工作動態(tài)

研究揭示藏北榮那斑巖成礦系統(tǒng)中斑巖到淺成低溫流體的轉(zhuǎn)變過程

日期:2020-06-19

|  來源:地質(zhì)與地球物理研究所【字號:

  斑巖成礦系統(tǒng)為全球提供了近75%的Cu和20%的Au,是重要的Cu和Au的金屬來源。斑巖型成礦系統(tǒng)不僅僅包含了斑巖型礦床,還包括在空間上和成因上與之相關(guān)的淺成低溫?zé)嵋旱V床、矽卡巖礦床等。尤其是高硫化型淺成低溫?zé)嵋旱V床與斑巖型礦床存在成因聯(lián)系、且空間上相近常互為找礦標(biāo)志,因此查明兩者之間的內(nèi)在成因聯(lián)系對于完善斑巖成礦系統(tǒng)的成礦理論及指導(dǎo)相關(guān)找礦勘查有重要意義。然而,受限于同時發(fā)育這兩套體系的套合礦床實例較少,盡管前人已經(jīng)證實了斑巖礦床與高硫化型淺成低溫?zé)嵋旱V床流體的同源性,但對流體如何從斑巖體系轉(zhuǎn)變到淺成低溫?zé)嵋后w系的過程尚不清晰,例如大量天水的加入對流體轉(zhuǎn)變過程是否必需、空間上高硫型礦化對斑巖型礦化的疊加是否存在對應(yīng)的流體成分變化等。

  針對上述科學(xué)問題,中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所博士張夏楠(現(xiàn)就職于東華理工大學(xué))、副研究員李光明、研究員秦克章及合作者,對藏北多龍礦集區(qū)內(nèi)榮那超大型斑巖—高硫化型淺成低溫?zé)嵋篊u(-Au)礦床(又稱鐵格隆南礦床,Cu儲量超過1000萬噸)中斑巖體系與高硫體系的流體包裹體開展了系統(tǒng)的巖相學(xué)、顯微測溫和LA-ICP-MS成分測試,發(fā)現(xiàn)榮那礦床的熱液蝕變具有兩階段特征:1)與斑巖型礦化有關(guān)的黑云母化、石英-伊利石 絹云母化、綠泥石-伊利石化(深部與邊部);2)特征的高級泥化蝕變,包括明礬石、葉臘石、鋁的磷酸硫酸鹽礦物等(淺部)。含銅礦物的分布大致與蝕變分帶相對應(yīng),深部主要是黃銅礦-斑銅礦,而過渡帶以銅藍(lán)-藍(lán)輝銅礦-斑銅礦為特征,礦床上部主要為砷黝銅礦-硫砷銅礦-藍(lán)輝銅礦。結(jié)合蝕變礦物的H-O同位素,研究人員探討了該礦床的流體演化過程,取得如下主要認(rèn)識:榮那礦床從斑巖到淺成低溫?zé)嵋后w系,流體來源均以巖漿水為主(圖2);高硫體系Cu礦化可能與斑巖體系Cu礦物的溶解再沉淀有關(guān)(圖3d:高硫體系中流體的Cu含量明顯偏高);蒸汽相流體冷凝并從上向下發(fā)生淋濾,形成了高硫型蝕變與礦化,疊加在斑巖體系之上(圖4);榮那礦床的遠(yuǎn)端流體富Zn(圖3a,b:處于榮那礦床邊部的含綠泥石脈系中的流體Zn含量明顯較高),雖在該礦床外圍未見Zn礦化,但這與在其他斑巖成礦系統(tǒng)中Zn礦化分布在遠(yuǎn)端的現(xiàn)象相吻合(如Bingham、Mineral Park、Butte等)。

  該研究的意義不僅在于加深了對斑巖成礦系統(tǒng)中從斑巖到淺成低溫體系流體轉(zhuǎn)變過程的認(rèn)識,通過流體成分驗證了在高硫體系疊加斑巖體系過程中金屬的淋濾和再富集,同時發(fā)現(xiàn)了流體包裹體成分與熱液體系中普遍存在的成礦元素空間分布、礦物的溶解再沉淀之間的對應(yīng)關(guān)系,這為在其他熱液礦床中開展相關(guān)研究提供了可參考和借鑒的依據(jù)。

  本研究得到了第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究(2019QZKK0806)和國家自然科學(xué)基金委面上項目(41472074、41672091)的共同資助。

  

 

  圖1 榮那礦床04號勘探線地質(zhì)、蝕變分帶、礦化分帶剖面圖

  

 

  圖2 榮那礦床流體H-O同位素組成

  

 

  圖3 榮那礦床LA-ICP-MS流體包裹體成分投圖

  

 

  圖4 榮那礦床熱液體系演化示意圖

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