粤东玉水铜多金属块状硫化物矿床地质地球化学特征和Re-Os同位素定年

摘要

粤东玉水铜多金属矿是世界上极富铜矿床之一,其铜品位平均为3.25％,富矿段铜品位可达50％,并伴生银铅锌等矿产,但其成因一直争议很大.文章论证了几种观点，何耀基(1990)认为玉水矿床的成因是产生于海底的热液沉积矿床,热液来源与海西期海底火山活动有关;陈炳辉(1992)对该矿床进行研究,认为矿床成因与燕山期的辉绿岩关系密切;刘家齐(1997)则认为是燕山早期的岩浆期后热流体沿着石炭系壶天群灰岩与忠信组石英砂岩层间构造破碎带充填交代形成的岩浆期后热液矿床;经过论证支持了顾连兴(2003)曾对整个华南的块状硫化物矿床进行研究,认为玉水矿床属于石炭纪的华南型喷流-沉积块状硫化物矿床.本文首次精确测定了玉水矿床中硫化物的Re-Os同位素和He-Ar同位素，联合指示矿床成因。Re-Os等时线得到玉水矿床主成矿阶段的年龄为308+15Ma，与地层年龄基本一致。初始1870s/1880s值为1.8 1±0.34，相当于yOs(t)为+1349，表明其成矿物质来源于地壳，而无地幔物质加入。硫化物中流体包裹体稀有气体3He/4He为0.006～0.056Ra，位于壳源流体范围内；40Ar/36Ar比值为333.76～501.68，略高于大气40Ar/36Ar，其中大气贡献的40Ar达到58.90～88.54%。表明成矿流体具有地壳放射性成因He同位素组成与大气饱和水成因Ar同位素组成，玉水矿床的成矿流体为由大气饱和水改造而成的地壳流体。综上所述，玉水铜多金属矿为海底喷流沉积型矿床。