黔东南地虎-九星似IOCG型多金属矿床成矿机理研究

The Dihu-Jiuxing IOCG-like type polymetallic deposit, located in the southwest Jiangnan Block, southeast Guizhou province, is hosted in the Neoproterozoic Xiajiang Group metamorphic sedimentary or volcanic-sedimentary rocks and is the only polymetallic deposit being mined mainly for copper in Guizhou province. This deposit has similar ore-forming elements and tectonic-magmatic environment with iron oxide - copper - gold (IOCG) type deposits. Due to the lack of reliable metallogenic age and source of ore-forming materials, understanding of its ore-forming mechanism is still not clear. Based on the systematic study of ore geology, the chalcopyrite and magnetite Re-Os dating and Cu isotope analysis of chalcopyrite, tetrahedrite, host whole-rock and magmatic whole-rock(including buried granite porphyry) are particularly to be carried out. Combined with the matched S, Pb and Sr isotope data and analytical results of EPMA of chalcopyrite, tetrahedrite and magnetite and LA-ICP-MS for trace elements of magnetite in situ and fluid inclusion geochemistry study in quartz of main metallogenic period, the sources of ore-forming fluid and metal, and metallogenic age are revealed. And then, the metallogenic mechanism of the Dihu-Jiuxing IOCG-like type polymetallic deposit is discussed, which is useful for more or further study and ore prospecting of the same type deposit in the studied area.

黔东南地虎-九星似IOCG型多金属矿床位于江南古陆西南端，赋存于新元古代下江群变质沉积岩或变质火山-沉积岩中，是贵州省境内唯一以采铜为主的多金属矿床。该矿床具有与铁氧化物-铜-金（IOCG）型矿床相似的矿化元素组合和构造-岩浆环境，但由于缺乏可靠的成矿年代学数据和有效的成矿物质来源约束，对其形成机理的认识仍不清晰。本项目拟在详实的矿床学研究基础上，重点开展黄铜矿与磁铁矿Re-Os 同位素年代学和系统的黄铜矿与黝铜矿、赋矿围岩及各种类型岩浆岩（包括隐伏花岗斑岩）铜同位素地球化学研究。结合配套的黄铜矿、黝铜矿与磁铁矿EPMA和磁铁矿微量元素LA-ICP-MS原位分析、S-Pb-Sr同位素以及主成矿期石英流体包裹体地球化学研究，深入揭示地虎-九星似IOCG型多金属矿床的成矿时代和成矿物质来源，探讨其可能的成矿机理，为开展区域同类型矿床的进一步深入研究和找矿实践提供新的成矿理论指导。

项目以贵州从江地区的地虎-九星多金属矿床为研究对象，在区域成矿地质背景、矿床地质特征、岩矿石显微镜下研究的基础上，通过赋矿地层甲路组、矿石和围岩的主量、微量和稀土元素地球化学，流体包裹体地球化学，H-O-S-Pb同位素地球化学，磁铁矿EPMA和LA-ICP-MS成分分析，黄铜矿Cu同位素地球化学以及黄铁矿Re-Os定年等技术手段，对成矿物质来源、流体来源、成矿时代和矿床成因等进行了较系统的研究。项目执行期间，基本按照项目计划书进行，并根据实施过程出现的实际情况，进行了局部调整，总体效果较好，取得如下主要成果或认识：（1）赋矿地层甲路组变质砂岩、片岩、千枚岩岩石组合具有较高的Fe-Cu-Pb-Zn等成矿元素背景值，具有为相应多金属矿床提供Fe、Cu、Pb、Zn等成矿物质的潜力；（2）矿石中金属矿物种类多，有用组分复杂，但均以独立矿物形式存在，并发现了银的碲化物和辉锑矿较低温矿物，反映矿床的形成经历了一个较低温成矿作用阶段；（3）流体包裹体以液体包裹体为主，绝大多数包裹体均一温度集中于180℃~280℃之间、在δDSMOW和δ18OSMOW图解中，大部分样品点落于变质水区域内，成矿流体水主要来源于变质水；（4）黄铁矿Co/Ni比值反映其主要是火山成因，部分为变质热液成因。部分黄铁矿、大部分石英岩（脉）和大部分石英的稀土元素含量变化趋势、特征参数等与绿泥石千枚岩基本吻合，说明成矿物质主要来源于赋矿地层；（5）硫化物硫同位素组成呈现多峰分布特征，反映其地层、深部等多来源混合成矿特点。铅同位素均位于上地壳铅演化线附近，说明铅主要来源于上地壳，具体可能主要来自于赋矿地层岩石；（6）黄铜矿δ65Cu值与岩浆矿床黄铜矿的铜同位素组成最为相似，也与基性岩浆岩铜同位素组成范围相近，暗示Cu的成矿与基性岩浆岩有关；（7）矿床的形成温度为中-低温，成矿流体水主要为变质水，Cu、Fe、Pb、Zn等成矿物质主要由赋矿地层提供，基性岩浆岩也可能为成矿提供部分成矿物质（如Cu等），矿床属中-低温变质热液成因矿床。