Question

矿床成因

Answer 1

对于斑岩铜矿床来说，岩浆水和大气降水被认为是流体系统的主要组成部分（Taylor，1974；芮宗瑶等，1984；Dilles et al.，1992；Sheets et al.，1996）。达巴特矿床石英的氢氧同位素分析结果显示，6件石英样品中有5件样品的δ¹⁸O_水数据范围为4.2‰～6.8‰，除4.2‰之外，其他均位于Ohmoto（1986）和 Sheppard（1986）界定的典型岩浆水的+5.5‰～+9.5‰范围之内，所有数据的平均值为6‰，与地幔氧同位素的值（5.7±0.3）‰极为接近（Rollinson，1993），因此氧同位素表现出具有岩浆水、幔源的分布特点，由于岩浆与地幔作用密切相关，在目前条件下尚不能有效区分岩浆流体与地幔流体，一般来说，两者比较相似或者在地质作用过程中往往混合在一起。所有样品的δD值变化于-83‰～-104‰之间（平均为95‰），与花岗质类岩石的δD 范围（Rollinson，1993）有部分重叠。在δD-δ¹⁸O图上，1件毕孝样品位于岩浆水范围的左边，但其δD值非常接近于原生岩浆水区，而5件石英样品δD数据均落入原生岩浆水区域之下，而与多数火成黑云母和角闪岩区域（Taylor，1974）比较接近，这与胶东地区被认为与地幔流体有关的金矿床中部分石英脉型和蚀变岩型矿石以及有关的黑云母花岗岩和花岗闪长岩的氢氧同位素组成特点有些类似（毛景文等，2005）；与具有深源浅成—超浅成特征的四川西范坪斑岩铜矿床主成矿期的石英同位素组成具有相似的特点（δ¹⁸O_水值为5.3‰～6.2‰，δD值为-81‰～-84‰）（肖渊甫等，2000）。由氢氧同位素组成特征判断，成矿流体具有深源甚至幔源的可能性，成矿流体属于岩浆水的范畴。考虑到矿体主要分布在火山机构南北两侧与地层的接触带及其内发育的断裂构造中这一空间关系，结合流体包裹体测温结果，据此推测尽管该矿床成矿流体具有深源特征，但成矿作用发生在中浅部。

图4-15 达巴特斑岩铜矿床辉钼矿Re-Os等时线年龄图

对于西天山地区目前发现的斑岩型矿床，由于对其所处的构造单元的划分不同以及缺少精确的年代学证据，导致对于这些矿床的成因、成矿构造背景以及成矿机制还存在不同的认识（母瑞身等，1998；隗合明等，1999；王核等，2000；邓洪涛，2001；沙德铭等，2003；王志良等，2004；Zhang et al.，2008；张东阳等，2008）。

在达巴特铜钼矿区形成上泥盆统托斯库尔他告衡乌组凝灰岩、凝灰质砂岩和凝灰质角砾岩等，在达巴特火山机构中部形成早石炭手友稿世的流纹斑岩（315.9±5.9Ma）。晚石炭世末—早二叠世初（278.7±5.7Ma），西天山地区进入板内伸展阶段。前人的工作表明，西天山在晚石炭世之前处于大陆岛弧环境（朱永峰等，2005；安芳等，2008），晚石炭世之后形成的火山岩代表完全不同的地质构造环境（朱永峰等，2006）。流纹斑岩、花岗斑岩和矿石辉钼矿Re-Os同位素的直接测年结果表明，从英安岩到火山机构的形成以及斑岩型矿化的形成在时间上构成了一个连续的过程，矿化形成于板内裂谷拉张作用环境。由流体包裹体和氢氧同位素组成特征可以看出，成矿流体主要来源于岩浆，而从成岩成矿时代判断，该矿化的形成时间与火山机构最晚期的花岗斑岩成岩时间相当。从矿区构造来看，火山机构南部的北西西向深断裂可能是以深部岩浆热液为主的成矿流体运移、混合和循环的通道，最后富集铜钼的成矿流体在火山机构中深部发生石英细脉铜钼矿化，浅部发生赤铁矿微细网脉铜矿化（尹意求等，2005），形成达巴特斑岩型铜钼矿床，因此该矿床可能具有深源中浅成的特点。