氧化富氟体系中锡石沉淀新机制:缅甸古新世Kalonta锡钨矿床单向凝固结构揭示的原生云英岩型矿化

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Asian Earth Sciences 2.7

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  针对传统云英岩型锡矿化模型中Sn2+ 氧化成Sn4+ 机制的争议,中国科学院团队通过缅甸Kalonta Sn-W矿床的磁铁矿-赤铁矿序列和F-rich熔体/流体研究,首次提出氧化性流体中锡石(Sn4+ 主导)可通过HCl活性降低和氟化物水解直接沉淀,颠覆了传统还原模型,为锡矿勘探提供新理论依据。

  

在东南亚锡矿带的研究中,云英岩型锡矿化机制长期存在理论争议。传统观点认为,锡石(cassiterite, SnO2
)沉淀必须经历Sn2+
氧化为Sn4+
的过程,且与还原性流体环境相关。然而,这一模型难以解释某些富磁铁矿(magnetite)矿床的氧化特征。中国科学院地质与地球物理研究所的Jin-Xiang Li团队通过对缅甸古新世Kalonta Sn-W矿床的系统研究,在《Journal of Asian Earth Sciences》发表成果,揭示了氧化性流体中锡石沉淀的新机制。

研究团队采用岩相学观察、电子探针(EPMA)成分分析和流体包裹体研究相结合的方法,对矿床分带的4个区域(Zone 1-4)进行解析。关键发现包括:Zone 1-3的萤石-黄玉组合具有典型的单向凝固结构(UST),其熔体包裹体和极低的OH/(OH+F)比值(<0.04)表明它们源自富氟(F-rich)熔体;Zone 4的石英-白云母-锡石组合代表原生云英岩;各区域普遍存在的磁铁矿(被赤铁矿替代)证实了流体的高氧逸度。

研究结果部分:

  1. 地质背景:缅甸构造带中的Kalonta矿床位于Shan高原西缘,与晚白垩世-古新世花岗岩相关。
  2. 采样与岩相学:Zone 1的黄玉-萤石-磁铁矿组合显示UST结构;Zone 2发育梳状黄玉-萤石互层;Zone 4为典型云英岩矿物组合。
  3. 矿物成分:黄玉F含量达19.83-21.61 wt%,白云母具有高Al2
    O3
    (28.55-31.82 wt%)和低FeO特征。
  4. F-rich熔体/流体起源:UST结构和缺乏长石蚀变现象支持F-rich熔体直接结晶成因。
  5. 氧化机制:磁铁矿广泛分布暗示"自氧化"(H2
    O解离)在富氟岩浆晚期演化的关键作用。

结论指出,锡石在氧化性流体(Sn4+
主导)中的沉淀无需传统Sn2+
氧化过程,而是通过HCl活性降低和氟化物水解实现。这一发现不仅修正了云英岩成矿理论,更指导了氧化环境锡矿的勘探策略。研究获得中国科学院战略性先导专项(XDA0430102)和国家自然科学基金(42372091)支持。

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