白钨矿及其流体包裹体原位分析对矽卡岩型矿床金属沉淀机制的约束——以广西罗维钨锌多金属矿床为例

A deeper understanding on the process of metals depositing and transporting from magmatic system to hydrothermal system is greatly impeded by conventional methods in skarn deposit. Compositional analysis on single metallic mineral and fluid inclusion using laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS) could describe the metal deposition with the fluid evolution and changes of physical and chemical conditions. Therefore, this method is a direct approach to resolve these problems. The Luowei distal skarn W-Zn polymetallic deposit is a middle-large sized deposit that was found in 2015. In this project, we plan to utilize the LA-ICP-MS compositional analysis on multigenerational scheelite grains and the fluid inclusions to reveal the trace elements characteristics of ore-forming fluids to determine the sources of ore-forming fluids, reconstruct the history of fluid evolution including the changes of physical and chemical conditions through time, locate the key factor of metal deposition, and reconstruct the ore-forming process in the Luowei distal skarn W-Zn deposit, which may shed new insights on the metal deposition in skarn systems.

传统方法制约了矽卡岩型矿床中金属元素从出溶阶段进入流体迁移至岩浆远端，并从流体中卸载沉淀完成矿化等问题的深入认识。金属矿物单颗粒及其流体包裹体原位分析可精细刻画金属元素随流体演化及物理化学变化而沉淀的机制从而成为研究矽卡岩矿床金属沉淀机制的直接手段。广西罗维岩浆远端矽卡岩型钨锌多金属矿床是2015年新发现的具有良好经济前景的中－大型矿床，本项目拟对罗维矿床不同阶段或不同世代白钨矿及其流体包裹体开展原位分析，结合白钨矿流体包裹体类型和热力学参数，查明罗维矽卡岩型W-Zn多金属矿床白钨矿元素地球化学特征、成矿流体特征及来源和演化；查清钨等各金属元素沉淀的影响因素，精细刻画成矿流体演化特征，反演矿床形成过程，揭示罗维W-Zn多金属矿床成矿机制，约束矽卡岩型矿床金属沉淀机制，进一步丰富矽卡岩型矿床成矿理论。

传统方法制约了矽卡岩型矿床中金属元素从出溶阶段进入流体迁移至岩浆远端，并从流体中卸载沉淀完成矿化等问题的深入认识。金属矿物单颗粒原位分析可精细刻画金属元素随流体演化及物理化学变化而沉淀的机制从而成为研究矽卡岩矿床金属沉淀机制的直接手段。本项目选择广西罗维岩浆远端矽卡岩型钨锌矿床开展白钨矿LA-ICP-MS微量元素和SHRIMP SI氧同位素分析研究。通过详细的野外和室内工作获得一下主要科学认识：（1）通过成矿期次划分、白钨矿CL图像及结构划分了进变质矽卡岩阶段白钨矿（Sch1）、退变质矽卡岩阶段白钨矿（Sch2）和多金属硫化物阶段白钨矿（Sch3）。（2）不同阶段白钨矿微量元素和稀土配分模式显示，Sch1形成于相对开放氧化的环境；Sch2和Sch3形成于相对封闭还原环境。（3）白钨矿中的稀土进入白钨矿是通过Na的替代模式。白钨矿的Eu异常不能直接反应成矿的氧化还原状态。富稀土矿物的结晶分异及成矿封闭条件控制了白钨矿稀土配分模式。（4）不同世代白钨矿的Y/Ho和SHRIMP 氧同位素显示，成矿流体主要来源单一的岩浆流体，成矿流体的温度和盐度的降低控制了金属的沉淀。（5）白钨矿Sr含量指示指示成矿母岩中斜长石的降解可能不是白钨矿的形成过程中Ca的主要来源。（6）钨锰矿和钨铁矿在典型成矿条件下的溶解度可达到数百个ppm；降低温度、盐度和提高pH是钨锰矿和钨铁矿有效沉淀机制，降压不能使二者从盐水体系沉淀；钨锰矿和钨铁矿在碱性热液的溶解度也可达到数百个ppm，但是对温度和盐度不敏感。