广西大瑶山地区斑岩型铜钨钼金矿床成矿机制探讨

周国发,梁标志,吴祥珂,周伟金,王新宇,韦安伟,梁国科,康志强

(1.广西地质调查院,南宁 530023;2.桂林理工大学 地球科学学院,广西 桂林 541004)

广西大瑶山地区斑岩型铜钨钼金矿床成矿机制探讨

周国发1,梁标志1,吴祥珂1,周伟金1,王新宇1,韦安伟1,梁国科1,康志强2

(1.广西地质调查院,南宁 530023;2.桂林理工大学 地球科学学院,广西 桂林 541004)

广西大瑶山地区近年来地质找矿获得较大进展,为评价其找矿前景,进行了斑岩型铜钨钼金矿床成矿机制探讨,并建立综合成矿模式。分别采集了燕山期大黎斑岩型钼矿床、圆珠顶斑岩型铜钼矿床和加里东期新坪斑岩型钨金矿床成矿围岩、矿体样品进行稀土元素分析,配分法显示斑岩型矿床(La/Yb)N为10.83～12.89、 δEu 0.60～0.73、 δCe 0.97～0.98, 类似于壳幔混源型岩浆特点; 硫同位素组成显示δ34S为-1.32‰～2.17‰, 具有相应侵入岩体δ34S值变化特征;氢氧同位素δ18O值3.5‰～7.59‰,δD值-42‰～-57‰，投影点以岩浆水区域为主,变质水区域次之,据此推断斑岩型铜钨钼金矿床成矿物质大部分来源于岩体,少部分来源于寒武系或更老地层。典型矿床成矿元素迁移与沉淀环境分析认为，斑岩型矿床是成矿岩体多期侵入、成矿热液多次叠加作用结果,矿化类型取决于岩体性质、元素丰度值;建立了综合成矿模式:以斑岩型矿床为中心,往两侧依次分布着破碎带蚀变岩型矿床和石英脉型矿床,3种不同类型矿床具有物质成分同源性和矿物组合空间梯度性。

斑岩型矿床;成矿物质来源;成矿机制;成矿模式;大瑶山地区

广西大瑶山地区金矿勘探早期开展了大量地质工作,区域找矿上开展了关于隆起带区域地层-岩浆岩金银成矿元素丰度值-地球化学场[1]、金矿围岩褪色蚀变找矿意义[2]、花岗岩成矿系列划分[3]等研究,对典型矿床古袍金矿开展了稳定同位素[4]、地球化学特征[5]、Ar-Ar法定年[6]研究。随着近些年地质工作的投入加大,除了开展湾岛金矿控矿条件[7]、三维建模[8]研究外，还开展了铜多金属矿床成因探讨[9]、社垌钨钼矿床岩体侵入时代-钨钼矿形成时代[10-11]、大黎钼矿床成矿岩体年龄[12]、圆珠顶斑岩型铜钼矿床岩体侵入时代-铜钼矿成矿年龄[13-15]、新坪成矿岩体[16]研究,但上述研究均较少涉及成矿作用、成矿机制方面的研究。鉴于此，本文进行了大瑶山地区斑岩型矿床成矿机制探讨,在此基础上建立综合成矿模式,为今后大瑶山地区找矿工作提供理论上的依据。

1 成矿地质背景

大瑶山地区位于扬子古板块和华夏古板块结合处,总体构造格架为近SN向大瑶山复式背斜叠加晚期断裂和次级褶皱。出露地层以震旦系、寒武系碎屑岩系为主,星点状分布着加里东期-燕山期小岩体、岩株和脉岩,控制了整个大瑶山地区斑岩型铜钨钼矿床的形成(图1)。

震旦系老地层主要出露于隆起区的褶皱核部,以培地组为主,岩性由变质火山岩(细碧角斑岩)、 火山碎屑岩、 千枚岩、 板岩、 变质碳酸盐岩及变质含砾砂泥质岩组成,中部含变质铁矿及低磷层,富含锰、磷、铅、锌等,局部可富集成金多金属矿。寒武纪地层自下而上可细分为小内冲组和黄洞口组,为一套碎屑岩,复理式建造,岩性以细砂岩、长石石英砂岩、泥质粉砂岩为主,局部夹碳质、钙质泥页岩,地层岩石中富含W、Mo、Cu、Pb、Zn、Ba、Au、Ag等元素,在有利地段可形成钨矿、铜钼矿、金矿等。

图1 广西大瑶山地区区域地质概略图

大瑶山地区经历了加里东期、印支期和燕山期的强烈构造运动,褶皱及断裂发育。主干褶皱为大瑶山复式背斜,属复式背斜线状褶皱,分布于隆起区核部,由震旦纪—寒武纪地层构成,次一级褶皱则为一系列背斜紧密、向斜平缓开阔的隔档式褶皱,自北东—南东,又由南东转为北东,形成花边状褶皱。断裂构造以北东东-北东向和近南北向为主,其次为北西向,典型的大断裂为凭祥-大黎深大断裂、藤县-沙头大断裂、栗木-马江大断裂。控矿作用上褶皱控制着成矿带的空间展布,断裂构造则控制着典型矿床的分布。

大瑶山地区出露的基性-中酸性岩体时代上可划分为加里东期、印支期和燕山期。加里东期岩体以受区域断裂控制特征明显的花岗斑岩脉、花岗闪长岩脉为主;燕山期则以受扬子板块与新华夏板块接触部位控制的花岗斑岩体、花岗闪长岩、石英二长岩、二长花岗岩体为主,成分上加里东期以钙碱性,燕山期则以钙碱性、碱性为主。

2 矿床特征

目前大瑶山地区发现的内生金属矿床可划分为斑岩型矿床、破碎带蚀变岩型矿床和石英脉型矿床,3种矿床常伴生出现,即斑岩型矿床外围稍远区域还常零星分布着不同规模的破碎带蚀变岩型矿床和石英脉型矿床,本文重点研究斑岩型铜钨钼金矿床的主要特征。

大瑶山地区斑岩型铜钨钼金矿床主要形成于加里东期和印支-燕山期,成矿环境、矿化过程中具有继承性、长期性和控矿构造的多重性,形成了多种形式的矿(化)体、矿物组成和围岩蚀变。

矿体产出形态可分为3种,分别为岩体型矿体、岩体内部脉状矿体和岩体-围岩接触带网脉状矿体。岩体型矿化属于整个岩体均矿化,富矿体多分布于早期残余岩体(受后期岩浆作用，岩体遭强烈改造、强烈蚀变)内,常呈不连续透镜体状分布,矿石品位较高,是富矿体主要组成部分,如社垌平头背花岗闪长(斑)体顶部的钨钼矿体。岩体内部脉状矿体,多分布于早期岩体的裂隙内,与早期岩体形成后受区域构造运动或晚期岩体侵入挤压形成的次级裂隙相关,常呈石英细脉断续分布,富含硫化物部位常构成富矿体,如古袍岩体内部与石英脉共生的金矿体。岩体-围岩接触带网脉状矿体多分布在其岩体-围岩接触带靠近围岩一侧,常呈大小不等、无固定方向的细脉分布,细脉密集部位则构成网脉,亦是矿体富集地段,如圆珠顶岩体-围岩接触带的网脉状铜钼矿体。

矿石结构类型较为复杂,主要有变晶结构、似斑状结构、角岩结构、他形粒状结构、填隙结构、反应边结构、残余结构、揉皱状结构、鳞片状结构、放射状结构、束状和花瓣状结构等。

矿石构造有细脉状及网脉状构造、浸染状构造和残余构造等；此外，局部见有环状构造、斑点状构造等类型。

矿石金属矿物以黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、白钨矿、磁黄铁矿、毒砂为主,方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、辉铋矿次之,靠近地表矿段还常见到褐铁矿。

围岩蚀变主要有角岩化、硅化、碳酸盐化、钾化、绢云母化、绿泥石化等。

3 成矿物质来源

大瑶山地区经历了加里东期、印支期、燕山期构造活动和岩浆作用。无论是斑岩型矿床,还是破碎带蚀变岩、石英脉型矿床,其成矿物质的来源均具有多源性。本研究拟利用稀土元素配分、硫同位素组成和氢-氧同位素组成等对该地区矿床的成矿物质来源进行初步探讨。

3.1 稀土元素配分

分别采集了燕山期大黎斑岩型钼矿床、圆珠顶斑岩型铜钼矿床和加里东期新坪斑岩型钨金矿床成矿围岩、矿体样品,送中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室,利用Agilent 7500a ICP-MS完成分析。用于ICP-MS分析的样品处理如下:① 称取粉碎至约0.074 mm(200目)的岩石粉末50 mg于Teflon溶样器中;② 采用Teflon溶样弹将样品用Hf+HNO3在195 ℃条件下消解48 h;③ 将在120 ℃条件下蒸干除Si后的样品用2%HNO3稀释2 000倍,定容于干净的聚酯瓶。详细的样品消解处理过程、分析精密度和准确度参见文献[17-18],测试结果见表1。

统计数据显示，成矿围岩中老地层砂(页)岩类ΣREE平均值为(267.34～399.54)×10-6, ΣLREE平均值为(211.63～299.04)×10-6, ΣHREE平均值为(52.79～100.5)×10-6, LREE/HREE为2.87～4.83, (La/Yb)N为7.87～13.94, 属于轻稀土富集类型。 稀土参数中δEu为0.50～0.60, 平均值0.58, 中等负异常, 类似世界后太古代泥页岩(δEu=0.65±0.05)、 砂岩(δEu=0.65±0.05)特征,继承了原始沉积岩区的δEu异常特征,根据“只要发生蚀变作用无论什么元素都会发生迁移或滞留”[19]的观点，认为成矿围岩老地层蚀变作用不强烈,物质成分迁移度不强。

成矿围岩中岩体ΣREE平均值为(125.91～333.36)×10-6, ΣLREE平均值为(99.93～279.38)×10-6, ΣHREE平均值为(25.98～53.98)×10-6, LREE/HREE为3.18～5.98, (La/Yb)N为10.84～28.90, 属于轻稀土富集类型。稀土参数中δEu为0.60～0.90, 平均值0.73, 弱负异常, 类似于壳幔型花岗岩(δEu平均值为0.84)的弱亏损[20]; δCe为0.87～1.03, 平均值为0.95, 无明显 Ce异常,均显示了壳幔混源型岩浆的特点[19]。

矿体ΣREE平均值为(165.20～319.99)×10-6,ΣLREE平均值为(131.44～250.58)×10-6, ΣHREE平均值为(33.76～69.41)×10-6, LREE/HREE为3.61～4.05, (La/Yb)N为10.83～12.89,属于轻稀土富集类型。 稀土参数中δEu为0.60～0.73, 平均值0.65, 弱负异常; δCe为0.97～0.98, 平均值0.97, 无明显Ce异常, 更类似于壳幔混源型岩浆的特点[20]。

根据老地层砂(页)岩类稀土参数显示的继承原始沉积岩区特征、岩体稀土参数显示的壳幔混源型岩浆特点、矿石稀土参数显示的更接近于壳幔混源型岩浆特点,结合典型铜钨钼金矿稀土配分图(图2)显示的矿石配分曲线完全重复花岗(斑)岩体配分曲线形态,且更靠近岩体一侧特征，认为大瑶山地区斑岩型矿床成矿物质大部分来源于岩体,少部分来自于寒武系或更老地层。

表1 大瑶山地区主要斑岩型矿床样品稀土元素组成Table1 REE components of major porphyry deposits in Dayaoshan area

图2 大瑶山地区斑岩型铜钨钼金矿床稀土元素配分模式

3.2 硫同位素组成特征

在地质研究中常用硫同位素来判断成矿物质来源,因此本文在大瑶山地区采集了9件岩石、矿石样品(第1次5件,第2次4件)进行硫同位素测试,并收集前人关于大瑶山地区岩石、矿石测试的129个硫同位素测试数据进行对比研究,结果见表2。

表2和图3显示石英脉型Au多金属矿床的δ34S值集中分布于-11.9‰～2.7‰,具有大瑶山地区地层显示的硫同位素δ34S值变化范围大的特征,据此认为大瑶山地区石英脉型矿床成矿物质来源以围岩为主。

破碎带蚀变岩型Au、Ag、Pb、Zn多金属矿床的δ34S值集中分布于-9.0‰～6.69‰,部分具有相应侵入岩体(大瑶山地区岩体)δ34S值变化范围小的特征,部分具有大瑶山地区地层同位素δ34S值变化特征,据此认为大瑶山地区破碎带蚀变岩型矿床成矿物质来源具有双重性,部分来源于侵入岩体本身,部分来源于围岩。

斑岩型Cu、 W、 Mo、 Au多金属矿床的δ34S值集中分布于-1.32‰～2.17‰, 具有相应侵入岩体(大瑶山地区岩体)δ34S值变化特征,亦与陨石δ34S值相近, 据此认为大瑶山地区斑岩型矿床成矿物质来源以深部岩浆为主,受围岩影响较小。

表2 大瑶山地区主要矿床硫同位素组成

注:第1次测试单位: 国土资源部中南矿产资源监督测试中心同位素地球化学研究室，同位素质谱仪MAT 251，2011年；第2次测试单位：核工业北京地质研究院分析测试研究中心,同位素质谱仪Delta V plus 1056，2012年。Py—黄铁矿,Cp—铜矿矿,Sp—闪锌矿,Gn—方铅矿,Mot—辉钼矿；括号内数字为样品数。

图3 大瑶山地区主要矿床硫同位素组成(横线上的数字为该地质体δ34S的算术平均值,括号内的数字为样品数)

硫同位素存在的“阶梯式”变化特征结合矿床成矿地质特征说明了大瑶山地区3种类型矿床形成过程中不仅具有成矿过程的继承性,还具有成矿物质来源的差异性。成矿过程的继承性体现在同一空间内从高-中温的斑岩型矿床→中低温的破碎带蚀变岩型矿床→低温的石英脉型矿床或多或少都携带有侵入岩体的相关信息,体现了侵入岩体对于大瑶山地区成矿作用的制约作用。成矿物质来源的差异性体现在斑岩型矿床成矿物质来源以侵入岩体为主,围岩次之;破碎带蚀变岩型矿床成矿物质部分来源于侵入岩体,部分来源于围岩;石英脉型矿床成矿物质主要来源于围岩,与地层中成矿物质源源不断地被萃取有关,成矿物质方面反映更多的是地层方面的信息。

3.3 氢氧同位素组成特征

氢氧同位素在地质领域的重要应用是研究成矿流体来源,通过成矿流体来源则可不同程度地分析成矿物质的来源,因此本文亦借助氢氧同位素组成特征分析大瑶山地区斑岩型矿床的成矿物质来源,除了本文采集的5件样品外,还收集了前人在该领域内测试的15件样品数据(表3)。根

表3 大瑶山地区主要矿床氢氧同位素组成

测试单位：中国地质科学院矿产资源研究所，2012年。

据所测的δ18O、δD数据、矿物组合特征及前人资料综合分析(表3,图4)认为大瑶山地区不同类型矿床氢氧同位素具有如下特征。

图4 大瑶山地区各类型矿床氢氧同位素组成(图中数字编号为对应表3中的序号)

石英脉型矿床(包括新坪金矿床、桃花金矿床和龙水金矿床)δ18O为2.8‰～9.75‰,δD为-41‰～-98.7‰,投影点较分散,更靠近雨水线,显示了石英脉型矿床成矿流体中水热液受到更多地表水作用的特点,据此认为石英脉型矿床成矿物质主要来源于围岩。

破碎带蚀变岩型矿床(包括张公岭铅锌金多金属矿床、古袍金矿床、六岑金矿床)δ18O为2.79‰～10.14‰,δD为-33.9‰～-66‰,投影点主要落在岩浆水和变质水之间,显示了成矿流体中水热液部分来源于侵入岩体,部分来源于围岩变质水,据此认为破碎带蚀变岩型矿床成矿物质部分来源于侵入岩体,部分来源于围岩。

斑岩型矿床(包括大黎钼矿床、圆珠顶铜钼矿床、古里脑金矿床)δ18O为3.5‰～7.59‰,δD为-42‰～-57‰,投影点主要落在岩浆水区域,变质水区域次之,显示了成矿流体中水热液来源以侵入岩体为主,变质水次之,据此认为斑岩型矿床成矿物质来源以侵入岩体为主,围岩次之。

氢氧同位素特征存在的规律性变化亦说明了大瑶山地区3种类型矿床形成过程中不仅具有成矿过程的继承性,还具有成矿物质来源的差异性。

4 成矿元素富集过程

关于成矿元素富集方式的探讨,本文主要从其迁移与沉淀方面讨论,其不同成因具有不同的富集方式,主要富集方式如下。

4.1 古袍式斑岩型金矿床

古袍式斑岩型金矿床远离岩体断裂带中充填石英脉型矿体,近岩体破碎中充填破碎带蚀变岩型矿体,岩体内部或者岩体-围岩接触带则充填(细脉浸染型)斑岩型矿体(根据矿区资料分析)。根据矿物组合，成矿阶段可划分为乳白色石英-硫化物-自然金阶段、烟灰色石英-硫化物-自然金阶段、白石英-硫化物-自然金阶段和白石英-碳酸盐阶段,根据岩体侵入作用则可分为早期岩体侵入成矿作用阶段和晚期岩体侵入成矿作用阶段。

早期花岗斑岩体于加里东晚期(406～460 Ma)[23],沿着凭祥-大黎深大断裂伴生的次级断裂侵入发生了早期成矿作用,成矿物质除了来自岩体外,还来自寒武纪地层,此阶段富集的元素除了主成矿元素Au外,还伴随着W、Mo、Pb、Zn等高-中温元素的富集,形成的矿床类型以破碎带蚀变岩型和石英脉型为主,品位较低。

晚期富含Au元素的花岗斑岩体则沿着早期岩体-围岩接触带薄弱面或者断裂面侵入,使得早期侵入岩体(岩性具有脆性)局部形成网脉状破碎,在成矿热液及成矿物质不断作用下形成了斑岩型(细脉浸染型)矿体,成矿物质来源以后期侵入的花岗斑岩体为主,次为早期花岗岩体和寒武纪地层。此外，多余的成矿热液则继续作用于早期形成的破碎带蚀变岩型和石英脉型矿体，形成了晚期叠加成矿作用,使得Au元素进一步富集形成品位相对较高的矿体(图5)。

由于两期以上的花岗斑岩体侵入成矿作用及花岗斑岩体携带成矿物质成分的差异形成了以Au矿体为主,局部伴生有W、Mo、Pb、Zn细脉或者团块,水系沉积物测量或者地球化学剖面测量亦出现了相应的以中-低温元素为主,局部叠加高-中温元素的异常。

4.2 圆珠顶式斑岩型铜钼矿床圆珠顶斑岩型铜钼矿床以(二长)花岗斑岩为中心,往两侧依次分布着Mo矿、Mo-Cu矿和Cu矿,矿化主要发生在早期岩体及寒武系黄洞口组第二段长石石英砂岩小裂隙或者节理带中,裂隙或节理带越密集,矿化亦越强,其成矿元素富集过程如下(图6)。

图5 古袍斑岩型金矿床成矿模式

燕山早期太平洋板块向欧亚板块俯冲,形成第Ⅰ期岩浆热液沿着圆珠顶背斜往上侵,寒武纪地层由于受到向上涌起外力作用,形成一系列节理带或小裂隙带,岩浆分异作用晚期形成富含Cu、Mo等成矿物质的岩浆期后热液沿着上述节理带或小裂隙带充填,发生Ⅰ期矿化((155.6±3.4)～(157.3±4.3)Ma[14]),形成了赋存于岩体-围岩接触带裂隙内低品位矿体,成矿物质Cu、Mo一部分来源于寒武系或更老地层,另一部分则来源于岩浆热液。

随着太平洋板块的不断俯冲作用,形成的第Ⅱ期岩浆再次沿着薄弱面(往往沿着早期岩体尚未凝结的中部或者岩体与围岩接触带)侵入到第Ⅰ期岩体中,已凝结的岩体及围岩由于再次受外来力的作用形成新的小裂隙或者密集节理带,岩浆冷凝后期同样由于岩浆分异作用形成富含Cu、Mo等成矿物质的岩浆期后热液充填于小裂隙或者密集节理带内,从而发生Ⅱ期矿化作用,叠加于Ⅰ期矿化体上或者新的裂隙带中,岩体每一轮新的侵入作用都伴随着新一轮成矿作用发生,根据矿石内部显示的节理带间穿插关系,圆珠顶斑岩型铜钼矿至少有3次以上的岩体侵入形成,成矿物质则主要来源于岩体本身。

第Ⅰ、Ⅱ期矿化由于热液中成矿物质Cu、Mo未达到峰值,因而矿化较弱,第Ⅲ、Ⅳ期则由于热液中成矿物质含量达到峰值,尤其是第Ⅲ期，矿化最强。岩体或围岩中穿插的较大规模石英脉则是成矿后期剩余岩浆热液沿裂隙充填形成。

4.3 社垌式斑岩型钨钼矿床

由于社垌形成了斑岩型、矽卡岩型、破碎带蚀变岩型和石英脉型4种类型矿床,具有多类型矿床叠加性,针对本文研究需要，仅探讨了平头背矿段钨钼矿床的成矿机制(图7),其成矿元素具体富集过程如下。

早期为区域构造运动SW-NE向构造应力挤压形成了平头背背斜,形成背斜过程中由于两翼受到局部张力作用使得寒武系含钙质长石石英砂岩、细砂岩地层形成一系列扇型小裂隙,继而在早期岩体侵入作用下发生了早期成矿作用, 主要形成早期W、Mo矿化,成矿物质W、Mo一部分来源于寒武系或更老地层,另一部分则来源于早期成矿热液。

图6 圆珠顶铜钼矿床成矿模式

图7 社垌平头背钨钼矿床成矿模式

此后在加里东期(富含W、 Mo成矿物质)花岗(闪长)斑岩侵入作用下(432.0±1.7 Ma)[11]发生了后一期成矿作用,W、Mo等成矿物质叠加于早期矿化体上形成富矿体,成矿物质主要来源于花岗闪长斑岩体。

不同接触部位矿化形式不同,岩体-围岩接触带裂隙内形成的矿床类型以斑岩型为主,富含钙质成分的扇形小裂隙内部形成的矿床类型以矽卡岩为主,而断裂带附近形成的矿床类型则以充填形式的石英脉型为主。

高温热液矿床成矿作用后期,剩余成矿热液由于地球物理-化学的改变而演变为中低温成矿热液,发生了中低温成矿作用,形成的矿床多为石英脉型中低温热液Pb、Zn矿床。

5 综合成矿模式建立

根据古袍、 圆珠顶、 社垌斑岩型矿床成矿物质来源、 成矿元素富集过程的分析, 认为大瑶山地区斑岩型矿床矿体空间分布多具有“三层楼”模式, 三层楼模式平面上表现为以围绕岩体形成斑岩型矿床为中心, 往两侧依次分布着破碎带蚀变岩型矿体和石英脉型矿体组合, 3种不同类型矿体组合具有同源性和矿物组合空间梯度性(图8)。

斑岩型矿体属于矿体组合中心,成矿温度较高,属于中高温矿体,矿化元素以W、Mo为主,Au、Cu次之,成矿物质主要来自于后期侵入岩体深部物质的携带,少部分来自于寒武纪、前寒武纪地层蚀变成矿元素的萃取。

图8 桂东地区铜钨钼金矿床成矿模式

破碎带蚀变岩型矿体分布于岩体外围次一级破碎带中, 属于中低温矿体,矿化元素以Au、 Ag、 Pb、Zn为主,成矿物质既来自于岩体本身携带,亦有来自于寒武纪、前寒武纪地层蚀变成矿元素的萃取。

石英脉型矿体形成于更次一级裂隙中,断续分布,属低温矿体,矿化元素以Au为主,成矿物质主要来自于寒武纪、前寒武纪地层蚀变成矿元素的萃取。

6 结束语

(1)根据大瑶山地区斑岩型矿床稀土元素配分更类似于壳幔混源型岩浆特点,S稳定同位素具有相应侵入岩体δ34S值变化特征,氢氧同位素投影点主要落在岩浆水区域,变质水区域次之，认为大瑶山地区斑岩型矿床成矿物质大部分来源于岩体,少部分来源于寒武系或更老地层,岩体性质、元素丰度值决定了其所控制的斑岩型矿床矿化类型。

(2)古袍式斑岩型金矿床早期低品位矿体形成过程中成矿元素除了来自岩体外,还来自寒武纪地层,常伴随着W、Mo、Pb、Zn等高-中温元素的富集,晚期成矿过程中成矿物质来源以后期侵入的花岗斑岩体为主,晚期叠加成矿作用使得Au元素进一步富集形成品位相对较高的矿体。

(3)圆珠顶式斑岩型铜钼矿床早期成矿物质Cu、Mo部分来源于寒武系或更老地层,部分则来源于岩浆热液,晚期成矿物质则主要来源于岩体本身。整个矿床形成过程中至少有3次以上的岩体侵入,第Ⅰ、Ⅱ期矿化由于热液中成矿物质Cu、Mo未达到峰值,矿化较弱,第Ⅲ、Ⅳ期则由于热液中成矿物质含量达到峰值,尤其是第Ⅲ期矿化最强。

(4)社垌式斑岩型钨钼矿床成矿过程中早期成矿物质W、Mo，部分来源于寒武系或更老地层,部分则来源于早期岩浆期后热液,晚期则主要来源于花岗闪长(斑)岩体本身,除了叠加部位常形成富斑岩型矿体外,外围还伴随一系列的矽卡岩型矿体、破碎带蚀变岩型矿体和石英脉型矿体的形成。

(5)综合分析认为，大瑶山地区斑岩型矿床空间分布多具有“三层楼”模式,平面上表现为以斑岩型矿床为中心,往两侧依次分布着破碎带蚀变岩型矿床和石英脉型矿床组合,3种不同类型矿床组合具有物质成分同源性和矿物组合空间梯度性。

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Metallogenic mechanism of porphyry copper-tungsten-molybdenum-gold deposits in Dayaoshan area

ZHOU Guo-fa1, LIANG Biao-zhi1, WU Xiang-ke1, ZHOU Wei-jin1,WANG Xin-yu1, WEI An-wei1,LIANG Guo-ke1,KANG Zhi-qiang2

(1.Guangxi Institute of Geological Survey, Nanning 530023,China;2.College of Earth Sciences,Guilin University of Technology, Guilin 541004,China)

In Dayaoshan area,the mineralization-materials of porphyry deposits were mostly found from intrusive-granite, less extracted from Cambrian or Precambrian strata based on data analysis of REE, S-isotope and H-O isotope. The first evidence of REE in porphyry deposit was characteristic of crust-mantle mixed-source by value of (La/Yb)N=10.83-12.89, δEu=0.60-0.73 and δCe=0.97-0.98. The second evidence of sulfur isotope in porphyry deposit was characteristic of intrusive rock related to mineralization by value of δ34S for -1.32‰ to 2.17‰. The third evidence of hydrogen and oxygen isotope in porphyry deposit suggesting ore-fluid came mainly from intrusive rock, less from metamorphic rock by values of δ18O ,which range from 3.5‰ to 7.59‰, δD which range from -42‰ to -57‰. Meanwhile, two conclusions were obtained by established mineralization-model based on environment analysis of migration and precipitation in ore-forming elements. The first conclusion is that concentration of ore-forming elements in minerogenesis resulted from intrusion of ore-forming magma-granite and superimposition of ore-forming fluid many times. The second conclusion is that the spatial organization of deposit can be divided into porphyry type located in the center, fracture alteration-rock type located in periphery, and quartz-vein type located in farther periphery.But all the characteristics are of material-composition homologous and mineral-assemblage space-gradient.

porphyry deposit;origin of mineralization-materials;metallogenic mechanism; mineralization model;Dayaoshan area

1674-9057(2015)04-0649-11

10.3969/j.issn.1674-9057.2015.04.001

2015-05-28

中国地质调查局项目(1212011085401；1212011120831；1212010070206；12120113066600);国家自然科学基金项目(41162005;41572191);广西地质矿产勘查开发局科研项目([2010]21); 广西自然科学基金重点项目(2015GXNSFDA139029)

周国发(1980—),男,博士,高级工程师,研究方向:地质矿产调查, sam99213 @126.com。

周国发,梁标志,吴祥珂,等.广西大瑶山地区斑岩型铜钨钼金矿床成矿机制探讨[J].桂林理工大学学报，2015,35(4):649-659.

P611.11;P618.4;P618.51

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