扬子地块西南缘锑矿床辉锑矿中的流体包裹体研究

本申请研究项目在前人和预研究的基础上，重点选择扬子地块西南缘黔东南－桂北和滇黔桂三角区内的锑矿床为主要研究对象，应用红外显微镜、流体包裹体显微测温学、单个流体包裹体成分的LA-ICP-MS分析，以及同位素地球化学等技术手段，系统开展扬子地块西南缘锑矿床辉锑矿中的流体包裹体地球化学研究，查明该区锑矿床成矿流体的化学性质与组成、来源、演化及其成矿作用过程等，并与该区卡林型金矿床热液化学进行对比，深入探讨锑矿床与卡林型金矿床之间的成因关系，进一步揭示我国西南大面积低温成矿域Au-As-Sb-Hg共生分异机制及其成矿动力学背景，其研究成果将深化我国西南大面积低温成矿理论，具有重要的科学意义。

扬子地块西南缘锑矿床成矿流体地球化学研究一直是国内外研究的热点和难点问题。本项目运用红外显微镜、单个流体包裹体成份的LA-ICP-MS分析等技术，对扬子地块西南缘锑矿床和卡林型金矿床原生矿石显微岩相学结构、辉锑矿和共生脉石矿物中流体包裹体岩相学与显微测温学、单个流体包裹体气相成分的激光Raman和液相成分的主量-微量元素的LA-ICP-MS，以及稳定同位素地球化学等进行了系统研究。在国际上首先系统评价了红外显微镜红外光强度对测定辉锑矿中流体包裹体盐度的影响。结果表明，红外光相对强度对辉锑矿中流体包裹体的冰点测定有显著影响，从而导致过高估计流体包裹体的盐度，并提出了解决这一问题的方法。显微测温学研究表明，早期辉锑矿－绿色石英－萤石阶段，辉锑矿中流体包裹体具有较高的盐度（10.1－23.2wt%）和均一温度（260－298℃），晚期辉锑矿－白色石英－萤石阶段，辉锑矿中流体包裹体则具有较低的盐度（0.2－0.9wt%）和均一温度（140－160℃），而与辉锑矿共生的萤石流体包裹体以低盐度（0.2－0.9wt%）和低温（143－155℃）为特征，并发现流体盐度与均一温度具有明显的线性关系。同时，在国际上率先开展了锑矿床和卡林型金矿床中辉锑矿和脉石矿物单个流体包裹体成份的LA-ICP-MS分析，获得锑矿床（如晴隆大厂锑矿）和卡林型金矿床（如丫他）辉锑矿、萤石和石英单个流体包裹体成分及其演化过程的重要数据，发现两类矿床辉锑矿流体包裹体中含有较高B、Na、Mg、K、Ca、Fe、Rb、Sr、Cs、Ba、Au、Te、Tl、Zn、Cu、Pb、Ag等元素，其中Zn含量最高达6.4wt%，As、Se等元素替代S进入辉锑矿的结构,而萤石等透明矿物中流体包裹体成份与之共生的辉锑矿有显著差别，并发现这些元素含量随成矿温度的降低而协同降低，被解释为成矿流体温度的降低，可能是锑成矿的主要控制因素。结合研究区锑矿、卡林型金矿和铅锌矿床的空间分布规律，认为这些矿床的形成可能来源于富含Au、As、Sb、Cu、Pb、Zn等成矿元素的同一成矿流体，深部不混溶过程可能导致成矿元素的分异，富含Au、As、Sb等成矿元素的低盐度气相流体形成卡林型金矿床，富含Sb、Cu、Pb、Zn等成矿元素的高盐度卤水则形成锑矿床和铅锌矿床。