广西大厂锡矿床矿石矿物微区地球化学特征及对矿床成因的指示

The Dachang tin ore deposit is the second largest Sn producer in China. It includes different types of orebodies and has complex element associations. Its origin has been in dispute between Yanshanian magmatic-hydrothermal replacement and Devonian submarine exhalative-hydrothermal sedimentary genesis. Less is known about the detail mineralization processes. Classic geochemical and isotopic methods are often ambiguous and limited in tracing ore genesis. More independent evidences are needed in order to further constraint on the ore genesis. This project will carry out in situ geochemical analyses on ore minerals from the Dachang tin deposit. Cassiterites from different types of orebodies will be analysed U-Pb ages by LA-ICP-MS in order to acquire ore-forming ages. In situ S and Pb isotopic compositions of sulphides can be used to trace the sources of ore-forming materials. Studies on in situ trace element concentrations of cassiterite and sulphides can constraint on the origins of ore-forming fluids and mineralization processes. This project will provide the most reliable evidences for ore genesis of the Dachang tin deposit and help to establish the genesis model.

广西大厂锡矿床是我国储量第二大的超大型锡矿床，产出特征多样、元素组合复杂。对大厂锡矿床的成因认识，目前存在着燕山期岩浆热液交代成矿和泥盆纪海底热液喷流沉积成矿的争议。对不同类型矿体的成因关系和具体的成矿过程也缺乏统一的认识。传统矿床地球化学方法在示踪矿床成因方面具有多解性和局限性，需要寻找更多的独立证据来限制矿床成因。本项目拟采用新发展起来的原位分析技术对大厂锡矿床中的矿石矿物开展微区地球化学的分析。通过对不同类型矿体中的锡石开展原位的U-Pb同位素定年，确定矿床的形成时代。结合显微结构，对硫化物矿物开展原位的S和Pb同位素分析，结合对围岩地层和花岗岩样品的分析，探讨成矿物质来源。开展锡石和硫化物矿物的原位微区元素含量的分析，为成矿流体来源和成矿过程提供指示。希望本项目的工作能为大厂锡矿床的成因研究提供最可靠的证据，建立大厂锡矿床的成因模式，丰富华南锡成矿理论的研究。

广西大厂锡矿床是我国储量第二大的超大型锡多金属矿床，矿体产出形态多样、元素组合复杂。对大厂锡矿床的成因认识，目前存在着燕山期岩浆热液交代成矿和泥盆纪海底热液喷流沉积成矿的争议。对不同类型矿体的成因关系和具体的成矿过程也缺乏统一的认识。传统的矿床地球化学方法在示踪矿床成因方面具有多解性和局限性，需要寻找更多的独立证据来限制矿床的成因机制。本项目主要采用新发展起来的原位地球化学分析技术，对大厂矿床中的矿石矿物和热液矿物开展了详细的微区元素地球化学和同位素地球化学的分析。通过锡石原位U-Pb同位素定年精确确定大厂矿床的锡矿化主要发生在90-93 Ma，与笼箱盖花岗岩的形成时代一致。锡石的微量元素地球化学特征也表明成矿流体主要为岩浆热液流体。硫化物原位的S-Pb同位素分析结果显示，除岩浆岩外，地层也贡献了部分的成矿物质。对铜坑条带状矿石S同位素组成的精细研究，也表明在泥盆系地层中存在着喷流沉积型的硫化物层。笼箱盖花岗岩中岩浆电气石与矿石中的热液电气石具有相似的硼同位素组成，进一步揭示成矿流体主要来自于与笼箱盖花岗岩相关的岩浆-热液流体。电气石的主微量元素组成变化则揭示出岩浆热液流体在地层中运移时与地层中的火山岩发生了强烈的水-岩反应。综上所述，大厂锡矿床的锡矿化主要发生在晚白垩世与笼箱盖花岗岩有关的岩浆-热液成矿系统。从花岗质岩浆中抽出的岩浆热液流体携带成矿物质往上覆地层中迁移，与围岩地层发生强烈的水-岩反应，成矿元素在合适部位沉淀成矿，形成不同产状的矿体。本项目研究工作为深入认识大厂锡矿床的成因机制提供了直接的证据，所建立的矿床成因模式对于指导矿山深部和边部的找矿勘查也具有重要的指示意义。