朱?江, 呂新彪, 彭三國, 龔銀杰

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甘肅花黑灘鉬礦床成礦流體性質(zhì)與物質(zhì)來源: 流體包裹體和硫同位素證據(jù)

朱?江1,2,3, 呂新彪3*, 彭三國1,2, 龔銀杰1,2

(1. 中國地質(zhì)調(diào)查局 武漢地質(zhì)調(diào)查中心, 湖北 武漢?430205; 2. 中國地質(zhì)調(diào)查局 花崗巖成巖成礦地質(zhì)研究中心, 湖北 武漢?430205; 3. 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢) 資源學(xué)院, 湖北 武漢?430074)

甘肅花黑灘鉬礦床位于北山造山帶南帶柳園地區(qū), 礦體產(chǎn)在花牛山堿長花崗巖與薊縣系平頭山組接觸帶中。熱液成礦過程包括早、晚兩個階段, 礦物組合分別以石英-多金屬硫化物和石英-(碳酸鹽)-黃鐵礦為標志, 礦石礦物主要沉淀于早階段。早階段石英中發(fā)育富液二相包裹體、富氣二相包裹體、含CO2三相包裹體和純液相流體包裹體, 均一溫度范圍為583~342 ℃, 鹽度范圍為16.53% ~15.67%NaCl, 屬高溫、中等鹽度流體。晚階段石英中發(fā)育富液二相包裹體和純液相流體包裹體, 均一溫度范圍為306~142 ℃、鹽度范圍為15.66%~12.62%NaCl。從早階段演化到晚階段, 流體溫度顯著降低, 鹽度變化不明顯。礦石硫化物34S值大多為正值(1個樣品為負值), 范圍集中于3.3‰~3.9‰, 均一化程度較高, 暗示礦石硫主要來自巖漿, 有少量地層硫的貢獻。圍巖成礦元素分析表明, 成礦物質(zhì)主要源于花牛山堿長花崗巖。結(jié)合地質(zhì)特征, 認為該礦床屬高溫巖漿熱液礦床, 與花牛山堿長花崗巖成因聯(lián)系密切。

流體包裹體; 硫同位素; 成礦物質(zhì); 花黑灘鉬礦床; 甘肅省

0 引 言

近年來, 在東天山-北山地區(qū)新發(fā)現(xiàn)了白山鉬礦床((224.8±4.5) Ma[1–2])、東戈壁鉬礦床((231.1±1.5) Ma[3])、小狐貍山鉬礦床((220.0±2.2) Ma[4])、花黑灘鉬礦床((225.6±2.2) Ma[5–6]), 均達到中型-超大型規(guī)模。這些礦床成因類型為斑巖型或巖漿熱液脈型, 與三疊紀造山后鈣堿性-堿性花崗巖關(guān)系密切, 成礦時間集中于240~220 Ma。目前, 東天山-北山地區(qū)三疊紀構(gòu)造-巖漿-鉬金成礦事件引起了廣泛關(guān)注[7–11]。

花黑灘鉬礦床是北山地區(qū)三疊紀構(gòu)造巖漿-成礦作用的代表性礦床之一, 成因類型為巖漿熱液脈型, 探明鉬儲量2.5萬t, 達到中型規(guī)模。礦體產(chǎn)在花牛山堿長花崗巖與地層外接觸帶, 輝鉬礦Re-Os等時線年齡((225.5±2.4) Ma)和堿長花崗巖鋯石U-Pb年齡((225.6±2.2) Ma)一致[6], 表明鉬礦化與該巖體具有密切的時空和成因聯(lián)系。但該礦床成因研究依然薄弱。本次工作擬通過對該礦床流體包裹體和硫同位素的研究, 探討其成礦流體演化和成礦物質(zhì)來源。

1?區(qū)域地質(zhì)

北山造山帶位于中亞造山成礦域南緣, 地處塔里木、西伯利亞和華北三大古板塊之間。區(qū)內(nèi)產(chǎn)出多條蛇綠巖帶和區(qū)域性深大斷裂, 構(gòu)造線以近EW向為主。以這些斷裂帶為界, 由北至南分為以下構(gòu)造單元：雀兒山島弧、黑鷹山島弧、星星峽-旱山地塊、花牛山島弧和大奇山島弧[9,12–14]。

花黑灘鉬礦床所在的柳園地區(qū)位于北山造山帶南部陸緣活動帶, 屬塔里木板塊大陸邊緣。構(gòu)造單元包括花牛山古生代島弧、柳園縫合帶和塔里木板塊北緣晚古生代石板山弧。區(qū)內(nèi)主斷裂均為近EW向, 局部呈NWW向, 次級斷裂有NW, NE和NNE向等。區(qū)域出露地層主要有長城系片巖、片麻巖, 薊縣系角閃片巖夾大理巖, 震旦系灰?guī)r、硅化大理巖夾千枚巖、變質(zhì)長石砂巖及硅質(zhì)板巖, 中下奧陶統(tǒng)花牛山群混合巖、板巖、安山巖、玄武巖夾大理巖, 泥盆系陸相淺變質(zhì)中酸性火山-火山碎屑巖夾碎屑巖和灰?guī)r[9,14]。區(qū)域內(nèi)廣泛發(fā)育以中酸性巖為主的侵入體, 呈巖基、巖株和巖脈狀產(chǎn)出, 巖石類型包括石英閃長巖、花崗閃長巖、黑云母花崗巖、斑狀花崗巖、二長花崗巖和堿長花崗巖等。大部分花崗巖呈不規(guī)則或條帶狀巖基沿區(qū)域構(gòu)造方向展布(圖1)。

2 礦床地質(zhì)

花黑灘鉬礦床是花牛山金鉬鉛鋅銀多金屬礦田的重要組成。礦體產(chǎn)在花牛山堿長花崗巖體外接觸帶，賦存于薊縣系平頭山組第二巖性段黑云長英角巖中, 具巖漿熱液脈狀礦床特征 (圖2, 圖3)。礦帶長約1000 m, 寬約250 m, 圈定鉬礦體17個, 其中盲礦體3個。礦體產(chǎn)狀受接觸面控制, 多呈透鏡狀、扁豆狀, 沿走向、傾向有膨縮、分枝復(fù)合現(xiàn)象, 走向280~335o, 傾向NNE或NE向, 傾角70~76o。礦體規(guī)模相差懸殊, 較大者長500~700 m、厚數(shù)十m, 較小者長50~250 m, 厚2~10 m。7、10、13號礦體規(guī)模較大, 其中7、13號礦體儲量均超過萬t, 礦體長500~700 m, 厚27.65~74.49 m, 平均厚度41.46 m, 垂直深度大于300 m, 礦石鉬平均品位0.08%(圖4)。

礦脈多以含鉬石英脈形式產(chǎn)出。金屬礦物有輝鉬礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦, 少量黃銅礦、方鉛礦、磁鐵礦和毒砂等; 脈石礦物成分復(fù)雜, 有石英、長石、黑云母、白云母、堇青石、碳酸鹽和螢石等。輝鉬礦呈鱗片狀集合體分布于石英脈內(nèi)部或沿脈壁分布, 亦見呈浸染狀或薄膜狀賦存于黑云母長英質(zhì)角巖中的輝鉬礦。常見半自形片狀、針狀微粒結(jié)構(gòu)、充填交代結(jié)構(gòu)和浸染狀、細脈浸染狀構(gòu)造(圖5)。

根據(jù)礦物共生組合、礦石組構(gòu)及脈體穿插關(guān)系, 將熱液成礦過程劃分為早、晚兩階段(表1)。早階段為石英-多金屬硫化物階段, 發(fā)育石英+輝鉬礦+少量其他硫化物(黃鐵礦、磁黃鐵礦和黃銅礦)組合。該階段是成礦主要階段, 輝鉬礦化顯著。輝鉬礦呈鱗片狀集合體在石英脈壁或圍巖裂隙中產(chǎn)出。黃鐵礦多呈自形-半自形粒狀產(chǎn)出。晚階段為石英-黃鐵礦階段, 發(fā)育石英+黃鐵礦+(少量)輝鉬礦組合。輝鉬礦含量極少, 黃鐵礦含量顯著增多, 礦化趨于尾聲。

圖1?研究區(qū)大地構(gòu)造位置示意圖(a)、大地構(gòu)造簡圖(b)和地質(zhì)略圖(c)(據(jù)文獻[9]修改)

CAOB–中亞造山帶; Ⅰ–敦煌地塊; Ⅱ1–花牛山弧; Ⅱ2–石板山弧; HNS–花牛山巖體; HTS–輝銅山巖體; CHS–長黑山巖體; SJP–拾金坡巖體

圖2?花牛山多金屬礦田地質(zhì)簡圖 (據(jù)文獻[11]修改)

圖3?花黑灘鉬礦床地質(zhì)簡圖 (據(jù)文獻[5]修編)

圖4?花黑灘鉬礦床10勘探線剖面圖, 顯示礦體產(chǎn)于花牛山堿長花崗巖的外接觸帶

3?樣品描述及分析方法

3.1?流體包裹體研究

樣品采自7號礦體的巖芯和地表礦石, 涵蓋了早、晚兩階段石英脈。先將樣品磨制成厚度約為0.3 mm的測溫片進行巖相學(xué)和流體包裹體觀察, 然后選擇有代表性的流體包裹體進行顯微測溫。

2017年8月25日，《南方周末》發(fā)布《南方周末反侵權(quán)聲明》。文章指出，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的日漸繁盛，大量媒體、網(wǎng)站、移動客戶端、自媒體平臺等違反相關(guān)法律法規(guī)，未經(jīng)授權(quán)擅自轉(zhuǎn)載南方周末報紙、官網(wǎng)以及旗下其他官方自媒體平臺刊發(fā)的作品，要求尊重原創(chuàng)。截至2017年8月15日，已處理非法轉(zhuǎn)載文章3013篇，對和訊網(wǎng)、投資界等14個網(wǎng)站提起訴訟。2017年7月，在起訴國內(nèi)兩家知名門戶網(wǎng)站非法侵權(quán)轉(zhuǎn)載南方周末文章的案件中均獲勝訴。

測試實驗在中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室流體包裹體實驗室完成, 所用儀器為LinkamTHMSG600冷/熱臺。升溫和降溫速率控制10 ℃±/min , 當(dāng)接近相變溫度時, 升溫速率降低為1.0~0.5 ℃/min; 降溫過程中, 在相變點附近降溫速率控制為0.3~0.1℃/min。均一溫度和冰點溫度的測定誤差分別為±2 ℃和±0.1 ℃。

3.2?硫同位素測試

選取了6件礦石硫化物樣品進行了硫同位素分析(其中石英-多金屬硫化物階段樣品3件, 石英-黃鐵礦階段樣品3件)。將樣品破碎至40~80目后, 在雙目鏡下挑選出純凈的黃鐵礦, 純度達到98%。測試實驗在中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室完成。將硫化物單礦物與氧化亞銅在真空狀態(tài)下加熱, 進行氧化反應(yīng), 生成二氧化硫。收集的SO2氣體采用德國產(chǎn)MAT-251同位素質(zhì)譜儀進行硫同位素組成分析, 其準確度由標準物質(zhì)的分析結(jié)果間接給出, 分析誤差優(yōu)于±0.2‰。

3.3?含礦性測試

對花牛山堿長花崗巖和平頭山組長英質(zhì)角巖進行了含礦性分析, 測試元素為Cu、Mo、Pb、Zn和Ag。選取新鮮、未蝕變的樣品, 破碎研磨至200目。測試分析在湖北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局實驗測試中心完成,分析儀器為美國等離子質(zhì)譜儀, 分析精度優(yōu)于4%。

圖5?花黑灘鉬礦床礦石手標本及鏡下照片

(a)輝鉬礦呈薄膜狀產(chǎn)于長英質(zhì)角巖裂隙中; (b)早階段輝鉬礦-黃鐵礦-石英礦脈; (c)早階段輝鉬礦-石英脈; (d)早階段輝鉬礦-黃鐵礦-石英礦脈; (e)早階段輝鉬礦-石英脈; (f)晚階段黃鐵礦脈; (g, h)半自形片狀輝鉬礦, 與黃鐵礦共生; (i)晚階段黃鐵礦細脈。Mot–輝鉬礦; Py–黃鐵礦; Qtz–石英

4?測試結(jié)果

4.1?流體包裹體巖相學(xué)和顯微測溫

4.1.1?流體包裹體巖相學(xué)特征

早、晚兩階段石英中流體包裹體均十分發(fā)育(圖6)。

早階段石英中流體包裹體長軸一般為4~12 μm, 少數(shù)大于10 μm, 形態(tài)多為橢圓形或不規(guī)則狀。根據(jù)其室溫下相態(tài)特征, 可將其分為4類: (I型)富液二相包裹體: 由液相(L)和氣相(V)組成, 氣液比為15%~40%。包裹體大小一般為4~12 μm, 數(shù)量較多。(II型)富氣二相包裹體: 由液相(L)和氣相(V)組成, 氣液比50%~70%。大小為4~12 μm。(III型)由氣相CO2(VCO2)、液相CO2(LCO2)和鹽水溶液(LH2O)組成的三相包裹體。大小為5~14 μm, CO2相的體積百分數(shù)一般為10%~65%, 數(shù)量較少。升溫過程中, 氣相CO2逐漸縮小, 先部分均一到液相CO2, 繼續(xù)升溫均一到液相LH2O(極少部分均一到液相LCO2)。(IV型) 純液相流體包裹體, 大小一般為3~5 μm, 數(shù)量較少。

晚階段石英中流體包裹體長軸集中在3~8 μm, 少數(shù)大于10 μm, 形態(tài)一般為橢圓形或不規(guī)則狀。包裹體類型主要有富液相H2O溶液包裹體(Ⅰ型)和純液相流體包裹體(Ⅳ型)。富液相H2O溶液包裹體占石英中原生流體包裹體80%以上, 氣液比一般為15%~35%。加熱過程中, 都均一到液相。

表1?花黑灘鉬礦床成礦階段劃分及礦物組合

Table 1?Paragenetic sequence for the Huaheitan molybdenum deposit

4.1.2?顯微測溫結(jié)果

對早、晚兩階段石英中各類流體包裹體顯微測溫結(jié)果列于表2和圖7。根據(jù)所測得的冰點溫度由方程[15]計算得出H2O溶液包裹體鹽度。

晚階段: 主要發(fā)育富液二相流體包裹體(Ⅰ型), 均一溫度范圍為142~306 ℃, 峰值為171~213 ℃。冰點范圍為-9.5~-8.8 ℃, 相應(yīng)鹽度為12.62%~ 15.61%NaCl。

根據(jù)氣液兩相包裹體鹽度和均一溫度在Bodnar圖解[15]上投圖(圖8), 獲得早階段流體密度范圍為0.60~0.80 g/cm3, 晚階段流體密度為0.95~1.05 g/cm3。

4.2?硫同位素組成

礦石硫化物硫同位素測定結(jié)果列于表3和圖9。除樣品HHT-24外, 5個樣品硫化物34S值均為正值, 范圍集中在3.3‰~3.9‰, 均一化程度高。樣品HHT-24的34S值為-9.5‰, 以較低的負值為特征, 同其他樣品相比, 表現(xiàn)出明顯差異。

4.3?巖體及地層含礦性

花黑灘鉬礦床巖體及圍巖的金屬成礦元素豐度測試結(jié)果列于表4?；ㄅＩ綁A長花崗巖中Mo豐度為0.37~3.51 μg/g, 平頭山組長英質(zhì)角巖中Mo豐度為0.62~0.91 μg/g, 花崗巖Mo豐度遠高于地層。

圖6?花黑灘鉬礦床石英中流體包裹體顯微照片

(a)、(b)和(c)為早階段; (d)、(e)和(f)為晚階段

表2?花黑灘鉬礦床流體包裹體顯微測溫結(jié)果

圖7?花黑灘鉬礦床石英中流體包裹體均一溫度直方圖

圖8?花黑灘鉬礦床不同階段流體包裹體均一溫度-鹽度關(guān)系圖 (密度等值線底圖據(jù)文獻[15])

5?討?論

5.1?成礦流體性質(zhì)及演化

根據(jù)本次流體包裹體顯微測溫研究, 早階段流體具高溫(342~583 ℃)、富CO2、中等鹽度(15.67%~ 16.53%NaCl)性質(zhì)。不同類型流體包裹體共存, 均一溫度相近, 但鹽度范圍基本一致, 由此認為不具有流體不混溶特征(表2, 圖7)。晚階段流體具中低溫(142~306 ℃)、中低鹽度(12.62%~15.66%NaCl)性質(zhì)。從早階段演化到晚階段, 流體溫度顯著降低, 密度增高, 但鹽度變化不明顯。

花牛山礦田由花牛山金礦床(小型)、花西山金礦點、花黑灘鉬礦床(中型)和花牛山鉛鋅礦床(中型)組成。它們均產(chǎn)在花牛山堿長花崗巖內(nèi)外接觸帶, 與該巖體成因聯(lián)系密切, 構(gòu)成一個與早中生代中酸性侵入巖有關(guān)的金鉬多金屬成礦系列[10]。該礦田流體系統(tǒng)中, 識別出兩個流體端元, 即高溫高鹽度富CO2流體端元和低溫低鹽度流體端元, 分別代表了巖漿期后熱液和演化的大氣降水[10]?；ㄅＩ浇鸬V床、花西山金礦點流體演化曲線構(gòu)成較好的巖漿熱液-大氣降水兩端元混合模型(圖10)?；ê跒┿f礦床流體演化趨勢線和花牛山金礦床、花西山金礦點表現(xiàn)出顯著差異, 其特征是流體溫度快速降低而鹽度基本保持不變, 巖漿熱液隨溫度降低而不斷冷凝可能是一種更合理的解釋?；ê跒┿f礦床圍巖為長英質(zhì)角巖, 滲透性較差而密閉性較強, 不利于地下水滲透, 且流體演化過程未發(fā)生不混溶作用, 也支持上述解釋。

表3?花黑灘鉬礦床礦石硫化物硫同位素組成

圖9?花黑灘鉬礦床礦石硫化物δ34S值直方圖

表4?花黑灘鉬礦床巖體及圍巖的金屬成礦元素豐度(μg/g)

5.2 成礦物質(zhì)來源

筆者及前人研究表明, 花牛山堿長花崗巖漿硫34S值以正值為特征, 范圍為1.1‰~7.0‰; 礦區(qū)地層硫34S值為負值, 范圍為-10.10‰ ~ -4.88‰[10,16]?；ê跒┿f礦床礦石硫化物樣品34S值大多數(shù)為正值, 范圍集中在3.3‰~3.9‰, 變化范圍很窄, 與花牛山堿長花崗巖漿硫同位素組成一致; 晚階段1個樣品HHT-24的34S值為-9.5‰, 以較低的負值為特征, 同其他樣品相比, 表現(xiàn)出明顯差異, 而與地層硫組成相似。因此, 認為花黑灘鉬礦床礦石硫主要源自花牛山堿長花崗巖, 有少量地層組分的貢獻。初步推測早階段含礦熱液硫來自巖漿, 晚階段有地層硫混入。

輝鉬礦中錸(Re)含量對金屬成礦物質(zhì)來源也具有一定指示意義。Mao.[17]指出, 從幔源、殼幔混源到殼源, 輝鉬礦的Re含量各遞降一個數(shù)量級(從×10?4到×10?6)?；ê跒┿f礦床5個輝鉬礦樣品Re含量只有1個較高(169 μg/g), 其余均在2.84~19.22 μg/g范圍內(nèi)[6]。初步推斷, 花黑灘鉬礦床金屬物質(zhì)來源具殼?；煸刺卣? 更偏近殼源。這與筆者[10]及Li.[7]提出花牛山堿長花崗巖漿起源于幔源巖漿底侵導(dǎo)致地殼物質(zhì)部分熔融的認識吻合。另外, 含礦性分析表明, 花牛山堿長花崗巖Mo豐度為0.37~3.51 μg/g, 遠高于地層中Mo豐度(0.37~0.91 μg/g)?；ê跒┿f礦床的金屬成礦元素可能來源于花牛山堿長花崗巖。

圖10?花牛山礦田成礦流體系統(tǒng)的端元厘定及演化過程

高溫高鹽度富CO2流體端元可能為巖漿熱液, 見于花黑灘鉬礦床早階段石英中; 低溫低鹽度流體端元可能為大氣降水, 見于花牛山夕卡巖型金礦床晚階段方解石中?；ㄅＩ浇鸬V床、花西山金礦點流體演化趨勢構(gòu)成一個典型的巖漿水-大氣降水混合趨勢, 其數(shù)據(jù)引自文獻[10, 16]

5.3 礦床成因及成礦背景

花黑灘鉬礦床屬于高溫巖漿熱液脈狀礦床。礦體產(chǎn)在花牛山堿長花崗巖與洗腸井群接觸帶, 與該巖體空間關(guān)系密切。該礦床輝鉬礦Re-Os等時線年齡為(225.5±2.4) Ma, 花牛山堿長花崗巖鋯石U-Pb年齡為(225.6±2.2) Ma[6], 成巖-成礦時間一致。早階段成礦流體具高溫(583~342 ℃)、富CO2和中等鹽度的巖漿流體特征。礦石硫主要來自巖漿, 有少量地層組分的貢獻。綜上所述, 花黑灘鉬礦床在時間、空間和成因上均與花牛山堿長花崗巖聯(lián)系密切, 巖漿為成礦提供了豐富的熱能、流體及成礦物質(zhì)。

花黑灘鉬礦體85%以上賦存于花崗巖體與地層外接觸帶, 巖體內(nèi)鉬礦體較少, 這可能與圍巖的性質(zhì)有關(guān)。該礦床圍巖為長英質(zhì)角巖, 孔隙不發(fā)育、滲透性差, 阻礙了熱液流體的運移和擴散, 在花崗巖體外圍形成一個圈閉區(qū)。含礦流體沿角巖中微裂隙充填交代, 礦質(zhì)在有利條件下沉淀富集。

近年來, 東天山東段-北山地區(qū)新發(fā)現(xiàn)了東戈壁鉬礦((231.1±1.5)Ma[3])、小狐貍山鉬礦((220±2) Ma[4])和白山鉬礦((228±4) Ma[1–2])。上述礦床均屬于大型-超大型規(guī)模, 成因類型為巖漿熱液脈型或斑巖型, 成巖-成礦事件時間集中于240~220 Ma, 可能形成于造山后巖石圈強烈伸展的動力學(xué)背景?；ê跒┿f礦床亦是該期構(gòu)造-巖漿-成礦事件的重要反映之一?；ㄅＩ綁A長花崗巖具高硅、高鉀、低鈣和貧鎂特征, 屬于準鋁質(zhì)、鉀玄巖-高鉀鈣堿性系列的A型花崗巖[7,10]。結(jié)合巖石地球化學(xué)和Sr-Nd-Hf同位素分析, 認為該巖體可能起源于幔源巖漿底侵導(dǎo)致的年輕地殼物質(zhì)的部分熔融, 形成于造山后伸展環(huán)境[7,10]。北山南帶在中晚三疊世處于造山后環(huán)境, 巖石圈強烈伸展、幔源巖漿底侵, 誘發(fā)地殼物質(zhì)部分熔融形成富Mo-Au等成礦元素的花崗質(zhì)巖漿, 進一步導(dǎo)致了花黑灘鉬礦床成礦作用的發(fā)生。

6 結(jié)?論

(1)花黑灘鉬礦床屬于巖漿高溫?zé)嵋好}狀礦床, 熱液成礦過程可劃分為早、晚兩階段。早階段流體均一溫度范圍為342~583 ℃, 鹽度介于15.67%~ 16.53%NaCl, 富含CO2; 晚階段流體均一溫度變化于142~306 ℃, 鹽度介于12.62%~15.66%NaCl。從早階段演化到晚階段, 成礦流體溫度快速降低, 密度增高, 鹽度基本保持不變。

(2)硫同位素組成表明, 礦石硫主要源自巖漿, 有少量地層組分的貢獻。金屬成礦物質(zhì)主要來源于花牛山堿長花崗巖。

(3)該礦床在時間、空間和成因上均與花牛山堿長花崗巖聯(lián)系密切, 巖漿活動為成礦提供了豐富的熱能、流體及成礦物質(zhì)。

野外工作中得到新疆“305”項目辦公室、甘肅西脈礦業(yè)集團的支持; 論文撰寫過程中與李占軻博士進行了有益的討論; 審稿過程中得到匿名評審專家寶貴的學(xué)術(shù)指導(dǎo)及修改意見, 在此一并表示衷心的感謝。

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Ore genesis and hydrothermal evolution of the Huaheitan molybdenum deposit, NW China: Evidence from fluid inclusions and sulfur isotope analyses

ZHU Jiang1,2,3, Lü Xin-biao3*, PENG San-guo1,2and GONG Yin-jie1,2

1. Wuhan Center, China Geological Survey, Wuhan?430205, China; 2. Research Center of Granitic Diagenesis and Mineralization, China Geological Survey, Wuhan?430205, China; 3. Faculty of Earth Resources, China University of Geosciences, Wuhan?430074, China

The Huaheitan hydrothermal molybdenum deposit is located in the Liuyuan region, the southern Beishan area. The orebodies occur in the contact zone between the Huaniushan granite pluton and hornfels of the Mesoproterozoic Stenian Pingtoushan Formaion. The hydrothermal ore-forming process includes the early s quartz-polymetal sulfides stage and the late quartz-pyrite stage. Four main types of fluid inclusions are recognized: (1) two-phase liquid-rich inclusions, (2) two-phase gas-rich inclusions, (3) three-phase CH4-CO2-H2O inclusions, and (4) vapor inclusions. The fluids at the early stage have high temperatures (583 ℃ to 342 ℃) and moderate salinities (16.53% to 15.63% NaCl equivalent), whereas fluids at the late stage have low temperatures of 306 ℃ to 142 ℃ and moderate salinities of 15.66% to 12.62% NaCl equivalent. The temperature of the ore-forming fluids decreased obviously, while the salinity nearly unchanged. Most sulfur isotope values of the sulfides give a narrow34S interval of +3.3‰ to +3.9‰ (except one sample), indicating a predominant magmatic sulfur origin. The analyses of the ore-forming elements of the wallrocks show that the ore-forming materials are mainly from the Huaniushan granite. We suggest that the Huaheitan Mo mineralization was resulted from the emplacement of the Huaniushan granite.

molybdenum deposit; fluid inclusions; sulfur isotope; ore-forming materials; Huaheitan molybdenum deposit; Gansu Province

P61; P597

A

0379-1726(2014)03-0245-10

2013-06-17;

2013-11-23;

2014-03-04

國家305項目(2011BAB06B04-05); 中國地質(zhì)調(diào)查局項目(1212011220515)

朱江(1985–), 男, 博士, 主要從事礦床學(xué)和礦產(chǎn)普查與勘探研究。E-mail: zhujiang2010@qq.com

Lü Xin-biao, E-mail: lvxb_01@163.com; Tel: +86-27-67885084