1-10 川西甲基卡花岗伟晶岩型矿床成矿机制再研究及找矿方向

所在单位：中国地质科学院矿产资源研究所
完成人员：李建康、邹天人、周义明、王登红等
项目来源：中国地质调查局、国家自然科学基金委
起止时间：2008-2010年


    在甲基卡矿床，花岗伟晶岩脉围绕二云母花岗岩成群成带分布。在二云母花岗岩的石英中，产出众多椭圆形、圆形或负晶形的熔体包裹体，熔体包裹体与负晶形的流体包裹体共生。激光拉曼检测表明，熔体包裹体的固相主要为白云母，气相主要由H2O-CH4-N2组成，同时在少量包裹体中发现了H2和石墨。由于H2的高度扩散性，熔体包裹体中残留的H2暗示熔体包裹体被捕获时含有较多的H2，反映了花岗岩浆高度还原的环境。利用热液金刚石压腔开展的均一实验表明，熔体包裹体中的固相在500~700℃初熔，完全熔化后，呈现富H2O相和贫H2O，富H2O熔体相逐渐溶解到贫H2O相，直至在700~800℃完全均一。花岗伟晶岩的锂辉石中，富子晶包裹体沿着{110}解理面分布，晶形较好的子晶往往被H2O围绕。子晶主要为方石英、石英、碳酸锂、方解石、锂辉石及锂绿泥石等，流体相为H2O-CO2-NaCl，少量包裹体中发现了石墨和CH4。高温矿物方石英的形成归因于包裹体被捕获后，碳酸锂快速结晶导致压力快速降低，以及H2O和锂的催化作用。高温高压实验也表明，碳酸锂的结晶发生在500~600℃，暗示了富子晶包裹体形成于较高的温度。这些特征暗示富子晶包裹体的原生性，即被捕获后未遭受后期流体的影响。对熔体和富子晶包裹体的研究表明，花岗岩和伟晶岩的成岩成矿熔体/流体具有相近的均一温度和继承性的化学组分，对应的熔体和富子晶包裹体具有相反的均一行为，分别均一到硅酸盐熔体相和硅酸盐水玻璃相；而且，花岗岩和伟晶岩分别形成于相对还原和氧化的环境，原始花岗岩浆中H2O的含量超过4wt%，高于江西宜春414等花岗岩型矿床中原始花岗岩浆的H2O含量。这些特征都说明，在相对封闭和有限开放的环境中，花岗岩浆在演化的晚期发生了液态不混溶作用，分异出伟晶岩流体。

    由以上的研究，可以归纳出甲基卡式矿床的找矿标志，主要包括：较大的成矿深度（~14 km），相对封闭的构造环境（构造-变质穹窿、硅铝质围岩、复式背斜轴部）与岩体和围岩的冷缩断裂并存，成矿岩体主要为二云母花岗岩，花岗岩具有富H2O的特征。根据此找矿标志，对川西-西昆仑的找矿前景进行了分析，认为甲基卡、可尔因和大红柳滩等矿床具有相同的成矿模式和找矿标志，差别仅为剥蚀程度不同。建议：在可尔因外围寻找甲基卡式矿床，在大红柳滩矿区东南部加大找矿部署工作；在甲基卡外围的瓦多、长征、容许卡等构造-变质穹窿区寻找甲基卡式矿床；在甲基卡矿区，根据变质分带和二云母花岗岩向北倾伏的特征，在北部通过地球物理探测花岗岩体，寻找新的找矿靶区。