王忠強(qiáng), 李超, 江小均, 周利敏, 趙九江, 嚴(yán)清高, 李亞東, 陳耀坤
(1.昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院, 云南 昆明 650093;2.國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心, 北京 100037;3.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院Re-Os同位素地球化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100037;4.云南錫業(yè)集團(tuán)老廠分公司, 云南 個(gè)舊 661000)
白鎢礦(CaWO4)是石英脈型、斑巖型、熱液交代型鎢礦床中的重要礦石礦物,也常見于矽卡巖型、云英巖型、造山型、斑巖型銅金多金屬礦床[1-7]。由于白鎢礦富含微量和稀土元素,特別是其中Mo含量和Sr同位素組成的靈敏變化,使其成為重現(xiàn)成礦流體演化過程、指示流體氧化還原狀態(tài)和成礦物質(zhì)來源的重要載體[1-2,6,8-17]。近年來,隨著微區(qū)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展,特別是激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)的推廣運(yùn)用,原位微量及Sr同位素分析技術(shù)越來越多地被應(yīng)用于白鎢礦精細(xì)研究,為礦床成因研究提供了新視角[6]。
滇西北休瓦促鉬鎢礦床位于義敦島弧南段、格咱島弧北段的香格里拉地區(qū),其西側(cè)為鄉(xiāng)城—格咱深大斷裂,東側(cè)為甘孜—理塘縫合帶,是我國(guó)重要的Cu-Mo成礦帶[18-22]。前人的工作主要集中于大陸動(dòng)力學(xué)背景、兩期花崗巖體地球化學(xué)性質(zhì)以及成礦物質(zhì)來源等方面[22-25],研究顯示晚白堊世花崗巖屬Ⅰ型花崗巖,來源于下地殼的部分熔融,并且成礦作用與該期花崗巖密切相關(guān),成礦流體主要來自巖漿期后熱液。休瓦促是一個(gè)典型的熱液石英脈型鉬-鎢礦床,主要礦石礦物為輝鉬礦、白鎢礦,白鎢礦因富含稀土微量元素而能夠很好地指示成礦流體的來源和演化,尤其是來源較為單一的熱液礦床。因此,本文在詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查以及白鎢礦陰極發(fā)光圖像(CL)研究基礎(chǔ)上,以白鎢礦原位微量(LA-ICP-MS)和原位Sr同位素(LA-MC-ICP-MS)為技術(shù)手段,探討白鎢礦成礦流體的演化過程,示蹤成礦物質(zhì)來源。
休瓦促鉬鎢礦床位于義敦島弧南段的香格里拉地區(qū)、格咱島弧帶,地處松潘—甘孜褶皺系、中甸褶皺帶(圖1)。格咱島弧帶巖漿活動(dòng)主要有兩期,早期為晚三疊世巖漿活動(dòng),該時(shí)期格咱島弧處于洋殼俯沖造山階段(237~206Ma)[26],發(fā)育一系列呈北北西向連續(xù)分布的鈣堿性島弧中-酸性火山巖和淺成-超淺成侵入巖,巖性主要為閃長(zhǎng)玢巖、石英閃長(zhǎng)玢巖、石英二長(zhǎng)斑巖和黑云母花崗巖。同時(shí)格咱島弧帶發(fā)生強(qiáng)烈的以斑巖型銅礦為主的成礦作用,形成斑巖-矽卡巖-熱液脈型銅多金屬礦,以普朗銅礦、浪都銅礦、雪雞坪銅礦等礦床為代表[27-30]。晚期為晚白堊世巖漿活動(dòng),此時(shí)為后造山地殼加厚-板內(nèi)伸展階段(75~138Ma)[26],這一時(shí)期的板內(nèi)伸展張性構(gòu)造環(huán)境導(dǎo)致了巖漿-熱液系統(tǒng)的發(fā)育,巖體零星分布于格咱島弧,巖性主要以花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖為主,以休瓦促、熱林、紅山、銅廠溝等銅鉬礦床為代表[18-21,31-36]。
圖1 休瓦促鎢鉬區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖及礦區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)余海軍等[18]和張向飛等[19]修改)Fig.1 Simplified tectonic map and geological map of Xiuwacu area (after Yu, et al[18] and Zhang, et al[19])
休瓦促礦區(qū)同樣發(fā)育上述兩期巖體,早期以晚三疊世似斑狀黑云母花崗巖為主,有大量灰白色鉀長(zhǎng)細(xì)晶巖侵位其中,并發(fā)育大量的灰黑色石榴角閃巖包體和肉紅色鉀長(zhǎng)花崗巖析離體,分布于東礦區(qū);晚期以晚白堊世二長(zhǎng)花崗斑巖為主,分布于西礦區(qū),兩期巖體呈斷層接觸。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)休瓦促M(fèi)o-W礦化的形成與晚白堊世巖漿活動(dòng)密切相關(guān)[18-24,31,34,37-38]。礦區(qū)出露地層為晚三疊世拉納山組和喇嘛埡組,巖性主要為灰色-灰黑色砂板巖、石英粉砂巖和長(zhǎng)英質(zhì)砂巖互層,發(fā)育水平層理和平行層理。砂板巖因發(fā)育多組節(jié)理與脈體而破碎,脈體多為寬約0.1~1cm的含礦石英細(xì)脈,最寬可達(dá)30cm,可見輝鉬礦、黃鐵礦等硫化物;在與巖體接觸部位還發(fā)育有十幾米甚至上百米的角巖化帶。礦區(qū)發(fā)育節(jié)理與含礦石英細(xì)脈,普遍弱黃鐵礦化,在礦體發(fā)育的區(qū)域綠泥石化、云英巖化、絹云母化、高嶺土化等蝕變較強(qiáng),除此之外礦區(qū)還包含角巖化、重晶石化、鉀長(zhǎng)石化、硅化和碳酸鹽化等蝕變。
休瓦促礦體賦存于兩期巖體內(nèi)部構(gòu)造裂隙中,明顯受北西向斷裂的控制,與巖體接觸帶內(nèi)的粉砂質(zhì)板巖中普遍發(fā)育含礦細(xì)石英脈,但難以構(gòu)成工業(yè)礦體。主礦體一般由多條含礦石英脈組成,寬30~200cm,長(zhǎng)50~400m。礦石礦物以輝鉬礦、白鎢礦為主,少量黃鐵礦、黃銅礦和鏡鐵礦。輝鉬礦呈扇形片狀集合體或者菊花狀集合體狀的形式對(duì)稱分布于含礦石英脈的兩側(cè),晶體粗大,粒徑可達(dá)6cm;白鎢礦呈自形粒狀晶體產(chǎn)出,往往與輝鉬礦共生,也有單獨(dú)存在于石英脈中;黃鐵礦、黃銅礦等少量硫化物則以細(xì)粒狀產(chǎn)出。
本文采集了西礦區(qū)5號(hào)中段4件白鎢礦樣品(圖2)進(jìn)行原位分析,樣品分別采自于不同的含礦石英脈,主要金屬礦物為輝鉬礦和白鎢礦,含有少量黃鐵礦和黃銅礦,以及少量長(zhǎng)石、白云石等脈石礦物。白鎢礦晶體大小不一,粒徑多在0.1~2cm之間,呈自形-半自形粒狀獨(dú)立分布于石英脈中或與輝鉬礦等硫化物共生產(chǎn)出。將手標(biāo)本機(jī)械破碎后,在雙目鏡下挑出純凈的白鎢礦晶體樣品xwc-1、xwc-2和xwc-3,制成環(huán)氧樹脂靶,拋光至礦物最大面。樣品xwc-4是由手標(biāo)本磨制的探針片。上述樣品鍍金膜后,開展掃描電鏡觀察和陰極發(fā)光圖像的拍攝工作,精細(xì)劃分白鎢礦世代,并且便于開展原位微量、Sr同位素測(cè)試分析。
圖2 白鎢礦產(chǎn)出狀態(tài)照片F(xiàn)ig.2 Pictures of scheelite samples
本文分析測(cè)試均在國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成。LA-ICP-MS原位微量元素測(cè)試在ASI J-200 343nm飛秒激光(Applied Spectra公司,美國(guó))和X-Series電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ThermoFisher公司,美國(guó))聯(lián)機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行。采用點(diǎn)方式剝蝕樣品,束斑直徑50μm,激光頻率10Hz,能量密度約5J/cm2,剝蝕坑深度20~30μm,以He作為運(yùn)移樣品剝蝕顆粒的載氣,樣品信號(hào)采集時(shí)間20s,之前采集30s空白。以人工合成硅酸鹽玻璃標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)NIST SRM610和SRM612作為標(biāo)準(zhǔn)樣品,每完成15個(gè)樣品點(diǎn)測(cè)一組標(biāo)準(zhǔn)樣品。數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDataCal 10.8軟件完成[39]。分析誤差表示為1σ,微量元素的檢出限在0.05~0.1μg/g之間。標(biāo)準(zhǔn)樣品的多次分析表明絕大多數(shù)元素分析結(jié)果準(zhǔn)確度在10%以內(nèi)。
原位Sr同位素測(cè)試在ASI J-200 343nm飛秒激光(Applied Spectra公司,美國(guó))和Neptune Plus多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(MC-ICP-MS,ThermoFisher公司,美國(guó))的聯(lián)用系統(tǒng)上完成。采用線掃描方式剝蝕樣品,束斑直徑20μm,線長(zhǎng)40μm,線掃描速度0.65μm/s,激光頻率8~10Hz,能量密度約10J/cm2。每個(gè)分析點(diǎn)采集20s空白信號(hào)和32s的樣品信號(hào),每分析10個(gè)樣品點(diǎn)測(cè)定一次白鎢礦標(biāo)準(zhǔn)樣品(內(nèi)部監(jiān)控樣:湖南肖家山金礦床白鎢礦)。通過背景扣除校正Kr同位素對(duì)84Sr和86Sr的干擾,通過半質(zhì)量數(shù)方法扣除Er的Yb二次離子的干擾。具體儀器工作條件和數(shù)據(jù)處理方法參見Li等[6]。
野外地質(zhì)觀察發(fā)現(xiàn)礦體嚴(yán)格受北西向斷裂的控制,礦體沒有明顯的穿切關(guān)系,顯示一期成礦特征,而白鎢礦樣品陰極發(fā)光圖像顯示其具有較明顯的生長(zhǎng)環(huán)帶,內(nèi)部有白鎢礦細(xì)脈穿切,邊緣也有不同顏色白鎢礦的生長(zhǎng)。從細(xì)脈和不同生長(zhǎng)區(qū)域的相互穿切關(guān)系中可以識(shí)別出白鎢礦的三個(gè)形成階段(圖3):早階段白鎢礦顏色較深,呈深灰色,長(zhǎng)條狀分布于白鎢礦樣品顆粒邊緣,與中階段白鎢礦具截然接觸關(guān)系,指示中階段白鎢礦成礦環(huán)境、物質(zhì)來源等與早階段相比可能發(fā)生了較大變化;中階段白鎢礦顏色相對(duì)較淺,呈灰色、灰白色,分布于白鎢礦樣品顆粒中部,體積占比高達(dá)90%,預(yù)示該時(shí)期為白鎢礦的主要形成階段;晚階段型白鎢礦顏色最淺,呈白色細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀穿插于早、中階段白鎢礦中(圖3),或呈不規(guī)則狀分布于晶體顆粒邊緣(圖3d),邊部白鎢礦按產(chǎn)出狀態(tài)可分為兩類:晚階段Ⅰ與早階段白鎢礦接觸,含量較少并且界線平直,該特征顯示其未與先形成的早階段白鎢礦發(fā)生交代反應(yīng);晚階段Ⅱ與中階段白鎢礦相接觸(圖3d),含量多且界線彎曲,顯示其交代了中階段白鎢礦。
圖3 白鎢礦樣品陰極發(fā)光圖、激光打點(diǎn)圖(黃圈:微量元素點(diǎn);綠圈:Sr同位素點(diǎn))Fig.3 Cathodoluminescence and laser point images of scheelite samples (Yellow circle: trace element point; Green circle: strontium isotope point)
4件白鎢礦樣品66個(gè)分析點(diǎn)的微量元素含量數(shù)據(jù)見表1。白鎢礦中含量大于10μg/g的微量元素有Mo、Sr、Nb、Ta、Pb、Y和REE,含量在1~10μg/g之間的有Ga、Th和U,其余微量元素含量小于1μg/g或低于檢出限。
表1 白鎢礦LA-ICP-MS微量元素測(cè)試結(jié)果Table 1 LA-ICP-MS analytical results of trace elements in scheelite
三個(gè)階段白鎢礦的微量元素含量差異明顯。
(1)早階段白鎢礦:Mo含量最高,為21070~38291μg/g,平均29837μg/g;Sr含量為99~693μg/g,平均339μg/g;Nb含量為927~1182μg/g,平均1041μg/g;ΣREE為2524~3429μg/g,平均3109μg/g。
(2)中階段白鎢礦:Mo含量為2102~2907μg/g,平均2445μg/g;Sr含量為102~507μg/g,平均160μg/g;Nb含量為1160~2760μg/g,平均1650μg/g;ΣREE為2460~4991μg/g,平均3399μg/g。
(3)晚階段白鎢礦:4件樣品顯示出兩種不同特征。晚階段Ⅰ(xwc-1和xwc-3):與早、中階段白鎢礦差異明顯,Mo含量為12~75μg/g,平均56μg/g;Sr含量相對(duì)很高,為2874~4765μg/g,平均4154μg/g,Nb含量為1.0~8.3μg/g,平均4.6μg/g,ΣREE為368~583μg/g,平均498μg/g;晚階段Ⅱ(xwc-2和xwc-4):特征與中階段白鎢礦相似,Mo含量為1227~2248μg/g,平均1803μg/g,Sr含量為133~1819μg/g,平均481μg/g,Nb含量為636~1579μg/g,平均920μg/g,ΣREE為1681~3194μg/g,平均2093μg/g。后者的微量元素分布不均,且與中階段白鎢礦區(qū)域的界線不規(guī)則,它們很可能是交代產(chǎn)物,因而繼承了中階段白鎢礦的部分微量元素特征。
白鎢礦樣品的原位Sr同位素分析結(jié)果列于表2。結(jié)果顯示同一階段白鎢礦87Sr/86Sr比值較為集中,而不同階段白鎢礦在Sr含量和比值上差異明顯。采用謝家山白鎢礦作為標(biāo)準(zhǔn)樣品,標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定值與理論值一致。
表2 白鎢礦原位Sr同位素分析結(jié)果Table 2 In situ strontium isotope analytical results of scheelite
早階段白鎢礦88Sr信號(hào)為0.22~2.80V,平均1.1V,87Sr/86Sr比值為0.70872~0.71108,平均0.7098;中階段白鎢礦88Sr信號(hào)為0.76~4.97V,平均1.33V,87Sr/86Sr比值為0.70921~0.71440,平均0.7113;晚階段Ⅰ白鎢礦88Sr信號(hào)為5.36~7.01V,平均6.19V,87Sr/86Sr值約0.7082。而晚階段Ⅱ白鎢礦88Sr信號(hào)在0.83~10.57V之間,平均信號(hào)強(qiáng)度為3.63V,87Sr/86Sr值在0.70810~0.70993之間,平均值為0.7089,表現(xiàn)出中、晚階段Ⅰ白鎢礦的混合特征。
前人對(duì)滇西北休瓦促鉬鎢礦床周邊兩期花崗巖體的稀土元素特征開展了研究,顯示它們具有類似的輕稀土富集、重稀土虧損的右傾型配分模式,Ce基本無異常,Eu顯示中等負(fù)異常[18-19]。本文研究發(fā)現(xiàn)早階段白鎢礦的配分模式與巖體基本一致(圖4a),Ce異常不明顯(δCe平均0.87),Eu具中等負(fù)異常(δEu平均0.42),與晚白堊世花崗巖體的
特征(δCe=0.82,δEu=0.42)幾乎完全一致,暗示了δEu的負(fù)異常繼承自該巖體。李建康等[31]的研究顯示,休瓦促輝鉬礦Re-Os定年為83±1Ma,與晚白堊世花崗巖鋯石U-Pb年齡(83.57±0.32Ma)[18]一致,兩者成礦時(shí)代一致。再者長(zhǎng)石石英流體包裹體研究顯示成礦流體為含CO2的中高溫、中低鹽度的H2O-NaCl熱液以及硫化物非常集中的δ34SVCDT值,兩者都表明成礦流體主要來自原始巖漿[22]。據(jù)此,本研究認(rèn)為初始的白鎢礦成礦流體來自晚白堊世巖漿熱液。
還需指出的是,白鎢礦的稀土元素含量比巖體高出近10倍(圖4a),暗示了巖漿演化過程中,REE作為不相容元素更趨向于富集在殘余成礦流體相內(nèi),而白鎢礦三階段不同的稀土配分模式,則指示了后期流體演化過程中不同的成礦過程或成礦環(huán)境的差異性質(zhì)。相較于晚白堊世成礦斑狀二長(zhǎng)花崗巖而言,早階段白鎢礦稀土配分模式與巖體基本一致,均呈右傾型,且δEu值與成礦巖體一致,指示早階段白鎢礦成礦作用與巖體熱液作用相關(guān);而中階段白鎢礦相較早階段,輕稀土虧損而重稀土含量升高,從而顯示富集中稀土元素,呈略為平坦的稀土配分模式;晚階段稀土則分為兩種,晚階段Ⅰ白鎢礦則表現(xiàn)為輕、重稀土元素嚴(yán)重虧損,δEu值普遍升高,從中等負(fù)異常變?yōu)闊o異常的拱形配分模式。而晚階段Ⅱ稀土配分模式則與中階段相似,其稀土含量以及配分模式均介于中階段白鎢礦和晚階段Ⅰ白鎢礦稀土配分模式之間(圖4a),并且其微量元素含量也處于兩者之間(圖4b),表現(xiàn)為交代中階段白鎢礦所形成的混合特征,再次佐證了晚階段Ⅱ白鎢礦是由晚階段Ⅰ白鎢交代中階段白鎢礦所形成的推論。
(續(xù)表1)
(續(xù)表2)
圖4 (a)白鎢礦和花崗巖體稀土球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線圖(據(jù)張向飛等[19])和(b)微量元素含量Fig.4 (a) Chondrite-normalized rare earth element distribution patterns of scheelite and granite (after Zhang, et al[19]) and (b) trace elements content
另外,綜合三個(gè)不同成礦階段稀土配分模式,認(rèn)為從原始巖漿流體開始結(jié)晶到晚階段白鎢礦結(jié)晶結(jié)束,其輕稀土含量一直呈下降趨勢(shì),尤其是La和Ce。而礦床中氟碳鈰鑭礦也有少量產(chǎn)出,并且該礦床礦物學(xué)研究也顯示氟碳鈰鑭礦的生成順序與白鎢礦大致相同[22],因此流體內(nèi)氟碳鈰鑭礦的結(jié)晶可能是導(dǎo)致三階段白鎢礦輕稀土逐漸減少的主要原因。
稀土元素一般以+3價(jià)形式存在,僅Ce和Eu特殊,分別還存在+4和+2價(jià)形式。氧化還原條件變化時(shí),Ce和Eu就可能分別出現(xiàn)這兩種價(jià)態(tài),導(dǎo)致它們呈現(xiàn)出不同于其他稀土元素的地球化學(xué)行為,因此Ce和Eu的異常能夠在一定程度上指示成礦流體的氧化還原狀態(tài)[1-2,8,15]。在氧化性較強(qiáng)的情況下,流體中的多數(shù)Eu以Eu3+的形式存在,與其他稀土以相同的替換機(jī)制進(jìn)入白鎢礦,此時(shí)會(huì)導(dǎo)致Eu負(fù)異常,其含量變化與Sm和Gd的變化一致。而在還原性較強(qiáng)時(shí),流體中的Eu以Eu2+占多數(shù),而Eu2+更容易置換Ca2+進(jìn)入白鎢礦,從而產(chǎn)生Eu的正異常[15]。休瓦促早階段白鎢礦Eu負(fù)異常明顯(δEu均值為0.42),代表其形成于氧化性流體環(huán)境的硅酸鹽-氧化物階段,前文述及早階段白鎢礦極有可能繼承原始巖漿流體,而據(jù)張向飛等[19]對(duì)晚白堊世花崗巖體的Fe3+/Fe2+和鋯石Ce4+/Ce3+、Eu3+/Eu2+研究認(rèn)為成礦巖漿具有中等氧化特征,這與本文推測(cè)原始巖漿流體性質(zhì)一致。晚階段白鎢礦δEu明顯升高(δEu均值0.93),流體性質(zhì)明顯由氧化性轉(zhuǎn)為還原性,結(jié)合陰極發(fā)光圖像可知大量白鎢礦(中階段)形成于氧逸度較高的氧化物階段,少量(晚階段)形成于還原性較強(qiáng)的硫化物階段。除了部分稀土元素能夠指示流體氧化還原性質(zhì)之外,Mo元素也能反映流體的氧化還原性質(zhì)。在氧化條件下Mo以Mo6+的形式替換W6+進(jìn)入白鎢礦,當(dāng)還原性較強(qiáng)時(shí)則以Mo4+的形式與S2-結(jié)合形成輝鉬礦(MoS2)[40-42]。白鎢礦從早階段到晚階段Mo含量逐漸降低(圖5a),也暗示著成礦熱液流體由氧化性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原性。
圖5 不同階段白鎢礦δEu-Mo含量、Sr同位素比值圖(松潘—甘孜沉積物引自Wu等[43];晚白堊世花崗巖引自Wang等[21])Fig.5 Figures of δEu-Mo content and Sr isotope ratio of scheelite at different stages (Songpan—Ganzi sedimentary sited from Wu, et al[43]; Late Cretaceous granite sited from Wang, et al[21])
研究表明,白鎢礦Sr同位素作為靈敏指示劑示蹤流體來源,反演流體演化過程[6]。本文對(duì)三個(gè)階段白鎢礦的原位Sr同位素分析顯示它們的Sr同位素組成差異明顯(圖5b)。早階段白鎢礦87Sr/86Sr值(0.7087~0.7111)相對(duì)較低,與晚白堊世花崗巖體(0.7075~0.7098)相似,再次證明該階段成礦流體源自花崗質(zhì)巖漿熱液,并且該比值相對(duì)火山沉積巖和地幔巖漿部分熔融源區(qū)來說更接近下地殼平均Sr同位素比值0.710(揚(yáng)子克拉通[44]),因此其很可能來自下地殼的部分熔融[21]。另需說明的是,早階段白鎢礦Sr同位素比值范圍較小且Sr含量分布不均勻,指示早期成礦流體雖以巖漿熱液為主,但成礦流體系統(tǒng)可能并未達(dá)到平衡。中階段白鎢礦87Sr/86Sr值普遍升高且范圍變化較大,集中變化于0.7092~0.7144之間,87Sr/86Sr值的升高表明有高Sr比值的流體加入,研究發(fā)現(xiàn)香格里拉地區(qū)金沙江河流沉積物范圍為0.7173~0.7196[43],可近似看作沉積巖的比值,因此本文認(rèn)為中階段白鎢礦成礦流體與圍巖地層發(fā)生了強(qiáng)烈的水巖反應(yīng),該時(shí)期大量高溫巖漿熱液與圍巖發(fā)生交代作用,導(dǎo)致地層中高87Sr/86Sr比值Sr進(jìn)入成礦流體系統(tǒng)。晚階段白鎢礦87Sr/86Sr值較小,集中在0.7081~0.7085,比早階段白鎢礦更接近巖體87Sr/86Sr值,據(jù)此本文認(rèn)為隨著巖漿活動(dòng)、成礦作用的減弱和系統(tǒng)溫度的降低,晚階段白鎢礦流體不再與圍巖地層發(fā)生交代作用,該階段成礦流體以低溫巖漿熱液為主,顯示了較低的87Sr/86Sr值特征。另外,前人對(duì)礦區(qū)長(zhǎng)石-螢石似偉晶巖脈中流體包裹體測(cè)試結(jié)果表明,早階段硅酸鹽-氧化物階段流體較為單一且主要來自于原始巖漿流體,而在石英硫化物階段有低溫流體的加入[22],該流體演化特征與本文所得結(jié)論一致。
綜上所述,滇西北休瓦促鎢-鉬礦床成礦流體可能經(jīng)歷以下演化過程:晚白堊世時(shí)期(~83Ma),隨著斑狀二長(zhǎng)花崗巖巖漿的侵入和結(jié)晶分異,REE元素作為不相溶元素隨著巖漿熱液的出溶而在殘余巖漿熱液中逐漸富集,高溫的原始巖漿流體具高氧逸度的氧化性特征,大量REE元素通過取代Ca的而進(jìn)入白鎢礦晶體內(nèi)部,且隨著早階段白鎢礦的結(jié)晶發(fā)生沉淀,此時(shí)同樣富集Mo、W成礦元素和其他Nb、Sr、Ta等其他微量元素;中階段白鎢礦高溫巖漿流體與低溫圍巖地層流體由于交代作用而發(fā)生混合,改變了成礦流體體系的氧化還原性質(zhì),該時(shí)期流體從氧化性逐漸向還原性過渡,而且地層提供了大量Ca物質(zhì),有利的成礦環(huán)境促進(jìn)了大規(guī)模白鎢礦的成礦作用,而流體中由于氧化性的減弱,Mo含量也逐步減少;晚階段白鎢礦由于流體中大部分成礦物質(zhì)都伴隨白鎢礦的結(jié)晶而消耗殆盡,且流體溫度下降,成礦熱液以還原性流體為主,其成礦活動(dòng)減弱,部分呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀結(jié)晶穿插于早-中階段白鎢礦中,而部分晚階段白鎢礦成礦流體與中階段白鎢礦發(fā)生混合交代作用,形成了晚階段Ⅱ型白鎢礦。
休瓦促鉬鎢礦床白鎢礦陰極發(fā)光圖像顯示其存在三個(gè)成礦階段,中階段為白鎢礦主要形成階段。休瓦促鉬鎢礦床早階段白鎢礦δEu均值為0.42,Mo平均含量為29837μg/g,中階段白鎢礦δEu均值為0.37,Mo平均含量為2445μg/g,晚階段白鎢礦δEu均值為0.93,Mo平均含量為56μg/g,δEu值的升高和Mo含量的降低指示了成礦流體從早階段-晚階段白鎢礦經(jīng)歷了由氧化性到還原性的轉(zhuǎn)變,并對(duì)應(yīng)硅酸鹽-氧化物和硫化物成礦階段。早階段白鎢礦平均87Sr/86Sr同位素比值為0.7098,中階段白鎢礦為0.7113,晚階段白鎢礦為0.7082,指示早階段流體以巖漿流體為主,在中階段白鎢礦有部分地層流體的加入。
白鎢礦原位微量、稀土元素和原位Sr同位素研究表明白鎢礦Mo、W來源主要來自于原始巖漿流體,而地層為白鎢礦提供了大量的Ca物質(zhì)來源,巖漿流體與地層的交代作用是白鎢礦形成的關(guān)鍵。
致謝:本文野外地質(zhì)工作得到了香格里拉雪域開發(fā)有限責(zé)任公司以及昆明理工大學(xué)鄧明國(guó)教授的大力幫助,實(shí)驗(yàn)中得到了國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心那布其、董勝利老師和樊宏工程師的幫助,以及兩位匿名審稿人對(duì)本文提出的建設(shè)性意見,在此一并表示感謝!