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《中国地质大学(北京)》 2017年
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滇西北甭哥金矿床岩浆作用与矿床成因研究

姜丽莉  
【摘要】:甭哥金矿床产于青藏高原东缘玉树-义敦弧南端。甭哥矿区发育超钾质正长岩有别于与俯冲相关的钙碱性中酸性岩。义敦弧岩浆带多发育斑岩型Cu矿床,甭哥金矿作为少数已知的独立Au矿床与区域上斑岩型成矿系统相区别。本文通过对甭哥矿区正长岩体及金矿床地质特征的研究,查明了岩浆起源及演化特征,约束了义敦弧内不同类型岩浆同时空共生的动力学背景;同时详细解剖了金矿床地质特征,约束了成矿流体、成矿物质来源及演化过程,建立了其成因模型。本次研究主要取得以下成果与认识:甭哥地区发育粗面岩(220.1±2.7Ma)、黑云辉石正长岩(218.4±4.1Ma)和伟晶正长岩(210.4±5.2Ma),三者为同期岩浆活动产物。正长岩岩石地球化学及Sr-Nd同位素特征表明,正长岩岩浆起源于受俯冲洋壳/流体交代的富集地幔的低程度部分熔融,同时可能混入少量软流圈地幔岩浆。正长岩浆在演化晚阶段经历高程度分离结晶作用,伟晶正长岩的显微晶洞构造是高程度结晶分异作用下形成的富CO2挥发分成矿流体出溶的地质证据。正长岩形成于俯冲带靠近克拉通一侧拉伸扩张机制下,软流圈地幔上涌并诱发受俯冲物质交代的富集地幔物质低程度部分熔融上升侵位形成。成矿阶段石英脉中流体包裹体、不同成矿阶段黄铁矿的SHRIMP微区原位硫同素和LA-ICP-MS微量元素研究表明,岩浆出溶的成矿流体为CO2-H2ONaCl体系,并将金以Au(HS)2-络合物的形式从岩浆中萃取出来。流体在从深部向上运移过程中,在低压环境下“沸腾”,发生富H2O相和富CO2相分离。在相分离过程中,CO2及H2S逃逸降低了流体总硫含量及Au的溶解度,当流体与围岩发生水-岩相互作用时,H2S与岩体中含铁矿物相互作用,导致黄铁矿的沉淀,金以包裹体的形式赋存在早阶段黄铁矿中。变形作用使早阶段黄铁矿形成了脆性压裂角砾,局部发生重结晶作用。伴随着变形过程,早阶段黄铁矿中以独立形式存在的Au-Te-Pb-Sb-Bi包裹体在变形活动中被破坏,Au及伴生元素Pb、Sb、Te和Ag发生活化迁移,并在晚期成矿流体中“均匀消化”,均一的以晶格金形式分布于晚期“泡沫状”黄铁矿中。综上所述,甭哥金矿床是与侵入岩有关的金矿床。
【关键词】:超钾质正长岩 岩石成因 与侵入岩有关的金成矿系统(IRGS) 滇西北甭哥金矿床
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P618.51
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-11
  • 1 引言11-29
  • 1.1 选题依据及意义11-12
  • 1.2 与侵入岩有关的金成矿系统(INTRUSION-RELATED GOLD SYSTEM)和造山型金矿床(OROGENICGOLD DEPOSIT)研究现状12-19
  • 1.2.1 与侵入岩有关的金成矿系统研究现状12-16
  • 1.2.2 造山型金矿研究现状16-19
  • 1.3 甭哥金矿研究现状及存在问题19-22
  • 1.3.1 研究现状19-21
  • 1.3.2 存在问题21-22
  • 1.4 本次拟解决的主要问题22
  • 1.5 技术路线及研究内容22-24
  • 1.6 主要方法手段24-27
  • 1.6.1 样品处理24-25
  • 1.6.2 地球化学分析方法25-27
  • 1.7 论文完成实物工作量27-29
  • 2 区域地质背景29-40
  • 2.1 区域地质及构造演化29-31
  • 2.2 区域构造31-33
  • 2.3 区域地层33-35
  • 2.3.1 前寒武系-寒武系33
  • 2.3.2 奥陶系-二叠系33-34
  • 2.3.3 三叠系34-35
  • 2.4 岩浆活动35-40
  • 2.4.1 甘孜-理塘蛇绿岩带36
  • 2.4.2 义敦岩浆弧36-40
  • 3 矿床地质特征40-55
  • 3.1 矿区地层40
  • 3.2 矿区构造40-42
  • 3.2.1 褶皱40-41
  • 3.2.2 断裂41-42
  • 3.3 侵入岩42-46
  • 3.4 矿体地质特征46-55
  • 3.4.1 矿体特征46-47
  • 3.4.2 矿石矿物47-49
  • 3.4.3 矿石结构构造49-50
  • 3.4.4 蚀变、矿化类型及成矿阶段划分50-55
  • 4 侵入岩年代学、地球化学及岩石成因55-82
  • 4.1 侵入岩年代学及岩浆侵位序列55-59
  • 4.1.1 侵入岩年代学55-57
  • 4.1.2 岩浆侵位序列57-59
  • 4.2 岩石地球化学特征59-75
  • 4.2.1 主量元素特征59-68
  • 4.2.2 稀土及微量元素组成68-71
  • 4.2.3 Sr-Nd同位素特征71-72
  • 4.2.4 锆石氧同位素特征72-75
  • 4.3 岩浆岩的成因及演化75-82
  • 4.3.1 岩浆源区75-78
  • 4.3.2 岩浆演化78-80
  • 4.3.3 地球动力学过程80-82
  • 5 成矿流体演化与成矿物质来源特征82-104
  • 5.1 流体包裹体研究82-90
  • 5.1.1 流体包裹体岩相学83-84
  • 5.1.2 包裹体气相成分的激光拉曼分析84-85
  • 5.1.3 流体包裹体均一温度、盐度和密度85-90
  • 5.2 黄铁矿原位硫同位素组成90-95
  • 5.3 黄铁矿地球化学特征95-102
  • 5.4 矿床形成过程约束102-104
  • 5.4.1 成矿流体起源及演化102
  • 5.4.2 金属和硫的来源102-103
  • 5.4.3 金属运移沉淀机制103
  • 5.4.4 变形事件的影响103-104
  • 6 矿床成因类型与矿床模型104-110
  • 6.1 矿床的成因类型104
  • 6.2 控矿因素104-105
  • 6.3 成矿作用对比105-108
  • 6.3.1 与造山型金矿成矿系统对比105-107
  • 6.3.2 与斑岩成矿系统对比107
  • 6.3.3 与浅成低温热液成矿系统对比107-108
  • 6.4 成矿模型108-109
  • 6.5 对区域勘查的启示109-110
  • 7 结论110-112
  • 致谢112-114
  • 参考文献114-131
  • 附录131
  • 一、个人简介131
  • 二、科研经历131
  • 三、论文发表情况131

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