金堆城斑岩钼矿床地质地球化学特征及成因_徐兆文

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1、第13卷第4期地质找矿论丛1998年1998年12月金堆城斑岩钼矿床①地质地球化学特征及成因②徐兆文杨荣勇陆现彩任启江(南京大学地球科学系,南京,210093)摘要金堆城斑岩钼矿是东秦岭超大型钼矿带内最重要钼矿床之一,该矿床的形成与中生代花岗斑岩有关,且岩体顶部发育了典型的钾长石-石英条纹岩。矿区内含脉率和裂隙发育程度可作为矿化强度的一个重要标志。成矿流体研究表明主要成矿阶段温度为200°C±;成矿流体含盐度具有双配分模式特征,盐度介于27.5～42.5w(NaCl)eq%和0.61～17w(NaCl)

2、%两个区间之内;成-+2--+-34矿流体成分以富Cl、K、SO4、贫F、Na、HCO3为特征。稳定同位素研究表明δS‰介于181.23～4.34之间;δO‰介于11.83～8.59之间,δD‰介于-57.22～-120.69之间;稳定同位素数值说明成矿热液早期以岩浆热液为主,晚期有雨水加入。关键词斑岩钼矿床,地质地球化学,成因,陕西省金堆城金堆城斑岩钼矿床位于陕西省华县境内,处于华北地台南缘,黑沟-栾川断裂北侧,南邻北秦岭造山带,是东秦岭超大型钼矿带内最重要钼矿床之一,其特点是规模大、矿石品位[1][

3、2]低。本文借助于含矿裂隙、成矿流体和稳定同位素研究揭示金堆城斑岩钼矿地质地球化学特征及矿床成因。1矿区地质矿区内出露地层为下中元古界熊耳群(Pt2-1),岩性主要为安山—橄榄安粗岩类,以富钾1质为特征,主要分布于老牛山岩体东南部;上中元古界官道口群高山河组(Pt2-2),岩性主要为石英砂岩、泥岩和板岩,分布于矿区南部,呈不整合盖于熊耳群火山岩之上。矿区内褶皱构造为金堆城背斜,轴向大致呈NEE向展布,由熊耳群火山岩构成;断裂构造为NE—NEE和①本文为国家自然科学基金(编号:49070101)和南京大学

4、内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室资助项目②第一作者简介:徐兆文,男,1950年3月生。副教授,长期从事矿床学研究。收稿日期1998-08-30改回日期1998-10-12②第13卷第4期徐兆文等:金堆城斑岩钼矿床地质地球化学特征及成因19NW—NNW向,且矿区内节理构造发育,多为后期各种脉体所充填。矿区内火成岩为加里东期辉绿岩,燕山期改造型花岗岩(老牛山岩体)和同熔型钾长花岗斑岩(金堆城岩体)及脉岩(图1)。2与矿化有关岩体特征2.1矿化岩体地质特征与矿化有关的岩体是金堆城钾长花岗斑岩,该岩体呈岩

5、筒状,地表长450m,宽150m,面22积约0.067km;钻孔证实深部长2000m,宽450m,面积约0.35km。岩体为北宽南窄,向北西延伸。岩体侵入于下中元古界熊耳群火山岩中。岩石的主要矿物为石英、钾长石、斜长石、黑云母,且斜长石几乎全部被绢云母和白云母交代;副矿物主要为磁铁矿、磷灰石、锆石、黄铁[3]矿、辉钼矿,以富磁铁矿为特征。岩石结构为斑状结构,岩石蚀变强烈,主要为钾长石化、黑[1]云母化、青盘岩化、硅化、绢云母化、黄铁绢英岩化,其中钾长石化最强烈。且在岩体顶部或围岩接触部位发育了典型的钾长

6、石-石英条纹岩,此特征可与美国西部超大型斑岩钼矿相对[7,8]比。图1金堆城斑岩钼矿床地质简图(据聂凤军改制,1984)Fig.1SketchgeologicalmapofporphyrymolybdenumdepositinJinduicheng1.熊耳群2.高山河组3.花岗斑岩4.老牛山岩体5.辉绿岩脉6.破碎带7.不整合接触8.断层9.地质界线2.2矿化岩体地球化学特征及形成时代岩石化学分析表明金堆城钾长花岗斑岩属于碱-钙碱系列岩类,岩石以高硅富碱为特征w(K2O+Na2O)=8.24%～10.0

7、7%,K2O/Na2O=1.51～2.55,DI值比较高,SI值偏低;微量元素分析表明岩体中Li、Be、Sr、Co、Ni、Cl偏低,而Ba、Cr、Cu、Pb、Zn、Mo、F偏高;稀土元素分-6析表明岩体中΢REE=(32.88～84.31)×10,配分模式呈右倾平滑型,属于轻稀土富集;δEu20地质找矿论丛1998年=0.74左右,Eu属于中度亏损;La/Yb=8.51～10.43。上述研究表明金堆城钾长花岗斑岩分异演化程度较高。[4]8786金堆城钾长花岗斑岩Rb-Sr同位素年龄值为132Ma(严阵等

8、,1983),(Sr/Sr)i为[1]180.7139,与研究区太华群的初始比值相近。钾长花岗斑岩中石英斑晶δO‰值介于8.55～10.28之间,均值为9.42‰。同位素资料研究表明成岩物质主要来自下部地壳。3矿床地质3.1矿体产状及规模矿体呈一连续的扁豆体,沿325°～145°方向延伸,延深700m,向ES方向翘起尖灭。地表出露长度约1600m左右,钻孔控制长度约2200m,厚度约600～700m。矿体赋存于花岗斑岩和与围岩接触带内,矿化