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豫西雷门沟斑岩钼矿床流体成矿作用研究

陈小丹  
【摘要】:豫西雷门沟钼矿床位于东秦岭钼多金属成矿带,是区内典型的斑岩型钼矿床之一。本文在详细研究矿床地质特征基础上,运用电子探针、X粉晶衍射、透射电镜等研究蚀变钾长石成分、晶体结构及显微结构特征,结合流体包裹体岩相学、显微热力学,群包裹体成分演化和稳定同位素等研究,查明成矿流体成分、温度、盐度、压力等物理化学条件和成矿流体类型、来源,从成矿物质迁移和沉淀过程探讨流体成矿作用。 雷门沟钼矿床钼矿化主要有浸染状、细脉-网脉浸染状、薄膜状和角砾状。热液成矿过程划分为4个阶段:Ⅰ)面型钾长石化阶段,Ⅱ)石英-钾长石阶段,Ⅲ)石英-硫化物阶段,Ⅳ)石英-碳酸盐阶段。围岩蚀变主要有钾长石化、硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、黄铁矿化等,钾长石化是成矿流体迁移的标志性蚀变,绢云母是成矿物质沉淀的标志性蚀变矿物。 矿化蚀变岩中钾长石结构参数研究显示钾长石为中微斜长石,形成于310~418℃的碱性热液交代作用过程,透射电镜研究显示蚀变钾长石发育显微孔洞,这些孔洞中富含赤铁矿(Fe_2O_3)和重晶石(BaSO_4),它们与寄主钾长石呈尖棱状和锯齿状接触,显示了钾长石及其内的显微包体形成于热液过程中的水-岩反应,此阶段流体具有高氧逸度和富K的特点。 雷门沟钼矿床的初始成矿流体为氧逸度较高,碱性的H_2O-NaCl-CO_2体系,温度>270~410℃,盐度集中于2~14wt%,密度为0.50~0.86g/cm~3,压力变化于83~139MPa;矿质沉淀过程中流体CO_2逸失向H_2O-NaCl体系演化,流体氧逸度降低,向中-酸性转变,温度集中在230~370℃,盐度分离为1~18wt%和30~41wt%,密度具有略增加的趋势(0.58~0.97g/cm~3),压力为75~124MPa。 成矿流体H、O同位素组成特征显示,成矿早阶段以岩浆水为主,成矿过程伴随着水-岩反应和大气水加入,C、O同位素特征表明,成矿流体有深源成分的加入,蚀变钾长石Pb同位素进一步指示成矿流体具有幔源的特征,S同位素显示成矿物质来源于地幔。 雷门沟钼矿床成矿元素Mo在中-高温、中-低盐度、高氧逸度的碱质流体中,以KHMoO_4形式搬运,钾长石化过程流体处于搬运阶段,随着水-岩反应过程中钾质消耗,络合物被破坏,流体不混溶,流体还原性增强,绢云母化过程中Mo与还原硫结合形成MoS2沉淀成矿。其中水-岩反应过程中钾质沉淀、流体不混溶、流体从氧化环境向还原环境转变和由碱性向中酸性转变是矿质沉淀的主要因素。


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