论文部分内容阅读
萨尔朔克Au多金属矿位于新疆阿尔泰南缘的阿舍勒火山-沉积盆地内,是新疆阿尔泰少数具有"双层"结构的VMS型矿床,其成矿作用的研究对于今后阿舍勒盆地乃至整个新疆阿尔泰找矿方向的确定具有十分重要的意义。本文以萨尔朔克Au多金属矿为研究对象,在详细野外地质调查的基础上,开展了地质特征、矿物学、年代学、岩石地球化学、流体包裹体、稳定同位素等方面的系统研究,探讨了成矿地质背景、成矿元素富集机制、成岩成矿时代、成矿流体性质和来源、成矿物质来源和成矿过程等关键科学问题,建立了萨尔朔克Au多金属矿的矿床模型,并与中哈阿尔泰成矿带内的VMS矿床进行了综合对比研究,总结了阿舍勒矿集区至中哈阿尔泰成矿带VMS型矿床的成矿规律。矿区潜火山岩发育,流纹斑岩侵入下-中泥盆统阿舍勒组第二岩性段。矿区不仅发育赋存于流纹斑岩中具有后生热液作用成矿特征的Au-Cu-Pb-Zn多金属矿化(浸染状、网脉状和细脉状矿石构造),还在阿舍勒组火山岩系中发育同生沉积作用形成的Cu-Pb-Zn矿化(致密块状、条带状和条纹状矿石构造)。成矿过程划分为喷流沉积期、潜火山热液期和表生期,其中潜火山热液期又进一步划分为流纹斑岩阶段和辉绿岩阶段。通过对萨尔朔克Au多金属矿硫化物的岩相学观察和主微量成分研究发现,黄铁矿是萨尔朔克矿床的载Au矿物,可划分为三个世代。扫描电镜研究表明,Au、Ag均以碲化物形式(针碲金银矿、碲金银矿、碲银矿)富集沉淀于第二世代黄铁矿的内部孔隙和粒间裂隙中,且往往与黄铜矿紧密共生。黄铁矿和闪锌矿的LA-ICP-MS成分特征表明,第一世代颗粒细小的黄铁矿于热液系统早期相对低温条件下快速沉淀形成,之后残余的岩浆流体与大量深循环海水混合,在相对高温环境下形成了第二世代的黄铁矿。与硫化物共生的热液矿物绿泥石形成温度为155～206 ℃C,平均为175℃,代表了潜火山热液期成矿温度下限。含矿流纹斑岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄限定主成矿作用形成于382 Ma,绢云母的Ar-Ar年龄限定矿区韧性剪切变形作用发生在254 Ma。矿区的流纹斑岩和辉绿岩在化学成分上表现出双峰式火山岩的特点,辉绿岩富集LREE、亏损HFSE,REE配分模式相对平缓,具有低(87Sr/86Sr)i值、正εNd(t)和εHf(t)值,表明其来自俯冲板片交代的亏损岩石圈地幔源区,流纹斑岩与辉绿岩具有相似的微量元素和Nd-Hf同位素特征,但具有显著的Eu和P负异常,表明两者具有相同的岩浆来源,但形成于不同的岩浆分异作用。岩石地球化学特征表明,萨尔朔克Au多金属矿床形成于岛弧环境。流体包裹体研究表明,萨尔朔克Au多金属矿主成矿阶段的成矿流体是高温演化到低温(100～465 ℃,主要集中于130～390 ℃,峰值出现在340 ℃、190 ℃和140 ℃)、中-低盐度(3.0～10.0 wt.%NaCleq,峰值出现在 3.5 和 6.5 wt.%NaCleq)和中-低密度(0.56-1.03 g/cm3)的 H2O-CO2-CH4-N2-NaCl 体系。石英的 δDSMoW 变化范围为-140‰～103‰,518OSMOW 值变化于6.9‰～8.5%‰,δ18OH2O值变化于-4.03‰～0.94‰,黄铁矿中流体包裹体的3He/4He值为0.02～0.44 Ra,幔源 He 的含量为 0.06%～7.45%,40Ar/36Ar 比值变化于 319.6～458.5,40Ar*含量为7.53%～35.55%,表明成矿流体来源为岩浆水混合深循环海水,以海水来源为主。沸腾和混合作用导致气液两相分离,相分离是导致黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等硫化物沉淀的主要因素。硫化物δ34S变化于-1.52‰～6.18‰,方铅矿和黄铁矿的Pb同位素组成变化小,206Pb/204pb 变化于 17.862～17.934,207Pb/204Pb 变化于 15.495～15.589,208Pb/204Pb 变化于37.683～37.988,表明S、Pb主要来自深源岩浆(火山喷气),与潜火山热液作用有关。阿舍勒矿集区具有多样的矿化类型和成矿元素组合,但成矿均与早-中泥盆世的火山作用有关,属同一 VMS成矿系统,只是矿化的不同部位存在差别。通过对比,归纳出中哈阿尔泰的VMS矿床一些相似的成矿规律,例如矿床均产于泥盆系,矿化与双峰式火山岩的酸性端元有关,矿区往往发育潜火山岩,矿床多产在不同岩相、不同岩性火山岩的接触部位,成矿流体中S主要是海水硫酸盐细菌还原S和岩浆S等。