勉略宁矿集区铜厂铜-铁矿床成因:黄铜矿Re-Os定年和硫化物原位硫同位素制约

作     者：栾燕 王瑞廷 钱壮志 孙晓辉 郑崔勇 张天运 丁坤 Luan Yan;Wang Ruiting;Qian Zhuangzhi;Sun Xiaohui;Zheng Cuiyong;Zhang Tianyun;Ding Kun

作者机构：长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 西北有色地质矿业集团有限公司陕西西安710054 汉中西北有色七一一总队有限公司陕西汉中723000 陕西铁路工程职业技术学院陕西渭南714099 

出 版 物：《地球科学》 (Earth Science)

年 卷 期：2022年第47卷第1期

页      面：259-276页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.41603040) 陕西省自然科学基础研究计划项目(No.2019JM-160) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(Nos.300102271201,300102270203) 

主　　题：勉略宁 铜厂铜-铁矿床 Re-Os同位素定年 LA-MC-ICP-MS 原位硫同位素 成矿模式 矿床学 

摘      要：铜厂铜‒铁矿床在成矿时代、成矿物质来源及矿床成因等方面存在较大争议,限制了其成矿模式的建立以及进一步的找矿实践.利用黄铜矿Re-Os同位素对该矿床进行定年,并利用LA-MC-ICP-MS技术对黄铜矿、黄铁矿及磁黄铁矿等硫化物开展原位硫同位素研究.分析结果显示,5件黄铜矿Re-Os同位素等时线年龄为484±34 Ma(MSWD=8.7),表明铜厂铜‒铁矿床形成于早古生代加里东期.铜厂铜‒铁矿床上部铜矿床中黄铜矿(+9.75‰~+13.1‰)和黄铁矿(+9.22‰~+13.9‰)的δ^(34)S值略高于下部铁矿床中黄铜矿(+8.66‰~+10.9‰)、黄铁矿(+8.85‰~+11.0‰)和磁黄铁矿(+7.93‰~+9.28‰).计算得到早期成矿热液的δ^(34)S_(ΣS)值约为+10.6‰,晚期成矿热液的δ^(34)S_(ΣS)值约为+12.3‰,说明矿床硫是地幔硫混染海水硫形成的,热化学还原在海水硫酸盐还原过程中起到关键作用.铜厂铜‒铁矿床的形成可分为两期:新元古代晋宁期,Rodinia超大陆裂解导致勉略宁地区发生海底火山喷发形成富含Fe、Cu的初始矿源层;早古生代加里东期,大陆边缘持续的裂解和裂陷形成勉略海槽并导致强烈的岩浆活动,富含挥发分及硫的岩浆热液混合海水硫,并从细碧岩中萃取Fe、Cu等成矿物质,早期成矿热液在铜厂地区深部形成铁矿床,随着磁铁矿和硫化物的沉淀,成矿热液演化到晚期阶段并沿断裂构造带向上运移,在铜厂地区浅部形成铜矿床.