滇西新生代富碱斑岩与金铜成矿关系的研究——以北衙金铜多金属矿床为例

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本文以滇西哀牢山-金沙江带中段的富碱斑岩和北衙大型金多金属矿床为研究对象,进行了详细的岩石学、矿床学、地球化学分析、年代学研究,在前人研究基础上,本文取得了以下主要进展: 1.在系统研究北衙地区的岩浆岩的过程中,发现了隐伏的石英钠长斑岩和其中的斑岩型铜(金)矿化,结合深部地球物理和地电化学勘探资料,进一步的综合研究表明北衙矿区具有良好的铜矿找矿远景。 2.以北衙矿区为中心,系统开展了该区岩浆岩、洞穴喀斯特碳酸盐和热水碳酸盐的同位素定年工作,结合对各类岩浆岩的相互接触关系、岩浆岩与围岩,特别是与洞穴碳酸盐和洞穴堆积物之间的接触关系以及不同类型的蚀变特征的观察,划分了北衙地区岩浆岩和热液活动期次,研究了其与成矿作用的相互关系。岩浆岩的侵入活动可分为三期,早期以石英钠长斑岩为主,时间在47-65Ma,期间有少量煌斑岩侵入,原生的斑岩型铜(金)矿化主要发生在这一期;中期以石英斑岩为主,时间在25-34Ma,在这期间除了有钾质的岩浆侵入外,还发生了广泛的钾交代作用,钠长斑岩的钾交代事件大致发生于25.53-27.3Ma,金矿化主要发生在这一期;第三期为黑云正长斑岩,侵位时间在3.3Ma至4.3Ma,这一期岩浆活动矿化作用微弱。其中黑云正长斑岩3.3Ma的40Ar-39Ar年龄在滇西地区是首次发现,表明滇西地区的岩浆活动几乎贯穿整个新生代。在岩浆活动期后发生了广泛的低温热水活动,大约从2.8Ma以来,北衙地区曾有三次较集中的热水活动,三个阶段的时间分别为:1.50-1.16Ma、0.53-0.54Ma和O.20-0.22Ma,热水活动与金矿的迁移和再富集之间关系密切。 3.滇西地区富碱斑岩岩石化学特征具有以金沙江断—哀牢山断裂带为轴的对称分布特征,其总碱度和钾含量向东西两侧升高。基于对三江地区构造演化历史的分析,结合该区的天然地震层析成像地球物理剖面分析,提出了一个地球动力学模型:晚三叠世古金沙江洋壳闭合过程中,东西两侧大陆板块相向运动,古特提斯洋壳发向东西两侧大陆岩石圈底部反向俯冲消减,埋藏在大陆岩石圈板块之下。俯冲带在剪切应力作用下洋壳与岩石圈地幔发生部分熔融,成为富碱岩浆源区,陆陆对冲区的岩石圈地壳内的局部熔融区成为壳源花岗质岩浆源区。剪切带不同深度部位产生不同碱度的熔体,造成滇西地区富碱斑岩的碱度的规律性空间分布,局部与壳源岩浆发生不同程度混合改造,造成在同一空间出现复杂多样的岩性。 4.富碱斑岩中矿石微量元素的分析表明多数金属元素显示相似的富集和亏损特征,这可能是由具有同一个富集源区岩浆组分决定的。滇西地区的成矿多样性受三个因素控制,一是部分熔融区特征,二是在地壳内的混染程度,三是滇西地区的峨眉山玄武岩。深部富集地幔、埋藏古洋壳等源区不同程度部分熔融产生性质不同的岩浆,岩浆在上升过程中受到地壳物质不同程度的混染,同时,由于峨眉山玄武岩本身是一个成矿元素富集体,岩浆热液对玄武岩中的成矿元素不均匀的提取,三个因素的综合作用造成滇西地区岩浆类型的多样性和成矿多样性。其中岩浆源区具有最重要的影响。 5.与深部地幔强烈上涌区对应的地面空间,最有可能形成矿集区。其区域判别标志为地球物理重磁异常、多组大型构造的交汇交叉、大构造带的拐点、岩浆岩复杂多样,中小岩体多、岩群集中分布、矿点密集。据此分析,以北衙为中心的北衙斑岩群分布区,无疑是一个很有远景的铜金多金属成矿的矿集区。丽江宁蒗—永胜到四川盐源可能是另一个远景矿集区。
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