哀牢山成矿带壳幔相互作用与金成矿关系探讨.pdf

“ “年月 ; 哀牢山成矿带壳幔相互作用与金成矿关系探讨 以元阳大坪金矿床为例 袁士松 ， ， 葛良胜， 路彦明， 郭晓东，， 王美娟， 王治华，， 邹依林， （中国地质大学地球科学与资源学院，北京 “ “ “ ；中国人民武装警察部队黄金地质研究所，河北 廊坊“ 9 “ “ “） 摘要哀牢山成矿带位于云南省中南部， 带内相续发现了墨江金厂、 镇沅老王寨和元阳大坪等一批大型;超大 型金多金属矿床。滇西南地区的莫霍面等深度特征、 大陆地温梯度和大地热流高异常特征以及地球深层次结构特 征， 一致表明哀牢山地区在新生代处于强烈的壳幔相互作用时期。以大坪超大型金矿床同位素组成为例开展了示 踪学研究， 结果表明， 成矿物质及成矿流体均以上地幔或下地壳来源为主， 成矿过程中有少量地壳浅部的大气饱和 水、 岩浆水或它们的混合流体的加入。区域地球物理场特征及同位素示踪学研究一致表明， 在哀牢山成矿带内矿床 形成过程中， 伴随有强烈的深部岩浆活动， 壳幔相互作用对该地区矿床的形成有重要贡献。 关键词地质学； 壳幔相互作用； 哀牢山成矿带； 超大型矿床； 大坪金矿； 云南 中图分类号1 8 9 文献标志码 “ 0 8 4 ,3 A 3 7 B C D D E -/ F B C 3 A G B CD / F B * B CD E 2H F 7 0 7 B C D D I , E* G J K F BD I , EL A M K F D F B NL 2 / B D O 3 P A 7 7 7 Q- F ’ R A3 P G B P G F B N. G S 7 K ’ P G S D T A B F B U G ’ S R V7 QE G 7 S P G B P G S D W G X B C “ “ “ D T A B F Y E 7 NE G 7 7 C P F B S R R K R G 7 QT 1 Z D / F B C Q F B C“ 9 “ “ “ D M G [ G D T A B F \ 6 , / . 4 A G F 7 S A F B] G R F 7 C G B P [ G R S 7 P F R G N B R A G] N N G ; S 7 K R A S K S R ’ a B C F 7 S A F B] G R F 7 C G B P [ G R A F S F P 7 ] ] F B R G S R ’ K P R K ’ G ‘ 4 A G* 7 A 7 N S P 7 B R B K ; R V S 7 [ F R A Q G F R K ’ G S ’ G U G F R A F R R A G P ’ K S R BR A GB 7 ’ R A G F S R S R A P a G ’ R A F BR A F R BR A G S 7 K R A G S R F B N’ G S 7 F ’ G F 7 ; U G 7 P R V F B 7 ] F 7 K S [ G R B S 7 K R A G S R K B B F B1 ’ 7 U B P G D A P A ] F B R G [ 7 K B N F ’ V ‘ 3 K P AF ] F B R G ’ G F P R 7 B B R A G F 7 S A F B] G R F 7 C G B P [ G R ‘ 4 A G A C A F B 7 ] F c 7 K S Q G F R K ’ G S 7 Q R A G P 7 B R B G B R F C G 7 R A G ’ ] F C ’ F N G B R F B N R A G R G ’ ’ G S R ’ F A G F R Q 7 N G ] 7 B S R ’ F R G R A F R R A G] G R F 7 C G B P [ G R A F S P A F ’ F P R G ’ S c R P S 7 Q A C A ; R G ] ] F B c R G ’ G F P R 7 BF R N G 本文得到国家 “十一 五” 科技支撑项目 （编号 “ “ W W “ W “） 、 国家重点基础研究发展计划 （编号 “ “ 5 T W “ “） 的联合资助 第一作者简介袁士松，男， 5 / E 9 .- 3 8 . 3 ；F . 4 2 2 C 3 . G 3 / D . E 9 .- 3 8 . 3 ；’F . 4 2 2 C 3 . F 4 H 3 /- 3 8 . 3 ；F . 4 2G . 4 H . ； F . 4 2- 3 8 . 3 3 ；*A 3 B 2 - 3 8 . 3 3 ；J 4 3 /- 3 8 . 3 3 1 3 H ;；F 3 E 3 . 8 . 5/ . 8 2； ,1 . 8 2； 3 ; 9 L L C 2 . ； 3 ; 9 L L C 2 . ； I P； “ 8 4 ’ O值为K PKP之间； S Q / - （ ; J ; ; B 石英 K G J E J B ; E 石英 K G J B J B G 石英 K E G J GB J I ; 测试单位 国土资源部同位素实验室。 图大坪金矿床氢氧同位素组成图解 （底图据张理刚， ; ） 。本次碳、 氧同位素测试结 果列于表。共测试样品 件， 其中， 方解石I件， 白云石 件， 菱铁矿B件。方解石的“ 5\ N 值为KB D E PK I D P， 平均为K B D ； 张铭杰 等， ； ; ； U 0 / 2 / , 2 1 J， ; ; ） 。 件样品 的“ P J ; D A， 5 5 6；E ; ; D A， 5 5 6；E ; B H ; G B A（ 5 5 2） 经研究认为， 地幔来源的硫具有陨 硫铁的硫同位素组成特征， 变化于3附近， “ 0 ,值的较大变化 范围与地壳再循环组分有关， 变化于/ 7 “V7 之间。大 坪金矿床的 “ 0 ,值属于地幔硫变化范围， 结合区域地质特征 及构造演化， 推测其与区域板块俯冲造山过程中地壳再循环 组分加入成矿过程有关。 1 铅同位素特征 本次工作对大坪金矿床 3件石英脉型矿石样品中的方 铅矿进行了铅同位素研究， 其测定结果列于表0。测试数据 表明， 该矿床的矿石铅具有较窄的4 3 7 - / “ ’ ／ “ ; 8 7 A B 4 （5 7 2 4 7 31 2 3 4 5 2 67 4 2 8 -，, . ,） “ ／ “ ’ 平均值为, C , . ’； 闪长岩全岩的 “ ／ “ 同位素特征 本次工作对大坪矿区内的/件煌斑岩样品进行了全岩铷 E A - E , ’ 5 6 C , C M K 7 G /MF，5 ’BF， 9D . JE . ED7 ; K K , N ; 7 A ’ / . * ’ .A7 ; K K P 7 _ * / . ’ “ - / J X 4 / ’ .，O K K T 7 8 . O O ） T P , , T P N（/ .5 “ / Q . * . J1 / “X . / * “ L * （;） L ]，W 1 V] \. 4 8 3 . / , 7 , ,F，V , , MF. 4 8 8 .哀牢 山金矿带矿化剂对金成矿的制约 ［-］.中国科学（2辑） ， 5 （增 刊） 5 Q 7 3 6 . 胡瑞忠， 毕献武. 4 8 8 8 .哀牢山金矿带金成矿流体J 和P ,同位素地 球化学 ［-］.中国科学（2辑） ， 5 8 （Q） 3 5 4 7 3 3 6 . 胡云中， 唐尚鹑. 4 8 8 Y .哀牢山金矿地质 ［K］.北京 地质出版社. 5 G 页. 黄金莉， 宋晓东， 汪素云. 5 6 6 3 .川滇地区上地幔顶部M 速度细结构 ［-］.中国科学（2辑） ， 3 3 （增刊） 4 Q Q 7 4 Y 4 . 黄智龙， 刘丛强， 朱成明. 4 8 8 8 .云南老王寨金矿区煌斑岩成因及其 与金矿化关系 ［K］.北京 地质出版社. 5 Y 5页. 金世昌， 韩润生. 4 8 8 Q .改造型矿床的成矿热液系统地球化学特征7以 元阳金矿床为例 ［-］.云南地质， 4 Y （4） 4 G 7 5 5 . 阚荣举， 林中洋. 4 8 U .云南地壳上地幔构造的初步研究 ［-］.中国地 震， 5 （Q） Y 6 7 U 4 . 李定谋， 曹志敏， 何叔欣， 王文孝. 4 8 8 .哀牢山蛇绿混杂岩带金矿床 ［K］.北京 地质出版社. 李齐， 陈文寄， 万景林， 李大明. 5 6 6 6 .哀牢山7红河剪切带构造抬升 和运动形式转换时间的新证据 ［-］.中国科学（2辑） ，3 6（U） Y G U 7 Y 3 . 林中洋， 胡鸿翔， 张文彬， 章惠芬， 何正勤， 林真明， 邱陶兴. 4 8 8 3 .滇 西地区地壳上地幔速度结构特征的研究 ［-］.地震学报， 4 Y （Q） Q 5 G 7 Q Q 6 . 刘建明， 张宏福， 孙景贵， 叶杰. 5 6 6 3 .山东幔源岩浆岩的碳7氧和锶7 3U5 第5 8卷第5期袁士松等哀牢山成矿带壳幔相互作用与金成矿关系探讨 钕同位素地球化学研究 ［］“中国科学 （辑） ， （ ） ’ ’ “ 毛景文， 赫英， 丁悌平“ “胶东金矿形成期间地幔流体参与成 矿过程的碳氧氢同位素证据 ［］“矿床地质， （） * “ 沈上越， 魏启荣， 程惠兰， 莫宣学“ ’ ’ “云南哀牢山金矿带成因类型 探讨 ［］“特提斯地质，（ ） * , “ 孙晓明， 熊德信， 王生伟， 石贵勇， 翟伟“ - “云南大坪金矿白钨 矿惰性气体同位素组成特征及其成矿意义 ［］“岩石学报， （） . “ 孙晓明， 熊德信， 石贵勇， 王生伟， 翟 伟“ “云南哀牢山金矿带大 坪韧性剪切带型金矿, / 0 ’ / 0定年 ［］“地质学报， * （） * * ’ “ 王江海， 漆亮， 尹安， 解广轰“ “云南老王寨金矿区煌斑岩的 侵位年龄和铂族元素地球化学 ［］“中国科学（辑） ， （增刊） “ 王先彬， 吴茂炳， 张铭主“ “地幔流体的稳定同位素地球化学综 述 ［］“地质地球化学， *（） - ’ . “ 徐鸣洁， 王良书， 刘建华， 钟锴， 李华， 胡德昭， 徐震“ . “利 用接收函数研究哀牢山红河断裂带地壳上地幔特征 ［］“中国 科学（辑） ， . （*） ’ “ 胥颐， 刘建华， 刘福田， 宋海斌， 郝天珧， 江为为“ “哀牢山红河 断裂带及其邻区的地壳上地幔结构 ［］“中国科学（辑） ， （ ） ’ “ 徐研非“ ’ * ’ “元阳大坪石英脉型金矿床地质特征 ［］“云南地质， * （） “ 杨开辉， 莫宣学“ ’ ’ “滇西南晚古生代火山岩与裂谷作用及区域构 造演化 ［］“岩石矿物学杂志， （,） ’ “ 应汉龙“ ’ ’ * “云南大坪金矿床围岩蚀变和同位素地球化学特征 ［］“ 黄金科学技术， - （,） , “ 袁玉松， 马永生， 胡圣标， 郭彤楼， 付孝悦“ - “中国南方现今地热 特征 ［］“地球物理学报， , ’ （,） * - “ 张理刚“ ’ * . “稳定同位素在地质科学中的应用 ［1］“西安陕西科 学技术出版社“ - 页“ 张理刚“ ’ * ’ “成岩成矿理论与找矿 ［1］“北京北京工业大学出版 社“ 页“ 张铭杰， 王先彬， 李立武“ “地幔流体组成 ［］“地学前缘， （） , , “ 张玉泉， 谢应雯， 涂光炽“ ’ * “哀牢山金沙江富碱侵入岩及其与裂 谷构造关系初步研究 ［］“岩石学报，（） . “ 张玉泉， 朱炳泉， 谢应雯“ ’ ’ “哀牢山金沙江富碱侵入岩2 0、3 4同 位素研究 ［/］“见壳幔演化与成岩成矿同位素地球化学 ［1］“ 北京地震出版社“ 郑永飞， 陈江峰“ “稳定同位素地球化学 ［1］“北京 科学出版 社“ -页“ 钟大赉， 丁林， 刘福田， 刘建华， 张进江， 季建清， 陈辉“ “造 山带岩石层多向层架构造及其对新生代岩浆活动制约以三江及 邻区为例 ［］“中国科学（辑） ， （增刊） * “ 朱炳泉， 张玉泉， 谢应雯“ ’ ’ “滇西洱海东第三纪超5质火山岩的 3 4 2 0 6 7同位素特征与西南大陆地幔