云南休瓦促、南秧田钨矿床白钨矿地球化学特征及其对成矿过程的指示

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:edisonye
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白钨矿作为一种常见的金属矿物,在不同类型钨矿床以及造山型金矿中十分常见,因其富含微量元素而被广泛用于反演成矿流体演化规律、示踪成矿流体来源以及精细刻画成矿过程。近年来,LA-ICP MS技术凭借其快速、低成本、高空间分辨率等优势在白钨矿原位地球化学研究中发挥了重要作用。本文选择了云南两个比较典型且时代相近的钨矿床(滇西北休瓦促钨钼矿床和滇东南南秧田钨矿床)作为研究对象,开展详细的岩石学、矿床学、矿相学等野外地质调查,结合白钨矿扫描电子显微镜成像并对其采用LA-ICP MS原位微量分析与LA-MC-ICP MS原位Sr同位素分析等研究,以探讨了白钨矿地球化学特征对矿床成矿流体演化、成矿物质来源和矿床成因的指示。最终获得以下主要认识:(1)休瓦促是一个典型的热液石英脉型钨-钼矿床,石英脉型钨-钼矿产出于产出于晚三叠世似斑状黑云母花岗岩和晚白垩世二长花岗岩中,主要沿正断层F2、F3和石英二长花岗岩围岩接触带附近展布,主要以发育大量含白钨矿-辉钼矿等硫化物石英脉、节理膜状辉钼矿和未矿化石英脉为主。本次研究依据白钨矿的产状和阴极发光CL图像显示其存在早中晚三个阶段,以中阶段白钨矿最为发育。早阶段白钨矿稀土配分与斑状二长花岗岩相似,呈轻稀土富集的右倾模式,Eu具有中等负异常(δEu=0.42),Mo平均含量为3.0%,早阶段白钨矿87Sr/86Sr平均值为0.7098,与斑状二长花岗岩(0.7075~0.7098)接近;与早阶段相比,中阶段白钨矿轻稀土含量降低,Eu也具有中等负异常(δEu=0.37),Mo含量降低至平均2445μg/g,中阶段87Sr/86Sr比值升高至0.7113,更接近地层的87Sr/86Sr值(0.7092~0.7144);晚阶段白钨矿的稀土配分呈中稀土相对富集的拱形模式,Eu基本无异常(δEu=0.93),Mo含量降至56μg/g,晚阶段87Sr/86Sr平均值为0.7083,降至最低。从早到晚,白钨矿中轻稀土元素尤其是La和Ce的逐渐亏损表明存在氟碳铈镧矿的结晶;δEu的升高和Mo含量的急剧降低指示成矿流体从氧化到还原的转换。Sr同位素组成的变化指示了成矿物质来源的转变,早阶段岩浆流体贡献巨大,中阶段白钨矿岩浆热液与围岩地层大规模作用,地层为白钨矿的形成提供了大量Ca,表明强烈的水岩交互作用对该矿床的形成起到了重要作用。(2)南秧田钨矿床存在矽卡岩型和长石-石英脉型两种类型的白钨矿,长石-石英脉型矿体明显穿切了矽卡岩型矿体,并且在其下部存在一期无矿化花岗斑岩。并结合花岗斑岩U-Pb和辉钼矿的Re-Os同位素研究,其中花岗斑岩锆石U-Pb加权平均年龄为82.19±0.33Ma,长石-石英脉内与白钨矿共生辉钼矿的Re-Os同位素等时线年龄为151.0±1.3Ma。综上所述和前人关于南秧田钨矿床成矿年代学研究,南秧田钨矿床矽卡岩型白钨矿形成时间应该是214Ma左右,穿插于矽卡岩型白钨矿长石-石英脉型白钨矿形成于151.0Ma,而之后存在一期无矿化花岗斑岩岩浆活动。(3)矽卡岩型白钨矿的轻稀土富集、重稀土强烈亏损,Eu呈明显负异常(δEu=0.46),∑REE含量为65.6μg/g,Mo含量为240μg/g,Sr含量为883μg/g,白钨矿87Sr/86Sr值相对较低,并且比较均一,介于0.71319~0.71491之间,表明成矿流体主要来自岩浆热液;长石-石英脉型白钨矿稀土呈Eu正异常(δEu=2.8)的平坦型,∑REE含量为194μg/g,Mo含量为16.0μg/g,Sr含量为129.μg/g,白钨矿87Sr/86Sr值较高且变化范围大,介于0.71537~0.72803之间,平均0.72081,呈现出变质流体特征。以上两者微量、稀土元素含量的差别显示它们具有性质明显不同的流体来源,Eu异常指示矽卡岩型白钨矿形成于氧逸度较高的环境,长石-石英脉型白钨矿形成于还原性环境,两种不同类型白钨矿Sr同位素都具有二元混合的特征,显示长石-石英脉型白钨矿对矽卡岩型白钨矿有叠加改造作用,成矿流体与围岩的强烈交代作用是白钨矿形成的关键。而燕山期侵入岩体对南秧田矿床起到了叠加作用,而不是直接形成原因。(4)白钨矿地球化学在矿床学中拥有巨大的应用前景,其微量元素As、Sr、Mo、稀土元素含量以及Eu异常程度能够判别矿床类型,造山金矿型白钨矿拥有低Mo高δEu、Sr的特征,而矽卡岩型白钨矿则以高Mo、低稀土含量、Sr含量为特征,其它类型白钨矿则没有明显规律;同时结合阴极发光图能够划分不易区分的成矿阶段,早阶段白钨矿Mo、稀土含量一般较高,随着成矿的进行其含量随之降低;除此之外Mo和δEu可以指示成矿流体氧逸度的变化,高含量Mo(>100μg/g)、低δEu值指示氧逸度很高的成矿流体环境,低含量Mo、高δEu值(Eu正异常)则指示较为还原的成矿流体环境。
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