西藏斯弄多银多金属矿床隐爆角砾岩特征及成因研究摘要
西藏斯弄多银多金属矿床产于陆相林子宗群火山岩中,是冈底斯成矿带首例发现的浅成低温热液矿床。矿床具有热液脉型银铅锌矿体、隐爆角砾岩型矿体和独立银矿体“三位一体”的矿体组合形式。隐爆角砾岩作为矿区内主要矿(化)体之一,目前尚未开展系统研究工作。本文以斯弄多矿床隐爆角砾岩为研究对象,通过钻孔岩芯编录、光薄片鉴定、全岩地球化学、LA-ICP-MS微区原位分析等方法,研究隐爆角砾岩的类型、空间分布、岩石学、地球化学等特征,进而探讨其成岩成矿过程。论文取得如下主要进展:(1)在斯弄多矿区中部发现和圈定了Ⅱ号隐爆角砾岩筒,隐爆角砾岩筒两个野外露头分别呈椭圆形、近圆形,面积分别为80 m×50 m和25 m×20 m;剖面上呈漏斗状,其展布受0-15号勘探线控制,隐爆中心位于钻孔BQZK1106附近。(2)划分了三大类热液隐爆角砾岩。根据角砾岩颜色、胶结物成分的差异,将斯弄多矿区隐爆角砾岩分为红色铁氧化物胶结角砾岩、硫化物胶结角砾岩和硅质胶结角砾岩三类。硫化物胶结物角砾岩主要产于Ⅰ号隐爆角砾岩筒中,胶结物中含大量黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等金属硫化物。红色铁氧化物胶结角砾岩产于Ⅱ号隐爆角砾岩筒中,空间上显示分带特征,由隐爆中心向外围分为爆破中心角砾岩相、震碎角砾岩相、震裂角砾岩相以及边缘相。硅质胶结角砾岩在Ⅰ号、Ⅱ号隐爆角砾岩筒中均有出露,胶结物以长英质为主,石英韵律环带结构、梳状结构、自形晶结构、次生加大边结构以及微观褶皱构造常见。(3)查明了隐爆角砾岩的地球化学特征。全岩地球化学分析结果显示,不同类型隐爆角砾岩主量元素相差不大,与流纹斑岩、凝灰岩等围岩相比,隐爆角砾岩中Fe、Mg、Mn、Ti、Ca含量增加,Al、Na、K含量减少。微量元素原始地幔蛛网图显示,隐爆角砾岩中相对富集Rb、Th、U、Ce等元素,相对亏损大离子亲石元素Ba、Sr,P、Ti元素呈现明显的“V”形;稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈现轻稀土元素富集的右倾模式,硅质胶结角砾岩轻重稀土元素分异更强,没有明显Eu异常。红色铁氧化物胶结角砾岩显示轻微铈正异常,可能与弱酸性的氧化环境有关。(4)查明了不同类型隐爆角砾岩中的黄铁矿化学特征。电子探针结果显示,隐爆角砾岩中黄铁矿总体表现为Fe亏损,S/Fe的值介于1.14~1.17。LA-ICP-MS微量元素显示,黄铁矿中Cu、Pb、Ag、As等元素含量相对较高,Zn、Au、Mo以及REE等矿元素部分明显低于检出限。不同类型隐爆角砾岩中黄铁矿微量元素相差较大。红色角砾岩中黄铁矿更富集Pb、Ag、Ti,亏损As、Pb、Se、Sn、Sb;硫化物胶结角砾岩中黄铁矿Co、Ni元素含量最低,As、Sn元素较富集。硅质胶结角砾岩中的黄铁矿As、Ag、Co、Ni、Bi、Se等元素富集。(5)推测了隐爆角砾岩形成的深度及温压条件。隐爆角砾岩中黄铁矿Fe/(S+As)介于0.85~0.88,As含量多数低于岩浆热液及火山热液型黄铁矿中As的含量(1500×10-6),显示其形成于中部环境。结合前人流体包裹体数据,推测其隐爆深度形成于地下500~1000 m。黄铁矿中Co/Ni比值相差较大,介于0.39~10.71,总体显示中低温特征,可能经受后期热液改造。(6)探讨了隐爆角砾岩的成岩成矿过程。隐爆角砾岩类型的不同是由发生隐爆作用的流体性质差异引起的,Ⅰ号隐爆角砾岩筒形成于近中性还原环境,Ⅱ隐爆角砾岩筒形成于偏酸性氧化环境。不同类型角砾岩的存在证明深部流体与大气降水经历了不同程度的混合。隐爆角砾岩筒的形成是流体多期次隐爆的结果。角砾岩化过程中,流体的多期次注入以及同期构造作用是形成隐爆角砾岩的前提条件,大气降水和火山热液流体不同程度的混合作用和流体沸腾作用是导致角砾岩形成以及矿质沉淀的主要原因。
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