关键词：大湖塘矿床;;岩浆源区;;岩浆演化作用;;云母;;流体成矿
摘 要：大湖塘矿床是赣西北地区近年来发现的超大型W-Cu多金属矿床,其地处江南造山带中段。大量研究者对大湖塘矿区部分矿床的矿床地质特征,矿床地球化学特征,成岩成矿年龄,岩石地球化学等方面做了相当数量的工作,具有非常重要的研究价值。但由于大湖塘矿区面积大,燕山期岩体揭露情况不佳,且存在多期岩浆事件,因此对大湖塘矿区岩浆深部作用、演化过程以及成矿作用的连续过程的讨论相对较少。本文即通过对大湖塘矿区部分矿床进行岩石学、岩石地球化学、全岩及长石Pb同位素以及矿物学的研究,试图揭示燕山期岩浆源区、岩浆演化过程以及演化末期的流体成矿作用,主要研究结果如下:(1)全岩及长石Pb同位素显示出放射性成因铅特征,对全岩Pb同位素结果进行校正后与长石Pb同位素一同投入构造模式图解,显示出典型的上地壳属性;再将二者与收集的区内及邻区出露岩浆岩、区内及邻区相关地层的Pb同位素对比发现大湖塘矿区燕山期花岗岩样品Pb同位素表现出对区内元古代地层Pb同位素的亲和性,表明元古代变沉积岩应为燕山期花岗岩的主要源岩。(2)平苗矿区内的四套岩体的全岩地球化学数据均显示出高硅、高钾、强过铝质等S型花岗岩典型特征。样品微量元素与双桥山群微量元素含量对比发现花岗岩样品具有明显的Nb亏损,表明部分熔融温度整体较低。锆饱和温度计算结果显示斑状二云母花岗岩以及黑云母花岗斑岩相对中细粒白云母花岗岩以及Li-云母花岗岩具有较高的初始熔融温度(大部分>725℃)以及相对较高的CaO/Na_2O比值(>0.3)表明其是在较高温度下由变砂质岩部分熔融形成;而中细粒白云母花岗岩及Li-云母花岗岩可能是在较低温度下由泥质岩部分熔融形成。(3)平苗矿区四套岩体按照年代学可分为两个阶段,第一阶段为中细粒白云母花岗岩和Li-云母花岗岩;第二阶段包括斑状二云母花岗岩以及黑云母花岗斑岩。使用全岩Zr-Hf元素对对两个阶段花岗岩岩浆演化进行约束,Zr与SiO_2,TiO_2,Rb,Li,Fe_2O_3T+MgO,A/CNK等端元间良好的线性关系指示花岗岩样品经历了强烈的结晶分异作用。花岗岩样品中的白云母的K/Rb比值与Rb,Cs,MnO,Nb,Ta的相关性也表明花岗岩样品经历了较为彻底的岩浆演化作用。(4)岩浆演化末期的热液流体事件可以被云母很好地记录,通过对具有环带结构的富锂云母进行研究,发现从富锂云母核部到其幔部MnO,Li,Rb,Cs以及Ta发生激增,同时Sn、Nb均与Ta发生解耦现象,分析认为富锂云母幔部结晶环境为熔体向流体转换环境。晚阶段花岗岩样品中黑云母在流体作用下发生白云母化,长石化均为流体蚀变结果。全岩Nb/Ta比值与K/Rb比值,Y/Ho比值以及Sn的相关关系也反映出流体作用对两阶段花岗样品的影响。(5)早阶段花岗岩对应的流体成矿作用与高分异岩浆体系有关,成矿元素在岩浆演化过程中不断富集最后沉淀成矿,其更多的与W的成矿有关;而晚阶段的流体成矿类似于斑岩型成矿系统,岩浆演化晚期发生流体出溶,成矿元素在此过程中随流体迁移,最终在合适的条件下富集成矿,其更多的与Cu的成矿有关。正是在两阶段成岩成矿作用的叠加下形成了平苗W-Cu多金属矿床。
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