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《中国地质大学(北京)》 2017年
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云南省永胜分水岭—大理笔架山铜多金属矿床成矿岩体特征及构造背景研究

周洁  
【摘要】:研究区位于三江地区富碱侵入岩带上,铜矿体主要产于斑岩体及其外围接触带,矿化与斑岩体密切相关。本文以笔架山、小龙潭、分水岭三个典型斑岩型Cu多金属矿床为研究对象,在详细的野外地质调查的基础上,运用锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb同位素年代学方法探讨了研究区典型斑岩型Cu多金属矿床的成岩、成矿时代;运用岩石学、地球化学分析,探讨了研究区成矿斑岩体的岩浆成因类型;运用Lu-Hf同位素方法,探讨了研究区成矿斑岩体的岩浆来源;以电子探针分析结果为基础,运用角闪石—斜长石地质温压计推算了研究区成矿斑岩体的岩浆侵位深度,并探讨了成矿岩体的剥蚀程度;最终,综合野外观测及实验数据分析,讨论了矿床的成因、成矿地质体特征、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志,构建了成矿地质模型,以期为滇西地区斑岩型铜矿找矿工作提供一定理论指导。对研究区三个典型矿区主要侵入岩开展了全岩地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和Hf同位素研究,获得含矿二长斑岩的206Pb/238U加权平均年龄分别为:笔架山35.6±0.2Ma,小龙潭36.0±0.2Ma,分水岭36.0±0.2Ma,表明研究区斑岩体为始新世岩浆活动的产物。岩体Si O2含量变化较大,高钾、富碱,属钙碱性—碱性(少量过碱性)、准铝质—过铝质岩石;富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba、La、Nd)、亏损高场强元素(Ta、Nb、Sr、P、Ti),富集轻稀土元素、亏损重稀土元素;虽被划入富碱侵入岩及A型花岗岩斑岩矿床,但具C型埃达克岩地球化学特征。斑岩体锆石εHf(t)值变化较大,显示研究区始新世斑岩体来源于下地壳物质的部分熔融,并有幔源物质的加入。应用电子探针分析和角闪石—斜长石温压计获得滇西典型铜多金属矿区出露于地表的斑岩体结晶温压分别为:笔架山833.99℃,284.18 MPa;小龙潭804.72℃,163.88MPa;分水岭748.67℃,116.70MPa;进而得出研究区斑岩体侵位深度变化较大,笔架山岩体平均为10.53km,小龙潭6.07km,分水岭4.33km,显示从南西到北东侵位越来越浅的趋势。成矿模式总结为“斑岩侵位,次级构造,热流循环,接触交代,表生富集,再生成矿”。结合区域演化特征,认为研究区斑岩体形成于造山期后的拉张环境,陆陆碰撞挤压后应力松驰,岩浆沿断裂及次级断裂上侵,进而形成铜多金属矿床。
【关键词】:滇西 岩浆类型 岩浆来源 成矿模式 构造背景
【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】:P618.2
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-11
  • 1 引言11-23
  • 1.1 研究意义及选题依据11-13
  • 1.2 地理概况13-14
  • 1.2.1 位置与交通13
  • 1.2.2 自然地理与经济状况13-14
  • 1.3 研究现状及存在问题14-19
  • 1.3.1 研究现状15-19
  • 1.3.2 存在问题19
  • 1.4 研究内容及技术路线19-21
  • 1.4.1 研究内容19-20
  • 1.4.2 研究思路20
  • 1.4.3 技术路线20-21
  • 1.5 完成实物工作量21-22
  • 1.6 主要创新点22-23
  • 2 区域地质背景及构造演化23-32
  • 2.1 地层24-26
  • 2.2 构造26-27
  • 2.3 岩浆岩27-28
  • 2.4 变质岩28-29
  • 2.5 区域构造演化29-32
  • 3 典型矿床地质特征32-56
  • 3.1 笔架山矿区32-41
  • 3.1.1 矿区地层32-33
  • 3.1.2 矿区构造33-34
  • 3.1.3 矿区岩浆岩34-35
  • 3.1.4 围岩蚀变35-36
  • 3.1.5 矿体特征36
  • 3.1.6 矿石质量36
  • 3.1.7 岩性构造剖面分析36-41
  • 3.2 小龙潭矿区41-50
  • 3.2.1 矿区地层41-42
  • 3.2.2 矿区构造42-44
  • 3.2.3 矿区岩浆岩44
  • 3.2.4 围岩蚀变44-45
  • 3.2.5 矿体特征45-46
  • 3.2.6 矿石质量46
  • 3.2.7 岩性构造剖面分析46-50
  • 3.3 分水岭矿区50-56
  • 3.3.1 矿区地层50
  • 3.3.2 矿区构造50-51
  • 3.3.3 矿区岩浆岩51
  • 3.3.4 矿区变质岩51
  • 3.3.5 围岩蚀变51
  • 3.3.6 矿体特征51-52
  • 3.3.7 矿石质量52
  • 3.3.8 岩性构造剖面分析52-56
  • 4 成岩、成矿年龄及岩浆成因探讨56-91
  • 4.1 成岩、成矿年龄56-60
  • 4.1.1 U-Pb测年样品及测试方法56
  • 4.1.2 U-Pb测年结果56-58
  • 4.1.3 成岩、成矿年龄讨论58-60
  • 4.2 岩浆成因类型60-91
  • 4.2.1 全岩地球化学样品及测试方法60
  • 4.2.2 样品岩相学特征60-66
  • 4.2.3 全岩地球化学特征66-70
  • 4.2.4 岩浆成因类型讨论70-91
  • 5 岩浆源区及岩体侵位深度探讨91-122
  • 5.1 岩浆源区91-100
  • 5.1.1 Lu-Hf同位素样品及测试方法91
  • 5.1.2 锆石Hf同位素特征分析91-92
  • 5.1.3 岩浆源区及其指示意义讨论92-100
  • 5.2 岩浆侵入方式100-101
  • 5.3 岩浆侵位深度101-115
  • 5.3.1 电子探针样品及测试方法102-104
  • 5.3.2 电子探针测试结果104-108
  • 5.3.3 地质温压计108-111
  • 5.3.4 侵位深度及隆升速率探讨111-113
  • 5.3.5 滇西高原新生代地壳差异性隆升机制113-115
  • 5.4 矿床剥蚀程度115-122
  • 5.4.1 蚀变—矿化分带判别116-117
  • 5.4.2 岩体、岩脉发育状况及岩石特征等综合判别117-119
  • 5.4.3 裂变径迹证据119-120
  • 5.4.4 剥蚀程度探讨120-122
  • 6 成矿模型的建立及成矿构造背景探讨122-140
  • 6.1 矿床类型及成因122-124
  • 6.2 成矿地质体特征124-125
  • 6.2.1 成矿地质体的厘定124
  • 6.2.2 成矿地质体的基本特征124-125
  • 6.3 成矿构造与成矿结构面125-127
  • 6.3.1 成矿构造系统125-126
  • 6.3.2 成矿结构面特征126-127
  • 6.4 成矿作用特征标志127-130
  • 6.4.1 矿体及矿石特征127-128
  • 6.4.2 矿化期及矿化阶段128-129
  • 6.4.3 矿化及蚀变分带特征129-130
  • 6.4.4 成矿深度与剥蚀程度130
  • 6.5 成矿模式及找矿模型的建立130-136
  • 6.5.1 控矿因素130-133
  • 6.5.2 成矿模型的建立133-136
  • 6.6 成矿构造背景探讨136-140
  • 7 结论140-142
  • 致谢142-144
  • 参考文献144-157
  • 附录157-158

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