湘中锡矿山锑矿床巨量矿石堆积机制: 来自方解石流体包裹体的约束

胡阿香, 文静, 彭建堂. 2023. 湘中锡矿山锑矿床巨量矿石堆积机制: 来自方解石流体包裹体的约束. 地质通报, 42(7): 1166-1178. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.07.009
引用本文: 胡阿香, 文静, 彭建堂. 2023. 湘中锡矿山锑矿床巨量矿石堆积机制: 来自方解石流体包裹体的约束. 地质通报, 42(7): 1166-1178. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.07.009
HU A'xiang, WEN Jing, PENG Jiantang. 2023. The accumulation mechanism of giant ores in the Xikuangshan antimony deposit, central Hunan: Constraints from fluid inclusions hosted in calcite. Geological Bulletin of China, 42(7): 1166-1178. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.07.009
Citation: HU A'xiang, WEN Jing, PENG Jiantang. 2023. The accumulation mechanism of giant ores in the Xikuangshan antimony deposit, central Hunan: Constraints from fluid inclusions hosted in calcite. Geological Bulletin of China, 42(7): 1166-1178. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.07.009

湘中锡矿山锑矿床巨量矿石堆积机制: 来自方解石流体包裹体的约束

  • 基金项目:
    国家自然科学基金青年项目《湘中锡矿山矿区巨量矿石堆积机制研究——来自石英微区形貌和成分原位分析的制约》(批准号: 42102073)、国家自然科学基金面上项目《湘中锡矿山锑矿床角砾岩及其与成矿关系研究》(批准号: 41272096)和国家重点研发计划项目《综合地球物理联合反演与解释一体化平台建设》(编号: 2018YFC0603500)
详细信息
    作者简介: 胡阿香(1987-), 女, 博士, 讲师, 从事矿床地球化学研究。E-mail: axhu2010@163.com
    通讯作者: 彭建堂(1968-), 男, 博士, 研究员, 从事矿床地球化学研究。E-mail: jtpeng@126.com
  • 中图分类号: P618.66;P578.6+1

The accumulation mechanism of giant ores in the Xikuangshan antimony deposit, central Hunan: Constraints from fluid inclusions hosted in calcite

More Information
  • 湘中锡矿山锑矿床目前研究程度已经很高, 但对该矿区锑矿石发生巨量堆积的原因仍不清楚。热液矿床巨量矿石的堆积过程, 实际上就是大规模流体汇聚并发生有效沉淀的过程, 因此, 对锡矿山矿区流体演化过程和沉淀机制的研究有助于解决其巨量矿石的堆积机制问题。锡矿山矿区方解石非常发育, 且与成矿关系密切, 是研究该区流体作用的理想对象。对该区不同期次方解石进行流体包裹体岩相学和显微测温研究, 初步刻画了该区流体演化过程和矿石沉淀机制。研究表明, 不同期次方解石中流体包裹体类型基本相同, 主要为Ⅰ型(纯液相包裹体)和Ⅱ型(富液相两相包裹体), 但流体包裹体的岩相学特征存在明显差异: 主成矿期流体包裹体不发育且个体小, 成矿晚期流体包裹体发育程度中等且个体较大, 成矿后流体包裹体非常发育且个体很大。流体包裹体显微测温分析显示, 该区经历了2次独立的成矿事件: 主成矿期成矿流体为中高温、中低盐度的热液, 这种热液有利于锑的大规模迁移, 矿石沉淀机制为流体混合作用; 成矿晚期流体为中温、低盐度热液, 这种热液中锑的浓度明显小于主成矿期, 矿石沉淀机制为冷却作用; 成矿后还存在一期热液事件, 其流体为一种低温、低盐度热液。锡矿山矿区矿石巨量堆积主要与主成矿期成矿作用有关, 该期成矿流体中锑的浓度高, 流体规模巨大, 且流体混合作用这种矿石沉淀机制非常有利于超大型锑矿床的形成。

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  • 图 1  研究区大地构造位置(a, 据全国标准地图(审图号:GS(2022)4312号)修改)和湘中区域地质图(b, 据史明魁等,1993修改)

    Figure 1. 

    图 2  锡矿山锑矿床地质图(据刘光模等,1983修改)

    Figure 2. 

    图 3  锡矿山锑矿床31线地质剖面图(据锡矿山矿务局资料,1983)

    Figure 3. 

    图 图版Ⅰ   

    Figure 图版Ⅰ. 

    图 图版Ⅱ   

    Figure 图版Ⅱ. 

    图 4  锡矿山锑矿床不同期次方解石流体包裹体盐度和均一温度直方图

    Figure 4. 

    图 5  锡矿山锑矿床主成矿期矿石矿物和脉石矿物流体包裹体的盐度(a)和均一温度(b)直方图

    Figure 5. 

    图 6  锡矿山锑矿床主成矿期方解石(a)和辉锑矿(b)流体包裹体均一温度-盐度散点图

    Figure 6. 

    图 7  锡矿山锑矿床成矿晚期方解石流体包裹体均一温度-盐度散点图(等密度线据Wilkinson,2001)

    Figure 7. 

    表 1  锡矿山锑矿床方解石采集位置及产出特征

    Table 1.  The sampling locations and characteristics of calcites collected from the Xikuangshan antimony deposit

    样号 采样位置 产出特征
    主成矿期
    XN3-9 北矿3中段 肉红色方解石
    XN3-11 北矿3中段 方解石-辉锑矿型矿石
    XN3-14 北矿3中段 方解石-辉锑矿型矿石
    XN3-15 北矿3中段 方解石-辉锑矿型矿石
    成矿晚期
    XK-19 北矿6中段50#勘探线 石英-方解石-辉锑矿型矿石
    XK-47 南矿25中段49运道 角砾岩中的方解石胶结物
    XK-58 南矿19中段39采场 方解石-辉锑矿型矿石
    XKS-41 南矿19中段 方解石-辉锑矿型矿石
    XKS-A3 北矿童家院矿区 方解石-辉锑矿型矿石
    XKS-A7 北矿童家院矿区 方解石-辉锑矿型矿石
    XKW-8 北矿6中段 方解石-辉锑矿型矿石
    成矿后
    XKSS-29 南矿25中段西沿脉 晶洞方解石
    XKSS-34 南矿25中段北沿脉 晶洞方解石
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    表 2  锡矿山锑矿床不同期次方解石流体包裹体显微测温结果

    Table 2.  Microthermometric data of fluid inclusions for different calcites in the Xikuangshan antimony deposit

    样号 Tm/℃ 盐度/% NaCleqv Th-tot/℃
    主成矿期
    XN3-9 -0.5~-4.1(23) 0.88~6.59(23) 111.8~234.1(31)
    XN3-11 -0.9~-4.0(21) 3.23~6.45(21) 139.2~273.4(33)
    XN3-14 -0.7~-4.2(19) 1.23~6.74(19) 127.1~313.8(26)
    XN3-15 -0.6~-4.1(16) 1.06~6.59(16) 123.8~225.3(23)
    成矿晚期
    XK-19 -0.4~-1.5(26) 0.71~2.57(26) 112.3~322.3(30)
    XK-47 -0.4~-0.6(6) 0.71~1.06(6) 121.9~186.2(14)
    XK-58 -0.5~-1.9(25) 0.88~3.23(25) 166.9~298.8(31)
    XKS-41 -0.5~-2.5(25) 0.88~4.18(25) 127.0~261.9(35)
    XKS-A3 -0.3~-4.1(26) 0.53~6.59(26) 126.2~309.1(32)
    XKS-A7 -0.4~-2.2(20) 0.71~3.71(20) 145.8~289.6(28)
    XKW-8 -0.4~-1.0(23) 0.71~1.74(23) 109.3~302.6(32)
    成矿后
    XKSS-29 -0.4~-0.8(25) 0.71~1.40(25) 128.6~237.3(24)
    XKSS-34 -0.2~-0.8(24) 0.35~1.40(24) 122.6~229.0(28)
    注:括号内为流体包裹体的测试数量
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    表 3  锡矿山锑矿床不同期次流体的均一温度和盐度对比

    Table 3.  Comparison of homogenization temperatures and salinities of fluid in different stages in the Xikuangshan antimony deposit

    成矿期次 矿物名称 均一温度/℃ 盐度/% NaCleqv
    范围 平均值 范围 平均值
    主成矿期 第Ⅰ阶段 石英 124~374 222(111) 0.5~3.9 1.24(89)
    萤石 119~357 221(94) 0.5~1.6 0.93(71)
    重晶石 142~366 244(262) 0.2~4.2 1.34(222)
    第Ⅱ阶段 辉锑矿 112~325 177(154) 0.2~15.4 5.03(103)
    方解石 112~314 186(113) 0.9~6.7 4.18(79)
    成矿晚期 方解石 109~322 202(202) 0.5~6.6 1.61(151)
    成矿后 方解石 123~234 166(55) 0.3~1.4 0.96(49)
    注:括号内数字为流体包裹体测定数量;锡矿山主成矿期辉锑矿、石英、萤石、重晶石数据据Hu et al.(2018)
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出版历程
收稿日期:  2022-04-06
修回日期:  2022-07-11
刊出日期:  2023-07-15

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