劉 翔,彭振安,龐文聰,曹江帥,張文兵,李 強,薛彥萍,韋干華
(廣西大學資源與冶金學院,廣西南寧 530004)
廣西栗木鎢錫鈮鉭礦區(qū)流體包裹體及氫氧同位素研究
劉 翔,彭振安,龐文聰,曹江帥,張文兵,李 強,薛彥萍,韋干華
(廣西大學資源與冶金學院,廣西南寧 530004)
本文通過對廣西栗木礦區(qū)金竹源礦床和水溪廟礦床的流體包裹體研究,得出該礦區(qū)流體包裹體主要有兩相H2O-NaCl和H2O-NaCl-CO2兩種類型。顯微測溫結果表明:兩相H2O-NaCl型流體包裹體均一溫度主要集中于181.9~258.8℃,鹽度w(NaCleq)主要集中于4.01%~6.87%,密度0.690~0.988 g/cm3;H2O-NaCl-CO2型流體包裹體均一溫度為178.5~331.1℃,主要集中在兩個溫度段,分別為高-中溫段(265.3~315.5℃)和中-低溫段(202.3~264.1℃),鹽度w(NaCleq)主要集中在0.21%~5.05%,密度為0.678~0.886 g/cm3。栗木礦區(qū)成礦流體有兩個溫度集中段,且具有低鹽度、低密度的特征。氫氧同位素研究結果表明:金竹源礦床鎢錫鈮鉭礦化花崗巖石英δD值為-73.6‰~-62.8‰,δ18OV-SMOW值為7.5‰~8.9‰,計算得δ18OH2O值為6.00‰~7.40‰;水溪廟礦床鎢錫鈮鉭礦化花崗巖石英δD值為-73.8‰~-58.3‰,δ18OV-SMOW值為11.0‰~13.2‰,計算得δ18OH2O值為9.50‰~11.70‰,水溪廟礦床含鎢錫石英脈石英δD值為-75.3‰~-56.6‰,δ18OV-SMOW值為11.8‰~14.1‰,計算得δ18OH2O值為2.20‰~4.50‰。栗木礦區(qū)鎢錫鈮鉭礦化花崗巖成礦流體來源于巖漿水,含鎢錫石英脈成礦流體來源于巖漿水和大氣降水的混合流體。
鎢錫鈮鉭礦床 流體包裹體 氫氧同位素 栗木 廣西
Liu Xiang, Peng Zhen-an, Pang Wen-cong, Cao Jiang-shuai, Zhang Wen-bing, Li Qiang, Xue Yan-ping, Wei Gan-hua. Study on fluid inclusions and H-O isotope of the Limu tungsten-tin-niobium-tantalum orefield in Guangxi[J]. Geology and Exploration, 2016, 52(6):1016-1028.
栗木鎢錫鈮鉭多金屬礦區(qū)位于廣西恭城瑤族自治縣栗木鎮(zhèn)境內,西距桂林市150km,是華南重要的稀有金屬資源產地(張玲等,2004),其成礦與花崗巖關系十分密切,區(qū)內有老虎頭、水溪廟、金竹源等多金屬礦床。自20世紀50年代開始,長沙204勘探隊、廣西270地質隊、廣西271地質隊以及桂林礦產地質研究院先后對栗木礦區(qū)找礦勘查評價做出了巨大貢獻(李人科等,1994;覃宗光等,2011;鄧貴安等,2012)。許多學者對礦區(qū)內礦床地質特征、礦化蝕變以及與成礦有關的花崗巖成因進行了大量科研工作(林德松等,1987;Xuetal.,1992;朱金初等,1996;林德松,1996;Zhuetal.,2001;姚錦其等,2008;曹瑞欣,2009;覃宗光等,2011;鄧貴安等,2012;張懷峰等,2013;張懷峰等,2014)。早期研究認為,栗木礦區(qū)的成巖成礦時期為燕山早期,但近幾年隨著高精度同位素測年技術的應用,其結果為212~248Ma,即栗木礦區(qū)的成巖成礦發(fā)生于印支期(楊鋒等,2009;康志強等,2012;李曉峰等,2012;張懷峰等,2013;馬麗艷等,2013;張懷峰等,2014;婁峰等,2014;李勝虎,2015b)。礦區(qū)內花崗巖熔漿包裹體固相初熔溫度540~600℃,均一溫度700~900℃(夏衛(wèi)華等,1984;甘曉春等,1992;李勝虎等,2015a),流體包裹體均一溫度分為早期高-中溫230~440℃和晚期中-低溫90~260℃(林德松等,1987;梁玲慧等,2012)。區(qū)內成礦流體來源于巖漿脫氣和大氣降水共同作用(梁玲慧等,2013)。本文在前人工作基礎之上,從流體包裹體地球化學和氫氧同位素地球化學方面著手,對栗木礦區(qū)成礦流體性質和來源作進一步探討。
圖1 栗木礦田地質略圖(據康志強等,2012修改)Fig.1 Schematic geological map of the Limu orefield(modified from Kang et al., 2012)1-第四系;2-下石炭統(tǒng)大塘組;3-下石炭統(tǒng)巖關組;4-上泥盆統(tǒng)融縣組;5-中泥盆統(tǒng)東崗嶺組;6-中泥盆統(tǒng)郁江組;7-下泥盆統(tǒng)那高嶺組;8-下泥盆統(tǒng)蓮花山組;9-寒武系邊溪組;10-花崗巖;11-花崗斑巖脈;12-角度不整合地質界線;13-斷裂;14-砂錫礦床;15-鎢錫礦床;16-鎢錫鈮鉭礦床1-Quaternary; 2-lower Carboniferous Datang Formation; 3-lower Carboniferous Yanguan Formation; 4-upper Devonian Rongxian Formation; 5-middle Devonian Donggangling Formation; 6-middle Devonian Yujiang Formation; 7-lower Devonian Nagaoling Formation; 8-lower Devonian Lianhuashan Formation;9-Cambrian Bianxi Formation; 10-granite; 11-granite-porphyry dike; 12-angular discordance; 13-fault;14-placer tin deposit; 15-tungsten-tin deposit; 16-tungsten-tin-niobium-tantalum deposit
栗木礦區(qū)處于桂東北拗陷的北東緣、恭城-蓮花復式向斜的北部揚起端西側,是一個鎢錫鈮鉭多金屬礦區(qū)。礦區(qū)內出露地層主要有寒武系淺變質砂巖、板巖、頁巖、泥質灰?guī)r等;泥盆系泥質砂巖、石英砂巖、白云巖、白云質灰?guī)r、泥質灰?guī)r等,與寒武系呈角度不整合接觸;石炭系頁巖、泥質灰?guī)r、硅質灰?guī)r、硅質頁巖等;第四系砂礫、砂質粘土、亞粘土等(圖1)。
區(qū)內構造主要有SN向和EW向斷裂,其次為NNE向、NE向斷裂。另外區(qū)內亦發(fā)育SN向褶曲。
區(qū)內巖漿巖主要為栗木花崗巖,其次發(fā)育有花崗斑巖脈,沿SN向斷裂破碎帶侵入。栗木花崗巖體是同源、同期不同階段的復式巖體,分為三個階段:第一階段為細粒鐵白云母花崗巖,出露面積約0.1km2,尚未發(fā)現(xiàn)達到工業(yè)要求的金屬礦化,如泡水嶺巖體;第二階段為中細粒鋰鐵白云母花崗巖和中粒似斑狀鋰鐵白云母花崗巖,出露面積約1.22km2,如牛欄嶺巖體;第三階段為中細粒鐵鋰云母(或鋰云母)鈉長石花崗巖,出露面積約0.1km2,如金竹源、水溪廟巖體。
礦區(qū)內存在有內帶石英脈型鎢錫礦、外帶長石石英脈型鎢錫礦、花崗偉晶巖型鎢錫鈮鉭礦和花崗巖型鎢錫鈮鉭礦四種類型礦體。
圖2 水溪廟礦床垂直分帶圖(據姚錦其等,2008修改)Fig.2 Vertical zoning diagram of Shuiximiao deposit(modified from Yao et al., 2008)1-灰?guī)r;2-大理巖;3-第三階段花崗巖;4-錫鈮鉭礦體;5-鉭礦體;6-錫礦體;Ⅰ-螢石-鋰云母細脈帶;Ⅱ-鎢錫長石-石英脈帶;Ⅲ-花崗偉晶巖脈、花崗巖枝帶;Ⅳ-錫鈮鉭鈉長石花崗巖帶;Ⅴ-鈉長石花崗巖帶1-limestone; 2-marble; 3-third-stage granite; 4- tin-tantalum-niobium ore deposit; 5-tantalum orebody;6-tin ore body;Ⅰ-fluorite-lepidolite veinlet zone; Ⅱ-W-Sn- feldspar- quartz vein zone; Ⅲ-granitic pegmatite vein zone;Ⅳ-Sn-Nb-Ta-albite granite zone; Ⅴ-albite granite zone
(1)內帶石英脈型鎢錫礦
分布于巖體礦區(qū)西南緣的香檀嶺和東側的牛欄嶺兩地,礦體產于巖體內接觸帶產狀劇變部位,即平面上花崗巖體小凸起接觸線急轉彎部位,剖面上由陡變緩部位的冷縮張裂隙中,脈體膨大縮小、尖滅再現(xiàn)、分支復合現(xiàn)象較普遍。
(2)外帶長石石英脈型鎢錫礦
見于水溪廟、三個黃牛兩地,礦體產于巖體外接觸帶的下石炭統(tǒng)灰?guī)r、大理巖中,主要受近SN向和EW向構造裂隙控制。該類型礦化以錫為主,鎢次之,具上富下貧、南富北貧等特點。
(3)花崗偉晶巖型鎢錫鈮鉭礦
分布在水溪廟,礦體產于第三階段鐵鋰云母(或鋰云母)鈉長石花崗巖頂部外接觸帶的上泥盆統(tǒng)融縣組灰?guī)r、大理巖構造裂隙中(如圖2),呈脈狀產出,根部與巖體相連,有明顯的分枝復合現(xiàn)象。礦脈走向近SN,傾向W,傾角45°~80°。
(4)花崗巖型鎢錫鈮鉭礦
分布于老虎頭、水溪廟、金竹源和獅子嶺,以及新發(fā)現(xiàn)的魚菜礦床(覃宗光等,2011)。礦體賦存于第三階段花崗巖邊緣隆起或隱伏于地下向圍巖凸起部位,礦體呈不等厚的似層狀產出,礦化與云英巖化、鈉長石化關系密切。
栗木礦區(qū)的金屬礦物主要為錫石、黑鎢礦、鈮鉭錳礦,其次為鈮鐵礦、鉭金紅石、白鎢礦、毒砂、黝錫礦、黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等;脈石礦物主要有石英、鈉長石、鋰云母、黃玉、微斜長石、螢石等。礦石構造以浸染狀構造、塊狀構造為主,局部為團塊狀構造、條帶狀構造,礦石結構主要為自形-它形不等粒結構、交代結構、乳濁狀結構。
近礦圍巖蝕變主要有云英巖化、鈉長石化、黃玉化、螢石化、大理巖化等。
通過對礦物相互關系的研究,區(qū)內成礦可分為四個階段:
Ⅰ—鈉長石化-鈮鉭礦化階段,該階段產物主要分布在巖凸部位,形成的金屬礦物主要有鈮鉭錳礦、鐵鈮錳礦及少量黝錫礦、錫石等;
Ⅱ—云英巖化-錫礦化階段,該階段產物疊加在鈉長石化花崗巖之上,形成的金屬礦物主要有黃鐵礦、錫石、毒砂等;
Ⅲ—錫石-黑鎢礦-白鎢礦-長石-石英階段,該階段產物分布在隱伏巖體上方的外接觸帶,形成的金屬礦物主要有黃鐵礦、錫石、黑鎢礦、白鎢礦等;
Ⅳ—螢石-鋰云母-方解石階段,該階段產物分布在巖體外接觸帶及圍巖裂隙中,少見金屬礦物發(fā)育。
本文研究樣品分別采自水溪廟礦床-105中段2#的鈉長石化-鈮鉭礦化階段鎢錫鈮鉭礦化花崗巖、云英巖化-錫礦化階段云英巖、錫石-黑鎢礦-白鎢礦-長石-石英階段含鎢錫石英脈和螢石-鋰云母-方解石階段螢石脈,以及金竹源礦床190中段105勘探線的鈉長石化-鈮鉭礦化階段鎢錫鈮鉭礦化花崗巖。通過德國Leica-DM750P偏光顯微鏡進行巖礦鑒定及包裹體形態(tài)特征描述。顯微測溫實驗在廣西大學資源與冶金學院完成,顯微測溫儀器為英國Linkam THMSG600地質型冷熱臺與德國Leica-DM2700P偏光顯微鏡匹配。技術參數(shù):0~+600℃的精度為±1℃;0~-196℃的精度為±0.2℃。具體測試方法及原理參見(盧煥章等,2004)。
3.1 流體包裹體類型和特征
包裹體測試的寄主礦物分別為鎢錫鈮鉭礦化花崗巖石英、云英巖石英、含鎢錫石英脈石英以及螢石。其中,石英為礦石中最主要的透明礦物,與鎢錫緊密共生。本次主要以原生包裹體作為研究對象。通過鏡下觀察,包裹體主要呈小群狀、自由狀和線狀分布,包裹體形態(tài)大多為負晶形或半自形負晶型、長方形、多邊形、橢圓形和不規(guī)則狀。
根據Roedder(1984)提出的流體包裹體分類準則和室溫下包裹體物理相態(tài)以及冷凍和升溫過程中包裹體的相變特征,可將包裹體分為4種類型。
(1)(Type A)H2O-NaCl型包裹體
此類包裹體主要由NaCl和H2O組成,可分為單相Type AⅠ型和兩相Type AⅡ型。
①(Type AⅠ)單相鹽水包裹體:只由LH2O一相構成(圖3e),形態(tài)以米粒狀、橢圓形為主,呈自由狀、小群狀分布,部分沿石英微裂隙線狀分布,包裹體長軸1~4μm。
②(Type AⅡ)兩相鹽水包裹體:由LH2O和VH2O兩相組成(圖3d、3e),形態(tài)以負晶形、長條形和不規(guī)則狀為主,呈線狀、小群狀分布或與其它類型包裹體混合分布。包裹體長軸2~22μm,多以2~10μm為主,VH2O占體積分數(shù)的13%~80%,多以20%~35%為主。氣相成分>50%,稱富氣相包裹體,通常在加熱時均一至氣相;氣相成分<50%,稱富液相包裹體,通常在加熱時氣相不斷縮小,并伴隨著劇烈的跳動,最終均一至液相。
(2)(Type B)H2O-NaCl-CO2型包裹體
該類型包裹體在云英巖和含鎢錫石英脈石英中較發(fā)育,室溫下可見典型的“雙眼皮”特征,即由LH2O、LCO2和VCO2三相組成(圖3a、3c、3d、3f),形態(tài)以負晶形或半自形負晶型、橢圓形、多邊形為主,少數(shù)為不規(guī)則狀,常獨立自由分布或與Type AⅡ型包裹體相伴生產出,一般為原生包裹體。包裹體長軸3~12μm之間,多以4~8μm為主,其中CO2相部分(LCO2+VCO2)占體積分數(shù)為20%~80%,多在20%~40%之間。
圖3 栗木礦區(qū)流體包裹體類型Fig.3 Different fluid inclusion types of Limu orefielda-LM14云英巖石英H2O-NaCl-CO2型包裹體;b-LM14-14花崗巖石英純CO2型包裹體;c-LM14-14花崗巖石英H2O-NaCl-CO2型包裹體;d-LM15石英脈石英H2O-NaCl-CO2型和兩相H2O-NaCl型包裹體;e-LM15石英脈石英兩相H2O-NaCl型包裹體和單相鹽水包裹體;f-LM16螢石H2O-NaCl-CO2型包裹體a-LM14 H2O-NaCl-CO2 type fluid inclusion in quartz of greisen; b-LM14-14 Pure CO2 type fluid inclusions in quartz of granite; c-LM14-14 H2O-NaCl-CO2 type fluid inclusion in quartz of granite; d-LM15 H2O-NaCl-CO2 type and two phases H2O-NaCl type fluid inclusions in quartz of quartz vein; e-LM15 one phase and two phases H2O-NaCl type fluid inclusion in quartz of quartz vein; f-LM16 H2O-NaCl-CO2 type fluid inclusion in fluorite
(3)(Type C)純CO2型包裹體
該類型包裹體在鎢錫鈮鉭礦化花崗巖石英中可見,由LCO2和VCO2兩相組成,形態(tài)以半自形負晶型、四邊形、多邊形為主,呈小群狀、自由狀分布。包裹體長軸2~32μm,多以4~10μm為主,VCO2占體積分數(shù)為20%~80%,多在30%~55%之間。在室溫(20℃)下通過顯微鏡觀察,呈單液相,在降溫過程中出現(xiàn)氣相CO2,形態(tài)與Type AⅡ型包裹體較為相似,但其顏色較深(圖3b)。
3.2 流體包裹體測溫數(shù)據
(1)H2O-NaCl型包裹體
對采自水溪廟礦床鎢錫鈮鉭礦化花崗巖、云英巖、含鎢錫石英脈以及螢石脈4件樣品和金竹源礦床鎢錫鈮鉭礦化花崗巖6件樣品中的兩相H2O-NaCl型包裹體進行顯微測溫(結果如表1)。
表1 兩相H2O-NaCl型包裹體參數(shù)
續(xù)表1
Continued Table 1
樣品編號礦石類型包裹體特征測試數(shù)目初熔溫度(Tfm)冰點溫度(Tm)均一溫度(Th)鹽度(NaCleq)密度(ρ)礦物氣液比%大小μm個/℃/℃/℃%g/cm3LM14-12花崗巖石英13~553~1011-20.6~-21.0-5.7~-0.8156.1~294.21.39~8.810.756~0.976LM14-11花崗巖石英15~453.5~1617-20.8~-21.0-5.8~-1.7205.5~303.42.89~8.940.808~0.915LM13花崗巖石英18~324~86-20.8~-21.1-3.8~-1.5190.6~338.42.56~6.870.787~0.929LM14云英巖石英18~353~820-20.8~-20.7-7.8~-2.3119.2~341.53.85~11.480.783~0.988LM15石英脈石英15~252~820-20.5~-21.1-5.5~-0.1145.2~233.80.18~8.540.877~0.935LM16螢石脈螢石18~454~1024-20.6~-21.1-3.4~-0.4149.5~272.80.70~5.550.751~0.954
共獲得126個兩相H2O-NaCl型包裹體測溫數(shù)據。初熔溫度:-21.1~-20.5℃,冰點溫度:-7.8~-0.1℃,主要集中于-4.5~-2.4℃,均一溫度:119.2~341.5℃,主要集中于181.9~258.8℃(如圖4a),鹽度w(NaCleq)為0.18%~8.94%,主要集中于4.01%~6.87%(如圖4b),密度0.690~0.988 g/cm3。鹽度w(NaCleq)可通過H2O-NaCl體系鹽度-冰點公式(Halletal.,1998)W=0.00+1.78Tm-0.0442Tm2+0.000557Tm3獲得,其中W為NaCl的重量百分數(shù),Tm為冰點溫度。
(2)H2O-NaCl-CO2型包裹體
對采自水溪廟礦床鎢錫鈮鉭礦化花崗巖、云英巖、含鎢錫石英脈以及螢石脈4件樣品和金竹源礦床鎢錫鈮鉭礦化花崗巖6件樣品中的H2O-NaCl-CO2型包裹體進行顯微測溫(結果如表2)。共獲得76個H2O-NaCl-CO2型包裹體測溫數(shù)據。初熔溫度:-61.3~-54.5℃,籠形物溫度:2.6~9.9℃,主要集中于7.2~9.9℃,CO2相均一到VCO2的部分均一溫度:21.1~28.1℃;CO2相均一到LCO2的部分均一溫度:18.9~29.8℃,完全均一溫度范圍為178.5~331.1℃,主要集中在兩個溫度段,分別為高-中溫段,溫度范圍為265.3~315.5℃,中-低溫段,溫度范圍為202.3~264.1℃(如圖5a)。包裹體鹽度w(NaCleq)為0.21%~11.84%,主要集中在0.21%~5.05%(如圖5b)。CO2相密度為0.601~0.777 g/cm3,鹽水密度為0.685~0.934g/cm3,H2O-NaCl-CO2型包裹體密度為0.678~0.886g/cm3。其中,鹽度w(NaCleq)由Roedder(1984)公式:w(NaCleq)=15.52022-1.02342·T-0.05286·T2計算獲得,CO2相密度可查純CO2氣-液均一溫度-密度參數(shù)值表(劉斌等,1999)獲得,鹽水密度可根據H2O-NaCl體系T-ρ相圖(盧煥章等,2004)而得,H2O-NaCl-CO2型包裹體密度,由劉斌等(1999)公式:ρ=φCO2·ρCO2+(1-φCO2)·ρaq計算獲得,公式中ρ為流體總密度,ρCO2和ρaq分別為CO2密度和鹽水密度,φCO2為CO2氣-液均一時CO2相的充填度。
(3)純CO2型包裹體
在采自水溪廟礦床鎢錫鈮鉭礦化花崗巖1件樣品和金竹源礦床鎢錫鈮鉭礦化花崗巖4件樣品石英中發(fā)現(xiàn)少量純CO2型包裹體,顯微測試過程中,CO2相的均一溫度為4.4~28.8℃,主要集中于22.1~28.8℃(如圖6),密度為0.635~0.892/cm3。
圖5 H2O-NaCl-CO2型包裹體均一溫度和鹽度直方圖Fig. 5 Histograms of homogenization temperatures and salinities of H2O-NaCl-CO2 type fluid inclusionsa-均一溫度-頻率直方圖;b-鹽度-頻率直方圖a-histogram of homogenization temperatures; b-histogram of salinities
圖6 純CO2型包裹體均一溫度-頻率直方圖Fig.6 Histogram of homogenization temperatures of pure CO2 type fluid inclusions
通過對栗木礦區(qū)不同階段流體包裹體觀察以及顯微測溫研究,發(fā)現(xiàn)流體包裹體有H2O-NaCl型(Type AⅠ、Type AⅡ)、H2O-NaCl-CO2型包裹體(Type B)和純CO2型包裹體(Type C),其中兩相H2O-NaCl型包裹體均一溫度主要為181.9~258.8℃,流體鹽度w(NaCleq)主要為4.01%~6.87%,流體密度0.690~0.988g/cm3。H2O-NaCl-CO2型包裹體均一溫度范圍為178.5~331.1℃,大致集中在兩個溫度段,其中花崗巖石英和云英巖石英主要集中于高-中溫段,溫度范圍為265.3~315.5℃;石英脈石英和螢石主要集中于中-低溫階段,溫度范圍為202.3~264.1℃,流體鹽度w(NaCleq)主要為0.21%~5.05%,流體密度0.678~0.886g/cm3。
由上可見,栗木礦區(qū)鈉長石化-鈮鉭礦化階段和云英巖化-錫礦化階段成礦流體溫度主要集中在高-中溫段,錫石-黑鎢礦-白鎢礦-長石-石英階段和螢石-鋰云母-方解石階段成礦流體溫度主要集中在中-低溫段,成礦流體具有低鹽度、低密度的特征。
石英單礦物挑選在廣西大學資源與冶金學院完成,樣品氫、氧同位素測試在核工業(yè)北京地質研究院地質分析測試研究中心完成,使用儀器為MAT-253質譜儀。首先將所有樣品進行粉碎、粗選、清洗,在顯微鏡下選取40~60目石英單礦物,使其純度達到99%以上。氫同位素分析采用鋅還原法測定,在低溫下烘干去除吸附水和次生包裹體,加熱至600℃從樣品中提取原生流體包裹體的水,然后用鋅置換出水中的氫并對H2進行質譜分析;氧同位素采用五氟化溴法測定,在500~680℃的真空條件下使BrF5與石英反應,對產生的O2進行質譜分析。氫同位素的分析精度為±1%,氧同位素的分析精度為±0.2%。在本次研究測試的10件石英樣品氫氧同位素組成中,金竹源礦床鎢錫鈮鉭礦化花崗巖石英δD值-73.6‰~-62.8‰,δ18OV-SMOW值為7.5‰~8.9‰;水溪廟礦床鎢錫鈮鉭礦化花崗巖石英δD值為-73.8‰~-58.3‰,δ18OV-SMOW值為11.0‰~13.2‰;水溪廟礦床含鎢錫石英脈石英δD值為-75.3‰~-56.6‰,δ18OV-SMOW值為11.8‰~14.1‰(見表3)。流體的氫同位素為其寄主礦物石英的氫同位素,氧同位素需根據石英的氧同位素和其所屬成礦階段的成礦溫度進行計算。可近似取各成礦階段的包裹體平均均一溫度進行計算,根據李勝虎等(2015a)所測金竹源、水溪廟花崗巖固相初熔溫度取580℃,故T取853K,本次包裹體測溫獲得石英脈石英流體包裹體總體均一溫度平均值為237℃,故T取480K。
根據200~500℃范圍石英-水體系氧同位素分餾系數(shù)103lnα石英-水=3.38×106T-2-3.40(Clayton,1972),計算出含鎢錫石英脈中與石英達到同位素分餾平衡的流體δ18OH2O值:
δ18O水-SMOW=δ18OV-SMOW-103lnα石英-水=δ18OV-SMOW-3.38×106T-2+3.40
根據500~750℃范圍石英-水體系氧同位素分餾系數(shù)103lnα石英-水=2.51×106T-2-1.95(Clayton,1972),計算出鎢錫鈮鉭礦化花崗巖中與石英達到同位素分餾平衡的流體δ18OH2O值:δ18O水-SMOW=δ18OV-SMOW-103lnα石英-水=δ18OV-SMOW-2.51×106T-2+1.95
式中,δ18O水- SMOW為與石英達到同位素分餾平衡的流體δ18OH2O值,δ18OV-SMOW為根據標準平均大洋水測得的石英δ18OH2O值,T為氧同位素平衡溫度(K)。由此求得平衡流體的δ18OH2O值,金竹源礦床鎢錫鈮鉭礦化花崗巖δ18OH2O值為6.00‰~7.40‰;水溪廟礦床鎢錫鈮鉭礦化花崗巖δ18OH2O值為9.50‰~11.70‰,含鎢錫石英脈δ18OH2O值為2.20‰~4.50‰。
表3 栗木礦區(qū)不同礦床氫氧同位素組成
Table 3 Hydrogen and oxygen isotope components of different deposits in Limu orefield
5.1 成礦流體特征
栗木礦區(qū)流體包裹體研究表明,區(qū)內不同成礦階段發(fā)育有H2O-NaCl-CO2型包裹體,其CO2相體積分數(shù)介于20%~80%,多在20%~40%之間,構成了一個連續(xù)的變化系列。與其共生的包裹體組合有兩相H2O-NaCl型包裹體,它們均為不同成礦階段的原生包裹體。不同程度的含有CO2組分是大多數(shù)鎢礦床成礦流體的普遍特征(王旭東等,2012)。前人對栗木礦區(qū)成礦流體特征的研究主要通過對兩相H2O-NaCl型包裹體溫度、鹽度以及密度三者之間的關系進行分析(梁玲慧等,2012;李勝虎等,2015a),本文對該礦區(qū)兩相H2O-NaCl型包裹體和H2O-NaCl-CO2型包裹體的特征進行對比,進一步對栗木礦區(qū)成礦流體進行探討。根據均一溫度與鹽度關系可知(如圖7a、7b),在栗木礦區(qū)鎢錫鈮鉭礦化花崗巖-云英巖-含鎢錫石英脈-螢石脈不同巖性階段的兩相H2O-NaCl型包裹體,隨著均一溫度的變化,鹽度變化范圍不大,而H2O-NaCl-CO2型包裹體隨著均一溫度的變化,鹽度變化范圍較大。在長英質巖漿中CO2的溶解度低于H2O和Cl,因此在含CO2的巖漿中最先出溶的是低鹽度富CO2的流體,其次是鹽度較高的水溶液(冷成彪等,2009),推測率先出溶富CO2流體時,由于溫度和壓力的降低,使得在較高壓力和溫度條件下溶解于流體中CO2相分離,隨著CO2的不斷外逸,導致了流體性質的不穩(wěn)定,引發(fā)了礦液的“沸騰”作用,引起殘余流體較大的鹽度變化,在此過程中較多純CO2型包裹體、H2O-NaCl-CO2型包裹體被捕獲;而后富H2O和Cl的流體性質較為穩(wěn)定,大量兩相H2O-NaCl型包裹體被捕獲,從而鹽度變化較小,較為集中。
圖7 兩相H2O-NaCl型和H2O-NaCl-CO2型包裹體均一溫度-鹽度圖Fig.7 Homogeneous temperatures-salinities diagram of two-phase H2O-NaCl type and H2O-NaCl-CO2 type fluid inclusionsa-兩相H2O-NaCl型包裹體均一溫度-鹽度圖;b-H2O-NaCl-CO2型包裹體均一溫度-鹽度圖a-homogeneous temperatures-salinities diagram of two phases H2O-NaCl type fluid inclusions; b-homogeneous temperatures-salinities di-agram of H2O-NaCl-CO2 type fluid inclusions
根據均一溫度與密度關系可知(如圖8a、8b),鎢錫鈮鉭礦化花崗巖-云英巖-含鎢錫石英脈-螢石脈不同巖性階段的兩相H2O-NaCl型包裹體和H2O-NaCl-CO2型包裹體均表現(xiàn)出隨著溫度降低,流體密度逐漸增大的特點,呈明顯的負相關性,其中鎢錫鈮鉭礦化花崗巖階段均一溫度較高,密度較低,云英巖階段均一溫度、密度變化范圍較大,而含鎢錫石英脈和螢石脈階段均一溫較低,密度較高。表明了成礦流體在不同成礦階段中等壓降溫,是一個連續(xù)演變的過程。
5.2 成礦流體來源
圖8 兩相H2O-NaCl型和H2O-NaCl-CO2型包裹體均一溫度-密度圖Fig.8 Homogeneous temperatures-densities diagram of two-phase H2O-NaCl type and H2O-NaCl-CO2 type fluid inclusionsa-兩相H2O-NaCl型包裹體均一溫度-密度圖;b-H2O-NaCl-CO2型包裹體均一溫度-密度圖a-Homogeneous temperatures-densities diagram of two phases H2O-NaCl type fluid inclusions; b-Homogeneous temperatures-densities di-agram of H2O-NaCl-CO2 type fluid inclusions
華南富鉭花崗巖全巖和石英的18O值絕大多數(shù)均在10‰以上,如江西宜春414鈮鉭礦花崗巖晚階段δ18O全巖值為9.3‰~14.9‰(林德松,1996),本次金竹源礦化花崗巖δ18OV-SMOW值為7.5‰~8.9‰,水溪廟礦化花崗巖δ18OV-SMOW值為11.0‰~13.2‰,根據δ18O全巖-δ18O石英=1.2‰(張理剛,1985),可知金竹源礦化花崗巖δ18O全巖值為8.7‰~10.1‰,水溪廟礦化花崗巖δ18O全巖值為12.2‰~14.4‰。根據Taylor(1968)花崗巖δ18O全巖值大于10‰的屬于高18O花崗巖,與地殼泥沙質巖石熔融作用有關,說明巖石高δ18O值,不是與高δ18O的圍巖發(fā)生同位素交換,或巖體結晶后低溫蝕變引起的,而是源區(qū)物質富δ18O造成的??梢哉J為栗木花崗巖為高18O花崗巖,即S型花崗巖(尹觀,2009),與前人的認識一致(Xuetal.,1992;朱金初等,1996;林德松,1996;Zhuetal.,2001;曹瑞欣,2009;張懷峰等,2013;張懷峰等,2014)。
通過本次對栗木礦區(qū)氫氧同位素分析,并結合前人研究結果(林德松,1996;謝世業(yè),1988),將所獲得的δD值和平衡流體δ18OH2O值投入δD-δ18OH2O圖解中(如圖9),可以看出金竹源礦化花崗巖氫氧同位素投點均落于正常巖漿水范圍(Taylor,1974),水溪廟礦化花崗巖氫氧同位素投點δ18OH2O值稍高于正常巖漿水范圍,屬于張理剛(1985)總結的鎢錫系列花崗巖初始混合巖漿水范圍,表明栗木礦區(qū)鎢錫鈮鉭礦化花崗巖成礦流體來源于巖漿水;水溪廟礦化石英脈氫氧同位素投點有向左“漂移”的趨勢,靠近大氣降水線,落于巖漿水和大氣降水之間,顯示成礦流體可能來源于巖漿水和大氣降水的混合流體。
從區(qū)域地質背景和礦床地質特征可知,栗木礦區(qū)成礦作用與花崗巖關系密切。而石英脈型礦體溫度較花崗巖型礦體溫度低,并且從礦化花崗巖向含礦石英脈,成礦流體中巖漿熱液成分減少,而大氣降水成分增加。
圖9 栗木礦區(qū)不同礦床氫氧同位素組成圖解(據Taylor,1974修改)Fig.9 Diagram of hydrogen and oxygen isotopic composition of different deposits of Limu orefield(modified from Taylor, 1974)1-金竹源鎢錫鈮鉭礦化花崗巖; 2-水溪廟鎢錫鈮鉭礦化花崗巖; 3-水溪廟含鎢錫石英脈1-W-Sn-Nb-Ta mineralized granite of Jinzhuyuan deposit; 2-W-Sn-Nb-Ta mineralized granite of Shuiximiao deposit; 3-W-Sn mineralized quartz vein of Shuiximiao deposit
5.3 成礦機制探討
中國的花崗巖類有關的熱液型鎢、錫、鉬、鉭、稀土等礦床的數(shù)量眾多,規(guī)模巨大,尤其在華南地區(qū),這些金屬的富集濃度之高、礦床之密集,是全球罕見的(翟裕生,2002)。其中栗木礦區(qū)鈮鉭礦化花崗巖頂部、邊部普遍發(fā)育似偉晶巖,巖漿在相對封閉的條件下,可能以液態(tài)不混溶分異的形式進行了充分演化(王聯(lián)魁等,1997;王艷麗等,2013),同時區(qū)內礦床的帶狀分布特點明顯,如水溪廟礦床,表明礦液有兩次相對獨立的活動(林德松,1996)。即成礦作用經歷了巖漿階段→巖漿-熱液階段→熱液階段,鈮鉭成礦主要發(fā)生在花崗巖結晶階段,形成花崗巖型礦,而鎢錫成礦主要發(fā)生在巖漿熱液階段,形成石英脈型礦。而本次栗木礦區(qū)流體包裹體和氫氧同位素研究表明,不同成礦階段成礦金屬元素主要沉淀成礦的方式不同。鈉長石化-鈮鉭礦化階段和云英巖化-錫礦化階段的流體成礦金屬元素沉淀主要是在印支期含礦巖漿上侵,在熱動力的驅動下,沿礦區(qū)的斷裂或裂隙發(fā)育低壓地帶運移,最先出溶的低鹽度富CO2的流體隨著溫度、壓力等條件的改變,CO2等揮發(fā)分逸出而導致“沸騰”作用(季根源,2014;代軍治,2015),使得殘余流體濃度升高,甚至瞬時過飽和,同時含礦流體的pH、Eh等條件發(fā)生改變,使得含礦流體中的金屬絡合物分解并重新結合,在巖漿巖頂部、邊部沉淀形成浸染狀、團斑狀花崗巖型鎢錫鈮鉭礦。而錫石-黑鎢礦-白鎢礦-長石-石英階段的流體成礦金屬元素沉淀則主要由混合作用引起,即含鎢、錫的巖漿期后流體,在熱動力的驅動下,沿著圍巖裂隙向上運移,并與地表淺部下滲的大氣降水混合,在一定物理化學條件和構造有利地段,使得鎢、錫析出沉淀,形成內帶石英脈型鎢錫礦和外帶長石石英脈型鎢錫礦。
(1)栗木礦區(qū)原生流體包裹體有單相H2O-NaCl、兩相H2O-NaCl、H2O-NaCl-CO2和純CO2四種類型。
(2)礦區(qū)鈉長石化-鈮鉭礦化階段和云英巖化-錫礦化階段成礦流體溫度主要集中在高-中溫階段,錫石-黑鎢礦-白鎢礦-長石-石英階段和螢石-鋰云母-方解石階段成礦流體溫度主要集中在中-低溫階段,流體具有低鹽度,低密度的特征。從早階段到晚階段,流體密度隨溫度的降低而逐漸升高。
(3)栗木花崗巖δ18O全巖大于10‰,屬于高18O花崗巖,即S型花崗巖。
(4)水溪廟礦床含鎢錫石英脈氫氧同位素投點較鎢錫鈮鉭礦化花崗巖向大氣降水靠近,表明含鎢錫石英脈成礦流體來源于巖漿水和大氣降水的混合流體;而水溪廟、金竹源鎢錫鈮鉭礦化花崗巖氫氧同位素投點均落于巖漿水范圍,表明鎢錫鈮鉭礦化花崗巖成礦流體來源于巖漿水。
(5)礦區(qū)不同成礦階段成礦金屬元素沉淀成礦的方式不同,鈉長石化-鈮鉭礦化階段和云英巖化-錫礦化階段的流體成礦金屬元素沉淀主要是CO2等揮發(fā)分逸出而導致“沸騰”作用,從而引起金屬絡合物分解并重新組合。錫石-黑鎢礦-白鎢礦-長石-石英階段的流體成礦金屬元素沉淀則主要由混合作用所導致。
Cao Rui-xin. 2009. Research on the features and origin of Limu Shuiximiao mineralized granite,Guangxi autonomous region[D].Beijing: China University of Geosciences: 5-23(in Chinese with English abstract)
Clayton R N, O’Neil J R, Mayede T K. 1972. Oxygen isotope exchange between quartz and water[J]. Journal of Geophysical Research,77(17): 3057-3067
Dai Jun-zhi, Zhang Xi-she, Wang Peng,Wang Rui-ting, Li Jian-bin, Ren Tao. 2015.Features of ore-forming fluids, H-O-S isotopes and mineralization of the Lengshuigou Cu-Mo-Au deposit in Zashui County, South Qin Ling[J].Geology and Exploration, 51(1): 13-22(in Chinese with English abstract)
Deng Gui-an, Wu Ji-wei, Wang Shu-sheng, Lin De-song. 2012.Geological characteristics of Sangehuangniu granite-type tungsten-tin deposit in the Limu ore field[J].Mineral Resources and Geology,6(1): 1-6(in Chinese with English abstract)
Gan Xiao-chun, Zhu Jin-chu, Shen Wei-zhou.1992.The genesis of Shuiximiao rare metal granite Limu, Guangxi Autonomous Region[J]. Geology and Mineral Resources Research,7(2):35-45(in Chinese with English abstract)
Hall D L, Sterner S M, Bodnar R J. 1988.Freezing point depression of NaCl-KCl-H2O solutions [J]. Econ .Geol, 83: 197-202
Ji Gen-yuan, Dai Ta-gen, Yi Jin-jun, Jiang Ai-ling, Zhao Yang. 2014.Fluid inclusions and H-O isotope geochemistry in the Jinmo antimony deposit, Guangning Province, Vietnam[J].Geology and Exploration, 50(6): 1173-1180(in Chinese with English abstract)
Kang Zhi-qiang, Feng Zuo-hai, Yang Feng, Liao Jia-fei, Pan Hui-bin. 2012. SHRIMP zircon U-Pb age of the Limu granite in eastern Guilin,Guangxi[J].Geological Bulletin of China,31(8): 1306-1312(in Chinese with English abstract)
Leng Cheng-biao, Zhang Xing-chun, Wang Shou-xu, Qin Chao-jian, Wu Kong-wen, Ren Tao.2009.Advances of researches on the evolution of ore-forming fluids and vapor transport of metals in magmatic-hydrothermal systems[J]. Geological Review, 55(1): 100-112(in Chinese with English abstract)
Li Ren-ke, Pan Qi-yun.1994.Discovery history of Limu W-Sn rare metal mine in Gongcheng county of Guangxi[J]. Geology of Guangxi, 7(4): 85-88 (in Chinese with English abstract)
Li Sheng-hu, Li Jian-kang, Zhang De-hui, Wan Gui-long. 2015.The evolution of ore-forming fluid and its constrain to the ore-forming process in Limu Ta-Nb-Sn polymetallic ore deposit, Guangxi, China[J]. Acta Petrologica Sinica, 31(4): 954-965(in Chinese with English abstract)
Li Sheng-hu. 2015. Ore-forming mechanisms and prospecting models of typical granite type rare metal deposits in South China [D]. Beijing: China University of Geosciences: 30-160(in Chinese with English abstract)
Li Xiao-feng, Feng Zuo-hai, Xiao Rong, Song Ci-an, Yang Feng, Wang Cui-yun, Kang Zhi-qiang, Mao Wei. 2012. Spatial and temporal distributions and the geological setting of the W-Sn-Mo-Nb-Ta deposits at the northeast Guangxi,South China [J].Acta Geologica Sinica,86(11):1713-1725(in Chinese with English abstract)
Liang Ling-hui, Peng Zhen-an, Wang Ming, Zhang Fang, Liu Hu, Guo Teng-fei, Huang Dun-jie. 2012. Characteristics of mineralizing fluid inclusion in Sn-Nb-Ta polymetallic deposit in Limu of Guangxi [J]. Mineral Resources and Geology, 26(6):502-510(in Chinese with English abstract)
Liang Ling-hui, Peng Zhen-an, Wang Ming,NAGO Keisuke,Cai Ming-hai,Huang Dun-jie,Guo Teng-fei,Liu Hu,Cheng Liu.2013.Noble gas isotopic tracing of ore-forming fluids in Limu tin-niobium-tantalum deposit [J].Mineral Deposits,32(2):397-404(in Chinese with English abstract)
Lin De-song, Wang Kai-xuan.1987.The mineralization characteristics of granite-type tin deposit in Limu orefield[J]. Mineral Resources and Geology,1(2):1-9 (in Chinese)
Lin De-song.1996.Tantalum-rich granite type deposits in south China[M]. Beijing: Geological Publishing House:71-113(in Chinese with English abstract)
Liu Bin,Shen Kun.1999.Fluid Inclusion Thermodynamics[M].Beijing:Geological Publishing House:1-140(in Chinese with English abstract)
Lou Feng,Wu Jing,Chen Guo-hui.2014.LA-ICP-MS zircon U-Pb dating of Indosinian rock mass in Paoshuiling of Limu,Guangxi and its geological implications[J].Geological Bulletin of China,33(7):960-965(in Chinese with English abstract)
Lu Huan-zhang,Fan Hong-rui,Ni Pei,Ou Guang-xi,Shen Kun,Zhang Wen-huai.2004.Fluid Inclusions[M].Beijing:Geological Publishing House:11-274(in Chinese)
Ma Li-yan,Fu Jian-ming,Cheng Shun-bo,Lu You-yue,Xu De-ming,Chen Xi-qing.2013.SHRIMP U-Pb zircon dating and its significance of mineralized granite in Limu Sn-Nb-Ta ore-field,Guangxi,South China[J].Geology and Mineral Resources of South China,29(4):292-298(in Chinese with English abstract)
Qin Zong-guang,Deng Gui-an,Dong Ye-cai,Wu Kai-hua,Lin De-song.2011.Yucai granite-type tin-tungsten deposit in Limu orefield[J].Mineral Resources and Geology,25(1):1-8(in Chinese with English abstract)
Roedder E.1984.Fluid inclusions[J].Reviews in Mineralogy,12:25-35
Taylor H P.1968.The oxygen isotope geochemistry of igneous rocks[J].Contr.Mineral. and Petrol.,19:1-71
Taylor H P.1974.The application of oxygen and hydrogen isotope studies to problems of hydrothermal alteration and one deposition[J].Econ. Geol.,69:843-883
Wang Lian-kui,Wang Hui-fen,Huang Zhi-long.1997.Discovery of the three end-member’s components of Li-F granite rock and its liquid-state separation origin[J].Geology and Exploration,33(3):11-20(in Chinese with English abstract)
Wang Xu-dong,Ni Pei,Yuan Shun-Da,Wu Sheng-hua.2012.Fluid inclusion studies of the Huangsha quartz-vein type tungsten deposit,Jiangxi Province [J] .Acta Petrologica Sinica,28(1):122-132(in Chinese with English abstract)
Wang Yan-li,Peng Qi-ming,Zhu Xin-you,Cheng Xi-yin,Fu Qi-bin,Yang Yi.2013.Liquid immiscibility of granite magma and its relationship with the mineralization in the Limu Sn-W-Nb-Ta ore deposit,Guangxi Province[J].Geology and Exploration, 49(6):1046-1055(in Chinese with English abstract)
Xia Wei-hua,Chen Zi-ying.1984.The discovery of melt inclusions in topaz and quartz and its significance to genesis of Ta-Nb granites in Southern China[J].Earth Scicence-Journal of Wuhan College of Geology,25(2):79-83(in Chinese with English abstract)
Xie Shi-ye.1988.Geological and geochemical characteristics and study on metallogenic mechanism of Limu granite-type tin deposit,Guangxi [D].Institute of mineral geology China of National Nonferrous Metals Industry Corporation (in Chinese)
Xu Qi-dong, Xia Wei-hua.1992.Petrogenetic peculiarities of rare-metal granite of Limu,Guangxi[J].Journal of China University of Geoscience,3(1):63-72
Yang-Feng,Li Xiao-feng,Feng Zuo-hai, Bai Yan-ping. 2009.40Ar/39Ar dating of muscovite from greisenized granite and geological[J].Journal of Guilin University of Technology, 29(1):21-24(in Chinese with English abstract)
Yao Jing-qi,Li Hui. 2008.Geochemical zoning model and ore-search assessment indicators of Limu Sn-Nb-Ta ore deposit, Guangxi[J]. Acta Mineralogical Sinica,28(2):221-226(in Chinese with English abstract)
Yin Guan,Ni Shi-jun.2009.Isotope Geochemistry [M].Beijing: Geological Publishing House:3-186(in Chinese with English abstract)
Zhai Yu-sheng.2002.Some features of regional metallogeny of China[J].Geology and Exploration,38(5):1-4 (in Chinese with English abstract)
Zhang Huai-feng,Lu Jian-jun,Wang Ru-cheng,Zhang Rong-qing.2013.Confirmation of Indosinian age of the Niulanling granite from Limu orefield[J].Geological Journal of China Universities,19(2):220-232(in Chinese with English abstract)
Zhang Huai-feng,Lu Jian-jun,Wang Ru-cheng,Ma Dong-sheng,Zhu Jin-chu,Zhang Rong-qing.2014.Petrogenesis of the concealed Daqiling intrusion,Guangxi Province and its tectonic significance:Constraints from geochemistry,ziron U-Pb dating and Nd-Hf isotopic compositions[J].Science China:Earth Science 44(5):901-918(in Chinese with English abstract)
Zhang Li-gang.1985.The application of the stable isotope to geology[M].Xi’an:Shanxi Science and Technology Publishing House:1-174(in Chinese with English abstract)
Zhang Ling,Lin De-song.2004.Current situation of rare metal resources in China[J].Geology and Exploration,40(1):26-30(in Chinese with English abstract)
Zhu Jin-chu,Li Ren-ke,Zhou Feng-ying,Wang Ru-cheng,Xiong Xiao-lin,Xu Hong-zhong.1996.Genesis of asymmetrically layered pegmatite-aplite dykes of Shuiximiao mine, Limu district, Guangxi[J]. Geochimica, 25(1): 1-9(in Chinese with English abstract)
Zhu Jin-chu, Li Ren-ke, Xiong Xiao-lin, Zhou Feng-ying, Huang Xiao-long.2001.Topaz-albilte granites and rare-metal mineralization in the Limu district, Guangxi Province, Southeast China[J].Mineralium Deposita,36:393-405
[附中文參考文獻]
曹瑞欣.2009.廣西栗木水溪廟礦化花崗巖特征及巖體成因研究[D].北京:中國地質大學:5-23
代軍治,張西社,王 鵬,王瑞廷,李劍斌,任 濤.2015.南秦嶺柞水縣冷水溝銅鉬金礦床成礦流體、H-O-S同位素特征及成礦作用[J].地質與勘探, 51(1): 13-22
鄧貴安,吳繼煒,汪恕生,林德松.2012.栗木礦田三個黃?;◢弾r型鎢錫礦床地質特征[J].礦產與地質,6(1):1-6
甘曉春,朱金初,沈渭洲.1992.廣西栗木水溪廟稀有金屬花崗巖成因[J].地質找礦論叢,7(2):35-45
季根源,戴塔根,易錦俊,姜愛玲,趙 旸. 2014. 越南廣寧省晉磨銻礦床流體包裹體和氫氧同位素地球化學研究[J].地質與勘探,50(6):1173-1180
康志強,馮佐海,楊 鋒,廖家飛,潘會彬.2012.廣西桂林地區(qū)東部栗木花崗巖體SHRIMP鋯石U-Pb年齡[J].地質通報,31(8):1306-1312
冷成彪,張興春,王守旭,秦朝建,吳孔文,任 濤.2009.巖漿-熱液體系成礦流體演化及其金屬元素氣相遷移研究進展[J].地質論評,55(1):100-112
李人科,潘其云.1994.廣西恭城栗木鎢錫稀有金屬礦區(qū)發(fā)現(xiàn)史[J].廣西地質,7(4):85-88
李勝虎,李建康,張德會,萬貴龍.2015.廣西栗木鉭鈮錫多金屬礦床的成礦流體演化及其對成礦過程的制約[J]. 巖石學報,31(4):954-965
李勝虎.2015.華南典型花崗巖型稀有金屬礦床的成礦機制與找礦模式研究[D].北京:中國地質大學:30-160
李曉峰,馮佐海,肖 榮,宋慈安,楊 鋒,王翠云,康志強,毛 偉.2012.桂東北鎢錫稀有金屬礦床的成礦類型、成礦時代及其地質背景[J].地質學報,86(11):1713-1725
梁玲慧,彭振安,汪 明,張芳,劉 虎,郭騰飛,黃敦杰.2012.廣西栗木錫鈮鉭多金屬礦床成礦流體包裹體特征[J].礦產與地質,26(6):502-510
梁玲慧,彭振安,汪 明,長尾敬介,蔡明海,黃敦杰,郭騰飛,劉 虎,程 柳.2013.廣西栗木錫鈮鉭礦田成礦物質來源的惰性氣體同位素示蹤[J].礦床地質,32(2):397-404
林德松,王開選.1987.栗木礦田花崗巖型錫礦床成礦特征[J].礦產與地質,1(2):1-9
林德松.1996.華南富鉭花崗巖礦床[M].北京:地質出版社:71-113
劉 斌,沈 昆.1999.流體包裹體熱力學[M].北京:地質出版社:1-140婁 峰,伍 靜,陳國輝.2014.廣西栗木泡水嶺印支期巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡及其意義[J].地質通報,33(7):960-965.
盧煥章,范宏瑞,倪 培,歐光習,沈 昆,張文淮.2004.流體包裹體[M].北京:科學出版社:11-274
馬麗艷,付建明,程順波,盧友月,徐德明,陳希清.2013.廣西栗木錫鈮鉭礦田礦化花崗巖鋯石SHRIMP U-Pb定年及其意義[J].華南地質與礦產,29(4):292-298
覃宗光,鄧貴安,董業(yè)才,吳開華,林德松.2011.栗木礦田魚菜花崗巖型錫鎢礦床[J].礦產與地質,25(1):1-8
王聯(lián)魁,王慧芬,黃智龍.1997.鋰氟花崗質巖石三段元組分的發(fā)現(xiàn)及其液態(tài)分離成因[J].地質與勘探,33(3):11-20
王旭東,倪培,袁順達,吳勝華.2012.江西黃沙石英脈型鎢礦床流體包裹體研究[J].巖石學報,28(1):122-132
王艷麗,彭齊鳴,祝新友,程細音,傅其斌,楊 毅.2013.廣西栗木鎢錫鈮鉭礦床巖漿液態(tài)不混溶作用及其礦化的關系[J].地質與勘探,49(6):1046-1055
夏衛(wèi)華,陳紫英.1984.黃玉、石英中熔漿包裹體的發(fā)現(xiàn)及其在華南鉭鈮花崗巖成因上的意義[J].地球科學-武漢地質學院學報,25(2):79-83
謝世業(yè).1988.廣西栗木花崗巖型錫礦床地質地球化學特征及成礦機理研究[D].中國有色金屬工業(yè)總公司礦產地質研究院.
楊 鋒,李曉峰,馮佐海,白艷萍.2009.栗木錫礦云英巖化花崗巖白云母40Ar/39Ar年齡及其地質意義[J].桂林工學院學報,29(1):21-24
姚錦其,李 惠.2008.廣西栗木錫鈮鉭礦床地球化學分帶模型與找礦評價標志[J].礦物學報,28(2):221-226
尹 觀,倪師軍.2009.同位素地球化學[M].北京:地質出版社:3-186
翟裕生.2002.中國區(qū)域成礦特征探討[J].地質與勘探,38(5):1-4
張懷峰,陸建軍,王汝成,章榮清.2013.廣西栗木礦區(qū)牛欄嶺巖體印支期年齡的厘定及其地質意義[J].高校地質學報,19(2):220-232
張懷峰,陸建軍,王汝成,馬東升,朱金初,章榮清.2014.廣西栗木大岐嶺隱伏花崗巖的成因及其構造意義:巖石地球化學、鋯石U-Pb年代學和Nd-Hf同位素制約[J].中國科學:地球科學,44(5):901-918
張理剛.1985.穩(wěn)定同位素在地質科學中的應用[M].西安:陜西科技技術出版社:1-174
張 玲,林德松.2004.我國稀有金屬資源現(xiàn)狀分析[J].地質與勘探,40(1):26-30
朱金初,李人科,周鳳英,王汝成,熊小林,許紅忠.1996.廣西栗木水溪廟不對稱層狀偉晶巖-細晶巖巖脈的成因討論[J].地球化學,25(1):1-9
Study on Fluid Inclusions and H-O Isotope of the Limu Tungsten-Tin-Niobium-Tantalum Orefield in Guangxi
LIU Xiang, PENG Zhen-an, PANG Wen-cong, CAO Jiang-shuai, ZHANG Wen-bing, LI Qiang, XUE Yan-ping, WEI Gan-hua
(CollegeofResourcesandMetallurgy,GuangxiUniversity,Nanning,Guangxi530004)
This study focused on fluid inclusions trapped in quartz from the Jinzhuyuan and Shuiximiao deposits in the Limu orefield of Guangxi. These inclusions can be divided into H2O-NaCl type and H2O-NaCl-CO2type. Microthermometric results show that the H2O-NaCl type primary fluid inclusions have a homogeneous temperature range of 181.9~258.8℃ and salinity of 4.01%~6.87%NaCleq with density in the range of 0.690~0.988 g/cm3. In contrast, the H2O-NaCl-CO2type fluid inclusions have a homogeneous temperature range of 178.5~331.1℃, which are mainly concentrated in two stages: the hyperthermal-mesothermal stage with temperature range of 265.3~315.5℃ and the mesothermal-hypothermal stage with temperature range of 202.3~264.1℃. Their salinity concentrates in 0.21%~5.05% NaCleq with density 0.678~0.886g/cm3. In summary, the ore-forming fluids of the Limu orefield can be divided into two stages, both having low salinity and low density. The hydrogen and oxygen isotope indicates thatδD,δ18OV-SMOWandδ18OH2O of quartz in the W-Sn-Nb-Ta mineralized granite of the Jinzhuyuan deposit are -73.6‰~-62.8‰, 7.5‰~8.9‰ and 6.00‰~7.40 ‰, respectively. Those of quartz in the W-Sn-Nb-Ta mineralized granite of the Shuiximiao deposit are -73.8‰~-58.3‰, 11.0‰~13.2‰ and 9.50‰~11.70 ‰, respectively. Those of quartz in the W-Sn mineralized quartz vein of Shuiximiao deposit are -75.3‰~-56.6‰, 11.8‰~14.1‰ and 2.20‰~4.50‰, respectively. In the Limu orefield, the source of ore-forming fluids of W-Sn-Nb-Ta mineralized granite is magmatic water, while the ore-forming fluids of W-Sn mineralized quartz veins originate from the mixture of magmatic water and atmospheric water.
W-Sn-Nb-Ta deposit, fluid inclusions, hydrogen and oxygen isotope, Limu, Guangxi
2016-06-05;[修改日期]2016-08-20;[責任編輯]郝情情。
廣西鎢鉬典型礦床專題研究、廣西壯族自治區(qū)鎢鉬成礦規(guī)律研究(桂財建函【2015】118號)。
劉 翔(1991年-),男,碩士研究生,研究方向:成礦規(guī)律與成礦預測。E-mail:LiuX_600@163.com。
彭振安(1961年-),男,教授,礦床地質學。E-mail:1115693789@qq.com。
P597.2;P618.44;P618.67;P618.79;P618.86
A
0495-5331(2016)06-1016-13