Cơ chế hình thành mỏ quặng Dajing Cu-Sn-Ag-Pb-Zn, Nội Mông, thông qua sự pha trộn chất lỏng

Science in China Series D: Earth Sciences - Tập 46 - Trang 652-663 - 2003
Wei Liu1, Xinjun Li1, Jun Tan1
1Key Laboratory of Mineral Resources, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, China

Tóm tắt

Mỏ quặng Dajing Cu-Sn-Ag-Pb-Zn, ở Khu Tự Trị Nội Mông, Trung Quốc, là một mỏ quặng thủy nhiệt lấp khe nứt. Các giá trị δD của nước bao gồm quặng thạch anh tập trung trong khoảng −100% đến −130%. Các giá trị δ34S của khoáng chất quặng sulfide và giá trị δ13C của khoáng vật gangue cacbonat thay đổi từ −0.3% đến 2.6% và từ −2.9% đến −7.0%, tương ứng. Dữ liệu đồng vị tích hợp chỉ ra hai nguồn chính đóng góp vào chất lỏng hình thành khoáng gồm nước ngầm chủ yếu từ mưa, và các loại sulfur và cacbon từ magma hypogene. Các xu hướng tuyến tính được thể hiện trên biểu đồ H2O khí so với CO2, và biểu đồ của CO, N2, CH4 và C2H6. Bằng mô phỏng định lượng, việc thoát hơi magma không thể giải thích các xu hướng tuyến tính này. Do đó, các xu hướng tuyến tính này được hiểu là do sự pha trộn của chất lỏng magma giàu CO2 với nước ngầm từ mưa. Nước ngầm đã tuần hoàn trong các đá trầm tích Paleozoic và hấp thụ CO, N2, CH4, C2H6 và Ar đồng vị từ vật chất hữu cơ. Các tác động làm lạnh do sự pha trộn đã gây ra sự lắng đọng của các khoáng chất quặng.

Từ khóa

#Dajing #Cu-Sn-Ag-Pb-Zn #mỏ quặng thủy nhiệt #đồng vị #nước ngầm #magma hypogene #lắng đọng khoáng chất

Tài liệu tham khảo

Hedenquist, J. W., Lowenstern, J. B., The role of magmas in the formation of hydrothermal ore deposits, Nature, 1994, 370(18): 519–527. Norman, D. I., Moore, J. N., Yonaka, B. et al., Gaseous species in fluid inclusions: A tracer of fluids and indicator of fluid processes, in Stanford Univ: Proc. 21st Workshop Geotherm Reservoir Eng., 1996, 233–240. Giggenbach, W. F., The origin and evolution of fluids in magmatic-hydrothermal systems, in Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits(ed. Banes, H. L), New York: Wiley, 1997, 737–789. Audetat, A., Gunther, D., Heinrich, C. A., Formation of a magmatic-hydrothermal ore deposit: Insights with LA-ICP-MS analysis of fluid inclusions, Science, 1998, 279: 2091–2094. Bailly, L., Bouchot, V., Beny, C. et al., Fluid inclusion study of stibnite using infrared microscopy: An example from the Brouzils antimony deposit (Vendee, Armorican massif, France), Economic Geology, 2000, 95: 221–226. Moore, J. N., Norman, D. I., Kennedy, B. M., Fluid inclusion gas compositions from an active magmatic-hydrothermal system: A case study of the Geysers geothermal field, USA, Chemical Geology, 2001,173: 3–30. Taylor, H. P., Oxygen and hydrogen isotope relationships in hydrothermal mineral deposits, in Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits (ed. Barnes, H. L.), New York: Wiley, 1997, 236–277. Liu, W., Zhao, Z. H., Zhang, F. Q., Oxygen and hydrogen isotopic compositions of coexistent minerals of the Tasigake alkali granite pluton, northern Xinjiang: Constraints upon the cause of 18O-D depletion and the 18O/16O exchange kinetics, Chinese Science Bulletin, 1999, 44(12): 1086–1092. Liu, W., Two stages of isotopic exchanges experienced by the Ertaibei granite pluton, northern Xinjiang, China, Science in China, Ser. D, 2000, 43(6): 605–616. Liu, W., Two disequilibrium quartz-feldspar 18O/16O fractionations within the Aral granite batholith, Altay Mountains of China: Evidence for occurrence of two stages of O and H isotopic exchange of a heterogeneous granite system with aqueous fluids, Journal of Petrology, 2000, 41(9): 1455–1466. Liu, W., Fluid-rock interaction during subsolidus microtextural development of alkali granite as exemplified by the Saertielieke pluton, Ulungur of the northern Xinjiang, China, Chemical Geology, 2002, 182: 473–482. Norman, D. I., Musgrave, J. A., N2-Ar-He compositions in fluid inclusions: Indicators of fluid source, Geochim. Cosmochim. Acta, 1994, 58: 1119–1131. Ai, Y. F., Zhang, X. H., Dykes and mineralization in Dajing mine, Inner Mongolia, in Contributions to 8th-five-year-plan important geological achievements (ed. Geological Society of China), Beijing: Metallurgical Industry Press, 1996, 231–234. Roedder, E., Fluid inclusions, Reviews in Mineralogy, 1984, 12: 250–290. Feng, J. Z., Stable isotope geochemistry of the Dajing polymetallic ore deposit, Geology of Jilin Province (in Chinese with English abstract), 1994, 3: 60–66. Zhao, Y. M., Zhang, D. Q. et al., Metallogenetic Regulations of the Cu Polymetallic Ore Deposits in the Daxinganling Mountains and Their Adjacent Areas, and the prospective evaluation (in Chinese with English abstract), Beijing: Seismic Press, 1997, 137–141. Clayton, R. N., O’Neil, J. R., Mayeda, T. K., Oxygen isotope exchange between quartz and water, J. Geophys. Res., 1972, B77: 3057–3067. Ohmoto, H., Goldhaber, M. B., Sulfur and carbon isotopes, in Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits (ed. Banes, H.L.), New York: Wiley, 1997, 517–599. Sheppard, S. M. F., Schwarcz, H. P., Fractionation of carbon and oxygen isotopes and magnesium between coexisting metamorphic calcite and dolomite, Contribution to Mineralogy and Petrology, 1970, 26: 161–198. Chacko, T., Mayeda, T. K., Clayton, R. N. et al., Oxygen and carbon isotope fractionations between CO2 and calcite, Geochim. Cosmochim. Acta, 1991, 55: 2867–2882. Carothers, W. W., Adami, L. H., Rosenbaum, R. J., Experimental oxygen isotope fractionation between siderite-water and phosphoric acid liberated CO2-siderite, Geochim. Cosmochim. Acta, 1988, 52: 2445–2450. Richet, P., Bottinga, Y., Javoy, M., A review of hydrogen, carbon, oxygen, sulfur, and chlorine isotope fractionation among gaseous molecules, Ann. Rev. Earth. Planet Sci., 1977, 5: 65–110. Faure, G., Principles of Isotope Geology, 2nd edition, New York: Wiley, 1986, 491–506. Kelly, W. C., Rye, R. O., Geologic, fluid inclusion, and isotope studies of the tin-tungsten deposits of Panasqueira, Portugal, Economic Geology, 1979, 74: 1721–1822. Shepherd, T. J., Miller, M. F., Fluid inclusion volatiles as a guide to tungsten deposits, southwest England: Applications to other Sn-W provinces in western Europe, in Mineral Deposits within the European Community (eds. Boissonnas, J., Omenetto, P.), Berlin: Springer-Verlag, 1988, 29–52. Kelly, W. C., Turneaure, F. S., Mineralogy, paragenesis and geothermometry of the tin and tungsten deposits of the eastern Andes, Bolivia, Economic Geology, 1970, 65: 609–680. McMillan, W. J., Geology and genesis of the Highland Valley ore deposits and the Guichon Creek batholith, CIM Spec., 1976, 15: 85–104. Bowman, J. R., Parry, W. T., Kropp, W. P. et al., Chemical and isotopic evolution of hydrothermal solutions at Bingham, Utah, Economic Geology, 1987, 78: 395–428. Shaver, S. A., Geology, alteration, mineralization, and trace element geochemistry of the Hall (Nevada Moly) deposit, Nye County, Nevada, in Geology and Ore Deposits of the Great Basin, Symposium Proceedings, Nevada: Geol. Soc. Nevada, 1991, 303-332. Wilson, W. J., Kesler, S. E., Cloke, P. L. et al., Fluid inclusion geochemistry of the Granisle and Bell porphyry copper deposits, British Colombia, Economic Geology, 1980, 75: 45–61. Giggenbach, W. F., Geothermal gas equilibria, Geochim. Cosmochim. Acta, 1980, 44: 2021–2032.