滇西北衙金多金属矿床地质特征及成因探讨

文章基于北衙金多金属矿床野外地质调查基础上,结合同位素测年、矿物薄片鉴定等室内测试分析,着重对该矿床的地质特征、成矿年代、矿床成因进行了讨论。结果表明:①矿床主要赋存于三叠系中统北衙组碳酸盐岩与喜马拉雅期富碱斑岩的内外接触带上。②矿床的形成可划分为2个成矿期次和5个成矿阶段:Ⅰ期为内生成矿期,Ⅱ期为表生氧化成矿期。③区内SN向、EW向断裂控制着矿体的分布,成矿控制显著。④通过辉钼矿Re-Os同位素测年、锆石测年等方法精确测定了成岩成矿年龄,反映了成矿年龄和富碱斑岩形成的一致性。⑤区内蚀变可分为3带:"黄绿带"、"浅红带"、"灰白带",其中"黄绿带"为主要的金多金属矿化带。⑥北衙金多金属矿床属于与喜马拉雅期富碱斑岩有关的矽卡岩-斑岩型金多金属矿床。     

滇西北衙金多金属矿床磁铁矿元素地球化学特征及其对成矿作用的制约

北衙金多金属矿床处于扬子地台西缘,是与喜马拉雅期富碱斑岩具有紧密成因联系的典型矿床代表。文章在详实的野外地质工作和室内研究基础上,将北衙矿床中铁矿的成矿作用划分为早期气液交代阶段和晚期富铁质流体贯入充填阶段。电子探针和ICP-MS分析表明,磁铁矿主量元素具有富Si,贫Ti、V、Mn、Mg的特征;微量元素Th、Sr、Zr含量较低,Cs、U相对富集,一致的高场强元素(Zr、Hf、Nb、Ta)变化特征。研究表明,磁铁矿与区域内基性-超基性岩浆无关,其形成与矿区中酸性富碱岩浆密切相关。矿区中的铁矿床存在早期气液交代型和晚期贯入充填型2种矿化类型。早期交代成矿作用并不是北衙矿床中铁的唯一供给机制,还存在岩浆演化后期富铁流体贯入充填的成矿方式。     

滇西北衙斑岩型金多金属矿床成矿流体特征及其演化

北衙超大型金多金属矿床位于扬子陆块西缘与三江特提斯造山带的结合部位。本文通过对北衙矿区内的斑岩体石英斑晶、斑岩型矿化、矽卡岩矿化中的矽卡岩及外围似层状热液型铅锌银矿化的岩(矿)石中发育的流体包裹体进行了系统研究,发现北衙矿区内主要发育CO2、富CO2、含CO2、含子矿物三相、富气相水溶液及气液两相水溶液包裹体六类流体包裹体;与斑岩型矿化有关的成矿流体为中-高温Na Cl-H2O-CO2体系热液,矽卡岩矿化相关成矿流体为一种高温的Na Cl-H2O及Na Cl-H2O-CO2体系热液,而外围似层状铅锌银矿化相关的成矿流体则为中温的Na Cl-H2O-CO2体系热液。对比分析表明,矽卡岩矿化中的矽卡岩矿物(以绿帘石类矿物为主)形成较早,其中发育富气相的流体包裹体,可以推断岩浆侵位后先分异出富水蒸气的流体,此后CO2才从成矿流体中大量分异。斑岩型矿化及外围地层中似层状铅锌银矿化脉体中发育的流体包裹体与斑岩体石英斑晶内发育的流体包裹体组合类型基本一致,表明成矿流体主要来自斑岩体结晶分异出的岩浆热液。流体包裹体研究表明,北衙金多金属矿区内的矽卡岩型(金铜铁)、斑岩型(铜金钼)及外围碳酸盐岩等地层中的似层状热液型(铅锌银)矿床系列为与富碱斑岩体侵位活动有关的,由岩浆分异热液并逐渐演化形成的斑岩型金-铁铜-铅锌(银)多金属成矿系统。     

滇西北衙金多金属矿床成矿地球化学特征

北衙金多金属矿床是金沙江-哀牢山-红河断裂带与新生代富碱斑岩有关的斑岩型矿床之一.本文重点提供了流体包裹体中稀土微量元素和矿石S、Pb同位素分析结果,并对成矿流体及成矿物质来源等问题进行了讨论.研究表明,本区流体包裹体稀土总量较低,∑REE介于5.19×10-6～9.0×10-6之间,反映轻重稀土分馏程度的∑LREE/...     

滇西北衙铁金多金属矿床成矿地质特征及其两阶段成矿过程研究——以万硐山矿段为例

滇西北衙铁金多金属矿床为西南三江富碱斑岩-多金属成矿带中南段典型矿床之一,成矿严格受富碱斑岩及其相关的深大断裂控制,伴随多期富碱斑岩脉体侵入、热液交代与围岩蚀变、矿物质富集及次生富集过程,构成了复杂的斑岩-矽卡岩成矿系统和地表次生成矿系统。文章以万硐山露天采场区大比例尺地质填图为基础,重新厘定和梳理各地质体及其间相互关系,取得了万硐山矿段详细的成矿地质特征及原生矿化的两阶段成矿新认识。     

滇西北衙金多金属矿床成矿构造特征及地质勘查意义

通过对北衙矿区构造地质特征和侵入体构造特征的野外详细调查,并结合前人的科研成果,系统总结了北衙金多金属矿床成矿构造和成矿结构面的特征,构建了矿区成矿构造的空间格架,建立了成岩成矿构造有序、配套的矿床成矿构造系统.研究认为燕山期-喜马拉雅早期形成的SN向北衙向斜和断裂、EW向隐伏断裂、层间破碎带、富碱斑岩侵位形成的接触带...     

滇西北衙超大型金多金属矿床勘查模型

滇西北衙超大型金多金属矿床通过先后开展五期详查,获得了找矿重大突破,金矿规模达到超大型,共伴生铅、锌、银、铜、铁、硫矿也达到大型—特大型规模。文章在近十年的勘查工作实践及综合研究矿床模型的基础上,总结了矿床的成矿地质条件、地球物理勘查模型、地球化学勘查模型和地质找矿标志。研究表明:喜马拉雅期富碱斑岩是矿床形成最关键的控矿因素,马鞍山断裂控制了区内喜马拉雅期富碱斑岩的产出,北衙向斜控制了矽卡岩矿体和其他矿体的产出,矿床定位受控于喜马拉雅期富碱斑岩与三叠系中统北衙组(T2b)碳酸盐岩接触的矽卡岩带以及内、外接触带,属于与喜马拉雅期富碱斑岩有关的矽卡岩-热液型金多金属矿床,并在此基础上进一步划分为"二型五类"。矿区1∶10 000岩石地球化学勘查模型显示,矿区分布有强金元素异常,浓集中心明显,并有与Ag、Pb、Zn、As、Hg等元素相伴产出的综合异常。1∶10 000地球物理勘查模型显示,磁异常面积大、强度高,极大值2000多n T,异常形态规则,总体形态呈椭圆形,梯度变化较大,正负异常相伴,南正北负。斑岩显示为低磁异常,接触带为高磁异常,环状的高磁异常带构成了斑岩与围岩接触带矽卡岩型矿化体,围岩碳酸盐岩为低磁异常。激电在斑岩、矽卡岩型矿体上形成低阻高极化异常,矽卡岩型矿体分布区视极化率5%~8%,视电阻率50~120Ω·m。大功率激电、可控源音频大地电磁测深对斑岩体及斑岩与围岩接触带(蚀变带)可进行较准确定位。     

滇西北衙金多金属矿床流体包裹体研究

北衙金多金属矿是与滇西新生代富碱斑岩有关的典型代表之一。通过对矿区石英脉、富碱斑岩中的石英斑晶以及方解石脉中流体包裹体的类型、特征、温度、盐度、成矿压力以及流体包裹体中气液相成分分析和包裹体的激光拉曼探针分析,探讨了流体性质、来源。研究表明,该区存在高温高盐度流体、中高温高盐度流体、中低温低盐度流体3种流体。流体总体属于NaCl-H2O体系,均一温度范围在132～550℃(个别大于550℃),盐度范围在1.9%～61.1%(NaCleq)。高盐度流体不是由热水溶液的不混溶作用或沸腾作用形成的,而是由中酸性岩浆在深部岩浆房中通过结晶分异作用形成,和/或在浅成条件下于岩浆结晶的最后阶段从浅部岩浆中直接出溶形成的。红泥塘、南大坪两矿段石英斑晶中金属子矿物特别是黄铜矿的发现,暗示早期来自岩浆的热液流体金属含量较高,形成于大气降水与岩浆热液混合之前。上述特征表明北衙地区富碱斑岩具有巨大成矿潜力。     

青海肯德可克铁、金多金属矿床地球化学特征及成因

青海肯德可克为上世纪60一70年代发现并评价的铁、金多金属矿床,本文对该矿进行较系统的矿床地球化学研究。结果表明,肯德可克矿床赋矿围岩种类多样,化学组成变化很大;其中有一类岩石化学、稀土特征与肯德可克矿区外围一野马泉一带分布的印支一燕山期中酸性岩体相近,表明该矿床的赋存部位为中酸性岩脉的发育地带;铁矿石的稀土元素组成与赋矿围岩既有许多相似之处,也存在一些差异;其硫同位素组成明显有别于我国典型的砂岩型矿床,而与斑岩型和火山岩型相差不大,与矽卡岩型较为一致。因此作者认为肯德可克铁、金多金属矿为热水喷流沉积-岩浆热液叠加的叠生型矿床。     

滇西北衙金多金属矿床成矿作用特征标志

文章通过对北衙金多金属矿床成矿作用特征标志的系统总结,认为从岩体内部到外接触带,矿化样式以"脉-块体-层-脉"的内外多元结构模式产出:岩体内部Au-Fe(Cu)矿体呈透镜状脉、平行脉沿断层破碎带陡倾斜产出;岩体接触带附近的矽卡岩带围绕岩体呈环状分布,Au-Fe-Cu矿体以大透镜状、块体状在矽卡岩带中断续产出;外带Au-Fe、Pb-Ag矿体呈似层状、透镜状,沿层间破碎带产出;远程带Au-Fe矿体呈小透镜状脉、平行脉沿断层破碎带陡倾斜产出。矿体对应的矿物组合、成矿元素和蚀变分带具有自高温到低温的分布规律和矽卡岩型矿床的特征。矿床的热液成矿作用阶段可划分为早矽卡岩、晚矽卡岩、磁铁矿、石英硫化物以及碳酸盐五个热液阶段,各阶段流体包裹体划分为富液相包裹体、富气相包裹体、含子晶矿物包裹体、富含CO_2三相包裹体等四类。成矿年龄为36.46 Ma—39.44 Ma,与石英正长斑岩的成岩年龄35.00 Ma—36.72 Ma基本一致。矿床成矿深度范围为0.7~2.2km。矿床类型为斑岩-矽卡岩型金多金属矿床。北衙组碳酸盐岩(T_2b)+多期断裂构造系统(接触带构造、岩性界面及层间破碎带、断裂裂隙、不整合面构造)+喜马拉雅期富碱斑岩侵位构成了"三位一体"的成矿系统和成矿模式。     

滇西北衙金矿床磷灰石微量元素和卤素成分的地质意义

滇西北衙斑岩金矿床是金沙江-哀牢山新生代富碱斑岩成矿带中规模最大的金多金属矿床,其已探明的金储量超过350t,伴生的铜、铅锌、铁、银、硫也达到大-中型规模,前人针对该矿床做了很多研究,但对于富碱斑岩与成岩成矿作用的关系一直存在较大的争议。本文以磷灰石为研究对象,比较北衙矿区内各岩体成矿差异,探讨磷灰石所记录的成岩成矿信息。研究表明,北衙矿区二长花岗斑岩成矿岩体与不成矿岩体的磷灰石均富F(2%)、贫Cl(0.02%),两者呈现近似的负相关;但成矿岩体中磷灰石具有相对较高的δEu值和较低的δCe值,表明成矿岩体氧化程度更高,从而减少含Fe硫化物的形成,使金属元素得以保存,在源区释放更多的Cu、Au元素,有利于成矿。同时,北衙矿区岩体磷灰石的(Sm/Yb)N比值的减小可能是由含Cl热液的出溶所导致的;与成矿岩体磷灰石相比,不成矿岩体磷灰石的低Ce/Pb和高Th/U值,反映了岩浆形成过程中不成矿岩体的流体活动性较弱,岩浆的分异不明显。对比研究显示,同为陆内碰撞环境形成的北衙矿床与成矿带北段玉龙矿床,其成矿岩体中磷灰石的F/Cl值明显高于俯冲环境中形成的普朗、春都和铜厂沟矿床的成矿岩体。     

滇西北衙富碱斑岩的特征及成因

提供了与滇西北衙大型金矿床密切相关的富碱斑岩的主量元素及稀土和微量元素的分析数据,对富碱斑岩的成因、起源条件和源区类型进行了讨论。研究表明,北衙地区的富碱斑岩具有较高的SiO₂(w(SiO₂)＞68％)和Al₂O₃(w(Al₂O₃)=13.45％～15.22％),具有富集Sr(w(Sr)=365×10^-6～930×10^-6),亏损HREE(w(Yb)=0.64×10^-6～1.17×10^-6)和Y(w(Y)=7.17×10^-6～12.25×10^-6),较高的w(Sr)/w(Y)、w(La)N/w(Yb)N比值,无明显的负Eu异常等特征,显示了与埃达克岩的某些相似性。然而,富碱斑岩低的w(MgO)、w(Cr)和w(Ni),又与典型的埃达克岩有所不同。富碱斑岩产出的地质背景及岩石学和地球化学特征表明,富碱斑岩并非起源于俯冲的大洋板片,而是源于加厚地壳的底部,源区为榴辉岩相岩石。富碱斑岩显著富集Rb、Ba、Th、K,可能与俯冲大陆板片的脱水作用和流体的交代作用有关。产生富碱斑岩岩浆的动力学机制,与印度大陆板块和扬子大陆板块对“三江”的相向俯冲、金沙江-红河断裂带的走滑拉分及其诱发的软流圈上涌和流体交代作用有关。     

滇西北衙金矿矿床类型与结构模型

北衙金矿区作为藏东—川滇西—滇东南喜马拉雅期富碱斑岩带的一部分,发育有3期成分不同的碱性斑岩,并经历了多期成矿作用。北衙金矿有3种成因不同的矿床:①与碱性斑岩有关的铜金多金属矿,包括与石英钠长斑岩和石英正长斑岩有关的斑岩型铜金矿床和矽卡岩型多金属矿床;②与辉长-玄武岩浆有关的铁金矿床,包括熔浆型铁金矿床和喷流沉积型多金属矿床,后者又有洞穴和湖相沉积环境之分;及③古砂矿,有古风化壳型砂矿、河湖相古砂矿和洞穴沉积古砂矿。北衙矿区复杂多样、多期叠加活动的岩浆与成矿作用,造就了矿区大规模的成矿作用。     

滇西北衙金矿区大沙地岩体地质特征、Sr-Nd-Pb同位素及地质意义

大沙地二长花岗斑岩体位于北衙金多金属矿区南部,是矿区内勘查控制的7个主要富碱斑岩体中唯一的隐伏岩体。本文对大沙地岩体成矿的地质特征进行了总结和探讨,发现大沙地岩体成矿表现出由岩体向外围地层依次发育斑岩型Cu-Au→矽卡岩型Cu(Mo)-Fe→热液脉型Au的矿化分带特征,显示出斑岩热液成矿系列特征。大沙地地区较万硐山主矿区相对发育Cu-(Mo)矿化类型而缺乏Au矿化,这可能与大沙地岩体的隐伏性及向深部富集Cu(44.7×10~(-6)~2254×10~(-6))、Mo(3.86×10~(-6)~24×10~(-6))等成矿相关微量元素的特征有关。大沙地二长花岗斑岩铅同位素相对变化较小,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb分别在18.691~18.931、15.664~15.703和38.898~39.124之间。(~(87)Sr/~(86)Sr)i含量在0.70753~0.70852之间,ε_(Nd)(t)变化于-6.87~-8.60,Nd同位素二阶段亏损地幔模式年龄(t_(DM2))为1.4~1.5Ga,综合指示成矿物质来源于下地壳。包括大沙地岩体在内的北衙富碱斑岩还具有与滇西地区始新世钾质酸性岩中的角闪岩捕掳体相似的Sr-Nd-Pb同位素组成,推测富碱斑岩岩浆可能源自角闪岩相下地壳物质的部分熔融,而扬子西缘青藏高原主碰撞向晚碰撞过渡阶段(40~26Ma)挤压转换应力背景下,由地体斜向碰撞形成的金沙江-红河大型走滑深断裂带及其次级构造则控制了富碱斑岩岩浆的上升和侵位。     

滇西北衙煌斑岩的岩石成因及动力学背景:年代学、地球化学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素约束

北衙地区出露有多条煌斑岩脉,锆石LA-ICP-MS定年表明岩脉的侵位时间为34.96±0.66Ma,与滇西地区新生代岩浆活动的高峰期一致.岩石地球化学分析表明北衙煌斑岩具有高钾(K₂O/Na₂O为1.03~10.38)、富碱((K₂O+Na₂O)(平均7.55%)、高Mg^#(30~73),富集大离子亲石元素(LILE)(K、Rb、Ba)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)和重稀土元素的特征.同位素以高(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i(0.70615~0.70825),低ε_Nd(t)(-5.3~-1.3),富集放射性Pb(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.542~38.856,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.553~15.617,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.482~18.612)为特征,¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf为0.282631~0.282882,ε_Hf(t)为-4.2~1.8.岩石地球化学和同位素特征表明该煌斑岩源自经俯冲板片交代富集了的岩石圈地幔,推测源区可能为含金云母的尖晶石相橄榄岩地幔与石榴石相橄榄岩地幔的过渡区,起源深度大致在75~85km,明显高于同区富碱斑岩的起源深度.构造和地球动力学背景分析表明,该煌斑岩以及滇西地区新生代岩浆作用都是对印度-欧亚大陆强烈碰撞的响应,都产在强烈伸展的动力学背景下,为岩石圈减薄的产物.