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滇西保山金厂河铁铜铅锌多金属矿床矽卡岩矿物地球化学特征及年代学研究

滇西保山金厂河铁铜铅锌多金属矿床矽卡岩矿物地球化学特征及年代...

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作者：李方兰昆明理工大学

学位级别：硕士

金厂河铁铜铅锌多金属矿床处于滇西保山地块北部,为“三江”特提斯域南段已知的矽卡岩型多金属矿床。本文在以往研究成果的基础上,对矿区内的矽卡岩矿物开展了细致的研究工作。基于电子探针测试(EPMA)和激光剥蚀微区分析测试技术(LA-ICP... 详细信息

金厂河铁铜铅锌多金属矿床处于滇西保山地块北部,为“三江”特提斯域南段已知的矽卡岩型多金属矿床。本文在以往研究成果的基础上,对矿区内的矽卡岩矿物开展了细致的研究工作。基于电子探针测试(EPMA)和激光剥蚀微区分析测试技术(LA-ICP-MS),我们获得了该矿区矽卡岩矿物(电气石、石榴子石)的主量、微量及稀土元素数据。并对矿区内的石榴子石采用LA-SF-ICP-MS U-Pb定年方法,获取了直接的矿床成矿时代,表明金厂河矿床成矿作用发生于晚寒武世。该矿床的形成可能与原特提斯洋的俯冲消减作用形成的弧岩浆活动密切相关。具体结论如下:(1)滇西保山地块金厂河矿床有三种不同产状的电气石,其中TurⅠ的粒径较小,主要呈团斑状(他形);TurⅡ的粒径中等,自形-半自形,呈针柱状定向排列;TurⅢ集合体主要呈扇状、放射状和束状,粒度较大,自形程度高。结果显示:金厂河矿床产出的电气石属于碱性电气石中的黑电气石-镁电气石固溶体系列,其替代机制主要为Fe Mg、?Al(Na R)与FeAl。该矿床的电气石主要呈现出正Eu异常与负Ce异常,表明其形成时的氧逸度相对较高。同时,不同产状的电气石相似的稀土配分模式则说明它们主要由同一种热液演化而来,随着后期演化程度的提高,残余流体的稀土总量在不断降低,HREE无较大变化,LREE则越来越富集。并且,金厂河矿床的电气石主要由与变质火山岩、变质沉积岩相互作用的流体形成。(2)金厂河矿床产出的石榴子石属于钙铝榴石-钙铁榴石固溶体系列,并可将金厂河矿床中的石榴子石划分为早(Grt I)、中(GrtⅡ)、晚(GrtⅢ)三个世代。GrtⅠ(AndGroUra+Pyr+Spe+Alm)形态不规则,光性特征弱,以富铝钙铁榴石为主;GrtⅡ(AndGroUra+Pyr+Spe+Alm)以钙铁榴石为主,常见结晶环带,是最常见的类型。其中,GrtⅡa为均质体,GrtⅡb可见具有异常干涉色的振荡环带;GrtⅢ(AndGroUra+Pyr+Spe+Alm)以细脉状的钙铁榴石集合体为主。GrtⅠ、GrtⅡa以及GrtⅡb的边部为HREE亏损和LREE富集,表现为Eu正异常,这意味着它们是从弱酸性岩浆热液流体中结晶出来的。而GrtⅡb的核部表现为HREE亏损和LREE富集,表现为Eu负异常,表明它们可能是由一种近乎中性且富含Cl的流体结晶而成。GrtⅢ的稀土配分曲线与GrtⅡ的相似,但是LREE严重亏损,具有正Eu异常,指示了弱酸性的环境。即在金厂河矿床,随着温度、氧逸度的变化,流体体系的p H经历了早期的弱酸性-中性-晚期的弱酸性的转变。(3)本次研究还采用LA-SF-ICP-MS U-Pb定年方法,对金厂河石榴子石(GrtⅡ、GrtⅢ)进行了测年,获得520～496Ma的可靠年龄数据,代表了矽卡岩矿床的成矿时代,表明金厂河矿床成矿作用发生于晚寒武世。结合样品的产出特点推断:矿床形成与保山微陆块上广泛发生的早古生代岩浆活动有关,是原特提斯洋俯冲消减作用的产物;陡崖矿床石榴子石(GrtⅠ、GrtⅡ)的定年结果表明,该矿床形成于468～461Ma,表明陡崖矿床成矿作用发生于中奥陶世。该矿区的成矿时代也进一步佐证了保山地块金厂河矿区以及相邻矿区形成时代较老。

关键词：滇西保山地块金厂河矿床地球化学特征 LA-SF-ICP-MS U-Pb定年成矿时代热液流体演化

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新疆西天山两个矽卡岩铁—铜矿石榴子石矿物化学对比

新疆西天山两个矽卡岩铁—铜矿石榴子石矿物化学对比

引用

作者：郭嘉宝中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

喇嘛苏—赛博铜矿床和可克萨拉铁—铜矿床是西天山造山带赛里木地块—博罗霍洛岛弧带中重要的矽卡岩型矿床。两个矿床构造环境和岩体性质相似,但矽卡岩矿物组合和特征以及金属矿化类型却存在较大的差异。因此,开展两个矿床矽卡岩特征的... 详细信息

喇嘛苏—赛博铜矿床和可克萨拉铁—铜矿床是西天山造山带赛里木地块—博罗霍洛岛弧带中重要的矽卡岩型矿床。两个矿床构造环境和岩体性质相似,但矽卡岩矿物组合和特征以及金属矿化类型却存在较大的差异。因此,开展两个矿床矽卡岩特征的对比研究,对于认识矿床的热液流体演化机制具有重要的意义。喇嘛苏—赛博铜矿床石榴子石可分为两类:早期石榴子石以钙铝榴石为主,LREE轻微富集、HREE略微亏损,∑REE较高,较小的Eu异常,代表了氧逸度低、中酸性的环境;晚期石榴子石属钙铝榴石—钙铁榴石固溶体系列,LREE富集、HREE极度亏损,∑REE较低,强烈的正Eu异常,并且从核到边HREE逐渐亏损、Eu正异常增大,代表了氧逸度高、中碱性的环境。可克萨拉铁—铜矿床发育三类石榴子石,几乎全部由钙铁榴石组分组成。三类石榴子石都具有不同程度的LREE富集、HREE亏损、∑REE含量低、正Eu异常的特征,但早期石榴子石HREE的亏损程度和Eu正异常的值明显大于晚期石榴子石,指示由高氧逸度、碱性环境向低氧逸度、中酸性环境演化的特征。两个矿床石榴子石中的变价元素U和REE与十二次配位位置的二价元素相关性有所差异,表明类质同象并不是石榴子石中元素富集的唯一方式。早期石榴子石具非均质性、它形结构、呈集合体产出的特点,常发育在矽卡岩接触带远端。这类石榴子石REE的含量由晶体化学和吸附作用共同控制,可能是通过扩散交代作用从水岩比较低的局部空隙流体中缓慢生长形成的,岩浆热液与炭质含量不同的围岩充分扩散交代反应是氧逸度演化的原因。而晚期石榴子石呈均质性、菱形十二面体或四角三八面体晶形、环带发育且边部生长{211}晶面,常产出于矽卡岩带靠近岩体一侧。吸附等外部作用是控制这类石榴子石REE富集的主要因素,而岩浆的“幕式出溶”和Fe的结晶沉淀导致了该阶段氧逸度变化。结合岩体地球化学、流体包裹体研究,喇嘛苏—赛博铜矿床总体氧逸度较低的物理化学环境使得该矿区发育以黄铜矿为代表的硫化物矿石。而可克萨拉铁—铜矿床在矽卡岩期热液一直处于氧逸度较高的氧化环境,形成以磁铁矿为主的多金属矿床。

关键词：石榴子石热液流体演化成矿机制喇嘛苏—赛博铜矿床可克萨拉铁—铜矿床

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