个旧超大型锡多金属矿床地球化学及成因

个旧锡多金属矿床位于云南省东南部，是一个驰名中外的超大型锡多金属矿床。本文在深入细致的野外地质工作基础上，对矿石进行了系统的显微鉴定，并对特征矿物做了电子探针定性、定量及面扫描分析，然后通过微量元素、稀土元素丫同位素地球化学（Pb、S、I－Ie、Ar）对比研究，探讨了矿床的成矿物质来源、成矿流体来源，论证了个旧锡矿区经历了广泛且具有重要成矿意义的中三叠世热水沉积成矿作用和燕山晚期的花岗岩岩浆热液的叠加改造成矿作用。最后重新建立了矿床的成矿模式。论文取得的主要认识如下：1．中三叠世，个旧矿区处于特殊的沉积环境一大陆裂谷系中的局I浪边缘海盆。2．中三叠世安尼期海底喷发的玄武岩，在时间、空间上与区内锡多金属矿床有着密切联系。该玄武岩源于富集成矿元素上地慢区，其地慢源区熔融前经历了交代富集作用。该富集作用对本区超大型锡多金属矿床的形成具有着重要意义。 3．“层间氧化矿”矿体的产状以及矿石类型隐含着同生沉积的信息。 4．矿石显微鉴定结果表明矿区曾发生热水沉积成矿作用，部分接触带矿体是燕山期花岗岩岩浆热液叠加、改造热水沉积矿体形成，在某些层间矿中，尤其是离花岗岩体较近的层间矿，存在后期岩浆热液叠加成矿作用。5．锡在鲡状黄铁矿、胶状结构黄铁矿中的大量存在，表明海底喷流时携带了大量成矿元素，具有成矿的潜力，同时锡石包裹体的存在暗示着海底喷流时可形成锡（SnO，）矿体。6．电气石细脉型锡矿与层间赤褐铁矿型锡矿的矿石及锡石单矿物稀土元素组成与花岗岩稀土对比研究，表明电气石细脉型矿体为花岗岩岩浆期后热液成因，而层间赤褐铁型应为热水沉积成因。层间矿块状硫化物中单矿物的稀土组成分析结果，表明部分层间矿存在热水沉积成矿作用，同时也存在花岗岩岩浆热液成矿作用，这与岩矿鉴定结果一致。层间矿围岩稀土和微量元素结果也表明部分围岩为热水沉积形成。7．矿石铅、硫同位素地球化学特征表明部分铅和硫源于印支期的热水沉积作用，另有部分铅、硫源于燕山期花岗岩岩浆热液作用；氦、氨同位素地球化学资料反映出该矿床早期成矿流体中氦主源于地慢，为热水沉积成因，同时大量放射性成因氦的加入，也表明了有大量后期花岗岩岩浆热液成矿流体的叠加和改造。8．“层间氧化矿”中成分极为单一（赤铁矿、褐铁矿、针铁矿、锡石）的致密土状赤铁矿矿石和部分褐铁矿矿石为热水沉积的直接产物，并非由硫化矿物氧化形成。9．在探讨矿区西区花岗岩的主量元素演化规律的基础上，对东区花岗岩演化规律进行了反演，得出东区花岗岩获得大量的铁，特别是三价铁，表明围岩在花岗岩侵入时就已经存在大量的三价铁，正是在花岗岩的侵入过程中对大量热水沉积的层间氧化矿的改造，导致了花岗岩中三价铁的演化异常。同时根据花岗岩稀土演化规律进行的模拟表明，老厂花岗岩可能“消化”了大量的热水沉积矿化体，其中层间氧化矿占有主要的份额，从而在局部空间形成了强氧化性质的地球化学障。强氧化环境的形成一方面形成老厂花岗岩特别的稀土模式，另一方面加快了含锡热液的分解，促使锡石沉淀并富集成矿。10．重新建立了个旧锡矿的成矿模式：个旧锡矿是长期以来多种地质作用的综合产物，具有多来源，多期次成矿特点，经历了广泛且具有重要的成矿意义的中三叠世热水沉积成矿作用和燕山晚期岩浆热液的叠加改造成矿作用，热水沉积成矿作用形成了以非晶质铁氧化物相为主的层间矿。燕山期大规模的岩浆活动对早期形成的部分层间矿或矿源层进行了叠加改造，个旧锡矿床应属热水沉积一岩浆热液叠加矿床。