安徽金寨沙坪沟斑岩钼矿床碱交代岩及其对岩浆-流体-成矿作用的指示意义

安徽金寨沙坪沟钼矿床是我国秦岭-大别造山带中近年来发现的一个大型-超大型斑岩型钼矿床。矿区岩浆岩类型多、分布广，发育隐爆角砾岩体；矿床围岩蚀变作用强烈，发育广泛的碱交代岩；赋矿围岩主要为岩浆岩，矿体对围岩无选择性。本项目基于对该矿床的初步了解，拟以该矿床碱交代岩为中心，以岩浆-流体-成矿为主线，系统开展岩浆岩、蚀变围岩和矿石的地质地球化学研究，调查蚀变岩石尤其是碱交代岩的分布及其与岩浆岩和矿体的时空关系，了解碱交代岩及相关岩石和矿石的矿物组成，分析碱交代岩及相关岩石和矿石主要组成矿物的微量元素和同位素地球化学特征，进行矿物流体包裹体岩相学和地球化学研究及成矿热力学分析。项目的研究目标是：追溯伴随碱交代岩形成的成矿热液流体的起源及其与岩浆演化的成因联系，探索导致碱交代岩形成的热液流体演化过程中成矿物质在流体相中的分配、卸载和沉淀机制，进而揭示成矿的主导控制因素，提取找矿的有用信息。

安徽金寨沙坪沟斑岩钼矿床是东秦岭-大别钼成矿带中迄今为止探明储量最大的钼矿床。前人工作表明，以沙坪沟矿床为代表的东秦岭-大别钼成矿带中的斑岩钼矿床广泛发育碱质交代作用和巨量钼元素堆积，而且碱质交代作用与钼矿化在空间上存在密切的成因联系。本项目在深入的野外地质调查和仔细的岩芯观察基础上，应用现代地质学和地球化学的方法和理论，深入研究了沙坪沟钼多金属矿区侵入岩的岩浆起源和演化、成岩成矿年龄、矿床围岩蚀变、成矿流体及其演化、矿质来源和沉淀机制等。研究取得了以下重要成果和新认识：（1）沙坪沟钼多金属矿区内的岩浆岩形成于燕山晚期，锆石U-Pb定年显示其可以划分为两期，且两期侵入岩的岩石地球化学特征及岩浆起源和演化特征存在明显的差异；辉钼矿Re-Os同位素年龄与晚期侵入岩年龄一致，指示沙坪沟钼矿床及其周边的脉状铅锌矿床与晚期石英正长岩-花岗斑岩具有密切的成因联系。（2）赋矿石英正长岩和花岗斑岩分别发育两种石英晶体，前者发育他形α石英，后者发育假β石英斑晶，结合锆石Ti温度、石英P-T相图和Q-Ab-Or-H2O相图，认为石英正长岩侵位结晶压力大于0.7GPa，花岗斑岩中的原始β相石英结晶压力约为0.4 ~ 0.7GPa，花岗斑岩中基质形成压力小于0.05GPa，这指示由石英正长岩侵位结晶到花岗斑岩的形成至少经历了两次减压作用，这种减压作用对成矿流体的出溶、沸腾及矿质卸载和沉淀意义重大，且与矿区发育隐爆角砾岩筒相对应，也与矿床中流体包裹体组合所反映的流体沸腾和不混溶作用相一致；花岗斑岩中β相石英在成岩之后的相变会产生体积差，可致使斑岩体及其围岩发育裂隙，使之成为良好的导矿和容矿构造，进而有利于斑岩型矿床的热液蚀变和网脉状-浸染状矿化，因此，斑岩体中假相石英斑晶是斑岩型矿床的成矿标志之一，其反映斑岩型矿床的成矿系统通常形成于减压应力状态的构造背景中。（3）沙坪沟钼矿床碱质交代作用主要表现为钾长石化、黑云母化等钾化蚀变，糖粒状的钠长石是长石分解重结晶形成的；在碱质交代过程中岩石“吸K泌Na泌Ca”，即随着K的带入，原岩排出Na和Ca，相应地，微量元素Rb和Sr分别被流体带入和带出，并由此造成蚀变岩石出现异常低的Sr同位素组成以及Nd、Sr同位素失耦，这种富K富Rb的成矿流体指示其来源于地壳，不同于斑岩铜矿床成矿流体和成矿金属元素可能更多的来源于地幔。