锡成矿与不成矿花岗岩对比研究—以三江地区腾冲-梁河花岗岩带为例

Tin mineralization is closely related to granitic magmatism. How to identify tin-mineralized and barren granite is an important scientific issue of international concern. Previous studies mostly emphasize the Sn contents or other single indicator to evaluate the tin mineralization of granite. Actually, the oxygen fugacity, H2O, F and Cl contents, are crucial for Sn enrichment and migration from magma to fluid. Thus, a bias conclusion will be reached if the study limited to a single indicator. Tengchong–Lianghe granite belt is the most important tin mineralization belt in the Sanjiang Tethyan Metallogenic Domain. The accessory minerals (titanite, zircon and apatite, etc) (auxiliary: feldspar, hornblende and biotite of fresh granite rocks) from tin-mineralized and barren granite intrusions in the Tengchong-Lianghe granite belt are targets for this research, using in-situ microanalysis techniques. This research aims to compare the differences of Sn, H2O, F, Cl contents, and oxygen fugacity between tin-mineralized and barren granite intrusions, which provide a model for revealing the similarities and differences of magma compositions, physical and chemical conditions between tin-mineralized and barren granites. This study is not only important of theoretical significance for distinguishing between the tin-mineralized and barren granite, but also important of practical significance for inspiring tin deposits prospecting.

锡成矿作用与花岗岩浆活动关系十分密切。如何区分锡成矿与不成矿花岗岩，是国际关注的重要科学问题。以往多用花岗岩锡含量高低等单一指标对花岗岩能否成矿进行评价。实际上，岩浆的氧逸度以及H2O、F和Cl含量等，都是锡能否自岩浆分异到热液进而成矿的重要因素。因此，若仅研究上述某个条件，很可能只会得到相对片面的结论。腾冲-梁河花岗岩带，是西南三江特提斯成矿域最重要的锡多金属成矿区。本项目拟选择该花岗岩带锡成矿和不成矿花岗岩体中相对稳定的榍石、锆石和磷灰石等副矿物（辅以新鲜岩石中长石、角闪石、黑云母等矿物）为主要研究对象，采用矿物微区原位组成分析方法，系统研究对比这两种花岗岩的岩浆成分和物理化学条件（Sn、H2O、F、Cl含量和氧逸度等），为定量揭示锡成矿和不成矿花岗岩岩浆成分和物理化学条件的异同提供范例。本项研究不仅对辨析锡成矿与不成矿花岗岩有重要理论意义，而且对指导锡的找矿预测有重要实际意义。

腾冲-梁河锡矿带是三江特提斯成矿域最重要的锡多金属成矿区，受特提斯构造体制的影响，该区燕山-喜山期发生了一系列与酸性岩浆活动相关的岩浆热液型锡矿床。腾冲-梁河地区属冈底斯岩浆弧的东南段，位于察隅-腾冲花岗岩带中，产出众多花岗岩岩体。为明确该区含矿与不含矿花岗岩的区别与联系，本项目选择该花岗岩带锡成矿和不成矿花岗进行了系统的岩石学、地球化学研究。.LA-ICP-MS锆石 U-Pb定年结果显示，腾冲-梁河地区花岗岩的成岩年龄主要有以下几个阶段：119-124Ma、72-74Ma、63-65Ma、52-55Ma。成矿花岗岩(来利山和小龙河锡矿床矿区花岗岩)的成岩年龄主要为53 Ma左右 和73 Ma左右。多期花岗岩的形成与中-新特提斯的俯冲及其后的陆-陆碰撞密切相关。.通过对研究区含矿与不含矿花岗岩的系统对比研究，发现研究区含矿花岗岩具有如下典型的特征：岩性为黑云母花岗岩，主量元素上显示高硅（SiO2>73 wt.%）、富碱（全碱含量>8.3 wt.%）；微量元素上显示其具有高的Sn含量（平均含量15ppm），富集Rb、U、Th、Zr、Nb和REE (Eu除外)，Ba、Sr、P、Ti强烈亏损，具有高的10,000 × Ga/Al比值 (平均3.07)，高的Zr + Nb + Ce + Y值 (平均值370 ppm)，稀土元素配分模式呈平坦海鸥型，轻重稀土分异不明显，而且均具有显著的负Eu 异常。副矿物微量元素显示其具有比较低的氧逸度。.He-Ar同位素特征显示研究区两个大型矿床（来利山和小龙河锡矿床）He-Ar同位素表现出两端元混合的特征。为具有高的3He/4He和40Ar/36Ar值的地幔和低的3He/4He和40Ar/36Ar值的大气成因地壳源的混合。而来利山锡矿床更高的3He/4He值、40Ar/36Ar值说明来利山锡矿床幔源He-Ar同位素的加入更为明显。结合本项目调查发现<65Ma的花岗岩体常见暗色包体，显示基性组分增加。这些都显示，显示古近纪壳幔相互作用与晚白垩世相比显著加强。