铁格隆南超大型铜矿床斑岩-浅成低温热液成矿作用套叠机制:来自流体包裹体及黄铁矿原位分析的制约

Tiegelongnan, as the first Mesozoic giant Cu(Au, Ag) deposit with high-sulfidation epithermal mineralization in Tibet, preserved porphyry mineralization telescoped by the HS-epithermal mineralization,rarely. It provides a good example for studying the telescoped mechanism of these two kinds of mineralization. Based on the detailed study of the mineralization and alteration structure, high-precision geochronology, this project intends to subdivide the mineralization stage or sub-stage, subtly. Do the detailed T, P analysis and LA-ICP-MS or SR-XRF mapping of individual fluid inclusions from different mineralization stage to explore the evolution of ore-forming fluid from porphyry to HS-epithermal mineralization. Furthermore, the migration and enrichment mechanism of copper from porphyry to epithermal mineralization will be revealed in detail, according to the in-situ analysis of pyrite in different stages. At the same time, the in-situ oxygen and sulfur isotope analysis of quartz and pyrite, respectively, will help to explore ore-forming source and fluid evolution process. Finally, the project will reveal the telescoped mechanism of porphyry and HS-epithermal mineralization in Tiegelongnan deposit, systematically, innovating the metallogenic mechanism study and promoting the theory of porphyry mineralization system.

铁格隆南是西藏首个具有高硫化浅成低温热液成矿作用特征的中生代超大型铜（金、银）矿床，填补了青藏高原该类矿床的空白，并很好的保存了斑岩与高硫化型浅成低温热液成矿作用套叠的现象，为两者套叠共存机制研究提供了良好实例。本项目拟在精细解剖铁格隆南矿床矿化和蚀变结构的基础上，结合已有高精度年代学成果，详细划分成矿作用阶段。通过对不同成矿阶段流体包裹体的温、压测算和单个包裹体原位分析，揭示成矿作用套叠时成矿流体的物理、化学条件和流体成分的演化过程；同时，对不同成矿阶段黄铁矿进行原位成分分析，查明从斑岩至浅成低温热液成矿作用转换过程中，铜的迁移和富集机制；此外，利用不同阶段的石英原位氧同位素和黄铁矿原位硫同位素分析，反演成矿物质来源及成矿流体的演化过程。最终，探究斑岩-浅成低温热液成矿作用的套叠共存机制，深化该类矿床成矿机理研究，丰富斑岩成矿系统理论。

项目以西藏铁格隆南超大型铜（金、银）矿床为实例，开展斑岩-浅成低温热液套叠成矿机制研究。首先，基于钻孔编录、镜下鉴定和高光谱测量，精细解剖铁格隆南斑岩-高硫化浅成低温热液成矿系统的蚀变与矿化结构。其次，利用高精度年代学，精确厘定铁格隆南超大型斑岩-浅成低温热液成矿系统岩浆演化、蚀变与成矿作用的时间格架。最后，利用流体包裹体以及黄铁矿矿物研究，详细揭示斑岩-浅成低温热液套叠成矿作用机制，构建成矿作用模型。研究结果表明，铁格隆南斑岩-浅成低温热液成矿系统，斑岩成矿作用主要位于矿床深部及外围，以细脉状、脉状、浸染状黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿及少量辉钼矿等为主，蚀变为黑云母化、绿泥石化、白云母化，发育A、B、D型脉体。浅成低温热液成矿作用主要产于矿床中-浅部，套叠于斑岩成矿作用之上，以浸染状-脉状黄铁矿、硫砷铜矿、斑铜矿、铜蓝、蓝辉铜矿等Cu-S体系矿物为特征，蚀变为高级泥化 (高岭石-地开石-明矾石-叶蜡石等)，广泛发育高硫型脉体。高精度年代学揭示，铁格隆南矿床斑岩成矿主要介于123~120Ma，而浅成低温热液成矿作用时限介于119~116Ma，后经历大规模的火山岩覆盖保存（116？~110Ma）。斑岩成矿作用中流体以岩浆热液为主，均一温度约340℃；浅成低温热液成矿作用中流体为岩浆热液与地下水混合流体，均一温度约300℃。温度降低、相分离和流体混合可能是成矿流体中金属沉淀的关键因素。斑岩成矿作用中黄铁矿结构简单，相对富集Co、Ni、Se元素，浅成低温热液成矿作用中黄铁矿多发育环带状结构，相对富集Cu、As、Au、Ag、Pb、Bi、Tl等元素，黄铁矿的显微结构及微量元素差异，良好的反应铁格隆南矿床套叠成矿作用过程，可作为斑岩-浅成低温热液成矿系统重要的勘查指示标志。