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曹冲等-IGR:新疆苏云河大型斑岩钼矿床成矿流体演化与成矿过程
2017-09-17 | 作者:科技处 | 【 】【打印】【关闭

斑岩型钼矿床是Mo金属最主要的来源之一。它主要分布在北美科罗拉多成矿带,秦岭-大别成矿带以及中亚造山带。全球主要斑岩钼矿床可以分成形成于大陆裂谷环境下的Climax-型,形成于俯冲背景下的Endako-型和形成于同碰撞或碰撞后背景下的碰撞型等三种类型。前两种类型主要分布在北美,以发育丰富的气液型包裹体、卤水包裹体、含或不含CO2三相包裹体为特征;后者主要分布在我国大别山地区,以发育丰富的纯CO2或含CO2包裹体为特征。可见,不同成矿带的斑岩型钼矿床在成矿流体方面具有较大的差异性。而对于中亚造山带,斑岩型钼矿床成矿流体与成矿机理的研究工作主要集中在东部地区(我国的东北地区),而对西部典型斑岩钼矿的研究较少。苏云河钼矿床位于中亚造山带西部的西准噶尔地区,是新发现的大型斑岩钼矿床(钼金属储量57万吨)。与其他成矿带斑岩型钼矿床相比,苏云河钼矿床是形成于早二叠世同碰撞构造背景下的低氟型(Endako-型)还原性的斑岩型钼矿床。其成矿流体特征以及演化规律的研究将为中亚造山带斑岩型钼矿床特征的总结提供了很好的实例。

中科院地球所矿产资源研究院重点实验室博士研究生曹冲在导师申萍研究员的指导下,在国家自然科学基金与国家科技支撑计划项目资助下,对西准噶尔地区苏云河大型斑岩钼矿床的成矿流体性质,成矿流体演化,成矿流体中CH4来源等方面进行了详细的研究工作,并取得了以下方面的进展:

1. 该矿床成矿过程可以划分成四个阶段:阶段I主要与钾化关系密切,形成于高温,高盐度,以及较高的氧逸度条件下,成矿流体体系为NaCl-H2O-CO2;阶段II是主要的Mo矿化阶段,主要与绿泥石-白云母蚀变关系密切,形成于中高温,中高盐度,较低的氧逸度条件下,成矿流体体系变为NaCl-H2O-CO2-CH4-C2H6;阶段III主要与石英-绢云母蚀变关系密切,形成于中低温,低盐度条件下,成矿流体体系变为NaCl-H2O-CO2;阶段IV主要与方解石化关系密切,形成于低温低盐度条件下,流体体系属于NaCl-H2O(图1、3)。

2. δ18O‰值表明前两个阶段成矿流体主要来源于岩浆水,后两个阶段以大气水为主(图2c)。阶段1与阶段2较大的硫化物δ34S‰值差异显示阶段I与阶段II发生了硫同位素分馏作用(图2a),指示成矿流体氧逸度降低的趋势,这与该阶段还原性气体含量升高是一致的。

3. 成矿流体中δ13CCH4 值大多数在-28-23.2‰CH4/(C2H6+C3H8)<20,指示了热液成因(图2d),它们的形成可以解释为:在苏云河矿床岩浆-热液系统提供热量时,存在于中泥盆统巴尔鲁克组地层中的有机物会发生分解,释放碳氢化合物(包括CH4C2H6等)到成矿流体中。但是也有少数δ13CCH4 值在-14.6−-8.5‰,指示非生物成因,这种成因的CH4可能主要来自于岩浆,这与苏云河矿床岩浆具有较低的氧逸度的事实相符。 

    

  1 苏云河斑岩型钼矿床流体包裹体类型(A),显微测温(B),以及单个包裹体拉曼结果(C 

    

  2 苏云河钼矿床不同成矿阶段S-H-O-C同位素分析结果 

    

  3 苏云河钼矿床流体演化与矿化模型简图 

  上述研究成果近期发表于国际地质学期刊International Geology ReviewCao et al . Fluid inclusions and C–H–O–S isotope systematics of early Permian porphyry Mo mineralization of the West Junggar region, NW China: the Suyunhe example. International Geology Review, 2017, 59(9): 1195–1217)。

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