吉林大学学报(地球科学版)

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壳幔混染成矿机制的稀有气体同位素及硅同位素证据--以滇西富碱斑岩型多金属矿区为例

邓碧平1,2,刘显凡2,朱建军1,卢秋霞2,赵甫峰2,楚亚婷2,李春辉2   

  1. 1.新疆生产建设兵团十三师,新疆 哈密839000;
    2.成都理工大学地球科学学院,成都610059
  • 收稿日期:2014-04-27 出版日期:2014-11-26 发布日期:2014-11-26
  • 通讯作者: 刘显凡(1957-),男,教授,博士生导师,主要从事矿物学、岩石学、矿床学研究 E-mail:liuxianfan@cdut.cn
  • 作者简介:邓碧平(1975-),男,博士,主要从事矿物学、岩石学、矿床学研究,E-mail:bpdeng2012@163.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(40773031,40473027);教育部高等学校博士学科点专项基金项目(20105122110010, 20115122110005);四川省教育厅自然科学重点项目(12ZA006);成都理工大学矿物学岩石学矿床学国家重点(培育)学科建设项目(SZD0407)

Noble Gas Isotope and Silicon Isotope Evidences of Crust-Mantle Mixing OreFormation Mechanism:Examplified by the Alkali-Rich Porphyry Polymetallic Deposits in Western Yunnan, China

Deng Biping1,2, Liu Xianfan2, Zhu Jianjun1, Lu Qiuxia2, Zhao Fufeng2, Chu Yating2, Li Chunhui2   

  1. 1.No.13 Agricultural Division, Production and Construction Corps, Hami839000, Xinjiang, China;
    2.Institute of Earth Science, Chengdu University of Technology, Chengdu610059, China
  • Received:2014-04-27 Online:2014-11-26 Published:2014-11-26

摘要:

滇西富碱斑岩型多金属矿区黄铁矿和石英脉流体包裹体中R/Ra值主要为0.160 8~3.470 0,远高于地壳特征值,而整体略低于地幔特征值;20Ne/22Ne和21Ne/22Ne平均值分别为11.271 0和0.032 2,接近地幔同位素组成;40Ar/36Ar和38Ar/36Ar平均值分别为395.510 0和0.197 6,均高于大气比值,而低于MORB比值;与大气相比,128Xe/130Xe、129Xe/130Xe、131Xe/130Xe、132Xe/130Xe、134Xe/130Xe、136Xe/130Xe值均表现出过剩的特征;富硅成矿流体的δ30Si值为-2.4‰~-0.1‰,表现出几乎未经动力分馏的原始地幔流体性质,而富碱岩浆的δ30Si值为0.0‰~0.4‰,表现出历经强烈动力分馏的交代富集地幔流体性质。综合研究表明:滇西地区硅同位素组成与包裹体稀有气体同位素组成在显示含矿流体的幔源特征的同时,又表现出强烈的地壳特征;成矿物质主要来自地幔交代作用形成的富集地幔分异产物,即富碱岩浆和与之伴随的富硅成矿流体,二者携带成矿物质沿断裂进入地壳,伴随富硅成矿流体在富碱岩浆的成岩过程中对富碱斑岩与地层岩石的交代蚀变,从而引发壳幔物质叠加混染。正是这种流体作用构成了滇西新生代富碱斑岩多金属成矿的内在统一制约因素。

关键词: 稀有气体同位素, 硅同位素, 壳幔混染, 地幔流体交代作用, 滇西

Abstract:

R/Ra values of fluid inclusions from pyrite and quartz veins from alkali-rich porphyry molymetallic deposits in western Yunnan are mainly in the range of 0.160 8-3.470 0, being much higher than the corresponding values of the crust, but a little lower than those of the mantle; the average 20Ne/22Ne values and 21Ne/22Ne values are averaged at 11.271 0 and 0.032 2, being close to those of the mantle;40Ar/36Ar values and 38Ar/36Ar values are averaged at 395.510 0 and 0.197 60 respectively, being higher than the air ratio but are lower than the MORB ratio; compared with air, 128Xe/130Xe,129Xe/130Xe,131Xe/130Xe,132Xe/130Xe,134Xe/130Xe,136Xe/130Xe values show a surplus characteristics; δ30Si values of the silicon-rich ore-forming fluids vary from -2.4‰ to -0.1‰, showing a characteristic feature of the original mantle fluids almost without  isotopic kinetic fractionation, while δ30Si values of the alkali-rich magma range from 0.0‰ to 0.4‰,showing a feature of the metasomatic enriched mantle fluids with drastic isotopic kinetic fractionation. So noble gas and silicon isotopic compositions reveal that ore-bearing fluids have both mantle-derived and the crust-modified characteristics in western Yunnan. The ore-forming materials mainly derived from the differentiation products of the metasomatized enriched mantle. These alkali-rich magma and related silicon-rich ore-forming fluids carried the ore-forming materials upwards into the crust through the deep faults. The replacement and alteration of the alkali-rich porphyry and their host strata by the silica-rich ore-forming fluids during the crystallization processes of the alkali-rich magmas led to the overprinting and contamination of the mantle and crust materials. It is such a process of fluids that makes up the key controlling factors for the Cenozoic alkali-rich porphyry polymetallic deposits in western Yunan.

Key words: noble gas isotope, silicon isotope, crust-mantle mixing, mantle-fluid metasomatism, western Yunnan

中图分类号: 

  • P597.2
[1] 门兰静, 薛晓刚, 董福湘, 宋海峰, 孙景贵. 黑龙江省东宁市金厂铜金矿床成矿机制:流体包裹体和稀有气体同位素的制约[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 789-804.
[2] 明添学, 唐忠, 李蓉, 何小虎, 田素梅, 殷伟, 覃勇凯, 包丛法, 李良, 杨斯琦, 张子军.

滇西那俄花岗伟晶岩型铍矿床矿石矿物的元素组成特征及其成矿意义 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(2): 479-497.

[3] 曾志刚. 海底热液硫化物中金属、非金属和稀有气体同位素组成的关系及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(1): 1-19.
[4] 张七道, 刘振南, 尹林虎. 深变质岩区地热流体化学特征及成因——以滇西陇川盆地温泉为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(6): 1838-1852.
[5] 明添学, 杨清标, 李蓉, 唐忠, 薛戈, 罗建宏, 余海军, 李永平. 滇西加里东期平河复式花岗岩体锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其风化壳型稀土矿成矿认识[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(6): 1685-1702.
[6] 门兰静, 孙景贵, 王好均, 柴鹏, 赵克强, 古阿雷, 刘城先. 延边浅成高硫化热液金矿床的成矿流体起源与演化:以杜荒岭和九三沟矿床为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(5): 1365-1382.
[7] 李再会, 唐发伟, 林仕良, 丛峰, 谢韬, 邹光富. 滇西含绿柱石伟晶岩锆石U-Pb年代学及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2014, 44(2): 554-565.
[8] 楚亚婷,刘显凡,赵甫峰,卢秋霞,李春辉,肖继雄,吴冉,宋祥峰,蔡永文,蔡飞跃. 滇西马厂箐钼铜金矿床中赋矿斑状花岗岩定年及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2013, 43(5): 1377-1392.
[9] 刘显凡, 楚亚婷, 卢秋霞, 赵甫峰, 李春辉, 肖继雄, 董毅. 云南老王寨金矿的深部地质过程——来自显微岩相学和元素地球化学的证据[J]. J4, 2012, 42(4): 1026-1038.
[10] 冯彩霞, 毕献武, 武丽艳, 邹志超, 唐永永. 滇西北白秧坪多金属矿集区东矿带方解石REE地球化学特征及意义[J]. J4, 2011, 41(5): 1397-1406.
[11] 丛峰, 林仕良, 谢韬, 李再会, 邹光富, 梁婷. 滇西腾冲-梁河地区花岗岩锆石稀土元素组成和U-Pb同位素年龄[J]. J4, 2010, 40(3): 573-580.
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[1] 刘建峰,迟效国,周燕,王铁夫,金巍,周建波,董春艳,黎广荣. 小兴安岭东北部金林岩体全岩-角闪石Rb-Sr年龄[J]. J4, 2005, 35(06): 690 -0693 .
[2] 黄冠星, 孙继朝, 张英, 刘景涛, 张玉玺, 荆继红. 珠江三角洲污灌区地下水重金属含量及其相互关系[J]. J4, 2011, 41(1): 228 -234 .
[3] 肖长来,梁秀娟,崔建铭,兰盈盈,张君,李书兰,梁瑞奇,郑策. 确定含水层参数的全程曲线拟合法[J]. J4, 2005, 35(06): 751 -0755 .
[4] 郭振华,王璞珺,印长海,黄玉龙. 松辽盆地北部火山岩岩相与测井相关系研究[J]. J4, 2006, 36(02): 207 -0214 .
[5] 孙永河,付晓飞,吕延防,付广,阎冬. 地震泵抽吸作用与油气运聚成藏物理模拟[J]. J4, 2007, 37(1): 98 -0104 .
[6] 谢忠雷,陈卓,孙文田,尹波. 不同茶园茶叶氟含量及土壤氟的形态分布[J]. J4, 2008, 38(2): 293 -0298 .
[7] 贾军涛,王璞珺,邵 锐,程日辉,张 斌,侯景涛,李金龙,边伟华. 松辽盆地东南缘营城组地层序列的划分与区域对比[J]. J4, 2007, 37(6): 1110 -1123 .
[8] 康立明,任战利. 多参数定量研究流动单元的方法--以鄂尔多斯盆地W93井区为例[J]. J4, 2008, 38(5): 749 -0756 .
[9] 薛永超, 程林松. 白豹油田长8油藏成岩储集相[J]. J4, 2011, 41(2): 365 -371 .
[10] 姜纪沂, 张宇东, 谷洪彪, 左兰丽. 基于灰色关联熵的地下水环境演化模式判别模型研究[J]. J4, 2009, 39(6): 1111 -1116 .