东昆仑白干湖钨锡矿带成矿流体成分研究

The Qiman Tagh in East Kunlun Orogen has been recognized as an important metallogenic belt in China. The Baiganhu W-Sn ore belt is special for its early Paleozoic age. Tourmaline is closely associated with wolframite, cassiterite, and scheelite in the W-Sn ore belt, however, the ore fluids composition and the relationship between W, Sn, Ca and B are still open for discussion. The primary goal of this study is to reveal the composition of ore fluids. Based on petrographic observations and fluid inclusion microthermometry, the composition of ore fluids is to be investigated using in-situ LA-ICP-MS analysis on single fluid inclusion, combined with trace elements analyses on tourmaline, wolframite, cassiterite, and scheelite. Whilst the tourmaline B isotopic values are to be investigated using in-situ LA-MC-ICP-MS and SIMS analyses. In addition, the relationship between W, Sn, Ca and B will be discussed based on the results of composition analysis, and to reveal the role of tourmaline in W-Sn mineralization.

东昆仑祁漫塔格是我国重要的成矿带，白干湖钨锡矿带是该成矿带内首次发现的早古生代钨锡矿带。该矿带内主要矿石矿物黑钨矿、锡石、白钨矿与电气石密切共生，目前该矿带的成矿流体成分及主要成矿元素W、Sn、Ca与B元素的关系尚不清楚。本项目拟通过对白干湖钨锡矿带岩相学观察、流体包裹体显微测温、LA-ICP-MS单个流体包裹体成分分析与钨锡矿石微量元素分析，结合系统的电气石微量元素（LA-ICP-MS）及B同位素分析（LA-MC-ICP-MS+SIMS），揭示成矿流体成分、成矿物理化学条件，计算电气石在地质过程中的B同位素分馏，揭示主要成矿元素W、Sn、Ca与B元素的关系及电气石在钨锡成矿中的作用。

白干湖钨锡矿带是在东昆仑祁漫塔格成矿带内首次发现的早古生代钨锡矿带，具有重要的研究意义。该钨锡矿带内主要矿石矿物与黑电气石密切共生，而电气石是富含B的主要矿物。本项目在野外调研、岩矿相学观察的基础上，通过流体包裹体显微测温与LA-ICP-MS单个流体包裹体成分分析，结果表明，成矿流体低盐度、较为还原且富集CO2、CH4等挥发份；B、Na、Al、Mn、Sn、W等元素相对富集在液相中，从而易与Cl离子结合形成络合物进行迁移；流体包裹体中较高的K/Na比值与B含量，并且与Sn、Mn呈正相关性，说明这些离子在流体中作为氧化还原电价的中和剂，促进矿石沉淀；流体不混溶、水岩反应、pH值变化及温度降低是矿石沉淀的主要机制。石英微量元素分析结果表明，各阶段Al含量的变化暗示成矿流体由偏酸性变化为偏碱性；较高的Al/Ti比值与Ge含量反映出成矿母岩为高分异的过铝质S型花岗岩；相对低的Ti含量说明成矿流体温度低于350°C；Al与Ge/Ti比值呈现负相关性，说明热液后期温度降低及降水的加入。黑钨矿、锡石U-Pb定年结果表明，黑钨矿的成矿年龄为425.9-429.2 Ma，锡石的成矿年龄为427.6 Ma，综合成矿母岩体锆石U-Pb定年及白云母线Ar40/Ar39年龄，精确厘定了东昆仑地区早古生代的大规模钨锡成矿作用；综合区域构造研究，认为白干湖钨锡矿带形成于同碰撞构造背景。