赣东北铁砂街铜铅锌银多金属矿床成因研究摘要
铁砂街铜铅锌银多金属矿床位于钦杭成矿带北东段的赣东北地区,发育有铜和铅锌银两种矿化类型。铜矿体主要分布在铁砂街矿床南部的绣水坞矿区,赋存于铁砂街混杂岩中的细碧角斑岩系内,呈层状、似层状产出,与围岩整合接触,为火山成因块状硫化物成因类型。铜矿体矿石矿物组成为黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿以及少量的胶黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、毒砂等。胶黄铁矿呈同心环带结构,为沉积成因;黄铁矿部分为草莓状黄铁矿,代表了同生沉积的特征。矿石构造为典型的块状和条带状构造。铅锌银矿体主要分布在铁砂街矿床北部的水林矿区,产于一系列东西走向的断层中,其V1、V2、V3矿体分别受矿区北部F5、F6、F7断层控制。铅锌银矿体矿石矿物组成为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂等。矿石构造为脉状构造。在绣水坞矿区部分区域可见铅锌银矿体切穿铜矿体的现象,表明铅锌银矿化晚于铜矿化。铁砂街铜矿体的成矿地质体为细碧岩,锆石U-Pb结果表明,细碧岩形成于1012~980Ma,具有富集大离子亲石元素、高场强元素、缺乏Nb-Zr-Ti亏损的OIB地球化学特征,指示其形成于拉张的构造背景中。成矿细碧岩具有较高的TiO2和εHf(t)值,岩浆物质为软流圈地慢来源。多数样品Nb/La和Nb/Th 比值较高,同时存在少部分样品Nb/La和Nb/Th较低的情况,说明成矿细碧岩受到一定程度的地壳混染。铁砂街铜矿体伴生石英中的流体包裹体按成因可分为两类:Ⅰ型富液气液两相原生包裹体和Ⅱ型富液气液两相次生包裹体。Ⅰ型包裹体均一温度分布区间为188~317℃,盐度分布区间为3.06~6.88 wt%NaCl equiv.。Ⅱ型包裹体均一温度分布区间为170~192℃,盐度分布区间为1.74~4.96 wt%NaCl equiv.。Ⅰ型和Ⅱ型包裹体的盐度分布范围均和海水相似。激光拉曼探针研究显示,Ⅰ型和Ⅱ型包裹体气相组分主要是水,无其它成分。流体包裹体显微测温和拉曼数据表明成矿流体主要来自海水。铜矿体中黄铜矿δ34S‰分布范围在4.74~5.31‰之间,硫同位素来源为淋滤铁砂街成矿火山岩地层。铜矿体黄铜矿的铅同位素组成和成矿细碧岩长石的铅同位素组成相似,说明铜矿体成矿物质主要来源于细碧岩中。铁砂街铜矿体成矿地质特征、成矿地质体年代学和地球化学特征,结合成矿流体和同位素组成特征,指示其晚中元古代(1012~980Ma)火山成因块状硫化物(VMS)的成因类型。铅锌银矿体伴生的萤石中原生包裹体类型为富液气液两相流体包裹体,包裹体均一温度分布区间为113~189℃,盐度分布区间为0.18~1.74 wt%NaCl equiv.,成矿流体具有低温低盐度的特征。铅锌银矿体中方铅矿的铅同位素投点落在造山带内,说明其成矿物质来源具有地壳、地幔混合的特征。在铁砂街矿区内,有158Ma石英斑岩和151Ma英安岩沿东西走向断层产出,铁砂街铅锌银成矿作用可能和这期酸性岩浆事件有关。铁砂街铅锌银矿体地质特征、流体包裹体、矿床地球化学特征表明其为燕山期低温热液成因矿体。铁砂街铜矿体和铅锌银矿体在成矿地质特征、成矿时代、成矿流体、成矿物质来源方面均有明显差异。铁砂街铜铅锌银多金属矿床经历了两次不同类型的成矿事件:晚中元古代(1012~980Ma)火山成因块状硫化物(VMS)铜矿化和燕山期低温热液铅锌银矿化。
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