滇西大平掌铜多金属矿床流体包裹体研究_李峰
- 格式:pdf
- 大小:233.35 KB
- 文档页数:6
矿床成因的简要分析1 区域地质背景银子山铜金矿位于冈底斯一念青唐古拉褶皱系与唐古拉一昌都一兰坪一思茅褶皱系的接合部,属于澜沧江火山岩带中南段,处于官房—橄榄坝复式背斜西部。
该区域发育一套细碧岩-石英角斑岩系,为一套海相火山岩组合,区域南北向断裂发育,岩浆活动强烈,还有变质作用叠加,成矿地质条件十分有利,成矿作用复杂多样。
尤其是酸性岩浆的侵入,既带来了丰富的铅、锌、铜、银、金等成矿物质,又由于其强烈的气液活动使原地层中稀散的铅、锌、银、铜等金属元素活化,转移在断裂带、层间破碎带、挠曲、褶皱等有利构造部位沉淀成矿或将贫矿进行改造为富矿。
区域内的凉水箐、银子山、田房等铜、铅锌矿(床)点,分布于酒房断裂附近,集中分布于火山岩和侵入岩分布区及其附近,与火山岩浆活动有着成因上的联系,具有复合成因的特点。
这些矿(床)点数量多,分布面积广,显示出该区是一个铜、铅、锌、银、金资源富集区,且有很好的铅、锌、银、铜综合异常。
2 矿体特征银子山铜金矿成矿作用均发生于上泥盆统—下石炭统大凹子组(DCd)火山岩内。
岩石组合以英安岩为主,火山角砾岩-凝灰岩以零星薄层产出于英安岩中。
矿体共有2个,上部Ⅰ号矿体产于大凹子组第二段(DCd2)的凝灰岩-火山角砾岩内,成矿元素以铜、锌为主局部含金、银,受岩性、层位控制。
矿石类型有浸染状铜矿石和块状硫化物,主要以浸染状铜矿石为主,块状硫化物主要呈团块状、赋存在具弱硅化碎裂火山岩中。
矿体呈似层状、透镜状产出,产状与构造总体产状一致,总体倾向东至北东,走向北西,倾角63—73°。
矿体控制长260米,厚3.78—7.02米,平均5.37米,铜品位0.21—1.80%,平均0.40%。
下部Ⅱ号矿体产于大凹子组第二段(DCd2)火山岩的蚀变带内,成矿元素以金为主,矿体受蚀变带控制。
矿体产状55-65°∠70-85°,目前有走向控制间距约300米,倾向控制间距约50米,控制矿体长500米,最大控制标高800米,最低控制标高400米,垂高400米。
流体包裹体研究进展、地质应用及展望一、本文概述流体包裹体,作为地球内部流体活动的重要记录者,一直以来都是地质学领域的研究热点。
它们以微小包裹体的形式被固定在矿物晶体中,为我们提供了了解地球内部流体性质、活动历史以及成矿作用的关键信息。
本文旨在综述流体包裹体的研究进展,包括其形成机制、分析方法以及地质应用等方面的内容,并对未来的研究方向进行展望。
通过梳理流体包裹体的研究历程,我们可以更好地理解地球内部流体系统的运作机制,为资源勘探、环境评价等领域提供理论支持和实践指导。
二、流体包裹体的形成与演化流体包裹体,作为地质作用中重要的记录者,其形成与演化过程对于理解地壳内流体活动、物质迁移以及成矿作用等具有重要意义。
包裹体的形成通常与岩浆活动、变质作用、构造活动等地质过程密切相关。
在岩浆活动中,随着岩浆冷却和结晶,其中的挥发分和溶解物被捕获在矿物晶格中,形成原生包裹体。
而在变质作用中,由于温度、压力的变化,原有岩石中的矿物发生重结晶,其中的流体被包裹在新的矿物中,形成次生包裹体。
包裹体的演化过程则是一个复杂的物理化学过程。
随着地质环境的变化,包裹体中的流体可能发生相变、溶解-沉淀、氧化还原等反应,导致其成分、形态、大小等发生变化。
这些变化不仅记录了地质历史中的流体活动信息,也为研究地壳内流体性质、运移路径和成矿机制提供了重要线索。
近年来,随着科学技术的进步,尤其是微区分析技术的发展,使得对流体包裹体进行更加精细的研究成为可能。
例如,通过激光拉曼光谱、电子探针等手段,可以对包裹体中的流体成分进行定性定量分析;而通过显微测温、压力计算等方法,则可以揭示包裹体的形成温度和压力条件。
这些技术的发展为深入研究流体包裹体的形成与演化提供了有力工具。
未来,随着研究方法的不断完善和创新,我们对流体包裹体的认识将更加深入。
通过综合应用多种技术手段,结合地质背景分析,有望揭示更多关于地壳内流体活动、物质迁移和成矿作用的细节信息。
流体包裹体在地学中的应用一.概述流体包裹体在矿物晶体中出现是普遍的,它几乎是和主矿物同时并由相同物质形成的。
流体充填在晶体缺陷中后,立即为继续生长的主矿物所封闭,基本没有物质的渗漏,体积基本不变。
因此,流体包裹体是原始成矿,成岩溶液或岩浆熔融体的代表。
流体包裹体作为成矿流体样品是矿物最重要的标型特征之一,通过研究流体包裹体,可为解决一些地质问题提供可靠资料[1]。
二.流体包裹体的基本概念流体是一个在应力作用下发生流动, 并且与周围介质处于相对平衡状态下的物体。
矿物中流体包裹体是成岩成矿流体(含气液的流体或硅酸盐熔融体)在矿物结晶生长过程中, 被包裹在矿物晶格缺陷或穴窝中的至今尚在主矿物中封存并与主矿物有着相的界限的那一部分物质。
根据成因, 包裹体可分为原生、假次生和次生等。
矿物流体包裹体作为一种研究方法, 起初主要被应用于矿床学的研究。
目前, 流体包裹体的分析已广泛应用于矿床学、构造地质学、壳幔演化、地壳尺度上的流体迁移石油勘探以及岩浆岩系统的演化过程等地学领域。
流体包裹体研究的基本任务之一, 即是尽可能地提供准确详细的有关古流体组成的物理化学信息, 以便于建立古流体作用过程的地球化学模型[2]。
三.流体包裹体研究方法流体包裹体研究是地质流体研究的一个重要组成部分。
自20世纪70年代以来,流体包裹体研究有重大进展,尤其在单个流体包裹体成分分析方面。
随着激光拉曼显微探针(LRM)、扫描质子微探针( PIXE)、同步加速X—射线荧光分析(SXRF)及一些质谱测定法的应用与发展,我们巳经能够较精确的测定单个流体包裹体成分,并且己有可能对流体包裹体中最重要的参数一重金属元素进行较精确的测定。
相对而言,流体包裹体镜下观察和均一温度的研究手段较为单一,主要为测温分析与扫描电子显微镜等方法,而成分分析研究方法则多样化。
成分测试主要向微区方向发展,可分为显微测温(对包裹体盐度的测试)及包裹体成分的仪器分析,仪器分析又可分为三类,即非破坏性单个包裹体的成分分析(如红外光谱法),破坏性单个包裹体成分分析(如激光等离子光谱质谱法)和破坏性群体包裹体的成分分析(如色谱—质谱法)。
矿床成因研究中的流体包裹体特征分析矿床成因研究一直是地球科学领域的热点问题之一。
其中,流体包裹体特征分析作为研究矿床成因的重要手段之一,被广泛应用于地质学、地球化学和矿床学等领域。
本文将围绕流体包裹体特征分析展开讨论,以期加深对矿床形成机制的理解和预测能力。
1. 流体包裹体的定义和类型流体包裹体是指在矿物或岩石中由固体、液体或气体组成的微小空腔。
根据包裹体形成时的环境和过程,流体包裹体可以分为三种类型:熔融包裹体、气液包裹体和固相包裹体。
熔融包裹体主要存在于岩浆矿床中,记录了岩浆的生成和演化过程;气液包裹体主要存在于热液矿床中,记录了流体的成分和温度压力变化;固相包裹体主要存在于变质矿床中,记录了岩石的变质过程和成分变化。
2. 流体包裹体的提取和研究方法为了研究流体包裹体的特征及其对矿床成因的指示作用,研究人员通常需要提取和分析其中的包裹体。
提取包裹体的常用方法包括显微镜下手动或机械切割、高温高压流体爆裂和离子切割等。
提取后的包裹体可以进行各种物理和化学分析,如显微镜观察、热重分析、红外光谱分析、质谱分析等。
通过对这些分析结果的综合研究,可以了解到包裹体中流体的成分、密度、温度、压力等参数,进而推断矿床形成的环境和过程。
3. 流体包裹体特征的解读和示意研究过程中,根据流体包裹体内部的特征和组成,我们可以获得一些关键信息,有助于揭示矿床的成因和形成机制。
比如,通过测量流体包裹体中的真密度和盐度,可以初步判断矿床形成的温度范围和成因类型。
此外,通过固相包裹体中的矿物组成和显微结构分析,可以推测矿床形成过程中的热力学条件和物质交换机制。
而气液包裹体中的气体组分和稳定同位素分析,则可以揭示矿床的流体来源和演化路径。
4. 流体包裹体在矿床成因研究中的应用案例流体包裹体特征分析方法在矿床成因研究中已经得到广泛应用,并取得了一些重要的突破。
例如,通过对矿物中包裹体的研究,科学家们发现了一种新型金属矿床形成的机制,即“岩浆–热液-岩浆”相互作用过程。
流体包裹体研究进展1. 流体包裹体的分类及区分流体包裹体是成岩成矿流体(含气液的流体或硅酸盐熔融体)在矿物结晶生长过程中,至今尚在主矿物中封存并与主矿物有着明显的相边界的那一部分物质。
1.1 流体包裹体的分类流体包裹体成分复杂且成因多样,其分类研究多年来一直是随着测试手段的改进和研究内容的深化而变化。
早期的分类研究主要是以定性描述为主,随着流体包裹体研究水平额度不断发展,出现了以成因、成分、相态和不同包裹体之间的相互关系为主要依据的各种分类。
具有代表性的包括:(1)1953-1976 年:最有代表性的是1969 年Ermakov 提出的分类方案,他根据包裹体的成分和成因,建立了21 个类型,并且根据相的相对比例,建立了一种应用很广的分类。
另外一些人也建立了不同的分类方案,例如,许多分类方案是根据仍宜选用的气液比而划分的,然而气液比由于其连续变化而不易精确测定,限定了其广泛应用。
(2)1985-2003 年:最有代表的芮宗瑶的分类方案,他根据捕获时的流体特征将包裹体分为由均一体系形成的和由非均一体系形成的。
其中,均一体系形成的包裹体又分为原生包裹体、次生包裹体、假次生包裹体和出溶包裹体;非均一体系形成的包裹体包括液相+固相、液体+气体或液体+蒸气、两种不混溶流体 3 类。
(3)2003 年至今:有些学者在著作及文献中阐述了一些流体包裹体类型的划分方案,多以流体包裹体的物理状态、成因、形成期次等指标为划分依据。
其中,卢焕章等根据包裹体相数的不同,将流体包裹体分为纯液体包裹体、纯气体包裹体、液体包裹体、气体包裹体、含子矿物包裹体、含液体C02包裹体、含有机质包裹体和油气包裹体等8类。
1.2 流体包裹体的区分在流体包裹体的诸多分类中,按捕获时间与主晶矿物形成时间的关系可分为原生和次生流体包裹体。
原生包裹体是矿物形成时包裹周围的流体而形成的,而次生包裹体的形成晚于主晶矿物,一般与后期主晶矿物的改造事件有关。
2009年12月December,2009矿床地质MINERAL DEPOSITS第28卷第6期28(6):850~855文章编号:025827106(2009)0620850206流体包裹体在矿床研究中的作用X池国祥1,赖健清2(1加拿大里贾纳大学地质系;2中南大学地学与环境工程学院,教育部/有色金属成矿预测0重点实验室,湖南长沙410083)摘要流体包裹体分析是现代矿床学研究的一个重要手段,对矿床类型的划分及成矿流体成分、温度、压力的研究有着重要的作用。
在矿质沉淀的主要机制中,流体相分离及流体混合的主要证据来自流体包裹体;对金属在气相中的搬运的认识,也主要来自包裹体研究。
成矿流体成分对认识金属在热液中的搬运方式起着重要作用,流体温度和压力数据是成矿流体动力学模式的重要制约。
关键词地球化学;流体包裹体;热液矿床;成矿热液;矿质沉淀;金属运移;综述中图分类号:P59文献标志码:ARoles of fluid inclusions in study of mineral depositsCH I GuoXiang1and LAI JianQing2(1Department of Geology,University of Regina,Regina,Saskatchewan S4SOA2,Canada;2School of Geoscience and Environmental Engineer ing,Central South University,Changsha,Hunan,China,Key Laborator y of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals,Ministr y of Education,Changsha410083,Hunan,China)AbstractFluid inclusion analysis is an important tool in modern studies of mineral deposits,as reflected by the statis2 tics indicating that about a quarter of the papers published in Economic Geology contain fluid inclusion studies. Fluid inclusions play an important role in the classification of mineral deposits and in the study of the composi2 tion,temperature and pressure of mineralizing fluids.Among the principal mechanisms of ore precipitation,flu2 id phase separation and fluid mixing derive their key evidence mainly from studies of fluid inclusions.Data on mineralizing fluid composition obtained from fluid inclusion analysis are key to understanding how metals were transported in hydrothermal fluids.Recent progresses in metal transport in vapor have been mainly contributed by fluid inclusion studies.Data on fluid temperature and pressure from fluid inclusion studies provide important constraints on hydrodynamic models of mineralization.Key words:geochemistry,fluid inclusions,hydrothermal deposits,mineralizing fluids,ore precipitation, metal transport,review大部分金属矿床(热液矿床)都是在地质流体中形成的。
滇西大平掌铜多金属矿床流体包裹体研究X李峰 庄凤良 杨海林昆明理工大学地球科学系,昆明 650093.De p ar tment of E arth S cie nce,K unming Unive rsity of S cience and T echnology,K unming650093,China.2000-05-23收稿,2000-10-27改回.Li Feng,Zhuang Fengliang and Yang Hailin.2000.Fluid inclusion characteristics of Dapingzhang Cu-polymetal deposit in western Yunnan.Acta Petrologica Sinica,16(4):581~586Abstract D aping zha ng Cu-po ly metal deposit w as com po sed of massiv e sulf ide o re beds and veinlet-disseminat ed sulfide or ebodies.Co mpar ed with the fo rmer,t he inclusion in the la tter was char acterized by its complex assemblage in types,and hig her hom og enizat ion tem per ature,salinity and tr apped pressur e.Such v ariatio ns in different o rebo dies w er e related to the evo lution o f or e-fo rm ing so lutions.Based on the st udies o f compositio n,H-a nd O-iso to pes o f fluid inclutio ns,it can be deduced that or e-fo rming fluid wa s character ized as being r ich in K+,N a+,Cl-,SO2-4,F-,CO2and CO,and belo ng s to the K-ty pe so lutio n,epi-to meso thermal in nature,moder ately salinity and hig h pr essur e,mainly derived fro m sea w ater mix ed w ith mag matic w ater.Key words F luid inclusio n,O re-for ming fluid,Da ping zhang Cu-po lymetal depo sit摘 要 大平掌铜多金属矿床由块状硫化物矿体(上部)和细脉浸染状矿体(下部)组成.前者的包裹体类型简单,均一温度、盐度和捕获压力较低.后者以包裹体类型复杂、均一温度及捕获压力较高为特征.其差异与成矿流体演化有关.研究表明,成矿流体以富K+、N a+、Cl-、SO2-4、F-、CO2和CO为主,属中低温、中盐度的K质溶液,主要来源于海水,并有深部岩浆水的混合。
关键词 流体包裹体;成矿流体;大平掌铜多金属矿床中图法分类号 P618.511 引言海底喷流沉积矿床的成矿流体来源长期存在争论,海水来源说虽更流行,但因该类矿床中的矿物流体包裹体极微小,观察测试困难,专项成果不多。
近年来,一些学者对该类矿床或沉积物的流体包裹体进行了研究(U lrich F Hein, 1993;Lo pez Gutier r ez,1993;卢焕章,1997;侯增谦,1998, 1999),并不断探究形成大型、超大型矿床的成矿流体、成矿条件和成因的特殊性(何知礼,1998;T u Guangzhi,1995; Haynes,1995)。
大平掌大型铜多金属矿床是近年“三江”地区找铜的一大突破,倍受关注。
作者率先对矿床的流体包裹体进行较系统的研究,为进一步探讨成矿流体性质及来源、成矿作用和成矿模式提供了新依据。
2 成矿地质背景大平掌铜多金属矿床位于思茅市竹林乡。
矿床在构造上位于兰坪-思茅盆地南段西缘,是南澜沧江铜多金属成矿带的一部分,受控于区域性酒房断裂,形成于古特提斯的洋内岛弧环境。
矿区出露地层为龙洞河组上段(C3l2)和下坡头组(T2x)。
龙洞河组上段(C3l2)主要为一套分异良好的基性-中酸性-酸性火山岩,总体属钙碱性-拉斑系列的细碧角斑岩建造,其中部(C3l2-2)的角砾状流纹岩及其顶部的硅质岩、层凝灰岩为含矿层(图1)。
1000-0569/2000/016(04)-0581-86A cta P etr olog ica S inica 岩石学报X本文为云南省自然科学基金项目(97D031M)资助成果.第一作者简介:李峰,男,1957年出生,教授,矿产地质专业.图1 大平掌铜多金属矿床地质简图 (地质底图据云南地质五大队资料修改)1.下坡头组灰紫、灰绿色岩屑砂岩、粉砂岩、泥灰岩互层;2.龙洞河组上段(未分)英安岩夹凝灰岩;3.龙洞河组上段上部凝灰岩、流纹岩夹细碧岩、角斑岩;4.龙洞河组上段中部角砾状流纹岩、顶部为硅质岩夹凝灰岩;5.龙洞河组上段下部石英角斑岩、角斑岩夹细碧岩;6.花岗闪长岩;7.断层;8.见矿/未见矿钻孔;9.采场及其编号;10.测温点温度/实验编号;11.1100m标高左右测温点的等温线F ig.1 Generalized geo lo gical map of D aping zha ng Cu-polymetal depo sit show ing t he isother m 矿体多隐伏,按产状可分上、下两层矿体,构成典型的“双层结构”:上部块状硫化物矿体:呈层状-透镜状分布于C3l2-2顶部的层凝灰岩和硅质岩之下或角砾状流纹岩之上,以6~16线间的中心区最厚,向四周变薄。
主要金属矿物为黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、砷黝铜矿等,脉石矿物以石英为主,次为方解石、绢云母和少量重晶石、绿泥石等。
矿石除具微粒-细粒结构、乳浊状结构、包含结构外,笔者还发现典型的草莓结构和鲕粒结构。
莓粒多由直径在0.005~0.008m m的黄铁矿组成。
鲕粒状硫化物粒径一般在0.05~0.07mm,个别达0.1mm,鲕核有黄铁矿、石英和闪锌矿等,同心层主要由黄铁矿和黄铜矿交替组成,层数2~7层不等,层厚0.005~0.01mm,偶见复鲕。
并常见重结晶的残余状莓团和鲕群。
矿石具块状、碎块状-角砾状、条带-条纹状构造。
矿石平均品位Cu 3.84%、Z n7.02%、Pb2.26%,并含一定A u,是富锌的铜矿体。
下部细脉浸染状矿体:呈不规则状产于角砾状流纹岩中,在6~10线间多与上部块状硫化物矿体连续过渡,深部与被硫化物网脉穿插的隐爆角砾岩带相连。
矿物组成较简单,常见黄铁矿和黄铜矿,闪锌矿及方铅矿极少,脉石矿物以石英、长石、绢云母为主,次为方解石、绿泥石。
矿石多具中-粗晶结构、交代结构、包含结构和浸染状、细脉状、网脉状构造等。
Cu品位一般0.55%~1.9%,Pb+Zn多小于0.5%。
582A cta Petrologica Sinica 岩石学报2000,16(4)3 包裹体发育特征对矿区13个钻孔和4个采场不同标高进行了采样,挑选26件代表性样品(石英为主,个别方解石)作包裹体研究,结果见表1。
3.1 盆地相块状硫化物矿体中的包裹体5件样品中,包裹体有不规则状、长条形、圆形、椭圆形等,成群分布,大小一般在3~50L m,大可达90L m。
以发育液体包裹体(70%)和纯液体包裹体(30%)为特征,气液比小, 5%~15%。
表1 大平掌铜多金属矿区流体包裹体特征表T able1 M a in char acter istics of fluid inclusions of D aping zhang Cu-polymetal depo sit矿体类型样品编号及测试号采样位置或孔深(m)测定矿物流体包裹体类型均一温度(℃)范围平均盐度(w t%NaCl)范围平均流体密度(g/cm3)块 状D16-1(21#)采场石 英Ⅰ、Ⅱ149~189166 6.8~9.680.95 ZK1004-1(20#)56方解石Ⅰ、Ⅱ161~223181 4.5~7.7 5.70.91 D001-2(补1)采场石 英Ⅰ、Ⅱ102~157139 4.1~8.2 6.30.96 CK-4(补4)采场石 英Ⅰ、Ⅱ97~184143 5.8~7.3 6.90.97 ZK1401(17#)采场石 英Ⅰ、Ⅱ78~148114 3.6~7.160.97细脉浸染 状ZK1011-1(25#)39.4石 英Ⅰ、Ⅱ113~198152 5.8~8.97.70.96 ZK1005-5(10#)ZK1005-4(9#)ZK1005-2(7#)49.5127225石 英石 英石 英Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、ⅤⅠ、Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ153~268224~275243~2902252502689.3~12.58.2~11.63.4~6.3111050.930.880.82ZK1007-2(3#)ZK1007-4(6#)ZK1007-6(12#)153176.5256石 英石 英石 英Ⅰ、ⅡⅠ、ⅡⅠ、Ⅱ、Ⅲ、176~258207~242220~2752062252509~127.6~10.34.7~9.610.69.270.940.910.86ZK1009-7(16#)ZK1009-9(18#)ZK1009-12(5#)147.5163258石 英石 英石 英Ⅰ、Ⅱ、ⅢⅠ、Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅠ、Ⅱ、Ⅲ145~213218~258215~2671812382507.7~10.68~12.35.2~9.199.36.80.980.900.84ZK1003-8(2#)ZK1003-5(4#)ZK1003-3(1#)30149.5292石 英石 英石 英Ⅰ、Ⅱ、ⅢⅠ、ⅡⅠ、Ⅱ、Ⅲ154~221187~236246~2841792252668.7~10.48.6~136.5~9.19.410.58.10.950.920.87ZK1001-3(19#)ZK1001-1(11#)48111石 英石 英Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ146~210152~2891752136.2~104.9~7.48.76.30.950.90 ZK2003-1(13#)257.5石 英Ⅰ、Ⅱ188~263217 2.1~7 4.70.88 ZK2001-2(15#)104.7方解石Ⅰ、Ⅱ96~132115 3.4~5.5 4.50.95 ZK3201-1(22#)23.5石 英Ⅰ、Ⅱ167~25621211.5~14130.97 ZK605-4(24#)99石 英Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ223~2982608.6~11.910.20.88 ZK102-1(14)76.4石 英Ⅰ、Ⅱ177~2672187.4~8.47.80.91 ZK702-4(8#)67石 英Ⅰ、Ⅱ156~192169 5.1~8.7 6.70.94注:Ⅰ、液体包裹体;Ⅱ、纯液体包裹体;Ⅲ、气体包裹体;Ⅳ、含液体CO2包裹体;Ⅴ、含NaC l或KCl子矿物包裹体583李峰等:滇西大平掌铜多金属矿床流体包裹体研究3.2 管道相细脉浸染状矿体中的包裹体21件样品中,各类原生包裹体多呈圆形、长条形、椭圆形和不规则状成群分布,个体较小(多在1~20L m ),类型多,除以液体包裹体(60%~75%,气液比10%~30%)、纯液体包裹体(20%~40%)为主外,还发育气体包裹体(2%~10%,气液比70%~90%)、含液体CO 2包裹体(1%~3%,气液比40%~70%),个别样品还见含N aCl 或K Cl 子矿物包裹体。