肖憲國(guó),何志威
(1.貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局,貴州 貴陽 550004;2.貴陽礦業(yè)開發(fā)投資股份有限公司,貴州 貴陽 550000)
獨(dú)山銻礦體主要受獨(dú)山箱狀背斜與NNW向張扭性斷裂帶控制,呈陡脈狀或似層狀產(chǎn)出于泥盆統(tǒng)丹林組陸緣濱海相碎屑巖,礦床規(guī)模達(dá)大型。
主要礦石礦物為輝銻礦,發(fā)育致密塊狀、層狀(似層狀)、角礫狀、脈狀和浸染狀等礦石構(gòu)造。方解石是最主要的脈石礦物,其形成貫穿整個(gè)礦化過程,成礦期方解石主要呈團(tuán)塊狀與脈狀產(chǎn)出。團(tuán)塊狀方解石呈乳白色,與石英、輝銻礦共生,團(tuán)塊大小不等;脈狀方解石呈乳白色~肉紅色,邊緣普遍發(fā)育脈狀輝銻礦,少量放射狀和星點(diǎn)狀輝銻礦侵染于方解石中。團(tuán)塊狀方解石形成于成礦早期和主成礦期,脈狀方解石成于成礦晚期。
半坡銻礦床C、O同位素組成相對(duì)穩(wěn)定,δ13CPDB值的分布范圍為-2.44%~-0.49‰(平均-1.65‰),δ18OSMOW值的分布范圍為10.93‰~14.70‰(平均13.55‰);團(tuán)塊狀方解石的δ13CPDB值相對(duì)高于脈狀方解石,分布范圍分別為-2.44‰~-2.09‰(平均-2.24‰)和-1.74‰~-0.49‰(平均-1.39‰ ),兩者 的δ18OSMOW值 范 圍 重疊,范圍分別為13.67‰~14.58‰(平均14.08‰)和10.93‰ ~14.70‰ (平均13.31‰ )(表1)。
表1 貴州半坡銻礦床碳、氧同位素組成
圖1 半坡銻礦床δ13CPDB-δ18OSMOW圖(底圖據(jù)[2])
幔源巖漿,海相碳酸鹽巖和沉積有機(jī)物為熱液流體三種主要C、O主要來源[2]。半坡銻礦床方解石的C、O同位素組成明顯不同于沉積有機(jī)物,在δ13CPDB-δ18OSMOW圖上(圖1A),位于幔源巖漿與海相碳酸鹽巖之間的區(qū)域,靠近海相碳酸鹽巖。
該特征與獨(dú)山巴年銻礦床及徐家山礦床的碳酸鹽巖C、O同位素組成不同(樣品落于圖1A海相碳酸鹽巖區(qū)域),而與獨(dú)山巴年銻礦床方解石碳、氧同位素結(jié)果相似[3]。顯示半坡銻礦成礦流體中的C、O主要來自于碳酸鹽巖溶解作用,可能受幔源巖漿的影響。
圖1B顯示了半坡礦床和鄰區(qū)銻礦床δ13CPDB與δ18OSMOW的線性關(guān)系。半坡礦床成礦期方解石δ13CPDB與δ18OSMOW之間總體為負(fù)相關(guān),出現(xiàn)少量正相關(guān),而巴年礦床成礦期方解石δ13CPDB與δ18OSMOW之間為負(fù)相關(guān),徐家山和錫礦山礦床成礦期方解石δ13CPDB與δ18OSMOW之間為正相關(guān),錫礦山礦床成礦期后方解石δ13CPDB與δ18OSMOW之間為負(fù)相關(guān)。彭建堂和胡瑞忠[4]研究發(fā)現(xiàn)錫礦山成礦流體可能有地幔流體參與,半坡銻礦床與錫礦山礦床相似的δ13CPDB與δ18OSMOW線性關(guān)系顯示半坡銻礦床成礦流體中有少量深源流體參與的可能性。研究區(qū)方解石的稀土元素及輝銻礦的硫同位素地球化學(xué)特征也顯示了成礦流體可能受到幔源巖漿的影響[5]。
假設(shè)成礦流體中碳主要以CO2形式存在,分別取成礦相對(duì)團(tuán)塊狀方解石和脈狀方解石流體包裹體均一溫度峰值200℃和150℃[6]參與計(jì)算[7],計(jì)算結(jié)果早期流體δ13CPDB范圍-2.50‰~-2.15‰、平均-2.30‰,δ18OSMOW范圍4.64‰~5.55‰、平均5.05‰;晚期流體δ13CPDB范 圍-3.70‰~-2.45‰、平 均-3.35‰,δ18OSMOW范圍-1.21‰~2.56‰、平均1.17‰。充分顯示:成礦流體演化過程中,C同位素組成相對(duì)穩(wěn)定,O同位素組成有較明顯的變化,暗示成礦過程中可能有δ13CPDB變化不明顯、δ18OSMOW相對(duì)較低的幔源巖漿流體加入。
方解石是貴州半坡銻礦床主要脈石礦物之一,其形成貫穿整個(gè)成礦作用過程,成礦期方解石大致可以分為兩期:早期方解石呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出,晚期方解石呈脈狀產(chǎn)出。方解石C、O同位素結(jié)果顯示研究區(qū)成礦流體主要來源于海相碳酸鹽巖的溶液作用,可能受到水-巖作用與幔源巖漿的影響。研究區(qū)C、O同位素特征在我國(guó)西南大面積低溫成礦域中具有普遍性,顯示殼源流體為主要的成礦流體,為華南“半坡式”銻礦的找礦提供了依據(jù)。