个旧锡多金属矿床不同类型锡石微区微量元素及氧同位素特征研究

The Gejiu tin-polymetallic deposit, in Yunnan Provine, is the largest one in China. Because different types of cassiterite (including skarn, greisen, quartz-tournaline-wolframite vein, interlayer oxide, basalt) were discovered in distrinct structural space in mine area, so many geologists have different understandings for the genesis of the ore deposit. This proposal will take various types of cassiterite in Gejiu district as study object, and analysis in-situ trace element in cassiterite grain using advanced instruments and epuipments including scanning electron microscope (SEM), electron probe, Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS). According to above results, we will determine the trace element content and combination characteristics, summarize the variation of trace element, and even build the trace element discrimination diagram in various types of cassiterite. Combined with the trace element and oxygen isotope characteristics, we will invert the physical and chemical conditions of mineralization solution when the cassiterite precipitated in, trace the source of ore-forming material, and then reveal the ore genesis of Gejiu tin deoposit. This study has important implication for discussion on the mechanism of precipitation of cassiterite, the source of ore-forming material (fluid), and the genesis of ore deoposit. Meanwhile, this study will supply theoretical basis for the foundation of metallogenic model and deep-peripheral prospecting in Gejiu district.

云南个旧锡多金属矿是中国最大的锡多金属矿床，由于矿区发育多种类型的锡石（主要包括矽卡岩型、云英岩型、石英-电气石-黑钨矿脉型、层间氧化物型、玄武岩型），并产出于不同的构造部位，导致不同学者对该矿床的成因认识存在较大争议。本项目拟以个旧不同类型锡石为研究对象，利用扫描电镜（SEM）、电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪（LA-ICP-MS）等先进仪器设备对不同类型锡石的矿物颗粒进行微区原位微量元素分析，确定其中微量元素含量和组合特征，总结其微量元素变化规律，建立个旧不同类型锡石微量元素差异图（判别图）。并结合不同类型锡石氧同位素特征，反演其形成时成矿热液的物理化学条件、示踪成矿物质来源，进而揭示矿床成因。该研究对探讨个旧地区锡石的沉淀机制、成矿物质（流体）来源和矿床成因具有重要意义，同时为该地区成矿模型的建立，深部和外围找矿勘探提供理论基础和依据。

本项目以滇东南锡多金属成矿带中的个旧锡矿区不同类型矿石（矽卡岩型、云英岩型、石英-电气石-黑钨矿脉型、层间氧化物型、玄武岩型）中锡石为主要研究对象，利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪（LA-ICP-MS）、扫描电镜（SEM）、激光面扫描和阴极发光仪等先进手段，对不同类型锡矿石中单颗锡石的进行微区原位微量元素和元素分布状态研究，确定其中微量元素含量、分布和组合特征，准确获取个旧地区不同类型锡石原位微量元素组成数据，建立了个旧矿床不同类型锡石微量元素差异图/判别图。CL图像显示，含锡花岗岩型和矽卡岩型锡矿石中锡石存在明暗相间的环带结构，云英岩型和脉型锡矿石中锡石呈现扇形形态，没有明显的明暗相间结构。氧化型和硫化物型锡矿石中锡石存在存在内部包裹的核部，暗示锡矿化可能是多阶段的结果。原位微量元素分析发现个旧锡矿石中富集大量的In稀散元素和Fe（195 to >8800 ppm），W（<1 to >7500 ppm），Ti（<1 to >5300 ppm）和Sc（0-1900 ppm）等元素，LA-ICP-MS Mapping结果显示这些元素含量与CL图像的环带呈明显的相关性，锡石暗色区域含有较高的Fe、W和Sb元素，Nb、Ta和Ti的含量决定了锡石在CL图像中的环带结构。不同矿石类型中锡石Fe、W、Sb、Nb、Ta和Ti含量存在一定的差异和区别。锡石U-Pb定年和原位微区微量元素结果显示，个旧锡矿化发生在84.3-89.0 Ma之间（见图2），矿化持续时间较短，仅6Ma左右。矿化时间与区域岩浆岩侵入时间（77.4-85.0 Ma）较吻合，暗示锡矿化可能与区域燕山期岩浆岩的侵入密切相关。