哀牢山金礦帶大坪金礦地質(zhì)地球化學(xué)特征及其成因探討.pdf

1、哀牢山斷裂帶位于古揚(yáng)子板塊與印度板塊之間的縫合帶，是世界著名的構(gòu)造巖漿帶之一，受到大規(guī)模的左旋剪切作用。近年來(lái)，該斷裂帶已相繼發(fā)現(xiàn)了老王寨、墨江、大坪和長(zhǎng)安等大型金礦，因此，哀牢山斷裂帶又被稱為哀牢山金礦帶。 金礦帶南端的大坪金礦位于哀牢山深大斷裂帶西側(cè)斜沖走滑韌性剪切帶中的淺變質(zhì)巖帶內(nèi)，礦床圍巖主要為閃長(zhǎng)巖體。大坪金礦以其較特殊的成礦地質(zhì)條件而引人矚目，是研究韌性剪切成礦作用、殼幔相互作用與成礦的理想地區(qū)。 大坪金礦自

2、被發(fā)現(xiàn)20多年來(lái)，雖然前人從不同角度用不同手段對(duì)其進(jìn)行了研究，但由于本區(qū)成礦條件相當(dāng)復(fù)雜，仍有很多問(wèn)題尚無(wú)統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，主要表現(xiàn)在成礦時(shí)代和成礦流體物質(zhì)來(lái)源爭(zhēng)議大，成礦機(jī)制研究不夠系統(tǒng)，特別是與成礦相關(guān)的殼幔作用機(jī)制以及燕山期以來(lái)本區(qū)大規(guī)模的韌性剪切活動(dòng)對(duì)成礦的影響缺乏深度研究。 本論文主要從圍巖和礦石地球化學(xué)、成因礦物學(xué)、同位素地球化學(xué)示蹤、同位素地質(zhì)年代學(xué)和流體包裹體地球化學(xué)等方面對(duì)大坪金礦成礦特征、圍巖與成礦的關(guān)系、成礦流體的

3、組成、來(lái)源和物化條件、成礦時(shí)代以及相關(guān)的殼幔相互作用特征進(jìn)行了較系統(tǒng)研究，并進(jìn)一步探討了大坪金礦成礦模式以及本區(qū)喜山期成礦的基本特點(diǎn)，得出了以下主要認(rèn)識(shí)： 1．從對(duì)大坪金礦白鎢礦的微量元素、閃長(zhǎng)巖圍巖蝕變、礦石稀土元素的地球化學(xué)研究得出：近礦閃長(zhǎng)巖發(fā)育強(qiáng)烈的糜棱巖化、綠片巖相退變質(zhì)和碳酸鹽化；團(tuán)塊狀多金屬硫化物金礦石中輕、重稀土元素之間無(wú)明顯分餾，白鎢礦富集Sr，Ba，而虧損Mo，Bi，Sn，Nb和Ta，其稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化

4、曲線為MREE富集型，并具有變化的Eu正異常，表明本區(qū)成礦流體主體為深源的相對(duì)高溫、富CO<,2>富Na<'+>的還原性熱液體系，與巖漿的結(jié)晶分異作用無(wú)關(guān)，閃長(zhǎng)巖通過(guò)退變質(zhì)反應(yīng)可能為早期成礦流體和白鎢礦沉淀提供了部分成礦物質(zhì)；含金石英脈的形成與區(qū)域剪切帶的活動(dòng)有關(guān)。 2．大坪含金石英脈流體包裹體基本由富液相CO<,2>包裹體和不同H<,2>O/CO<,2>比的CO<,2>-H<,2>O型包裹體組成，早成礦階段白鎢礦石英脈中同時(shí)富

5、含富氣相CO<,2>包裹體和N<,2>-CO<,2>包裹體，主成礦階段團(tuán)塊狀多金屬硫化物金礦石中富液相CO<,2>包裹體占明顯優(yōu)勢(shì)，只有晚成礦階段碳酸鹽石英脈中含有居次要地位的H<,2>O溶液包裹體。早成礦階段的鹽度為6.4～14.7wt﹪NaCl，均一溫度為298.7℃～423.2℃，壓力約為190～440MPa；主成礦階段包裹體的鹽度在3.72～14.68wt﹪NaCl之間，均一溫度279.5℃～388.5℃之間，壓力約為133.5

6、～340.0MPa，相當(dāng)?shù)某傻V深度為5.1～12.9km。這些特征顯示該礦成礦流體為近臨界的高CO<,2>(CO<,2>=H<,2>O)的中低鹽度的CO<,2>-H<,2>O-NaCl體系流體，該礦是剪切帶控制下的中深中溫?zé)嵋航鸬V，成礦作用主要是減壓沸騰環(huán)境下發(fā)生流體的相分離作用所引起的快速沉淀。 3．大坪流體包裹體CO<,2>碳同位素組成顯示其流體主要來(lái)源于上地幔。白鎢礦的Sr-Nd同位素組成顯示本區(qū)原始成礦流體主要來(lái)自下地

7、殼，但不排除有幔源物質(zhì)加入。白鎢礦流體包裹體的He-Ar、Ne和Xe同位素組成顯示大坪金礦成礦流體主要由深源地幔流體和富含CO<,2>、<'40>Ar、<'134>Xe、<'136>Xe和<'4>He的地殼流體組成，其中基本不含大氣飽和水。綜合大坪金礦礦床地球化學(xué)研究結(jié)果，可得出：大坪金礦成礦流體主要為由地幔排氣形成的深源地幔流體和下地殼脫水形成的富CO<,2>流體所組成的混合流體，因此大坪金礦屬于剪切帶控礦的深源熱液型金礦。

8、4．對(duì)大坪金礦絹英巖化近礦圍巖中的熱液絹云母進(jìn)行了<'40>Ar-<'39>Ar定年，得到其坪年齡為33.76±0.65Ma，相應(yīng)的反等時(shí)線和正等時(shí)線年齡分別為33.55±0.74Ma和33.57±0.74Ma，顯示大坪屬于喜山早期金礦，這些年齡數(shù)據(jù)與哀牢山金礦帶中廣泛出現(xiàn)的喜山期煌斑巖脈年齡非常接近。 5．綜合上述研究結(jié)論，提出大坪金礦為喜山期碰撞造山背景下剪切帶控制型金礦的成礦模式：喜山早期，由印度板塊與歐亞板塊的碰撞產(chǎn)生側(cè)

9、向擠壓，哀牢山金礦帶沿紅河斷裂帶形成大型左旋走滑剪切帶，使得Moho面上升，地幔物質(zhì)部分熔融并上涌，形成大量煌斑巖等基性巖脈，同時(shí)發(fā)生強(qiáng)烈排氣作用，對(duì)下地殼進(jìn)行熱烘烤，地幔排氣形成的深源地幔流體和下地殼脫水形成的富CO<,2>流體混合形成攜帶Au、S等成礦物質(zhì)或礦化劑的深源富CO<,2>流體，并沿韌性剪切帶形成的顯微構(gòu)造上升。在10km左右的韌．脆性轉(zhuǎn)換的構(gòu)造層次，由于脆性斷裂的形成，溫壓下降而流體快速上升，將產(chǎn)生CO<,2>相持續(xù)的不