流体演化及成矿机制

如题所述

由于本次工作对沙坪沟钼矿的研究投入精力有限,未能详细划分钼矿的成矿期次。研究过程中,根据岩心编录和脉体穿插情况,大致选取了代表成矿早期流体的无矿石英脉、代表成矿期的石英-辉钼矿和石英-辉钼矿-黄铁矿脉以及代表成矿晚期的无矿石英脉进行了包裹体测温研究。但是,由于各种石英脉彼此错乱穿插,本身很难分辨各脉体形成的先后次序和矿化阶段,可能成矿时成矿流体快速侵位,造成不同产状的裂隙同时发育,亦反映出沙坪沟钼矿上述脉体形成的近同时性和短时性,矿区西北盖井地区发育爆破角砾岩筒也说明了成矿流体的爆发成矿性。总体上,成矿流体由早期无矿石英脉→石英-辉钼矿脉→石英-辉钼矿-黄铁矿脉→晚期无矿石英脉均一温度表现为由高到低的变化趋势,流体密度呈现升高的变化趋势。并且,不同均一温度的成矿流体共同存在于同一成矿阶段中,说明了成矿流体具有多期多阶段的混合特性,含子矿物的高盐度流体和较低盐度的流体发生了混合。同时,沸腾包裹体群(图4-5i)、盐水包裹体和CO2-H2O包裹体共生(图4-5c,图4-5d)以及卡脖子包裹体(图4-5e)的存在说明成矿过程中,成矿流体发生了广泛的流体不混溶(沸腾)作用。结合石英包裹体微量元素和同位素研究结果,对于沙坪沟钼矿而言,流体不混溶(沸腾)和水岩反应以及流体混合三种机制为主要的成矿机制。

成矿过程可以概述为:沙坪沟钼矿形成于早白垩世晚期,成矿岩体具有富硅、富钾、低钙的特征(张怀东等,2010,2012;张红等,2011),岩石属高钾钙碱性和钾玄岩系列,岩浆来源具有壳幔混源的特征(Barbarin,1999),可与东秦岭地区的东沟钼矿进行对比(黄凡,2009)。由于此时本区岩石圈处于伸展环境(毛景文等,2005;Mao et al.,2008),其形成的动力学机制可能与区域性岩石圈拆沉引起的幔源物质上涌有关(卢欣祥,1999;Gao et al.,1998)。这样,熔融的下地壳底部富集了大量的含矿流体,当熔浆沿区域性深断裂(桐柏-桐城断裂)快速上升侵位到上地壳浅部,体系温度降低发生减压沸腾,流体中配合物失去稳定性,沸腾作用破坏了原有体系的化学平衡,发生相分离,挥发分聚集到一定程度时,发生逃逸,在盖井地区造成岩浆的爆破,围岩产生了杂乱且密集的节理、裂隙,成矿流体灌入,与围岩发生较强烈的水岩反应,此时体系处于一个较开放的环境,温压的快速降低导致物质溶解度的下降,在先期形成的裂隙、爆破角砾岩筒中,辉钼矿沉淀形成细脉-网脉状矿化。由于成矿流体的外泄,在外围形成了银铅锌铜等中-低温热液矿床(徐晓春等,2009;张怀东等,2012)

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