滇西马厂箐钼铜金矿床深部地质过程的系列成矿效应

[摘 要] 马厂箐钼铜金矿床是金沙江-哀牢山断裂带上与喜马拉雅期富碱斑岩有关的典型矿床之一,其成矿作用具有特殊性。本文应用透岩浆流体成矿理论,重点探讨了马厂箐钼铜金矿床深部地质过程中成岩与由地幔流体作用引发壳幔混染并形成系列成矿的关系。通过对马厂箐矿床成岩成矿时代的厘定、岩矿石稀土和微量元素、稀有气体及Pb-Sr-Nd 同位素研究,论证了成矿流体和岩浆流体均来自于富集地幔,这种成矿流体是包含于富碱岩浆并与其互不混溶的地幔流体。在上升运移过程中,地幔流体可随富碱岩浆的结晶成岩过程对岩体进行同步自交代蚀变而在斑岩体内或其深部形成矿床;也可与岩浆分离而独立运移,在岩体与围岩的接触带及地层围岩中进行交代蚀变成矿。在这一成岩成矿过程中, 引发并促进壳幔物质混染和叠加成矿,由此导致了马厂箐矿区成矿分带表现为从岩体到围岩、从高温到低温的不同矿种和不同类型的系列成矿效应。     

云南马厂箐多金属矿床地质地球化学特征及成矿机制探讨

云南马厂箐多金属矿床是金沙江-哀牢山构造带上与喜马拉雅期富碱斑岩有关的Cu、Mo、Au 成矿的典型代表之一。矿体（脉）的产出与富碱斑岩体（脉）在空间上共存、时间上相近或稍晚、成因上密切相关, 蚀变和成矿分带明显。岩体内产出斑岩型Mo、Cu 矿化, 以Mo 矿化为主; 岩体与围岩接触带产出接触交代型Cu、Mo、Au、Fe 矿化, 以Cu、Fe 矿化为主, Au 矿化较弱; 而距接触带稍远的围岩地层中则产出Au、Pb、Zn 矿化。流体包裹体研究表明, 从马厂箐矿段→乱硐山矿段→人头箐-金厂箐矿段, 流体包裹体具有相态组合逐渐简单, 温度、盐度逐渐降低, 成矿压力逐渐减小, 成矿深度逐渐变浅的趋势。同位素地球化学研究表明, 马厂箐Cu、Mo、Au 多金属矿属于同一个岩浆和流体成矿系统在不同物理化学条件下的产物, 表现出随流体成矿作用的进行, 矿化由斑岩体内部向接触带和围岩地层推进, 富碱岩浆和地幔流体作用逐渐减弱, 而围岩地层的影响则逐渐增强, 流体性质由幔源向壳幔混合直至壳源为主演化。最后探讨了马厂箐Cu、Mo、Au 多金属矿的成矿机制, 并初步预测该矿床具有较好的深部成矿潜力。     

透岩浆流体成矿理论的应用 -以云南马厂箐铜多金属矿床成矿作用为例

[摘要]马厂箐铜钼金多金属矿床是西南三江地区的重要矿床之一,对其成因迄今存在争议。本 文报道了新的观测资料,结合前人的研究结果,试图以透岩浆流体成矿理论为指导解释马厂箐矿床的成 因。透岩浆流体成矿作用是罗照华等(2009)提出的一种与国内外矿床学界内生矿床成矿理论主流见解 不同的新理念和新见解。马厂箐铜、钼、金成矿与马厂箐小岩体空间上紧密相伴,时间上相近或稍晚。 马厂箐矿区岩体和矿脉S、C、Pb、H、O、Si 和He、Ar 同位素数据表明:铜、钼矿的成矿物质主要来源于深 部地幔流体(透岩浆流体),金矿成矿物质由深部地幔流体(透岩浆流体)和围岩地层共同提供。马厂箐 的小岩体既有幔源岩石(如煌斑岩),又有壳源岩石(如花岗斑岩),而原生流体则均来自地幔,流体与岩 浆来源的不一致性暗示了透岩浆流体的性质;马厂箐矿床的时空展布特征与透岩浆流体成矿理论的预 测相一致,比传统岩浆热液成矿理论更好地解释了矿床成因;马厂箐矿床是透岩浆流体成矿作用的产 物,主要与区农小岩体群有关,斑状花岗岩体仅仅起着含矿流体的屏蔽作用。马厂箐铜、钼、金多金属矿 是在同一能量驱动机制下,岩浆热压力和地幔流体内压力可能驱动含矿流体在不同的位置上堆积不同 种类的金属,从而在含矿流体通过的路径上发生不同性质的成矿作用,并形成一系列不同类型的矿床, 其铜、钼、金多金属成矿过程可以全部归属为透岩浆流体成矿体系。     

云南马厂箐铜多金属矿床的成岩成矿时代及成矿动力学背景

云南马厂箐铜多金属矿床是西南三江成矿带上著名的与喜马拉雅期富碱斑岩有关的典型矿床。与铜、钼、金等多金属成矿关系密切的马厂箐富碱斑岩为一复式岩体,存在多期次岩浆侵入活动,早期岩浆活动始于54～56 Ma,中期岩浆活动时间为45～49 Ma,晚期岩浆活动最强烈,发生在29～37 Ma,末期岩浆活动时间为23～25 Ma。采用辉钼矿Re-Os测年法,对马厂箐矿床的斑岩型铜钼矿石进行了精确测年,获得斑岩型铜钼矿石Re-Os模式年龄（35.3±0.7）Ma。利用⁴⁰Ar-³⁹Ar同位素方法对乱硐山地段矽卡岩型铜钼矿石和人头箐地段蚀变岩型金矿石中热液白云母进行同位素定年,得到矽卡岩化矿石中白云母的⁴⁰Ar-³⁹Ar坪年龄为（35.25±0.36） Ma,等时线年龄和反等时线年龄分别为（35.0±1.8） Ma和（34.8±1.9） Ma;蚀变岩型金矿石中白云母的⁴⁰Ar-³⁹Ar坪年龄为（35.35±0.32） Ma,等时线年龄和反等时线年龄分别为（34.44±0.99） Ma和（34.4±1.2） Ma。证明马厂箐斑岩型铜、钼、金多金属矿形成于同一成岩成矿地质事件,成矿作用主要与矿区晚期富碱岩浆活动关系密切,其形成的地球动力学背景应处于印度大陆与欧亚大陆发生碰撞造山之后的晚碰撞走滑阶段,总体上属于西南三江地区第一次成矿高峰期,即斑岩型Cu-Au成矿高峰期（65～35 Ma）。     

滇西马厂箐斑岩铜(钼)矿床成岩成矿时限的厘定

滇西马厂箐富碱侵入岩为一复式岩体,存在多期次岩浆侵入活动;最早岩浆活动始于52Ma,中期岩浆活动为42～47Ma,晚期岩浆活动最强烈,其时间为33～37Ma,末期岩浆活动为29～32Ma。马厂箐铜钼矿床早期成矿发生在37～40Ma左右,晚期成矿大约在34—35Ma;与区域上其它与富碱侵入岩有关矿床的形成时间相当吻合。马厂箐矿床在时、空上与矿区富碱侵入岩关系密切,其成矿作用主要与晚期的岩浆侵入活动有关。     

云南省马厂箐Cu-Mo-Au多金属矿集区成矿系统

马厂箐地区是滇西成矿带内一个典型的与喜马拉雅期富碱侵入岩有关的斑岩型铜-钼-金多金属矿集区,发育有斑岩型钼铜、接触交代型铜钼(金)和热液脉型金银铅锌等多种类型矿化。其矿化和蚀变类型及成矿元素组合,在空间上具有明显的以岩体为中心的分带性;岩浆活动与铜钼金成矿作用具有同时性。这3种矿化类型的形成受控于马厂箐斑岩岩浆系统,该岩浆系统提供了成矿的物质、流体和动力。文章在分析成矿证据的基础上,通过对成矿系统结构的剖析,认为正是马厂箐岩体所提供的热动力条件促使从岩浆体中分异出来的成矿流体由岩体向外运移,随着岩体内构造裂隙、接触带构造以及围岩中破碎带等成矿物理化学条件的改变,在不同的边界条件下发生了不同性质的成矿作用,形成了不同的蚀变和矿化类型及成矿元素组合,总体显示出,随着热液成矿作用的进行,矿化由斑岩体向接触带和围岩推进,成矿由高温向低温的演化趋势。马厂箐铜-钼-金多金属矿集区成矿系统的建立,将对滇西成矿带内其他矿集区的成矿理论研究和找矿勘查实践具有借鉴和指导意义。     

滇西马厂箐斑岩型铜钼(金)矿床成岩成矿时代研究

滇西马厂箐铜钼(金)矿床是金沙江-哀牢山构造带与喜马拉雅期富碱斑岩有关的典型斑岩型矿床之一。富碱斑岩侵入体为多期、多阶段岩浆活动形成的复式岩体,已有的研究资料表明岩浆活动时限在64～29 Ma。文中提供的锆石LA ICP MS U Pb和辉钼矿Re Os同位素年代学研究资料显示,马厂箐含矿岩体锆石U Pb年龄(封闭温度约800 ℃时)为(3793±082) Ma,代表了富碱斑岩的成岩年龄;辉钼矿的Re Os年龄(封闭温度约500 ℃)为(3472±05) Ma,代表成矿时代。该研究结果与前人确定的晚期富碱斑岩岩浆活动的时间(32 Ma)相近,也与前人获得的蚀变黑云母K Ar定年(封闭温度300 ℃)结果(351±08) Ma相近,因此可以认为成矿作用与岩体快速冷却过程中发生成矿流体大量分离和出溶有关。成岩作用与成矿作用的时间跨度大约为2 Ma。因此,金沙江-哀牢山多金属成矿带的斑岩型铜钼矿床是与富碱斑岩成岩作用近同期成矿作用的产物,成矿作用时限集中在40~35 Ma左右。     

滇西马厂箐钼铜金矿床中赋矿斑状花岗岩定年及其地质意义

马厂箐钼铜金多金属矿床是三江成矿带上与喜马拉雅期富碱斑岩有关的典型矿床之一。本文采用锆石LA-ICP-MS U-Pb和辉钼矿Re-Os定年方法,结合前人研究,进一步分析讨论了该矿床的成岩成矿年代学;结合矿化石英脉和斑状花岗岩中石英斑晶ESR测年研究,进一步证实了赋矿斑状花岗岩和流体作用与系列成矿的成因关系。     

滇西马厂箐铜钼多金属矿床成矿流体来源及演化过程——来自石榴子石原位微量元素及H- O同位素组成的限定

滇西马厂箐铜钼多金属矿床位于三江特提斯成矿域,是一个与喜马拉雅期富碱斑岩侵入有关的多金属矿床。前人研究表明,马厂箐铜钼多金属矿床形成于斑岩-矽卡岩成矿系统,但由于缺乏系统矿物学研究,目前对矽卡岩矿化过程和成矿效应仍不清楚,限制了对该矿床成矿过程的全面认识。因此,本文以马厂箐矿床矽卡岩型矿化中的石榴子石为研究对象,利用H-O同位素、电子探针(EPMA)以及LA-ICP-MS原位微区技术开展了同位素及成分分析,限定成矿流体来源以及反演成矿流体演化过程。石榴子石可分为早期自形石榴子石(Grt I)和晚期他形石榴子石(Grt II)。Grt I与辉石共生,并伴有黄铁矿、黄铜矿等金属矿物组合,属于钙铝-钙铁榴石固溶体(And_{49.37～99.58}Gro_0～49.79);Grt II更富Fe,属钙铁榴石系列(And_{67.50～99.85}Gro_0～31.84)。两期石榴子石均富含Th、U、Nd,亏损Ba、Sr、Hf、Nb,富轻稀土。基于石榴子石矿物化学特征认为,Grt I可能是在弱酸性、氧化、低水岩比(W/R)条...     

云南马厂箐矿田浅成低温热液-斑岩型Cu-Mo-Au多金属成矿系统

马厂箐Cu-Mo-Au多金属矿田位于西南三江复合造山带中段,是带内金多金属矿床的典型代表。矿田内矿化类型复杂,元素组合多样。围绕马厂箐富碱杂岩体矿化类型、元素组合、围岩蚀变呈明显的分带。在岩体中形成斑岩型铜-钼矿床;在岩体与地层内外接触带形成接触交代型(角岩型、夕卡岩型)铜-钼(铁)矿床;在岩体外围地层中形成浅成低温热液金-铅-锌矿床。对应的围岩蚀变表现为自岩体中心向外依次为强硅化带→石英钾长石化带→石英钾长石绢云母化带→夕卡岩化带→中低温热液蚀变。同位素测年结果表明3种类型的矿床成矿均发生于33.7～35.8Ma,金矿床略晚于铜-钼矿床,并与矿田内马厂箐杂岩体侵入时代(33～37Ma)一致。岩矿石的H、O、Pb、S同位素和流体包裹体系统研究表明,从斑岩型铜-钼矿床→接触交代型铜-钼(铁)矿床→浅成低温热液金-铅-锌矿床,矿石中流体包裹体均一温度、盐度和均一压力逐渐降低,成矿物质(矿质和流体)也逐渐从以深部岩浆源为主,演变为以围岩地层和大气降水为主。矿田内不同类型矿床间的时空及成因联系,反映它们是同源岩浆不同演化阶段成矿作用的产物,含矿热液的物化性质及时空迁移决定了它们在不同部位产出不同的矿床类型,构成与富碱斑岩有关的浅成低温热液-斑岩Cu-Mo-Au多金属成矿系统。     

壳幔混染成矿机制的稀有气体同位素及硅同位素证据——以滇西富碱斑岩型多金属矿区为例

滇西富碱斑岩型多金属矿区黄铁矿和石英脉流体包裹体中R/Ra值主要为0.160 8~3.470 0,远高于地壳特征值,而整体略低于地幔特征值;20 Ne/22 Ne和21 Ne/22 Ne平均值分别为11.271 0和0.032 2,接近地幔同位素组成;40 Ar/36 Ar和38 Ar/36 Ar平均值分别为395.510 0和0.197 6,均高于大气比值,而低于MORB比值;与大气相比,128 Xe/130 Xe、129 Xe/130 Xe、131 Xe/130 Xe、132 Xe/130 Xe、134 Xe/130 Xe、136 Xe/130 Xe值均表现出过剩的特征;富硅成矿流体的δ30Si值为-2.4‰~-0.1‰,表现出几乎未经动力分馏的原始地幔流体性质,而富碱岩浆的δ30Si值为0.0‰~0.4‰,表现出历经强烈动力分馏的交代富集地幔流体性质。综合研究表明:滇西地区硅同位素组成与包裹体稀有气体同位素组成在显示含矿流体的幔源特征的同时,又表现出强烈的地壳特征;成矿物质主要来自地幔交代作用形成的富集地幔分异产物,即富碱岩浆和与之伴随的富硅成矿流体,二者携带成矿物质沿断裂进入地壳,伴随富硅成矿流体在富碱岩浆的成岩过程中对富碱斑岩与地层岩石的交代蚀变,从而引发壳幔物质叠加混染。正是这种流体作用构成了滇西新生代富碱斑岩多金属成矿的内在统一制约因素。