安徽省金寨县沙坪沟钼矿床稳定同位素地球化学特征

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.02.02

摘要/Abstract

摘要：

安徽省金寨县沙坪沟钼矿床是近年来秦岭—大别成矿带发现的超大型斑岩钼矿床,已探明钼资源储量246×10⁴ t。通过对沙坪沟钼矿床不同勘探线剖面和不同深度代表性样品的S、H、O稳定同位素地球化学的研究,揭示了沙坪沟钼矿床S、H、O同位素组成特征及其空间分布特征。矿床硫化物硫同位素组成变化范围较窄,δ³⁴S变化于+0.4‰~+6.2‰,平均值为+3.47‰,落在火成岩范围,分布具明显的塔式效应,硫的来源比较均一,主要为深源硫。成矿流体的δ¹⁸O_包裹体水为0.40‰~7.52‰。流体包裹体中δD变化范围为-90‰~-63‰。主成矿期成矿流体总体为岩浆水。在不同勘探线剖面上矿化中心具高的δ³⁴S、δ¹⁸O值,而且显示出从深部钠长石—钾长石—硅化带→黄铁绢英岩化带→浅部的绿泥石—碳酸盐化带δ³⁴S、δ¹⁸O值有降低的趋势。上述特征表明沙坪沟钼矿床主成矿期成矿环境由碱性向酸性过渡,且没有发生明显的低δ¹⁸O作用,成矿环境相对封闭,外部对流循环的雨水系统参与成矿作用程度相对较小,与东秦岭其他斑岩钼矿床不同。

关键词: 沙坪沟, 钼矿床, 稳定同位素, 成矿流体, 安徽省

Abstract:

Shapinggou molybdenum deposit, Jinzhai County, Anhui Province, is a super large porphyry molybdenum deposit discovered in the Qinling-Dabie metallogenic belt in recent years. The proven reserves of molybdenum resources are 246×10⁴ t. The S, H, O stable isotopes for representative samples from different prospecting line sections at various depths were analyzed in this paper. The sulfur isotopic composition of sulfides in the ore deposit varies in a narrow range from +0.4‰ to +6.2‰. The average value is +3.47‰ within the range of igneous rocks, showing Gaussian distribution in histogram. The source of sulfur is relatively uniform , mainly deep sourced sulfur. The δ¹⁸O value of ore-forming fluid inclusions ranges from 0.40‰ to 7.52‰, and δD value of fluid inclusions ranges from -90‰ to -63‰, which suggest that ore-forming fluid for main mineralization resulted from magma. High δ³⁴S and δ¹⁸O values correspond to mineralization central zone at various prospecting line sections. Besides, the δ³⁴S and δ¹⁸O values have a decreasing tendency from albite feldspar-potassium feldspar-silicified zone, beresitization zone to chlorite-carbonation zone. The above characteristics indicate that the geochemical environment of ore-forming fluid of Shapinggou molybdenum deposit changed from alkaline into acidity during the main ore-forming period. There is no obvious low δ¹⁸O effect, the ore-forming occurred in a quite closed environment, and meteoric water with external convection circulation is relatively less involved in the mineralization. The geochemical environment is different from other porphyry molybdenum deposits in the East Qinling district.

Key words: Shapinggou, molybdenum deposit, stable isotope, ore-forming fluid, Anhui Province

中图分类号:

P618.65

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图/表 8

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成矿期次		包裹体类型	均一温度范围/℃	均一温度平均值/℃	盐度范围/%NaCl_eqv	盐度平均值/%NaCl_eqv	包裹体数
绿泥石-碳酸盐化带		Ⅰ	146~379	265	3.71~10.86	7.24	19
黄铁绢英岩化带		Ⅰ	275~341	300	4.98~5.51	5.18	7
		Ⅱ-1	218~316	279	7.94~13.48	11.63	3
		Ⅱ-2	211~461	278	4.87~13.48	8.61	10
		III	240~438	360	26.31~46.37	37.51	5
钾长石- 钠长石化 -硅化带	强钾长石- 钠长石化- 硅化带	Ⅰ	76~418	227	2.57~16.99	8.17	222
		Ⅱ-1	295~400	337	7.94~24.30	14.60	5
		Ⅱ-2	226~359	296	5.76~10.81	8.31	12
		III	381	381	29.30	29.30	1
	绢英岩化- 弱钾长石化	Ⅰ	137~440	245	3.15~10.62	7.86	81
		Ⅱ-1	429~443	436	6.79	6.79	2
		Ⅱ-2	269~349	304	3.01~10.67	8.44	12

成矿期次		包裹体类型	均一温度范围/℃	均一温度平均值/℃	盐度范围/%NaCl_eqv	盐度平均值/%NaCl_eqv	包裹体数
绿泥石-碳酸盐化带		Ⅰ	146~379	265	3.71~10.86	7.24	19
黄铁绢英岩化带		Ⅰ	275~341	300	4.98~5.51	5.18	7
		Ⅱ-1	218~316	279	7.94~13.48	11.63	3
		Ⅱ-2	211~461	278	4.87~13.48	8.61	10
		III	240~438	360	26.31~46.37	37.51	5
钾长石- 钠长石化 -硅化带	强钾长石- 钠长石化- 硅化带	Ⅰ	76~418	227	2.57~16.99	8.17	222
		Ⅱ-1	295~400	337	7.94~24.30	14.60	5
		Ⅱ-2	226~359	296	5.76~10.81	8.31	12
		III	381	381	29.30	29.30	1
	绢英岩化- 弱钾长石化	Ⅰ	137~440	245	3.15~10.62	7.86	81
		Ⅱ-1	429~443	436	6.79	6.79	2
		Ⅱ-2	269~349	304	3.01~10.67	8.44	12

剖面	蚀变分带	样品号				平均值/‰	资料来源
0勘探线	钾长石-钠长石化 -硅化带	SPG203	ZK02~32 m	辉钼矿	4.09	4.23	本文
		SPG253	ZK02~279 m	辉钼矿	5.85
		SPG271	ZK02~359 m	辉钼矿	4.20
		辉钼矿2	ZK02~508 m	辉钼矿	3.46
		石英-1	ZK02~697 m	黄铁矿	5.25
		石英-2	ZK02~698 m	黄铁矿	5.23
		S1	ZK04~809 m	辉钼矿	2.80
		S2	ZK04~870 m	辉钼矿	2.50
		S6	ZK06~800 m	黄铁矿	5.10
		S7	ZK06~856 m	黄铁矿	3.80
	黄铁绢英岩化带	S3	ZK04~234 m	黄铁矿	3.70	4.15
	黄铁绢英岩化带	S4	ZK06~370 m	黄铁矿	4.60	4.15
	绿泥石化-碳酸盐化	S5	ZK06~554 m	黄铁矿	2.50	2.50
4勘探线	黄铁绢英岩化带	SPG109	ZK44~293 m	黄铁矿	3.08	3.25
		SPG110	ZK44~293 m	黄铁矿	2.97
		SPG124	ZK44~370 m	黄铁矿	3.70
6勘探线	钾长石-钠长石化- 硅化带	S8	ZK3103(原61孔) ~1 167 m	黄铁矿	4.30	4.22
		S9	ZK3103~1 168 m	辉钼矿	6.20
		S10	ZK3103~950 m	黄铁矿	4.60
		S11	ZK3103~950 m	辉钼矿	3.0
		S19	ZK64~605 m	黄铁矿	3.0
	黄铁绢英岩化带	S12	ZK3103~457 m	黄铁矿	2.7	2.70
9勘探线	钾长石-钠长石化-硅化带	S13	ZK91~464 m	黄铁矿	3.30	3.26
		S14	ZK91~520 m	黄铁矿	4.60
		S15	ZK91~521 m	辉钼矿	2.60
		S16	ZK91~677 m	黄铁矿	4.10
		S17	ZK91~678 m	辉钼矿	2.50
		S55	ZK92~965 m	辉钼矿	4.10
		S56	ZK92~1 102 m	黄铁矿	1.60
	黄铁绢英岩化带	S51	ZK92~93 m	黄铁矿	1.2	1.65
		S52	ZK92~107 m	黄铁矿	2.7
		S53	ZK92~126 m	黄铁矿	0.4
		S54	ZK92~175 m	黄铁矿	2.3
14勘探线	绿泥石化带	黄铁矿1	ZK147~122 m	黄铁矿	2.68	3.03
		黄铁矿2	ZK147~122 m	黄铁矿	2.22
		黄铁矿3	ZK147~125 m	黄铁矿	2.13
		黄铁矿4	ZK147~154 m	黄铁矿	3.84
		黄铁矿5	ZK147~230 m	黄铁矿	4.27
17勘探线	钾长石-钠长石化-硅化带	S18	ZK171~1 250 m	黄铁矿	4.10	4.10

剖面	蚀变分带	样品号				平均值/‰	资料来源
0勘探线	钾长石-钠长石化 -硅化带	SPG203	ZK02~32 m	辉钼矿	4.09	4.23	本文
		SPG253	ZK02~279 m	辉钼矿	5.85
		SPG271	ZK02~359 m	辉钼矿	4.20
		辉钼矿2	ZK02~508 m	辉钼矿	3.46
		石英-1	ZK02~697 m	黄铁矿	5.25
		石英-2	ZK02~698 m	黄铁矿	5.23
		S1	ZK04~809 m	辉钼矿	2.80
		S2	ZK04~870 m	辉钼矿	2.50
		S6	ZK06~800 m	黄铁矿	5.10
		S7	ZK06~856 m	黄铁矿	3.80
	黄铁绢英岩化带	S3	ZK04~234 m	黄铁矿	3.70	4.15
	黄铁绢英岩化带	S4	ZK06~370 m	黄铁矿	4.60	4.15
	绿泥石化-碳酸盐化	S5	ZK06~554 m	黄铁矿	2.50	2.50
4勘探线	黄铁绢英岩化带	SPG109	ZK44~293 m	黄铁矿	3.08	3.25
		SPG110	ZK44~293 m	黄铁矿	2.97
		SPG124	ZK44~370 m	黄铁矿	3.70
6勘探线	钾长石-钠长石化- 硅化带	S8	ZK3103(原61孔) ~1 167 m	黄铁矿	4.30	4.22
		S9	ZK3103~1 168 m	辉钼矿	6.20
		S10	ZK3103~950 m	黄铁矿	4.60
		S11	ZK3103~950 m	辉钼矿	3.0
		S19	ZK64~605 m	黄铁矿	3.0
	黄铁绢英岩化带	S12	ZK3103~457 m	黄铁矿	2.7	2.70
9勘探线	钾长石-钠长石化-硅化带	S13	ZK91~464 m	黄铁矿	3.30	3.26
		S14	ZK91~520 m	黄铁矿	4.60
		S15	ZK91~521 m	辉钼矿	2.60
		S16	ZK91~677 m	黄铁矿	4.10
		S17	ZK91~678 m	辉钼矿	2.50
		S55	ZK92~965 m	辉钼矿	4.10
		S56	ZK92~1 102 m	黄铁矿	1.60
	黄铁绢英岩化带	S51	ZK92~93 m	黄铁矿	1.2	1.65
		S52	ZK92~107 m	黄铁矿	2.7
		S53	ZK92~126 m	黄铁矿	0.4
		S54	ZK92~175 m	黄铁矿	2.3
14勘探线	绿泥石化带	黄铁矿1	ZK147~122 m	黄铁矿	2.68	3.03
		黄铁矿2	ZK147~122 m	黄铁矿	2.22
		黄铁矿3	ZK147~125 m	黄铁矿	2.13
		黄铁矿4	ZK147~154 m	黄铁矿	3.84
		黄铁矿5	ZK147~230 m	黄铁矿	4.27
17勘探线	钾长石-钠长石化-硅化带	S18	ZK171~1 250 m	黄铁矿	4.10	4.10

勘探线剖面	蚀变分带	样品号	样品位置	测试矿物	均一温度/℃	δ¹⁸O_V-SMOW /‰	δ¹⁸O_包裹体水 /‰	δ¹⁸O_包裹体水/‰ 平均值	D_V-SMOW /‰	D_V-SMOW /‰ 平均值
0勘探线 (n=9)	钾长石- 钠长石化 -硅化带	石英1	ZK02(697 m)	石英	390	10.01	5.72	5.15	-84.00	-78.00
		石英2	ZK02(698 m)	石英	390	8.94	4.65		-76.00
		石英3	ZK02(713 m)	石英	390	9.81	5.52		-76.00
		石英4	ZK02(760 m)	石英	390	6.38	2.09		-83.00
		石英6	ZK02(848 m)	石英	390	9.95	5.66		-63.00
		石英7	ZK02(1 063 m)	石英	415	8.83	5.09		-78.00
		石英8	ZK02(1 070 m )	石英	415	9.80	6.06		-69.00
		SPG326	ZK02(652 m)	石英	390	11.81	7.52		-90.00
		HO24	ZK04-1-10 (755~870 m)	石英	336	9.80	4.09		-83.00
	黄铁绢英岩化带	HO22	ZK06(446 m)	石英	360.4	10.70	5.68	5.68	-86.90	-86.90
	绿泥石化- 碳酸盐化带	HO6	ZK04-1(809 m)	方解石	336	5.40	1.31	1.31	-79.30	-79.30
4勘探线 (n=1)	黄铁绢英岩化带	SPG110	ZK44(293 m)	石英	300	9.74	2.85	2.85	-83.00	-83.00
6勘探线 (n=1)	钾长石- 钠长石化 -硅化带	HO23	ZK3103 (740~782 m)	石英	336	8.50	2.79	2.79	-75.60	-75.60
9勘探线 (n=5)	钾长石- 钠长石化 -硅化带	HO25	ZK91-8(782 m)	石英	381	9.90	5.40	2.40	-88.90	-81.88
		HO26	ZK91-9/10(740 m)	石英	302.5	7.20	0.40		-84.00
		HO27	ZK91-11(333 m)	石英	262	10.10	1.70		-80.70
		H028	ZK91-13(992 m)	石英	381	8.40	3.90		-76.70
		HO29	ZK91-14(1 010 m)	石英	297	7.60	0.60		-79.10
	黄铁绢英岩化带	HO27	ZK91-11(333 m)	石英	262	10.10	1.70	1.70	-80.70	-80.70