斑岩铜钼矿床流体演化与沉淀机制

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 3次 | 上传用户:huangkb009
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本篇博士论文围绕斑岩型矿床钼铜差异性富集的主题,系统总结中国斑岩型铜矿床与斑岩型钼矿床在地质特征及成因演化上的异同;在识别流体包裹体组合(FIA)的基础上,精细厘定邦铺、甲玛矿床钼铜矿化流体的特征;实验模拟斑岩型矿床石盐饱和-金属沉淀过程。中国斑岩铜矿床的斑岩体具有高的Mg#、TiO2、Al2O3、CaO和P2O5含量,高Sr、中-低Rb的特征,具有较高硫化度和氧化度,部分斑岩铜矿床的含矿岩体显示埃达克岩的特征。矿床最高温的钾化蚀变矿物组合主要包括黑云母、石英及少量磁铁矿和硬石膏,钾化蚀变带脉体中铜铁硫化物品位较低;绢云母化阶段普遍发育沸腾包裹体群,含石盐子晶包裹体多含黄铜矿子晶,指示该阶段铜-铁硫化的沉淀机制可能主要是温度压力的骤降。斑岩型钼矿床的含矿岩体分异程度较斑岩型铜矿高,斑岩侵位深度比斑岩型铜矿大,具有低Mg#及高Rb/Sr、K2O特征,Ba、Eu元素显示较强负异常,斑岩型钼矿床的成矿岩体与埃达克岩有明显区别。引起钾化蚀变的流体也为岩浆流体并含大量CO2,主要蚀变矿物是钾长石;绢云母化蚀变带中高盐度流体包裹体的子晶类型通常只有石盐。斑岩型矿床成矿岩浆岩源区的氧化还原条件可影响Cu、Mo、S元素从岩浆岩源区向岩浆房的分配,从而使硅酸盐岩浆具有不同的Cu/Mo比;斑岩型矿床成矿岩体发生侵位的深度不同,可导致水饱和时出溶挥发分成分上的差异,随之改变铜钼金属在硅酸岩浆与挥发分相之间的分配行为,最终造成斑岩矿床浅部的Cu、Mo的差异性富集。邦铺矿床Qtz-Mol脉体中辉钼矿的沉淀可能是成矿流体达到石盐饱和、石盐发生沉淀的直接结果,石盐饱和与沉淀的发生可能是流体温度压力同时降低的结果。邦铺矿床Qtz-Mol脉体的石英中记录了两期减压-相分离-石盐饱和-矿化事件,第二期事件发生于373°C和128bars的条件下,单相岩浆流体发生相分离形成液相流体含盐度为38wt%;当温度降低至320°C流体发生石盐饱和,在此过程中钼金属发生5倍富集并开始随温度的降低开始沉淀,至300°C时,流体中97%的钼金属已经发生沉淀。甲玛矿床角岩型及斑岩型的铜矿化,很可能是富铜金属的单相流体通过降温作用沉淀铜铁硫化物的结果。成矿流体在382°C时,含盐度约为5wt%,流体中的平均铜金属含量约1900 ppm;流体随后发生冷却,温度降至350°C,压力降低约80 bars,大约96%的铜金属发生沉淀,此时成矿流体中剩余的未发生沉淀的铜金属含量约为75ppm,成矿流体含盐度约降至2wt%。邦铺、甲玛矿床与钼矿化有关的成矿流体可能来源于斑岩体下部的岩浆房,其侵位部位在上地壳以下。斑岩型铜矿床中普遍发育的以石盐子晶消失达到均一的流体包裹体可能不是单一相流体在高压力环境下捕获的结果,这类流体包裹体应是石盐饱和及发生在低压力环境下气-液-固三相线(区)内不均一捕获的结果。成矿流体中的石盐饱和以及随后的沉淀可能会直接导致斑岩型矿床中铜金属发生沉淀。对于以石盐子晶消失达到均一的流体包裹体,其捕获压力的重建较难实现。
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