青藏高原东南缘哀牢山大坪金矿成矿流体演化

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青藏高原东南缘哀牢山大坪金矿成矿流体演化*朱路华1,2戚学祥1**彭松柏3李志群4ZHU LuHua1,2,QI XueXiang1**,PENG SongBai3and LI ZhiQun41.大陆构造与动力学国家重点实验室,中国地质科学院地质研究所,北京1000372.广东省有色金属地质勘查局地质勘查研究院,广州5100803.中国地质大学地球科学学院,武汉4300744.云南省有色地质局,昆明6500511.State Key Laboratory of Continental Tectonics and Dynamics,Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037,China2.Geological Survey Institute of Guangdong Nonferrous Metals Geological Survey Bureau,Guangzhou510080,China3.Faculty of Earth Science,China University of Geosciences,Wuhan430074,China4.Yunnan Bureau of Nonferrous Geology,Kunming650051,China2011-03-01收稿,2011-06-19改回.Zhu LH,Qi XX,Peng SB and Li ZQ.2011.Evolution of ore forming fluid of Daping gold deposit in Ailaoshan tectonic zone,Southeast Tibet.Acta Petrologica Sinica,27(11):3395-3408Abstract Daping gold deposit is a large quartz-vein gold deposit in Ailaoshan tectonic zone,made of north and south fields.Fluid inclusion homogenization temperatures range from187ħto329ħ(average is281ħ)in north field,and from168ħto338ħ(average is264ħ)in south field,respectively.Corresponding,theδDV-SMOWvalues range from-70ɢto-81ɢand from-71ɢto-86ɢ,and theδ18OH2Ovalues rang from2.9ɢto9.8ɢand from3.5ɢto5.1ɢ,respectively.All samples plotted at the fieldbetween magmatic water and underground water in the plots ofδD vs.δ18OH2O,and that for north field are near magmatic water area,and for south field are near underground water area.The sulfur isotopic compositions(δ34S)for north and south fields are0.7ɢ15.5ɢand10.6ɢ 15.8ɢ,respectively.The vapour compositions in fluid inclusions are H2O,CO2and N2,with a little of CH4,C 2H2,C2H4,C2H6and CO.The ion compositions in fluid inclusions are K+,Na+,Ca2+,Cl-and SO42-,with a little of NO3-,F-,Br-and Mg2+.ESR dating data for quartz in gold-bearing quartz veins from north and south fields are27.2 29.1Ma and17.3 22.1Ma,respectively.All above show,that the ore forming fluids are mixing of postmagmatic solution and underground water,from north to south,deep to shallow fields and from earlier to later stage,the contents of the postmagmatic solution and sulfur are decreasing,and that of the underground water is increasing,and the age of minerallization is youngling,gradually.Key words Fluid inclusions;Hydrogene and oxygen isotopic compositions;Sulfur isotopic compositions;Daping gold deposit;Ailaoshan tectonic zone摘要大坪金矿是青藏高原东南缘哀牢山构造带中的大型石英脉型金矿床,由北矿区和南矿区组成。

北矿区和南矿区的成矿流体包裹体均一温度及其氢、氧、硫同位素、气液相成份的测试结果表明其成矿温度为:187 329ħ(平均为281ħ)和168 338ħ(平均为264ħ)、氢同位素组成(δDV-SMOW )为:-70ɢ -81ɢ和-71ɢ -86ɢ、氧同位素组成(δ18OH2O)为:2.9ɢ 9.8ɢ和3.5ɢ 5.1ɢ、硫同位素值(δ34S)为:0.7ɢ 15.5ɢ和10.6ɢ 15.8ɢ。

在氢-氧同位素图解上,所有样品均落在岩浆水和地下水趋势线之间。

其中,北矿区样品更靠近岩浆水区域,部分样品落在岩浆水区域内,南矿区相对靠近地下水区域。

流体包裹体成份分析表明,气相成份主要为H2O和CO2,其次为N2,并含有少量CH4、C2H2、C2H4、C2H6和CO;离子成份主要为K+、Na+、Ca2+、Cl-和SO42-,及少量NO3-、Mg2+、F-和Br-。

含金石英脉ESR定年数据揭示了北矿区成矿时代为27.2 29.1Ma,南矿区为17.3 22.1Ma。

总体来看,北矿区成矿时代要早于南矿区;北矿区成矿流体是以岩浆流体为主,1000-0569/2011/027(11)-3395-08Acta Petrologica Sinica岩石学报***本文受中国地质调查局项目(1212010918009、1212011121266)和科技部深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe-05-03)联合资助.第一作者简介:朱路华,男,1985年生,硕士生,构造地质学专业,E-mail:z398524230@sina.com通讯作者:戚学祥,男,1963年生,博士,研究员,从事构造地质与成矿研究,E-mail:qxuex2005@163.com并有少量地下水混入,而南矿区成矿流体中地下水的参与程度要大于北矿区;成矿流体具有从北矿区向南矿区、从早到晚以及从深部向浅部,岩浆流体组分相对减少,地下水组分逐渐增加的演化趋势。

关键词流体包裹体;氢、氧同位素组成;硫同位素组成;大坪金矿;哀牢山构造带中图法分类号P618.51大坪金矿是青藏高原东南缘哀牢山构造带中的1个典型的大型石英脉型金矿床。

自20世纪50年代由云南省地质局十五地质大队发现以来,先后有云南省地质局区测队、武警黄金第十支队等多家单位开展过地质勘探与找矿工作,目前由紫金矿业和元阳县华西黄金有限公司联合开展金矿勘察和开采工作。

由于该矿是近年来在哀牢山构造带中发现的大型石英脉型金矿,引起了地学界的广泛关注。

前人对矿床的地质特征、形成时代和成矿物质来源等进行了广泛的研究(宋焕斌等,1989;杨岳清和田农,1993;金世昌和韩润生,1994;胡云中等,1995;Bi et al.,1996;韩润生等,1997;毕献武等,1997;应汉龙,1998;毕献武和胡瑞忠,1999;Burnard et al.,1999;孙晓明等,2006,2007a,b;熊德信等,2007;袁士松等,2010;石贵勇等,2010),对成矿机制进行了探讨,但对成矿物质来源和成矿流体性质仍存在争议。

目前主要有两种认识:1)认为成矿作用发生于地壳浅部(2 2.5km),成矿流体是岩浆水和地下水的混合产物,Au主要来源于围岩-角闪辉长岩(宋焕斌等,1989;金世昌和韩润生,1994;胡云中等,1995;韩润生等,1997;毕献武等,1997;应汉龙,1998;毕献武和胡瑞忠,1999;Burnard et al.,1999);2)认为成矿作用形成于地壳深层次(5.1 12.9km),成矿流体及物质为地幔排气作用产生的地幔流体和下地壳麻粒岩相富CO2变质流体的混合体(孙晓明等,2006,2007b;熊德信等,2007;袁士松等,2010;石贵勇等,2010)。

为此,本文将在前人研究的基础上,通过对含金石英脉的ESR定年、流体包裹体的H、O同位素和化学成份测定及矿石矿物(硫化物)的硫同位素测定,研究成矿流体和成矿物质的时空演变,揭示大坪金矿成矿作用与成矿流体的演化趋势。

1地质背景哀牢山-金沙江大型构造带是在中生代哀牢山-金沙江古缝合带(莫宣学等,1993;刘福田等,2000;方维萱等,2002)的基础上,经喜山期印度板块向北俯冲碰撞导致青藏高原隆升及东南缘块体发生旋转、逃逸(Tapponnier and Peter,1976;Tapponnier et al.,1982,1990),并沿该带发生大规模走滑(吴海威等,1989;钟大赉等,1989;Leloup et al.,1993,1995),形成具有多期次构造变形、多期次岩浆活动和成矿作用的构造-岩浆-成矿带。

大坪金矿位于哀牢山-金沙江构造带西南缘哀牢山逆冲-走滑断裂带内(图1a),受小寨-金平、小新街和三家河三条逆冲-走滑断裂带控制,由50多条含金石英脉组成,自北向南分为北矿区和南矿区(图1b)。