桂北甲龙铜锡多金属矿床地球化学特征及成因探讨

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桂北九万大山-元宝山地区位于南岭西段,褶皱、断裂发育,岩浆活动频繁,是华南地区重要的锡多金属成矿区之一。前人研究发现锡矿化不仅与元古代的岩浆岩有关,而且与变质岩、韧性剪切带关系密切,构成了一个完整的构造-岩浆-成矿系列,但锡矿成矿作用主要集中在元古代,未见其他时代的锡矿化,这与相邻区域差别甚大。新元古代和加里东造山运动的变质作用可能导致地层以及铁镁质-超铁镁质围岩中锡和其他挥发性元素迁移进而成矿,并认为存在加里东期的锡矿床,但一直没有得到证实。本文将从矿床地质、年代学、地球化学、流体包裹体等方面对甲龙铜锡多金属矿床展开系统研究,从而对矿床成矿时代、地质特征有了初步认识,为探讨矿床成因提供了科学依据,以下是本次研究的几点结论:(1)甲龙铜锡多金属矿床的成矿阶段可划分为锡石-石英阶段、锡石-硫化物阶段、石英-硫化物阶段。微量元素分析结果显示,锡石亏损高场强元素,相对富集低温元素,与岩浆成因的锡石地球化学特征差异巨大,展示了其与岩浆的不相关性。(2)流体地球化学研究表明,成矿流体以H2O为主,气相成分中含少量的CO2、CH4、SO2,子晶主要为Ca CO3。成矿流体为H2O-Na Cl-CO2体系。氢氧同位素结果揭示成矿流体主要为变质水,仅有少量大气降水参与。显微测温显示,从锡石-石英阶段到石英-硫化物阶段,成矿流体温度逐渐降低,盐度先升高后降低,说明流体发生了强烈的沸腾,进而分离为两种端元,成矿物质大量卸载。(3)甲龙铜锡多金属矿床年龄为421.9±5 Ma,与桂北加里东期构造运动年龄基本一致,亦与四荣韧性剪切带年龄419.7±3.8 Ma接近,表明甲龙铜锡多金属矿床与四荣韧性剪切带具有密切的成因关系。研究揭示锡石具有剪切破碎特点,溶蚀和再生长现象明显,表明加里东期构造活动产生的剪切变质热液在运移过程中,萃取富锡地层中锡元素,Sn在运移过程中主要以Sn2+存在,当处于还原环境时则以Sn2+Cl-络合物形式运移,与地层走向一致的NW向T破裂为成矿流体提供了有利空间,一方面使稳定状态的流体减压沸腾,另一方面流体中气体逃逸,还原环境被破坏,HCL活性降低,盐度、p H值、氧逸度等发生变化,Sn2+被氧化成Sn4+,进而导致锡石沉淀。
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