黑龙江省洼兴钼多金属矿床成矿机制: 流体包裹体、H-O-C-S同位素及白钨矿微量元素证据

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洼兴钼多金属矿床(钼金属储量59.3万t,钼平均品位0.085%)位于中国东北地区小兴安岭-张广才岭中部。矿床中I矿带的铜矿化和II矿带的钼矿化均主要表现为花岗质岩体中的含矿石英细脉或网脉;钨矿化以白钨矿的形式在I矿带产于云英岩化蚀变岩中,在II矿带存在于暗色矿物集合体和石英脉中。II矿带钼-钨成矿作用可划分为4个阶段:(1)石英-钾长石阶段(含白钨矿);(2)石英-辉钼矿阶段;(3)石英-硫化物阶段;(4)石英-碳酸盐阶段。矿石中辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿的总体δ34S值变化范围为-1.0‰~5.1‰,硫同位素组成特征表明东、西矿带成矿流体中的初始硫均来自岩浆。流体包裹体以及矿石中石英和方解石的氢-氧-碳同位素数据表明,初始成矿流体具有明显的岩浆特征,并且在流体演化过程中混合了大气降水。基于详细的流体包裹体研究,洼兴矿床钼成矿作用流体演化过程为:(1)第一阶段成矿流体处于静岩压力条件(压力约为20~30MPa,深度约为2~3km),流体温度范围集中在360~400℃;(2)第二阶段流体从静岩压力向静水压力条件转变(温度约为320~360℃,压力约为20MPa),伴随着大气降水的持续混入;(3)第三阶段流体已完全转变为静水压力条件(温度约为240~320℃,压力约为5~10MPa),且发生了大气降水的广泛混合;(4)第四阶段流体表现为低温(<200℃)、低盐度(<8% NaCleqv)以及较低的捕获压力。热液体系温度的下降,以及pH和氧逸度(fO2)的变化是控制洼兴矿床中钼沉淀的重要因素。产于I(西)矿带和II(东)矿带的不同类型白钨矿微量元素组成的规律性差异表明两矿带成矿流体具有不同的性质和条件。

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