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山西灵丘县刁泉银铜矿床成矿流体演化和矿物学研究

牛斯达  
【摘要】:刁泉银铜矿地处太行山北段,是一个以银铜为主的矽卡岩型多金属矿床。结合前人研究,本文对刁泉银铜矿的矿床地质、矽卡岩、矿石等方面进行了比较细致的研究,划分了成矿阶段,开展了流体包裹体、电子探针等分析测试工作,探讨了岩浆出溶的过程和流体演化的物理化学条件,并对典型金属矿物和矽卡岩的矿物学特征进行了分析。 刁泉银铜矿成矿过程从早到晚可以划分为3个成矿期5个成矿阶段,可见典型的矽卡岩矿物组合。Ⅰ矽卡岩期,包括Ⅰ1早矽卡岩阶段和Ⅰ2晚矽卡岩阶段;Ⅱ石英—硫化物期,可分为Ⅱ1钼矿化阶段和Ⅱ2铜银矿化阶段;Ⅲ碳酸盐期。根据包裹体在室温下的相态可以将其分为3类5个亚类:1型富液相包裹体、2型富气相包裹体(2A型、2B型)、3型含子矿物包裹体(3A型、3B型)。 刁泉银铜矿成矿流体主要为NaCl–H2O体系。矽卡岩期的流体由高温(481~587℃)高盐度(51~64%)和较高温(339~587℃)中盐度(11~18%)的流体组成。石英-硫化物期在钼矿化阶段发生减压沸腾作用,形成富气相与富液相包裹体共生,流体的温度(170~510℃)盐度(35~58%、2~20%)与矽卡岩期相比有明显下降,随后伴随铜银矿物沉淀。碳酸盐期流体温度(132~323℃)与盐度(8%)继续降低且分布集中。矽卡岩期流体包裹体最低捕获压力为23~66Mpa,按照静岩压力计算对应的流体深度为0.9~2.6km;石英-硫化物期5~46MPa,按照静水压力计算的流体深度为0.5~4.6km,Mo矿化主要发生在1~3km,而Cu-Ag矿化主要发生在0.5~1.5km;碳酸盐期15MPa,静水压力捕获深度1.5km。刁泉银铜矿为一与浅成低温热液有关的矽卡岩型矿床。 黄铁矿电子探针分析表明其形成于中浅部环境,投点从Co顶点区到As顶点区均有分布暗示了成矿早期岩浆水占主要地位和成矿晚期大气水的加入;斑铜矿是Ag的主要载体矿物之一;方铅矿中Ag含量相对波动较大,闪锌矿中Fe含量相对波动较大,表明在此时期环境仍较动荡。矽卡岩中的石榴子石以钙铁榴石为主,其次为钙铝榴石;刁泉矿区黑云母MgO含量介于8.74%~10.40%,属壳幔过渡性质,可能是起源于深部岩浆房的岩浆在演化过程中有地壳物质加入。流体酸碱度和氧逸度的改变对于促成矿质沉淀有重要的作用。


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