安徽南部钨钼矿床成岩成矿研究:以上金山矿床和东顾山矿床为例

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近年来,江南钨成矿带东段陆续发现了一系列大型或超大型钨矿床,由于这些矿床具有相似的构造背景、成岩成矿年龄和多金属组合类型,使得该带受到地质学界越来越多的关注。与此同时,在安徽南部的长江以北,东顾山钨钼多金属钨矿床的发现也改变了学者们对该区域成矿特征已有的认识,从而丰富了区域成矿理论。本文在安徽南部地区选取了两个新发现的典型的钨钼多金属矿床作为研究对象。其中,上金山钨钼多金属矿床为江南钨成矿带中的典型矿床,而东顾山钨钼多金属矿床则是在长江北岸新发现的钨钼多金属矿床。通过对该两个矿床的矿床地球化学、成岩成矿时代、成矿流体特征进行研究,探讨成岩成矿过程和成矿流体的演化特征。
  上金山钨钼多金属矿床位于江南钨成矿带东段,区内出露的侵入岩体为花岗闪长岩,主要的赋矿地层为休宁组的含锰粉砂质泥岩、含锰质灰岩。与成矿相关的花岗闪长岩石的成岩年龄为139-140Ma,其与矿床内的辉钼矿Re-Os同位素年龄(139.3±1.7Ma)一致,表明了成岩成矿发生在在晚侏罗世-早白垩世。该花岗闪长岩属于弱过铝质高钾钙碱性的Ⅰ型花岗岩。花岗闪长岩的锆石Hf同位素研究表明岩浆来源可能为新元古代的上溪群,其形成机制可能与太平洋板块向欧亚板块俯冲后撤导致的挤压向拉伸过渡的构造环境密切相关。上金山矿床中的白钨矿稀土元素特征表明,早期形成矽卡岩矿物该表了岩浆流体中稀土元素含量,导致了白钨矿中稀土元素的分馏。该矿床的白钨矿中的Ca2+主要是受到REE的替代作用。白钨矿中的Ce和Eu的异常以及高Mo的微量元素特征显示白钨矿的沉淀是在偏氧化的环境下发生的。结合白钨矿Sr同位素的研究表明在白钨矿形成之前有外来的流体的进入导致了白钨矿的Sr同位素的变化。矿石中的硫化物具有高放射性铅同位素和辉钼矿中铼含量表明,成矿物质与该区与的花岗岩密切相关。
  东顾山钨钼多金属矿床位于北淮阳构造单元、扬子陆块褶断带、杨子陆块沿江褶断带与郯-庐断裂带系列的复合部位。通过对与成矿相关的隐伏黑云母花岗岩的成岩时代的研究,其岩浆岩大致的形成年龄为98.3±1.6Ma,表明该矿床的成岩时代为晚白垩世,与相邻地区的成岩成矿时代都不相同,说明其可能是一次独立的成岩成矿时间。通过对黑云母花岗岩的岩石学、地球化学、同位素地球化学等进行了研究,该黑云母花岗岩具有Ⅰ型花岗岩的特征,岩浆演化过程中经历了较强的结晶分异作用。通过与大别-北淮阳中与钼相关的花岗岩体的对比研究,认为东顾山地区的黑云母花岗岩的表现出的源岩性质与大别-北淮阳中与钼成矿相关的晚期成矿花岗岩源岩相同,源区物质主要以大别下地壳为主(大别片麻岩)。东顾山地区岩浆岩的特殊地球化学性质是受到华南和华北板块的碰撞,大别造山带的深俯冲以及郯庐断裂带在早白垩世的左行平移共同的制约。该矿床成岩成矿是与整个东部受到太平洋板块向西俯冲后撤的区域性构造环境有关。通过对东顾山矿床中白钨矿的原位微量元素的测定,认为白钨矿主要是在氧化环境下发生沉淀,但随着后期流体的变化,氧化环境慢慢向还原环境过渡。白钨矿中的Ca2+主要是受到Nb和REE的替代。白钨矿的Sr同位素的研究表明在白钨矿沉淀之前就有外来流体的加入,导致了Sr同位素的改变。
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