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滇西澜沧老厂隐伏斑岩型钼矿的岩浆-热液流体演化时限和过程

文献类型:学位论文

作者张迎迎
答辩日期2024
文献子类博士
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院地球化学研究所
导师罗泰义
关键词隐伏斑岩型mo-(Cu)矿床,原位榍石u-pb 定年,原位方解石u-pb 定 年,岩浆-成矿流体的时空演化,澜沧老厂
其他题名The magma-hydrothermal fluid evolution sequence and process of the concealed porphyry molybdenum deposit in Lancang Laochang, western Yunnan
英文摘要

位于澜沧裂谷北段的滇西澜沧老厂Pb-Zn-(Ag)-Mo-(Cu)多金属矿床是一个由石炭纪VMS 型Pb-Zn-(Ag)-(Cu)矿床与喜山期隐伏斑岩型Mo-(Cu)矿床组成的VMS-岩浆热液复合叠加型矿床,也是我国西南三江造山成矿带南段昌宁–孟连缝
合带内唯一的大型矿床。该矿床具有“地下室”+“三层楼”的成矿模式,保存
了较为完整的岩浆–热液垂向成矿体系,主要包括位于深部(可达1000 m)的喜
山期隐伏斑岩–矽卡岩型细脉–浸染状Mo-(Cu)矿化和赋存于C1-P1 火山岩和碳酸
盐岩地层中以层状、似层状、透镜状、脉状、囊状和不规则状分布的Pb-Zn-Ag)-
(Cu)矿化,是研究成矿热液系统由深部至浅部演化的典型矿床。
澜沧老厂斑岩型钼矿的成矿过程及成矿物质来源研究已经积累了丰富的资料,如已确定了花岗斑岩的成岩年龄和辉钼矿的矿化年龄,但是从岩浆向成矿热液流体演化的持续时间、精细过程和物理化学条件变化依然比较模糊。本研究利用精细矿物学(Raman、SEM-CL、OM-CL 和EDS 等)、高精度原位微区分析技术(LA-MC-ICP-MS 和EPMA)和流体包裹体显微测温等,聚焦于深部花岗斑岩中弱蚀变的镁黑云母、花岗斑岩体顶部蚀变凝灰岩A 脉中的金云母和榍石、主成矿期B 脉的垂向热液剖面、斑岩成矿系统的远端热液产物(热液白云岩(Hydrothermal Dolomite:HTD)和钙锰矿方解石脉),基本理清了澜沧老厂隐伏斑岩型Mo-(Cu)矿化的岩浆–热液流体演化时间线和物理化学特征。本论文获得的主要认识如下:

(1)通过深入的矿物学研究,厘定了老厂斑岩的构造岩石学分类,完善了隐伏斑岩成矿流体系统的垂向演化模式。澜沧老厂花岗斑岩普遍经历了强烈的长石分解蚀变,导致其成因分类比较模糊,热液过程的精细识别也存在困难。本次工作选取深部花岗斑岩(钻孔ZK14830 终孔深度1489 m 的样品)中的弱蚀变镁黑云母开展了矿物标型研究,通过氧化系数(0.20–0.27)和Mg/(Mg+Fe3++Fe2+)
比值(0.57–0.63),再结合云母的FeO*-MgO-Al2O3 构造背景判别图,判定老厂花岗斑岩属于造山带钙碱性I 型花岗岩。基于系统的岩相学观察,在矿区深部斑岩顶部接触带的蚀变中基性凝灰岩中发现了代表早期岩浆未完全固结阶段的A脉,其中早期的A1 脉为弯曲不规则状毫米级钾长石细脉,发育丰富的金云母和榍石。此外,还在老厂矿区地表下二叠统灰岩中发现了较多的钙锰矿方解石脉(晶洞),进一步丰富了老厂斑岩成矿系统的远端热液产物。
(2)通过榍石和方解石的原位U-Pb 定年,进一步完善了老厂斑岩成矿流体系统的演化时序。前人对老厂花岗斑岩开展了较多的锆石U-Pb 定年分析,限定了斑岩的就位时限为44.4 Ma–44.6 Ma;辉钼矿的等时线测年,限定了主成矿期(B 脉)的年龄为43.78±0.78 Ma。本论文首次对A1 脉开展了原位榍石U-Pb测年,获得的下交点年龄为44.4±1.5 Ma(MSWD=1.8,n=48),表明在斑岩就位的同时就开始演化出初始成矿流体。对钙锰矿方解石脉开展了原位方解石U-Pb测年,获得的下交点年龄为40.5±5.5 Ma(MSWD=3.0,n=201)。上述年代学结果基本厘定了澜沧老厂花岗斑岩岩浆–热液系统的演化时序,也初步限定了从斑岩
就位至晚期远端富锰成矿热液活动结束,这一过程持续了大约4 Ma。
(3)通过云母和榍石的地质温压计计算,理清了从岩浆就位至初始成矿流体出溶的精细物理化学条件变化。花岗斑岩中镁黑云母的地质温压计结果显示,斑岩就位于中深成相(2.57 km–4.27 km)环境,压力平均值为93 MPa,温度平均值为697 ℃,氧逸度logfO2 平均值为-16.78。A1 脉中金云母形成时的压力平均值为98 MPa,温度平均值为681 ℃,logfO2 平均值为-17.29,表征了岩浆未完全
固结演化出初始成矿流体时,由于流体的加入,A1 脉的压力略大于围岩静压力,
温度和氧逸度则因为中基性凝灰岩围岩的缓冲而略微降低。此外,A1 脉中晚于金云母的榍石Zr 温度计平均值为680 ℃,但榍石可能具有两阶段生长特征。
(4)基于老厂斑岩型钼矿垂向剖面中不同寄主矿物的流体包裹体分析,初步厘定了成矿热液流体的垂向演化特征。主成矿期辉钼矿化石英脉垂向剖面(深度:123 m–541 m)中石英的流体包裹体研究表明,在向上运移过程中,成矿流体由含CO2 中–高温低盐度流体(均一温度(Th)均值338.5 ℃,盐度均值8.2wt.% NaCl equiv.)演化成含CO2 等多种气体的中–高温中–低盐度流体(Th 均值398.8 ℃,盐度均值4.63 wt.% NaCl equiv.)和中–高温高盐度流体(Th 均值352.5 ℃,盐度均值31.98 wt.% NaCl equiv.);演化的转折大致在178 m 处开始,由于减压作用导致相分离(流体沸腾),富液相和富气相流体包裹体比例逐渐增大,且含石盐子晶的流体包裹体增多,可能促使了金属Mo-(Cu)大量沉淀。靠近斑岩–矽卡岩体系的HTD(1480 坑道)中白云石的流体包裹体具有中高温中低盐度(Th均值329.1 ℃,盐度均值16.55 wt.% NaCl equiv.)的特征,最晚期的钙锰矿方解石脉中方解石的流体包裹体则表现为低温低盐度的特征(Th 均值为178.8 ℃,盐度均值为0.88 wt.% NaCl equiv.)。

语种中文
页码155
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专题地球化学研究所_研究生
推荐引用方式
GB/T 7714
张迎迎. 滇西澜沧老厂隐伏斑岩型钼矿的岩浆-热液流体演化时限和过程[D]. 中国科学院地球化学研究所. 中国科学院大学. 2024.

入库方式: OAI收割

来源:地球化学研究所

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