2016年04月08日 星期五

研究亮点

杨志明研究组–Econ Geol: 云南普朗超大型斑岩Cu–Au矿床地质特征与成因

来源:地调局地质所 作者:科技处 发布时间:2019-06-11
 

经典的斑岩铜矿理论认为,矿床热液蚀变呈同心环状分带,中心为钾硅酸盐化,向外过渡为绢英岩化,最外围为青磐岩化;Cu矿化主要与钾硅酸盐化蚀变有关。然而,最近随着绢英岩化为Cu主成矿阶段的斑岩铜矿床的相继报道,关于斑岩铜矿床中Cu矿化阶段及沉淀机制引起了较多争议。

针对以上问题,研究组选取云南普朗超大型斑岩Cu-Au矿床为对象开展了详细的典型解剖。通过对普朗矿区内南普朗(占总储量~96%)、东普朗(~2%)和北普朗(~2%)三个矿化中心详细的侵入体岩相学和年代学及演化序列的精细厘定、热液蚀变-矿化及脉体的特征和空间分布及共生关系等的详细调查及对比梳理,取得了以下重要进展及发现:

1)查明了矿区岩浆岩侵位序列,限定了岩浆作用和矿化时限,建立了岩浆作用与蚀变及矿化的成因关联。在矿区识别出细粒石英闪长岩和闪长玢岩两套尚未报道的岩体,并基于不同岩体的侵入接触关系,恢复了普朗矿区的岩浆侵位序列:由早到晚依次为细粒石英闪长岩、粗粒石英闪长岩、石英二长岩和闪长玢岩,四套岩体均形成于216 ± 2 Ma之前。通过不同侵入体内的蚀变及矿化发育及分布情况(1),确定石英二长岩为成矿岩体;辉钼矿高精度ID–NTIMS定年结果揭示Cu矿化主要发生在216.54 ± 0.87 Ma216.13 ± 0.86 Ma之间。

 

   

                        图普朗矿区蚀变、脉体与复式岩体侵入历史时空图

 
     (2)查明了矿区主要的蚀变与矿化类型,精细厘定了矿区热液脉体特征、分布、演化序列及其与蚀变的共生关系,最终建立了矿床的蚀变与矿化分带模式。研究揭示普朗矿区发育钾硅酸盐化、绿帘石-绿泥石化、绿泥石-伊利石化、石英-伊利石化和泥化5种蚀变类型,以及相伴产出的16种脉体(1)。另外发现,普朗矿区绿帘石-绿泥石化在矿床外围和中心均有发育,且强烈叠加在矿床中心的钾硅酸盐化之上(2);同时,矿区Cu矿化主要(~90%)发生在绿帘石-绿泥石化而非钾硅酸盐化阶段(3)。这与经典的斑岩铜矿床蚀变与矿化分带模型不同,与世界范围内的其它斑岩铜矿床也存在显著差异。
 
   

                                        2   普朗矿区蚀变分带图

 

     

                              图普朗矿区绿帘石-绿泥石化蚀变及相关脉体

  

  (3)揭示了矿区内三个矿化中心的成因联系,并提出了绿帘石-绿泥石化在矿区广泛发育且具有Cu矿化的可能成因。通过矿区三个矿化中心岩体侵位序列、构造系统、蚀变和矿化及脉体发育情况的系统对比,提出南普朗和北普朗是两个独立的铜金矿化斑岩系统,而东普朗则是南普朗岩浆热液系统的远端产物。同时,提出普朗矿床外围和中心均发育绿帘石-绿泥石化且铜矿化与之密切相关的两种可能成因:(A)矿区附近存在另一个斑岩铜矿床,来自该矿床的流体将绿帘石-绿泥石化叠加在所研究矿区先存的钾硅酸盐化及相关的 Cu 矿化之上;(B)伴随热液活动的减弱,富CaMg的绿帘石-绿泥石化阶段流体发生垮塌回撤回钾硅酸盐化的矿床中心。

普朗的本次研究工作,揭示斑岩Cu矿系统中绿帘石-绿泥石等蚀变矿物组合所代表的青磐岩化,并非总产在矿区外围且与矿化无关,因为流体性质、流动路径和/或围岩条件发生异常变化,完全可以在矿化中心产出且与矿化有关,这在矿床勘查中应高度重视。本次研究还揭示,斑岩铜矿中的Cu可以在钾硅酸盐化阶段形成,但也可以在晚期蚀变阶段沉淀(如绿帘石-绿泥石化、绿泥石-绢云母化),Cu主要沉淀于早期钾硅酸盐化阶段的经典观点需要重新审视。 

上述研究成果近期发表在国际矿床学权威期刊Economic Geology上(Cao, K., Yang, Z.M.*, Mavrogenes, J., White, N.C., Xu, J.F., Li, Y., Li, W.K., 2019. Geology and genesis of the giant Pulang porphyry Cu–Au district, Yunnan, SW China. Economic Geology, 114 (2): 275-301)。博士生曹康为第一作者,杨志明研究员为通讯作者。 

 

原文链接:https://doi.org/10.5382/econgeo.2019.4631