中越边境新泉至龙脖河地区Fe-Cu矿床的成矿机制：矿物微区年代学和地球化学制约

Abundant Fe-Cu deposits are distributed along the Cenozoic Red River fault zone in the Sin Quyen (Vietnam)-Longbohe (China) area, forming the Sin Quyen-Longbohe metallogenic belt. It was recently suggested that this belt was once part of the Kangdian Fe-Cu metallogenic province before being displaced to current location. However, such a possible connection was not previously emphasized because the age and origin of the deposits in the belt are currently poorly constrained. In this proposal, we will conduct a detailed case study on the largest, Sin Quyen deposit in this belt. On the basis of detailed field work and micro-scale mineralogical studies, we obtain trace element and Sr-Nd-Pb-S-O isotopic compositions of magnetite, sulfides, apatite, allanite and monazite of different stages by using micro-beam techniques. The purpose is to precisely decipher the sources and evolution of fluids and metals, and concentration mechanisms of metals. We plan to use LA-ICPMS and LA-MC-ICPMS technique to obtain U-Th-Pb and Sm-Nd ages of hydrothermal titanite, monazite and allanite, in order to precisely constrain the possible linkage of Fe-Cu mineralization with regional magmatism-tectonic events. Finally, we compare the Fe-Cu deposits from Sin Quyen-Longbohe and Kangdian regions, aiming to provide important information for regional explorations.

位于越南北部和云南南部边境的新泉（Sin Quyen）至龙脖河地区分布一系列元古代铁铜多金属矿床。最新研究表明该成矿带很可能原先是中国西南康滇Fe-Cu成矿省的南段，在新生代被红河断裂错动至目前位置。但由于缺乏系统的个例研究，有关该矿带的时代、成矿背景和成矿机制等关键科学问题仍不清楚，阻碍了其与康滇成矿省同类矿床的深入对比和区域成矿规律的建立。本项目拟选取该矿带最大的新泉矿床为重点研究对象，基于详细的野外和矿物学观察，开展不同阶段磁铁矿、硫化物、磷灰石、褐帘石和独居石等热液矿物的微区原位微量元素和Sr-Nd-Pb-S-O同位素分析，精细揭示成矿流体和物质的来源和演化以及金属富集机制。对榍石、褐帘石和独居石等进行原位U-Th-Pb和Sm-Nd定年，限定矿床的时代及其与区域构造-岩浆事件的联系。综合各项资料建立可靠的成矿模型，并通过与康滇成矿省同类矿床的对比，揭示区域成矿规律。

沿哀牢山-红河剪切带东南段分布有一系列矿化特征相似的热液Fe-Cu矿床，构成了资源和经济潜力巨大的龙脖河-新泉Fe-Cu成矿带。由于缺乏可靠的年龄数据和详细的个例研究，这些矿床的形成时代、成因类型及其与相邻地质单元的亲缘性等问题长期以来缺乏约束，制约了区域找矿的突破。本项目对该带中龙脖河和新泉两个典型矿床开展了详细的矿床学、矿物学、元素和同位素地球化学等研究，在矿床成因及区域成矿规律上获得了一些重要认识。研究结果表明，这些矿床的成矿阶段包括早期的钠化和Fe-LREE矿化以及晚期的Cu-Au矿化，与世界典型IOCG矿床类似。通过对围岩地层及岩体开展系统的锆石LA-ICPMS U-Pb定年，限定了赋矿围岩的形成时代为~1700Ma和870-830Ma，并结合详细对比，确定其分别对应于扬子西缘康滇Fe-Cu成矿省中的大红山群/河口群/东川群和昆阳群/会理群/延边群，由此提出该成矿带原先是康滇成矿省的一部分、在新生代被红河断裂错动至目前位置。通过对不同阶段褐帘石、磷灰石、榍石以及热液锆石开展原位LA-ICPMS U-Th-Pb定年分析，精确限定矿床的成矿时代为840-850Ma，确定其形成于俯冲相关背景（弧后盆地环境），不同于康滇成矿省（大陆裂谷环境）。利用不同阶段热液矿物成分和O-S-Hf同位素分析，厘定了Fe和Cu成矿流体均为岩浆-热液来源，且进一步论证了前者主要来源于基性岩浆，而后者则以酸性岩浆来源为主。依据这些新成果，我们确定该成矿带可能为世界首次报道的、形成于俯冲背景下的前寒武纪IOCG成矿带。我们的新认识不仅丰富了IOCG矿床的成因模型，也将对区域上（如剪切带的其它区域）同类矿床的找矿勘察提供重要的理论依据。