-~(39)Ar同位素坪年龄为97.49±0.97Ma和99.48±0.97Ma,相应的等时线年龄为97.01±1.39Ma和99.58±0.98Ma,反等时线年龄为96.96±1.41Ma和99.52±0.98Ma。该~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄可能代表了南秧田钨矿床的成矿年龄,该年龄与老君山第一期花岗岩(96~117Ma)的成岩年龄一致,说明钨矿形成与老君山第一期花岗岩有关。同时本研究获得的矿区花岗岩岩脉锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为89.88±0.53Ma,表明该花岗岩为成矿期后的产物。结合滇东南地区已获得的成岩、成矿年代学资料的综合分析,本研究认为滇东南地区存在两期成矿事件,第一期为97~124Ma,矿床类型以W矿床为主,第二期为75~95Ma,矿床类型以Sn-Cu-Ag-Zn矿床为主。


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