关键词：北衙;;斑岩金矿;;蚀变特征;;元素迁移;;岩石地球化学
摘 要：北衙金多金属矿床位于扬子地台西,是金沙江-红河新生代富碱斑岩成矿的代表矿床之一,目前已探明金储量达超300t,并伴生铁、铜等多金属矿种。矿区内发育石英二长斑岩、黑云母二长斑岩、煌斑岩等多套岩体,其中石英二长斑岩对成矿作用影响最大。本论文选取万硐山矿段为研究对象,在矿区大比例尺构造-岩相填图和综合分析的基础上,利用岩相学、电子探针、短波红外分析、地球化学示踪和质量平衡计算等手段,查明成矿斑岩的岩石地球化学及蚀变分带特征,进而探讨斑岩体蚀变作用及元素迁移特征。石英二长斑岩Si O_2=67.10~68.45 wt.%、(K_2O+Na_2O)=9.76~10.71 wt.%、Al_2O_3含量较高(>14 wt.%),属于高钾钙碱性系列。岩石稀土总含量较高,ΣREE=28.39~62.50ppm,轻重稀土间分馏较明显,具有右倾的稀土配分模式,LREE/HREE=2.42~3.76,(La/Yb)_N=4.47~11.33,并显示出较弱的Eu异常。岩石富集大离子亲石元素(Ba、K、Pb、Sr等),亏损高场强元素(Nb、Ta、Yb、Y等),因而岩石具有高Sr/Y比值,显示出埃达克岩属性。矿区内的黑云母二长斑岩显示出与石英二长斑岩相似的地球化学特征。锆石SHRIMP U-Pb测试表明,石英二长斑岩成岩年代为(36.03±0.62)Ma(n=15,MSWD=1.8)。电子探针测试发现,石英二长斑岩中发育粒径大小截然不同的两种长石,颗粒较大的长石粒径超过2mm,从内部到外部的电子探针数据显示其矿物成分均为透长石,长石表面强烈高岭土化。小颗粒长石的粒径大多在1mm左右,从中心向边部长石成分变化为透长石-钠长石-钠透长石。推测小粒径长石结晶时间短、速度快,可能形成于岩浆快速上侵时期。通过野外和室内观察,并结合短波红外测试发现,矿化石英二长斑岩以钾化(钾长石化)、硅化、石英-绢云母化、粘土化(蒙脱石化和高岭土化)、青磐岩化,以及碳酸盐化等蚀变为特征,其中石英-绢云母化和粘土化蚀变作用最强分布最广,其它蚀变只是零星出现,不呈带状,未见典型钠长石化。由岩体中心向外,蚀变由石英-绢云母化过渡为蒙脱石化带,符合斑岩型矿化蚀变组合。因缺乏典型钠长石化,而显著区别于IOCG型矿床。从岩体中心到边缘对万硐山蚀变石英二长斑岩岩体采样并进行元素迁移计算,蚀变过程中主量元素K、Si迁入,Na迁出,微量元素出现U、Th、La、Ce、Ni、W、Pb迁入,Cu、Zn、Li、Be迁出,重稀土元素在蚀变过程中不活动的特点。样品中无Na的带入,符合野外和镜下观察结果,表明北衙并非典型的IOCG,而应是典型的斑岩矿床。一般认为斑岩金铜矿床初始岩浆具有高温、高氧逸度、水/岩比值低的特点。在石英-绢云母化阶段,岩浆演化的过程温压环境发生变化,流体中有大气降水的加入、岩浆pH值变化。这些都是促使微量元素发生迁移的原因。从蚀变带元素迁移的特点看,轻稀土元素(如La、Ce)在蚀变过程中被大量带入,而重稀土元素基本能保持惰性。Rb、Cr、U、Th等高度赋存于某些特定矿物的元素随着矿物蚀变迁移明显。Rb含量的升高与绢云母化等含K蚀变矿物的形成有关;Sr随着流体对斜长石的蚀变作用而迁出;Cr大多富集在重矿物当中(如金红石等),容易在蚀变过程中留存于蚀变岩,也可进入白云母构成蚀变矿物。在蚀变岩体中,Pb、W、Ni等金属元素的含量都上升了,暗示成矿流体与引起蚀变的流体来自于统一体系,但Cu元素大量迁出,Au含量在蚀变岩体中远未达到工业品位,表明Au、Cu的富集沉淀场所并非是在斑岩体内,北衙金多金属矿床斑岩体Au-Cu矿化作用较弱。
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