赣北大湖塘地区毛公洞钨矿床中电气石的化学和硼同位素组成及其对成矿的指示意义

赣北大湖塘地区毛公洞钨矿床中电气石的化学和硼同位素组成及其对成矿的指示意义

论文摘要

电气石是一种化学成分、结构均复杂的硼硅酸盐矿物,广泛分布于火成岩、沉积岩、变质岩和热液变质矿床之中。其化学性质十分稳定,耐磨,因此,通过对电气石化学成分组成和同位素变化的分析,可以指示形成电气石的成岩、成矿环境,示踪成矿物质来源,推断源区特征和流体性质,分析矿床成因(Jiang et.al.,2002)。本文所选取的研究对象为赣北毛公洞钨矿床中的电气石,其为世界超大型钨矿-大湖塘钨矿田中的一个中型矿床,主要矿石矿物为白钨矿、黑钨矿、黄铜矿等。大湖塘矿集区作为世界第二大钨矿集中区(Peng et.al.,2018),分析其矿床成因对钨矿床的找矿勘查具有较大指示意义。毛公洞矿床中的电气石贯穿于整个成矿阶段,在花岗岩以及石英大脉中均有产出,主要可划分为以下五种产状:(1)呈浸染状产于伟晶岩之中(Tur-P type);(2)呈大团斑状或浸染状产于白云母花岗岩之中(Tur-R1 type);(3)以典型的石英-电气石结核产于白云母花岗岩之中(Tur-R2 type);(4)呈大团斑状产于石英-电气石-白钨矿-硫化物大脉之中(Tur-Q1 type);(5)呈针柱状产于石英-电气石-硫化物脉之中(Tur-Q2 type)。五种电气石均属于铁镁电气石族,并从铁电气石往镁电气石序列演化。岩相学特征及地球化学图解表明Tur-P和Tur-R1及Tur-R2这三种类型电气石具有岩浆成因,而Tur-Q1和Tur-Q2则是明显的热液电气石。晚阶段热液电气石Tur-Q2在背散射下可见暗、亮以及均匀三种变化,早期形成的深色电气石被晚期较亮的浅色电气石所交代,另有针柱状电气石呈均匀状与辉钼矿等硫化物共生。主微量成分变化方面,热液电气石与岩浆电气石有着一定的区别。在主量成分上,热液电气石相较于岩浆电气石有着更高的Mg、Ca以及更低的Mn;微量成分上,热液电气石有着更高的Li、Be、Sn、Rb、Co、Sr、V、Pb、Zn、 Ni含量,以及相对较低的Nb和Ta含量。Nb、Ta在热液阶段的大幅度降低可能与富含铌钽的黑钨矿大量沉淀有关,同样这一点在主量元素Mn上也可以体现。Li、Be、Rb、Sn的升高与岩浆演化及元素自身的相容性有关,其中Sn元素从岩浆晚期到热液阶段有一个先陡然升高再缓慢降低的趋势,可能与Sn络合物迁移分解再沉淀有关。Mg、Ca、Sr的增加与围岩地层双桥山群变质沉积岩物质通过热液对流循环水岩作用卒取加入有关,Co、Ni、V含量升高则可能是围岩地层双桥山群变质火山岩物质加入所导致。从稀土配分模式图上可以看出,伟晶岩中的电气石Tur-P有着与成矿母岩白云母花岗岩近乎一致的配分曲线,富轻稀土、贫中稀土、Eu异常全为负异常,岩相学中其与长石云母等共生,推断其是直接从岩浆中结晶而出;白云母花岗岩中的电气石Tur-R1与Tur-R2同样富轻稀土、贫中稀土,但Eu异常有正有负,其应形成于岩浆-热液过渡阶段;热液阶段石英脉中的电气石Tur-Q1与Tur-Q2的Eu异常则是非常强烈的正异常,同样富集轻稀土。五种电气石Eu异常主要与其结晶时的地球化学环境相关,主要受到长石的影响。在稀土总量上而言,热液电气石明显高于岩浆阶段电气石,显示热液期稀土元素更活化,相对容易进入电气石之中。热液晚阶段电气石Tur-Q2稀土配分模式与热液早期电气石Tur-Q1有一定差异,以白云母花岗岩配分曲线为基准,晚期Tur-Q2之中轻稀土和重稀土含量甚至超过岩体,曲线斜率更高,从侧面也证实其形成流体与热液早期有所不同。毛公洞电气石B同位素δ11B变化范围为-17.9‰至-12.3‰,整体上与大陆地壳的平均δ11B相近。岩浆电气石Tur-P和Tur-R1及Tur-R2这三种类型电气石的平均δ11B值分别是-13.8‰,-14.8‰和-14.5‰,早期热液阶段电气石Tur-Q1有着与上述三种岩浆电气石相似的B同位素组成,δ11B值为-14.6‰,而晚期热液阶段电气石Tur-Q2则有着更低的δ11B值,平均值达到-16.5‰。岩浆阶段电气石的轻微变化为瑞利分馏导致,而热液阶段δ11B的明显降低则应与更低δ11B的外来流体加入有关。

论文目录

文章来源

类型: 国内会议

作者: 胡大龙,蒋少涌

关键词: 电气石,主微量,稀土配分模式,同位素,大湖塘钨矿集区

来源: 2019年中国地球科学联合学术年会 2019-10-27

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,矿业工程

单位: 中国地质大学(武汉)

分类号: P618.67

DOI: 10.26914/c.cnkihy.2019.061335

页码: 36-37

总页数: 2

文件大小: 929k

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赣北大湖塘地区毛公洞钨矿床中电气石的化学和硼同位素组成及其对成矿的指示意义
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