利用绿帘石化学成分及原位Sr同位素指示成矿流体特征:以东天山地区多头山铁铜矿床为例

摘要

绿帘石族矿物是热液矿床中常见的Ca-Al硅酸盐矿物,常具有较高的微量元素含量,其化学成分和Sr同位素能够指示成矿流体的物理化学条件和来源。本文以东天山地区的多头山矿床为例,对主成矿期磁铁矿阶段大量分布的绿帘石族矿物展开研究。矿物化学结果表明,其分子式中Al原子数较高(1.95~2.24),富含Fe^(3+)而贫Fe^(2+),稀土总量较低[(21.53~63.52)×10^(-6)],属于绿帘石端员;同时样品富集中稀土元素,强烈亏损轻稀土元素,具中等Eu负异常,暗示稀土元素的分馏与中-碱性条件下硬酸离子的络合作用有关。元素的线性关系研究表明,REE主要通过类质同象替代的机制进入矿物晶格。多头山绿帘石与石英-榍石-磁铁矿等共生,具有明显的Ce负异常(0.64~0.91)和较高的U/Th比值,指示成矿流体的氧逸度较高。绿帘石的初始Sr/Sr值为0.704 62~0.704 95,介于百灵山花岗杂岩与围岩或石炭纪海水之间,表明成矿流体来源于岩浆水,并且在与围岩发生交互作用的同时伴随有外来盆地卤水的加入。本文研究进一步表明绿帘石可以作为揭示多种类型岩浆-热液矿床流体性质与演化过程的良好指示矿物。