西藏冈底斯南缘努日大型铜-钼-钨矿床成矿元素共生分离机制研究

Nuri large Cu-W-Mo deposit in the southern subzone of Gangdese Cenozoic Cu-Mo metallogenic belt located the southern margin of eastern Gangdese volcanic-magmatic arc, the northern of Yarlung ophiolite and arc-continent collision zone. The deposit has the distinct Cu-W-Mo mineralization combination. There are some doubts about the deposit, such as the metallogenic material source, the character and evolution of ore-forming fluid, the mechanisms of paragenesis and separation for metallogenic elements. So in order to provide a basis for recognition of these problems, we chose Nuri Cu-W-Mo deposit as research object. We plan use the EPMA and LA-ICP-MS technologies text the trace elements and REE of scheelit and pyrite which occur in different output state and mineralization stage, and use IsoProbe-T mass spectrometer and noble gas spectrometer text the Sr-Nd-Pb and He-Ar isotopes of the minerals. Used routine techniques and infrared microscopy, we text temperature, salinity and composition of the fluid inclusions in the transparent and opaque minerals, such as scheelite, quartz, garnet and pyrite. We also plan texting the contents of F, Cl, S and other volatile matters in the rocks and minerals. Combined the test results, we hope can inverting the characteristics and evolution of ore-forming fluid, confirm the metallogenic material source and reveal the mechanisms of paragenesis and separation for metallogenic elements. Meanwhile, the mechanisms of paragenesis and separation for Cu, W, Mo and the constraints can provide some significance for the similar deposit exploration in the area.

西藏新近探明的努日大型铜-钨-钼矿床位于冈底斯火山-岩浆弧东南缘，雅鲁藏布江缝合带北侧，具有独特的Cu-W-Mo矿化组合。但该矿床成矿流体性质与演化特征，不同成矿元素的物质来源及共生分离机制等科学问题尚未理清。本申请拟以努日大型铜-钨-钼矿床为解剖对象，利用电子探针及LA-ICP-MS技术测定不同产状和矿化阶段的白钨矿和黄铁矿等硫化物的微量、稀土元素，并利用固体热电离质谱仪和稀有气体质谱仪对其进行Sr-Nd-Pb、He-Ar同位素测试，利用包裹体常规技术和红外显微测温技术对白钨矿等透明矿物和黄铁矿等不透明矿物进行温度、盐度、成分及稳定同位素测试，并辅以F、Cl、S等挥发份成分测试，为反演努日铜-钨-钼矿床成矿流体性质及演化特征，确定成矿物质来源，揭示成矿元素共生分离机制提供科学依据。同时，对铜、钨、钼成矿元素的共生分离机制及制约条件的认识，对区域上同类型矿床的勘查也具有重要借鉴意义。

努日矿床位于冈底斯成矿带东段南缘，发育有铜-钨-钼矿化，矿化类型主要有矽卡岩型，石英脉型及少量细脉浸染状矿化。矽卡岩矿物石榴子石以钙铁榴石和钙铝榴石为主，辉石主要为透辉石，角闪石属于镁角闪石-阳起石，帘石主要为绿帘石，矿化类型及矽卡岩种类具有明显的分带特征，不同类型的矿化均形成于24-25Ma，是同一次成矿作用产物。矽卡岩矿物组合和成分特征显示努日矿床形成于较高的氧化状态，随着成矿作用的进行，氧化性逐渐降低，硫化态逐渐增强。矽卡岩中石榴石多数具有环带结构，不同环带成分具有差异，说明其是由脉动式流体形成的，流体化学成分的自身再平衡或生长过程中流体流量的改变造成石榴石的环带。原位LA-ICP-MS分析显示石榴石中REE分布受置换作用和吸附作用的共同控制，生长环带变化主要受控于生长速率的变化。白钨矿原位LA-ICP-MS分析显示，白钨矿中REE特征主要是受热液控制，以Cl的络合物形式进行迁移的，饱含Cl的流体不仅有利于REE元素的运移，而且对W、Cu、Mo的运移起到重要作用，但主要对Cu、Mo沉淀具有重要贡献。年代学和地球化学显示努日矿区内与成矿关系最为密切的渐新世花岗斑岩和花岗闪长斑岩有埃达克岩特征，是由俯冲的印度大陆的下地壳熔融并混染了亏损地幔而形成，岩浆源区中含有古老的印度大陆下地壳成分。白钨矿和硫化物的Sr-Nd-Pb、He-Ar同位素也显示金属物质与印度大陆下地壳具有成因联系，这些都说明俯冲的印度大陆下地壳为努日矿床提供了部分成矿物质，尤其是钨的来源。不同阶段的矽卡岩矿物、矿石矿物及石英流体包裹体测试显示成矿流体的均一温度逐渐下降。石榴石、白钨矿及石英的氢氧同位素显示，成矿流体来自于深部的岩浆流体，在成矿过程中有大气水的混入。结合不同矿物成分的变化及成矿流体的演化，我们得出努日矿区的成矿流体在成矿作用过程中发生了沸腾和流体的不混溶，导致了矿区内白钨矿和金属硫化物的沉淀，其中Cl和CO2对成矿元素的运移和沉淀具有重要意义，其中CO2对钨的沉淀具有更为直接的作用，而铜和钼则主要受Cl的控制。同时外来流体的混入也对成矿物质的沉淀具有重要意义。