大湖塘矿床云母矿物成因及其对钨矿的指示

作     者：蒋华 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张达玉

授予年度：2020年

学科分类：081803[工学-地质工程] 0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：云母 矿物地球化学 成矿模式 大湖塘钨矿床 江南隆起带东段 

摘      要：大湖塘W-Cu-Mo矿床位于江南隆起带东段,是世界上规模最大的钨多金属矿床之一,已探明WO3资源储量达110万吨。该矿床由北段石门寺和南段狮尾洞等矿段组成,矿石类型主要包括细脉浸染型、隐爆角砾岩型和石英大脉型。本文在对大湖塘矿床石门寺矿段和狮尾洞矿段进行详细地质调查基础上,开展了云母等矿物地球化学、Li同位素和成矿流体的地球化学等研究,探讨了该矿床成因,并开展了江南隆起带和长江中下游钨矿床的对比工作,取得了如下进展。(1)大湖塘钨矿床发育晋宁期花岗闪长岩中黑云母(类型一);燕山期似斑状花岗岩中的黑云母(类型二);燕山期细粒花岗岩中黑云母(类型三)三类岩浆岩黑云母,其中成矿的似斑状花岗岩中黑云母(类型二)具有较低X值和Fe/Fe比值、较高的Cl、浓度和LREE/HREE值,且氧逸度较低,这些可作为含钨岩浆岩的成矿专属性指标。(2)大湖塘矿床似斑状花岗岩体中发育浸染状黑云母和团块状黑云母两类热液黑云母,浸染状的热液黑云母形成于钨成矿阶段,具富Mg、Rb、K、Nb、Ta、Sr、F等元素,低X、Fe/Fe值的地球化学特征。(3)大湖塘矿床似斑状花岗岩体中发育三类热液白云母,分别为早期白云母、与钨矿共生白云母和晚期白云母,相比于其他两类白云母,与钨矿共生白云母的W与K/Rb呈负相关,与其他两类热液白云母明显不同,热液白云母的K/Rb比值可作为识别W成矿流体的指标。(4)黑云母Li同位素研究显示,大湖塘含矿热液的水岩作用过程中,沿着热液运移方向,黑云母中Li易于沿着W成矿热液流动方向迁移,黑云母中Li变化记录了钨的沉淀过程。(5)大湖塘矿床石门寺矿段和狮尾洞矿段热液期可分为三个组合:黑钨矿-白钨矿-石英组合、白钨矿-黑钨矿-硫化物-石英组合及细脉状白钨矿-石英组合,石英流体包裹体测试结果指示成矿流体为中-低温、中-低盐度流体;从早阶段细脉浸染状白钨矿→晚阶段石英脉型白钨矿,成矿流体的岩浆组分逐渐减少,向富Na、贫REE过渡,且氧逸度逐渐降低。(6)对比长江中下游成矿带与江南隆起带东段内的钨矿床的成岩成矿特征显示,两大成矿带内的W成矿岩浆岩都为准-过铝质高钾钙碱性系列岩石。长江中下游成矿带内钨矿床大多与古生代碳酸盐岩接触,而江南隆起带东段内钨矿床主要为元古代变质岩地层。成矿岩浆岩的源区和赋矿地层的不同可能是长江中下游成矿带和江南隆起带东段的钨成矿规模与成矿元素不同的两个重要原因。