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赣东北朱溪矿床W-Cu共生机制:来自成矿流体的约束

批准号:
42102110
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
袁璐璐
依托单位:
学科分类:
矿床学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
袁璐璐

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
钨、铜元素具有不同的地球化学性质和成矿物质来源,理论上很难共生成矿。然而,一系列大型、超大型W-Cu共生矽卡岩型矿床的相继发现,表明钨铜共生成矿现象普遍存在。但相同条件下钨、铜元素共生成矿机制尚不清楚,是亟待解决的关键科学问题。近年来,在江西发现世界级超大型朱溪矽卡岩型钨铜多金属矿床,钨金属量344万吨,铜金属量10万吨。该矿床矿体类型主要为钨铜矿体、钨矿体和铜矿体,是研究钨、铜元素共生成矿机制的理想对象。本申请拟以朱溪矽卡岩型钨铜矿体为主要研究对象,以成矿流体特征为切入点,以矿物原位微区同位素和微量元素分析、显微测温和包裹体原位成分分析为主要研究方法,开展W-Cu来源、钨铜元素配合物类型、共生沉淀的物理化学条件研究,揭示钨、铜元素共生成矿机制。结合上述地球化学指标和钻孔资料,模拟W、Cu元素共生成矿过程,建立成矿模型,为下一步找矿勘查工作提供参考。
英文摘要
Tungsten and copper show obviously different geochemical properties and ore-forming material sources, thus they could hardly be co-mineralized. However, with the discoveries of large and supper-large skarn W-Cu deposits, it is illustrating that the phenomenon of tungsten-copper coupling mineralization is widespread. The mechanisms of tungsten-copper coupling and decoupling under the same condition are still unclear, which is a key scientific problem to be solved. In recent years, the world-class giant Zhuxi skarn W-Cu polymetallic deposit has been discovered in the Jiangxi province, with the total reserves of 3.44 Mt WO3 and 100,000 t Cu. Orebodies types are dominated by tungsten-copper orebody, tungsten orebody and copper orebody in the Zhuxi deposit, providing a best place for studying the mechanism of couple or decouple of tungsten and copper. This project is intended to study the source of W and Cu, ore-forming fluid properties, complexes of tungsten and copper, and physiochemical conditions of precipitation, with the methods of in-situ isotope analysis and trace element analysis of minerals, thermometry and in-situ composition analysis of inclusions. Combined with the above geochemical indexes and the drill-hole information, the process of the couple and decouple of W and Cu was simulated, and the metallogenic model was established to provide a theoretical basis of future prospecting and exploration in Zhuxi area.
多期次的热液活动与朱溪矿床中的W、Cu、成矿密切相关。查明多期热液的性质及其与W-Cu多金属矿的成矿关系,对于研究朱溪矿床的钨铜共生成矿具有重要意义。本次研究区位于钦杭结合带东段的朱溪矿床,是近年来发现的世界级超大型矽卡岩钨铜多金属矿床,其中矽卡岩钨铜矿体WO3平均品位0.57%,共生Cu品位在0.3%-0.8%之间,局部高达4.21%,是研究钨、铜共生成矿的理想对象。本次工作对朱溪矿床开展详细的岩石学、成矿流体、矿物学、地球化学和成矿热力学模拟等工作,查明不同种类、不同深度白钨矿脉的矿物组成、围岩蚀变特征、热液流体特征及其对W、Cu成矿的贡献,并对W-Cu成矿进行热力学模拟。.本次研究针对朱溪钨铜多金属矿床不同矽卡岩阶段的样品进行了包裹体岩相学、显微测温分析和包裹体激光拉曼成分分析。包裹体实验结果显示朱溪钨铜多金属矿床从进矽卡岩阶段、退化蚀变矽卡岩阶段和云英岩的形成温度,均低于目前已有的热液交代型矿床中石榴石的温度和云英岩中石英的温度,并且包裹体种的CO2含量较低,表明朱溪矿床是在一个相对中温、较低盐度、贫CO2的流体中形成。在成矿前的进矽卡岩阶段,流体包裹体贫CO2,其均一温度较高,盐度较高,而白钨矿-硫化物阶段,流体包裹体含少量CO2,其均一温度较低,盐度较低。成矿前,热液流体与周围碳酸岩发生水岩反应,为后期大量白钨矿的形成提供Ca源。在退蚀变矽卡岩阶段,热液使进矽卡岩阶段的矿物发生蚀变,为后期白钨矿-硫化物的成矿提供有利的化学屏障。此外,通过大量详细的钻孔观察发现,朱溪矿床主要有白云岩和灰岩两种围岩,当成矿热液与白云岩发生水岩反应时,大多形成辉石矽卡岩且白钨矿化较差;当成矿热液与大理岩发生水岩反应时,大多形成石榴子石-辉石矽卡岩且白钨矿化较好,在后期的石英脉中也形成大量的硫化物(黄铜矿、黄铁矿)沉淀。.综上所述,本研究认为朱溪矿床中W-Cu共生不受岩体类型及分异演化程度的控制,可能以源区成矿物质和成矿物理化学条件的控制为主。
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