滇西金宝山铂钯矿床S-Os同位素特征及其对成矿过程的制约

摘要

金宝山铂钯矿床位于扬子板块西缘,毗邻哀牢山造山带北段,是三江成矿带唯一的大型岩浆型铂族元素矿床.以往的研究中,金宝山岩体是否经历地壳混染存在较大争议,制约了对硫饱和机制和矿床成因的认识.前人对矿石中硫化物的S同位素的研究发现绝大部分δ34S值位于1‰～ 2‰,表现为幔源特征,显示少量或无明显地壳混染作用.本文对含非常规硫化物组合(紫硫镍矿-黄铁矿-黄铜矿)的矿石展开了同位素研究,结合最新研究数据,利用质量平衡原理定量建立了R值(硅酸盐岩浆/硫化物)、百分百硫化物PGE含量和δ34S之间的关系.富PGE矿石具有较高的R值(2000 ～ 10000)和PGE含量(如Ir百分百硫化物:2429×10-9～10738×10-9),并具有地幔特征的δ34S范围(1‰～2‰),而贫PGE(如Ir百分百硫化物:449×10-9 ～2017×10-9)的矿石R值较低(500 ～2000),表现出显著的地壳S同位素的特征(4.4‰～6.7‰).此外,Re-Os同位素研究表明金宝山铂钯矿床相比一些富硫化物铜镍矿床(如力马河和杨柳坪)具有较低的γOs(21.9 ～60.5)和较高R值,是大量岩浆与硫化物反应导致的结果,表明其矿石γOs的高低并不能直接反应岩体的地壳混染程度.因此我们在利用S-Os同位素在研究岩浆型铜镍铂族元素矿床时需特别注意,虽然δ34S和γOs的大小通常作为研究地壳混染作用的指示剂,但它们却往往受到矿床类型(铂钯矿床、铜镍矿床)以及矿石类型(富PGE矿石、贫PGE矿石)的影响.特别是对于高R值的铂族元素矿床,矿石呈现出接近幔源特征的δ34S和γOs同位素值并不能排除其在形成的过程中没有地壳物质的加入,而应综合Sr-Nd同位素以及微量元素地球化学特征综合判断是否发生了明显的地壳混染作用.