广西大厂锡多金属矿田成矿流体与元素共生分异机制研究

The Dachang district, Guangxi, China, is one of the largest tin-polymetallic ore field in the world. There is a prominent metal zonation from W-Mo mineralization on the top of granite, through Cu-Zn-dominated sharn deposits between the granite and carbonate-rich sediments, to Sn-dominated sulfid-rich deposits and Sb-W deposits in the surrounding sediments. Geologic features of these deposits are well documented, but the chemistry of ore-forming fluids is poorly understood. This project focus on chemistry and evolution of mineralizing fluids, associated with tin-polymetallic mineralization in the district, using detailed petrography, microthermometry, laser Raman spectroscopy, and laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) analyses of fluid inclusions in quartz and sulfides, and isotope compositions to constrain the source and chemical evolution of ore-forming fluids that formed these deposits, and understand mechanism of metal fractionation, and then disccus their possible genetic links among Carlin-type gold, antimony and Pb-Zn deposits in this region.

广西大厂矿田是世界著名的锡多金属矿田之一，产有不同类型的金属硫化物矿床，成矿元素在空间上即共生又分离。本申请项目针对该矿田成矿元素共生分异的地质现象和成矿流体研究的薄弱环节，在前人和预研究的基础上，拟通过矿石显微岩相学、矿物学与地球化学、流体包裹体岩相学与显微测温学、单个流体包裹体成份的LA-ICP-MS分析以及同位素地球化学等系统研究，查明大厂锡多金属矿田不同类型矿床成矿流体性质与组成、来源与演化，揭示锡多金属成矿精细过程、成矿元素共生分异机制及其主要控制因素，提取深部找矿的矿物学与地球化学以及流体包裹体等找矿标志，并与申请者已有卡林型金矿、锑矿和铅锌矿等低温热液矿床单个流体包裹体成分资料的对比分析，从区域尺度探讨成矿元素共生分异机制、锡多金属成矿与低温成矿之间的可能成因联系，进一步深化西南大面积低温成矿域形成的地质背景、过程与机制的认识，具有十分重要的科学意义和经济价值。

广西大厂矿田是世界著名的锡矿产地之一，产有拉么矽卡岩型Zn-Cu矿床、铜坑、高峰、灰乐和亢马Sn多金属矿床。这些矿床主要产于泥盆系沉积岩之中，在时-空上与白垩纪（91-96 Ma）笼箱盖花岗岩具有密切的成因联系。矿化主要包括成矿早期石英-锡石-毒砂-磁黄铁矿阶段和成矿晚期石英-碳酸盐-硫化物-硫盐阶段。本次研究采用显微岩相学结构与矿相学、流体包裹体岩相学与显微测温学、激光Raman光谱、SEM-CL和单个流体包裹体成分的LA-ICP-MS等分析技术，探索大厂矿田锡多金属矿床成矿流体化学演化过程及元素共生分异机制。. 结果表明，铜坑和高峰矿床锡石-硫化物阶段，其流体包裹体类型主要为富含CO2气相流体包裹体，具有高温(370~410 °C)、低盐度(3 ~ 6 wt% NaCl)、富含CO2的特征，而成矿晚期硫化物-硫盐阶段的成矿流体则具有较低的温度(270 ~ 310°C)，而盐度基本保持不变(3 ~ 6 wt% NaCl equiv)。灰乐和亢马矿床主成矿期锡石-硫化物阶段的石英和锡石中则主要发育富含CO2气相和含子晶流体包裹体组合，其均一温度和盐度分别为304～430°C、3～8wt%NaCl和314～498°C、29～48wt%NaCl。单个流体包裹体成分的LA-ICP-MS分析显示，富含CO2气相流体包裹体含有较高的Sn（47～96 ppm）、B（2909～5249 ppm）、Cu（105～1489 ppm）和As（52～207 ppm），而含子晶流体包裹体更加富集Sn、Zn、Pb、Sb和Ag等元素，认为成矿流体主要来源于深部花岗岩分异的中等密度超临界流体，并经历了流体的不混溶过程，流体相分离导致Sn等成矿元素以氯络合物形式进入高盐度的卤水相，其氧化－还原过程可能是导致锡石和硫化物沉淀富集最重要的成矿机制，而成矿晚期碳酸盐岩阶段的流体可能主要来源于富含CO2气相流体的冷凝（cooling和contraction）过程。