湘南荷花坪锡多金属矿床成矿过程中的壳-幔相互作用研究

荷花坪锡多金属矿是湘南地区新发现的一个大型矿床，产在印支期王仙岭岩体与泥盆系地层的外接触带。区内锡多金属矿化可分为早期含锡矽卡岩型（成矿主体）和晚期锡石-硫化物型、含锡蚀变花岗斑岩型，岩浆岩有印支期的王仙岭岩体和燕山期花岗斑岩脉。Re-Os测年及He同位素初步研究表明，早期成矿形成于印支期（224Ma）、且有幔源流体的参与（3He/4He=1.83 Ra），这两方面构成了本矿床之特色。斑岩脉测年（142Ma）指示区内尚有燕山期成矿叠加。本项目拟开展系统的同位素测年研究，建立区内成岩、成矿年代学格架，通过惰性气体和S、Pb、C、H、O同位素以及流体包裹体研究，探讨不同时期成矿过程中壳-幔相互作用特征、成矿作用机理，并辅以花岗质岩石Sr-Nd-Pb同位素及主、微量元素研究，研究不同岩石成因及其与成矿之间的本质联系，探讨区内印支期成矿与燕山期成矿的差异性、演化规律及其控制因素，深化矿床成因认识。

湘南荷花坪锡多金属矿床位于王仙岭复式岩体西南接触带附近，锡多金属矿体由含锡矽卡岩型矿石和蚀变碎裂岩型矿石组成。本项目在详细野外调查和室内显微观察的基础上，开展了花岗质岩石主微量元素、稀土元素及Sm-Nd、Lu-Hf同位素测试，补充了蚀变碎裂岩型矿石的测年，研究了成矿流体特征并进行了稀有气体同位素示踪。取得成果如下：.1、早期已获得矽卡岩型矿石辉钼矿Re-Os等时线年龄为（224.0±1.9）Ma。本次对碎裂岩型矿石中1个白云母和3个石英矿物样品进行了Ar-Ar法测年，1个白云母和2个石英的40Ar/36Ar-39Ar/36Ar等时线年龄为（151.88～156.94）Ma，与王仙岭复式岩体中的细粒黑云母花岗岩成岩年龄155.9Ma吻合，另一个石英的等时线年龄为（253.46±8.37）Ma，可能与峨眉地幔柱作用相关。.2、区内花岗岩质岩石富硅（SiO2＞70%）、富铝（Al2O3=11.06～18.26%），K2O+Na2O=3.51～8.18%，且K2O＞Na2O，贫钙、镁、铁、钛和磷，δ＜3.3，A/CNK=0.93～2.85，微量元素Ba、Nb、Sr、Ti亏损，La、Zr、Th富集，δEu=0.06～0.34，εNd(t)= -7.1～-11.2，Nd模式年龄T2DM=1509～1903Ma。表明区内花岗质岩石均属钙碱性过铝质花岗岩，具S型花岗岩特点，主要为中元古代基底部分熔融产物。花岗质岩石εNd(t)均高于华南地壳端元的相应值-12.1，锆石εHf（t）变化于-10.14～＋4.61之间，显示成岩过程中均有少量地幔物质参与。.3、区内印支期成矿包括含锡矽卡岩阶段、硫化物阶段和方解石阶段；燕山晚期成矿分为锡石-硫化物阶段和方解石阶段。.印支期成矿流体主要为低盐度（ω(NaCleq)=3～10%）的H2O-NaCl、H2O-NaCl-CO2以及少量富CO2流体，三个成矿阶段的完全均一温度分别为290～390℃、190～260℃和140～180℃。成矿早阶段流体中含较多CO2，晚阶段CO2含量减少，主要为H2O-NaCl，且Ca2+、Mg2+含量增高。燕山晚期成矿流体亦为低盐度（ω(NaCleq)=2～10%）H2O-NaCl和H2O-NaCl-CO2，二个成矿阶段完全均一温度分别为190～340℃和130～170℃，成矿早阶段流体中含较多CO2，晚阶段CO2含