贵州省西南部低温矿床成因及动力学机制研究——以金、锑矿床为例

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ZHANGXIANYU0000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
贵州西南部(也称黔西南)作为我国卡林型金矿床的重要分布区域,同时也是我国锑、砷、汞等矿床的集中分布区。近年来,对该区这些矿床的研究已取得较多进展,如成矿物质来源、金的沉淀机理及赋存状态等,但有关它们的成矿动力学背景、成矿物质和流体来源、成矿元素的共生分异机理等的研究争议较大,且多数研究主要针对某一个矿床或某一类矿床,很少有将它们作为一个整体来研究,这制约了对该区大面积低温矿床成因的深入认识。因此,在前人研究的基础上,本文主要以紫木凼、太平洞、泥堡、丫他金矿床和大厂锑矿床为研究对象,利用电子探针、等离子质谱(ICP-MS)、同位素质谱(TRITON、MAT-252、ISOPROBE-T、TIMS、VG-5400He)、激光拉曼光谱等现代分析技术,从成矿动力学背景、成矿物质和流体来源→运移→沉淀等方面系统地探讨该区金、锑等矿床成因,取得以下新的认识:  (1)黔西南地区金、锑矿床呈面状分布,它们具有相似的地质地球化学特征。金矿床中具有明显的锑矿化,而锑矿床中也显示金矿化现象,可能为同一流体演化的产物。  (2)金、锑矿床中矿石矿物黄铁矿、辉锑矿、雄黄、雌黄具有相似的稀土配分模式,均显示LREE富集、HREE亏损的特征。按黄铁矿、辉锑矿、雌黄、雄黄顺序ΣREE逐渐降低。金矿床中方解石和锑矿床中萤石均显示明显的MREE富集,Eu含量较高,且方解石具有正Eu异常(δEu=0.77-2.03),萤石显示负Ce异常(δCe=0.64-0.72),而金矿床中萤石显示LREE富集、HREE亏损。金、锑矿床中矿物稀土配分型式的差异可能与成矿流体中稀土元素选择性进入、络合剂浓度及成矿流体物理化学条件有关。方解石正Eu异常可能暗示了深部成矿流体经历相对富含斜长石源区的水-岩反应,萤石中负Ce异常显示了锑的成矿流体氧逸度较高。  (3)同位素研究表明,金、锑矿床的成矿物质可能主要来自深部地幔,而成矿流体可能为多来源。金矿中雄黄δ34S=+0.81~+5.20‰,极差4.39‰,均值1.91‰;两个辉锑矿δ34S分别为-0.47‰和-4.88‰。锑矿中黄铁矿δ34S值变化在-2.22~4.97‰;辉锑矿δ34S值变化为-2.66~+3.04‰,极差5.70‰,均值0.86‰。金、锑矿床硫同位素组成基本一致,δ34S值变化较窄且在0.0‰附近,硫同位素直方图上塔式效应明显,接近幔源硫同位素组成,而不同于沉积黄铁矿δ34S值(-25.73~-17.35‰)。金矿床中方解石δ13CV-PDB变化在-8.8~0.9‰,主要为小于0‰的负值,δ13CV-PDB集中在-9~-3‰之间,其变化没有完全位于深部来源的碳范围(δ13CV-PDB:-8~-5‰),暗示金矿中碳可能为深部幔源碳和海相碳酸盐岩中碳的混合;Sr同位素也显示可能有不同的源区。金、锑矿床硫化物铅同位素组成变化较大,均显示为壳幔混合铅,但锑矿中含较多的壳源铅。金矿δDV-sMOW变化为-90~-70‰,δ18OH2O变化为10.7~14.3‰,锑矿的δDV-sMOW变化为-88~-63‰,δ18OH2O变化为-8.3~0.5‰。金、锑矿床δDV-sMOW变化相似且与岩浆水接近,δ18OH2O变化显示右漂移现象,可能为流体与岩石的水岩反应所致。辉锑矿中流体包裹体He、 Ar同位素研究表明成矿流体主要为大气降水,含少量的地幔流体。据金矿方解石87Sr/86Sr比值(0.707291~0.708763)判断,金矿的成矿流体中也有幔源流体的存在。  (4)流体包裹体研究表明,金矿床的成矿流体中含大量CO2、CH4、N2、H2S等挥发分,含少量Na+、K+、Cl-、F-、NO3-、SO42-等成分。均一温度变化为170-361℃,盐度变化0.35-8wt%NaCl eq.,显示为中低温、低盐度的H2O-NaCl-KCI-CO2流体体系。锑矿的成矿流体以H2O为主,其次为CO2,含大量SO42-及少量K+、Na+、Mg2+、Cl-等。均一温度为129.4-214℃,盐度变化0.18-3.23wt% NaCl eq.,显示锑的成矿流体为低温、低盐度的H2O-NaCl-KCI流体体系。原始成矿流体在金矿化过程中,沸腾作用引起流体不混溶分离可能是导致金在含砷黄铁矿和毒砂中沉淀的主要机制,同时,成矿流体中硫的浓度快速降低,此时,大量的砷、锑等成矿元素残留在流体中,且砷与锑可能以3∶1的原子个数比形成砷锑络合物。由于温度降低及砷、锑化学性质差异可能导致流体不混溶分离,分成含锑的流体体系和含砷的流体体系,并沿不同的方向迁移,导致砷与锑的分异。大气降水与锑的成矿流体体系的混合使流体温度降低可能导致锑的沉淀富集。  (5)本文获得紫木凼金矿方解石和大厂锑矿萤石的Sm-Nd同位素年龄,其年龄分别为148.4±4.8Ma和141±20Ma,两者在误差范围内基本一致。同时结合前人的研究,认为该区金、锑的矿化可能基本同时,成矿时代主要集中在中-晚燕山期,与区域地壳拉张伸展背景有关。地幔去气作用的CO2、 H2S等沿深大断裂上涌并加入流体,活化、迁移深部Au、Sb等成矿元素形成成原始的成矿流体,并在早期岩体的热动力驱动下,形成超压的成矿流体,使深源的成矿物质被运移到地壳浅部富集成矿。  (6)尽管金矿床中有锑矿化,锑矿床中也有金的矿化现象,但是它们通常不会在一个矿床或矿体中同时大规模富集,这可能由两个因素决定:①Au和Sb自身的化学性质;②含Au、Sb等元素的成矿流体所处的物理化学环境,金矿形成于一种相对还原的环境,而锑可能在相对氧化的环境中沉淀富集。因此,作者认为该区找矿工作应该注意:在金大规模富集的部位不利于锑的找矿,反之,锑大规模富集的部位也不利于金的找矿。  本文在前人研究的基础上,作者认为取得一些进展:①获得紫木凼金矿方解石和晴隆地区大厂锑矿萤石的Sm-Nd成矿年龄,丰富该区金、锑矿床的成矿年代学数据;②从热液演化的角度系统探讨了金、砷、锑的共生分异机理及矿床空间分布特征。
其他文献
鄂尔多斯盆地发育于中晚三叠世,是一个在古生代华北克拉通盆地上叠合沉积了中新生代地层的含油气盆地。姬塬北地区位于鄂尔多斯盆地西北部,夹持于西缘逆冲带和陕北斜坡之间,沉积
迄今为止,水洞沟遗址共发掘了9个地点,不同地点具有多样化的技术和人类行为特征,反映了人类的不同适应行为。研究显示古人类对遗址的开发年代主要集中于末次冰期间冰段和新仙女
在高中英语写作教学中,教师常常抱怨:学生的英语写作水平总是无法得到有效提高;学生之前在英语作文中出现的错误会重复出现,在英语考试中总是会丢分严重.同样,在学生也有他们
期刊
我矿选矿厂工艺流程采用磁滑轮预选、一段开路自磨、一段闭路球磨、三段磁选、一段磁力脱水槽脱泥、过滤脱水、浓缩机脱水排尾得到最终精矿的磨矿、选别、脱水工艺流程,共4个
黄土高原巨厚连续的风尘沉积为研究大陆古气候和古环境演化提供了宝贵的材料。黄土高原风尘研究主要涉及物源、搬运动力和风化成壤作用,其巾风尘物源研究不仅为解释搬运动力和
近年来,在三产品重介质旋流器、块煤跳汰机的煤泥水处理系统中,电磁振动高频振网筛得到了成功的应用,电磁筛是一种采用全新原理、全新结构的筛面振动筛分机械。其特 In rece
火了!火了!江苏南京开美容的毛女士的美容院一大早前来“排油”的顾客络绎不绝。把一种产品只往身上轻轻一抹,片刻,肥油只往外冒,不一会,再测量,整整瘦了3公分!毛经理介绍,自
2017年是中国铸造业转型升级的关键一年,作为铸造行业发展的风向标,“第十五届中国国际铸造博览会”和“第十二届中国国际压铸工业展览会”将在引导中国铸造业转型升级方面发
低渗透油藏具有低渗、低压、低丰度特征,开采难度大,采收率低。近年来,引入水平井技术获得高效开发,论文针对鄂尔多斯盆地低渗透水平井开发需要具备的地质条件进行了研究。 
学位