内蒙古白音查干东山超大型锡银多金属矿床岩浆-热液过程及其对成矿元素地球化学行为的约束

摘要

内蒙古白音查干东山超大型锡银多金属矿床是大兴安岭南段代表性锡多金属矿床。为限定该矿床岩浆-热液演化过程和岩浆演化不同阶段成矿元素在熔体-流体间的分配行为，本研究对区内广泛发育的电气石进行了系统的化学成分和原位B同位素分析，并搜集了有类似产状和成因的电气石地球化学数据。基于白音查干东山矿床电气石产出状态和结构构造，共识别出4类电气石，分别为产于含电气石花岗斑岩中的萤石-电气石囊（Tur-I）和脉状电气石（Tur-II）、隐爆角砾岩中孤立分布的电气石（Tur-III）以及大石寨组中呈弥散浸染状分布的电气石（Tur-IV）。电子探针分析结果表明，4种类型电气石为碱基电气石和碱缺位电气石。野外产出状态、B同位素组成和稀土元素分配模式表明，Tur-I和Tur-II形成于岩浆-热液过渡阶段，且Tur-II形成时岩浆结晶度更高，Tur-III和Tur-IV形成于热液阶段。白音查干东山矿床电气石B同位素组成较为均一，δ¹¹B值为-11.53‰～-8.39‰,暗示成矿流体主要来自花岗质岩浆。电气石地球化学组分显示成矿流体为低盐度富锡流体。Tur-III中Pb和Zn的含量与Ca/（Ca+Na）和Fe/（Fe+Mg）具有相关性，表明Tur-III中Pb和Zn含量受电气石晶体化学的影响。其余微量元素含量与电气石结晶介质的组分有关，在流体演化过程中受到矿物结晶和水岩反应的影响。基于白音查干东山矿床Tur-I和Tur-II这一成因模型，通过收集世界范围内典型锡多金属矿床和稀有金属矿床中囊状电气石和脉状电气石地球化学数据，本研究亦探讨了岩浆-热液过渡阶段不同结晶度下出溶流体Li、Sn、Nb和Ta的地球化学行为。结果显示，Sn在岩浆-热液过渡阶段出溶较晚的流体中更加富集，Li、Nb和Ta的地球化学行为受不同岩浆-热液系统物理化学条件的影响表现出不同的地球化学性质。

关键词

锡银多金属矿床 / 电气石 / 岩浆-热液过渡阶段 / 白音查干东山 / 内蒙古 / 大兴安岭南段

基金资助

国家自然科学基金项目(42372111); 内蒙古玉龙矿业股份有限公司科研项目(2020110033002072); 中国地质调查局地质调查项目(DD20230287)