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MD:缅甸南部Hermyingyi钨锡矿床的成因机制研究

发布人:周娇娇发表时间:2022-05-09点击:

东南亚锡钨成矿带是一条长约2800km、宽约400km的狭长带,北起缅甸东部,向南经泰国进入马来西亚,止于印尼的邦加、勿里洞岛,是世界上锡(钨)资源丰富、产锡量最大的成矿带。带内的金属矿化以锡为主,局部显示出强烈的钨矿化,矿体以砂锡矿和原生锡钨矿的形式产出。原生锡钨矿的矿化类型包括石英脉型、云英岩型、矽卡岩型等,主要发育在缅甸境内(图1),从缅甸中部的抹谷(Mogok)向南延伸至泰国西部的普吉岛(Phuket),更南端可能到达苏门答腊北部地区,向北则与我国的腾冲锡矿带相连。然而,人们对东南亚锡钨矿床的成因研究较为薄弱,尤其是在成矿时代、成矿流体和成矿物质来源、成矿流体演化和矿物沉淀机制等基本问题上缺乏系统而深入的研究。

图1.缅甸区域地质图

最近,太阳集团2018登录网址(武汉)太阳集团2018网站和紧缺战略矿产资源省部共建协同创新中心及地质过程与矿产资源国家重点实验室蒋少涌教授团队的姜海博士后等选取缅甸南部的Hermyingyi钨锡矿床为研究对象,在详细的野外地质调查的基础上,通过开展矿石矿物(黑钨矿、锡石)和脉石矿物(石英)的流体包裹体显微测温分析,结合石英、矿石矿物和花岗岩的C-H-O-S-Pb同位素分析,对成矿流体性质和成矿物质来源以及矿石沉淀机制进行了探讨,取得如下主要认识:

(1)Hermyingyi是一处典型的石英脉型W-Sn矿床,矿脉主要赋存于晚白垩世二长花岗岩中。根据野外穿插关系和镜下矿物共生组合以及矿物结构的详细观察,将成矿作用过程划分为三个阶段:黑钨矿-锡石阶段(阶段)、硫化物阶段(阶段)和无矿石英脉阶段(阶段(图2)。

图2 Hermyingyi矿床矿物生成顺序和阶段划分

(2)Hermyingyi矿床成矿流体为中低温(174-348)、低盐度(0.7-11.7wt% NaCl equiv)的H2O-NaCl体系,含少量挥发分(如CH4和CO2。石英流体包裹体显微测温和黑钨矿和锡石红外显微测温显示,从阶段Ⅰ到阶段Ⅲ,流体的温度明显下降(Ⅰ: 239-348℃;Ⅱ: 222-248℃;Ⅲ: 174-218℃);阶段Ⅰ和阶段Ⅱ的盐度变化范围基本一致,阶段Ⅲ的盐度明显下降(Ⅰ: 1.4-11.7wt% NaCl equiv;Ⅱ: 1.7-11.3wt% NaCl equiv;Ⅲ: 0.7-5.9wt% NaCl equiv)。与共生的石英相比,阶段Ⅰ的黑钨矿和锡石中的流体包裹体具有类似的盐度和更高的均一温度,其均一温度比石英高约60(图3)

图3 Hermyingyi钨锡矿床(a)不同成矿阶段流体捕获压力估算和(b)均一温度-盐度图解

(3)石英的H-O同位素、黑钨矿和锡石的O同位素结果表明,阶段Ⅰ的成矿流体δ18O流体=3.3-7.0,δD=-76 ~ -61主要为岩浆水;阶段Ⅱ(δ18O流体=1.3-1.8‰,δD=-81 ~ -71‰)和阶段Ⅲ(δ18O流体=-3.1 ~ -1.6‰,δD=-89 ~ -73‰)的成矿流体的δ18O流体和δD值逐渐降低,表明阶段Ⅱ开始有大气降水加入,并在阶段Ⅲ大气降水占主导地位(图4)石英流体包裹体中提取的CO2的碳同位素组成(δ13Cco2=-20.5 ~ -4.9‰)表明,阶段Ⅰ的成矿流体主要为岩浆水其碳同位素组成由于沉积地层中有机碳的混入而发生改变,加入的有机碳随着时间推移被逐渐消耗,在阶段Ⅲ几乎消耗殆尽(图5)。

图4 Hermyingyi钨锡矿床(a)不同成矿阶段流体氢、氧同位素组成和(b)与石英、黑钨矿和锡石平衡的流体氧同位素组成

图5 Hermyingyi钨锡矿床石英的碳同位素组成

(4)硫化物的硫同位素组成和硫化物与二长花岗岩相似的铅同位素组成表明,矿石硫和铅具有岩浆来源。

(5)结合流体包裹体和同位素地球化学研究结果,作者认为流体-围岩相互作用和流体冷却是导致Hermyingyi矿床黑钨矿和锡石沉淀的主要机制

研究成果于近期发表在矿床学领域国际重要期刊Mineralium Deposita上,本研究受国家自然科学基金项目和国家重点研发计划资助。

论文信息:

Jiang Hai, Jiang Shao-Yong*, Li Wen-Qian, Zhao Kui-Dong, Zhang Wei, Zhang Qiang, 2022, Genesis of the Hermyingyi W-Sn deposit, Southern Myanmar, SE Asia: Constraints from fluid inclusion and multiple isotope (C, H, O, S, and Pb) studies. Mineralium Deposita,https://doi.org/10.1007/s00126-022-01099-y