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赣南石英脉型黑钨矿床成矿流体研究

王旭东

赣南石英脉型黑钨矿床成矿流体研究

王旭东1
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  • 1. 南京大学
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摘要

在当前的金属矿床学研究领域,流体包裹体研究已经成为了解成矿流体来源、成分、成矿P-T条件、成矿流体演化过程中金属元素活化、迁移、沉淀机制的重要手段。 赣南地区是我国乃至世界上最重要的钨矿资源基地和生产基地,石英脉型黑钨矿是本区最主要的矿床类型,本区可分为三个主要矿集区(崇-余-犹矿集区、九连山区矿集区、于山矿集区)。本文以赣南地区三个矿集区中七个典型的石英脉型黑钨矿床主成矿阶段含矿石英脉中流体包裹体为研究对象,利用流体包裹体组合(FIA)的研究方法和红外显微测温技术,系统开展了黑钨矿及伴生石英脉中流体包裹体的对比研究,及漂塘钨矿黄铜矿、黑钨矿中流体包裹体的He、Ar同位素研究,以期深入的了解成矿流体的来源、性质及演化。通过研究得到如下主要认识: 崇-余-犹矿集区的钨矿床含矿石英脉中流体包裹体类型主要为富液相两相水溶液包裹体。流体包裹体主要的均一温度范围为在170~320℃之间,盐度在1~8wt%NaCl之间,流体密度在0.81~0.92g/cm3之间,流体的均一压力在35~78Mpa之间。 九连山区矿集区的钨矿床含矿石英脉中流体包裹体存在两类由流体不混溶作用形成的包裹体,一类为富液相两相水溶液包裹体,另一类为含CO2的包裹体。流体包裹体的捕获温度范围在170~292℃之间,盐度在4~9wt%NaCl之间,密度在0.81~0.92g/cm3之间,捕获压力在21~76Mpa之间。 于山矿集区的钨矿床含矿石英脉中流体包裹体存在由流体不混溶作用形成的两类包裹体,一类为富液相两相水溶液包裹体,另一类为含CO2的包裹体。流体包裹体的捕获温度范围在150~330℃之间,盐度在3~8wt%NaCl之间,密度在0.7~0.95g/cm3之间,捕获压力在21~111Ma之间。某些钨矿床晚阶段含矿石英脉中出现两相水溶液的包裹体,该类型包裹体的均一温度范围在160~266℃,盐度在0.4~6.3wt%NaCl之间,密度在0.86~0.92g/cm3之间,均一压力在6.0~28.0Mpa之间,并显示了一定程度的流体混合趋势,表明仅在晚阶段有大气水的混入。 不同矿床中黑钨矿中的流体包裹体类型均为富液相两相水溶液包裹体,其原生的包裹体总体均一温度分布范围在230~380℃之间,盐度在2~9wt%NaCl之间,流体密度0.65~0.9g/cm3之间,流体均一压力在47~177Mpa之间。 同一矿床中,黑钨矿中流体包裹体的均一温度、盐度、密度、压力和包裹体类型与共生的石英存在的明显差异。黑钨矿中流体包裹体的均一温度和均一压力均高于共生的石英中流体包裹体的均一/捕获温度和均一/捕获压力,表明黑钨矿与共生的脉石矿物经历的流体作用过程是不同的。黑钨矿的形成相对早于伴生石英脉,其沉淀的物理化学条件相对简单,而伴生石英脉则经历了更为复杂的流体作用过程。 相对于矿体主要产在变质岩中的外接触带型钨矿床,矿体产在花岗岩中的钨矿床,黑钨矿中流体包裹体以更窄的均一温度、盐度、密度和压力变化范围为特征,两类钨矿床中黑钨矿流体包裹体的差别,可能因钨矿床与花岗岩的空间关系的不同而导致流体演化的不同造成的,但进一步开展内接触带型钨矿床中黑钨矿流体包裹体的研究工作,可能会得出更为可靠的结论。 石英脉中流体包裹体特征反映出流体可以经历自然冷却、流体不混溶,以及流体混合的过程。但是,黑钨矿的流体包裹体研究结果则表明,流体体系的自然冷却是该类型钨矿床形成的主要方式。 崇-犹-余地区的钨矿床含矿石英脉中不含或仅含微量的CO2组分,而九连山矿集区及于山矿集区的钨矿床含矿石英脉中均含有一定量的CO2组分;本次研究还表明,在石英脉中含CO2包裹体较为发育的钨矿床,共生的黑钨矿中并没有观察到含CO2的流体包裹体,CO2在成矿中所起到的作用,则需进一步的研究。 大吉山花岗岩型钨矿体流体包裹体研究表明,花岗岩型矿体与石英脉型的矿体中的流体可能为同源的流体不同演化阶段成矿的产物,岩体型矿体在花岗岩成岩末期自变质交代过程中形成,而石英脉型的矿体主要的在热液期充填裂隙的过程中形成。 黑钨矿等矿石矿物流体包裹体及成矿流体He-Ar等同位素地球化学的研究工作表明,赣南石英脉型黑钨矿床的成矿流体主要为花岗质岩浆流体,成矿过程中没有明显地幔流体的加入。

关键词

黑钨矿床/流体包裹体组合/红外显微测温技术/沉淀机制

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授予学位

博士

学科专业

矿物学、岩石学、矿床学

导师

华仁民/倪培

学位年度

2010

学位授予单位

南京大学

语种

中文

中图分类号

P5
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