江西武山和城门山铜矿床中硫化物的微区微量元素和S-Pb同位素研究:对矿床成因和找矿勘查的启示

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作者陈子琪
来源中国地质大学(北京)
出版年2016
摘要
武山铜矿和城门山铜矿是九瑞矿集区的两个具有代表性的大型矿床,本文对这两个矿床不同类型的矿体中普遍发育的金属硫化物进行了微区微量元素和S-Pb同位素研究。结果表明:两个矿床中的块状硫化物型矿体地球化学特征更符合该地区许多学者支持的“二期成矿”的特点。从黄铁矿微量元素的特征来看,Co、Ni以类质同象的形式存在于武山铜矿的黄铁矿中,成矿元素则应该是以微小的包裹体形式存在于黄铁矿中;城门山铜矿发育的五通组内矿脉的Co、Ni元素有着明显的岩浆热液特征,说明这些小矿脉是含有矿质的岩浆热液侵入地层形成的;而城门山铜矿中块状硫化物型矿体黄铁矿的Co、Ni元素含量和成矿元素(Cu、Zn、Pb)含量特征刚好介于代表着海底喷流沉积作用的黑烟囱和代表着岩浆热液作用的斑岩型矿体之间,表明城门山铜矿发育的呈层状产出的块状硫化物型矿体是由海西期海底热液喷流成矿的,其后又受到燕山期岩浆期后热液的叠加改造;武山铜矿块状硫化物型矿体中黄铁矿Se含量平均值为12.74ppm,显示出介于沉积和热液之间的特征,表明这种矿体有着“二期成矿”的特点。从黄铁矿、黄铜矿等硫化物的S-Pb同位素特征来看,武山铜矿和城门山铜矿各类型矿体中不同硫化物及同一硫化物不同颗粒间的Pb含量差异较大,而只有Pb含量相对较高的硫化物矿物中的Pb同位素组成才能比较真实地记录其成矿物质来源;城门山铜矿块状硫化物型矿体中硫化物的数据点存在线性分布的趋势,经计算排除了混合线和由放射性成因异常Pb所引起的常规Pb等时线的可能性,证明该线性分布线应该属于204Pb误差线;武山铜矿和城门山铜矿的块状硫化物型矿体的S-Pb同位素特征与岩浆热液成因的斑岩型矿体和矽卡岩型矿体有相似之处但又存在明显的差异性,反映这种层状硫化物型矿体成矿来源并不完全是燕山期的岩浆热液,与该区域许多学者支持的“二期成矿”的观点更加符合。综合本次课题的研究成果,笔者认为“沿层位找大矿”应作为九瑞矿集区重要的找矿勘查方向之一。

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