本文關(guān)鍵詞： Hf同位素 巖漿巖 成礦潛力 金礦床 大興安嶺　出處：《中國地質(zhì)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：大興安嶺位于中國東北部,屬于中亞造山帶東部,因其獨特的“軟碰撞,弱造山”的造山帶特征和具有世界上最大的年輕地殼生長帶而舉世聞名。大興安嶺成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,礦床類型多樣。隨著位于大興安嶺華北板塊外北緣的內(nèi)蒙古畢力赫巖漿型金礦床的識別和發(fā)現(xiàn),必將推動該地區(qū)新一輪的金礦床找礦行動。本文在已有的巖漿型金礦床的基礎(chǔ)上,以大興安嶺巖漿巖為研究對象,通過搜集大興安嶺地區(qū)花崗巖鋯石Hf同位素1988個和實測呼倫貝爾伊敏河鎮(zhèn),東烏旗烏拉蓋,蘇尼特左旗,畢力赫金礦床等4個地區(qū)(點)的樣品數(shù)據(jù),結(jié)合成礦溫度,成礦物質(zhì)來源,成巖成礦年齡,地球動力學(xué),巖石成因與區(qū)域的Hf同位素分布特征,重點探討了與巖漿巖有關(guān)金礦床的成礦潛力與靶區(qū),在此基礎(chǔ)上,初步計算了大興安嶺新生地殼的生長量。通過野外地質(zhì)調(diào)查,薄片,主微量分析和巖漿巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年,Hf同位素等樣品實測,呼倫貝爾伊敏河鎮(zhèn)的花崗閃長巖和花崗斑巖鋯石的U-Pb年齡分別為217±1.6 Ma(MSWD=2.1,n=23)和222±2.8 Ma(MSWD=9.0,n=33),是晚三疊世印支運動晚期的產(chǎn)物,在地球化學(xué)特征上,具有準鋁質(zhì),高鉀,低MgO和Sr,δEu負異常(0.9~0.5),虧損Nb,P,Ti,HREE,富集LREE的特點,結(jié)合區(qū)域上穩(wěn)定的板內(nèi)構(gòu)造或后造山環(huán)境,判斷其為A型花崗巖;東烏旗烏拉蓋地區(qū)的輝長巖結(jié)晶年齡為357±3.1 Ma(MSWD=3.2,n=9),石英閃長巖的侵入年齡為470.6±1.8(MSWD=0.84,n=20),地球化學(xué)上呈現(xiàn):高鈉,鋁質(zhì),鈣堿性-高鉀鈣堿性,高Mg#,虧損Ba,Sr,P,Ti,LREE,富集Th,Nd,Zr,Hf,HREE,具有δEu(1.1~1.2)輕微正異常,幔源等特點,明顯區(qū)別于該地區(qū)晚侏羅世A1型花崗巖的地球化學(xué)特征,具有I型花崗巖的特點,反映了洋殼俯沖的大地構(gòu)造環(huán)境;蘇尼特左旗地區(qū)的花崗巖主要有三個時期的花崗巖,加里東期(15S-2CN,438.4±3.4Ma,早志留世),華力西期(15S-1CN,282.0±3.9Ma,早二疊世),印支期(15S-3CN,238.8±4.7Ma,早三疊世),根據(jù)區(qū)域地質(zhì)背景和巖石構(gòu)造組合,該地區(qū)在早晚古生代和中生代早期可能一直處于洋殼俯沖和碰撞階段,而在晚三疊紀及其之后,過渡到板塊內(nèi)部的演化階段;結(jié)合該地區(qū)花崗巖的地球化學(xué)特征,高SiO270%,準鋁,低MgO,高Yb,低Sr,虧損Ba,Sr,P,Ti,富集Th,Nd,Zr,Hf,具有顯著的δEu(0.2~0.9)負異常,具有I型花崗巖的特點。通過搜集和實測的429件鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)分析,大興安嶺地區(qū)巖漿,在空間分布上,呈現(xiàn)從北部往中部,從南部至中部,從西向東,逐漸年輕的特點;在時間上,巖漿活動從500Ma一直持續(xù)到100Ma左右,并且在~480Ma(O1,早奧陶世),~300Ma(C2,晚石炭世)和~120Ma(K1,早白堊世)達到了巖漿侵入成巖的高峰期,早古生代早期(~480Ma,O1,早奧陶世)巖漿活動,對應(yīng)額爾古納板塊一次重要的地殼增生事件,晚古生代晚期(~300Ma,C2,晚石炭世)巖漿活動,對應(yīng)西伯利亞和華北克拉通板塊碰撞的后造山過程,是大興安嶺造山帶隆起和華北克拉通活化的年齡證據(jù),中生代中期(~120Ma,K1,早白堊世)巖漿活動,對應(yīng)東太平洋西向俯沖從高角度至低角度轉(zhuǎn)變時加厚地殼的拆沉過程。在綜合前人研究和實地采樣呼倫貝爾伊敏河鎮(zhèn),東烏旗烏拉蓋,蘇尼特左旗和畢力赫金礦床圍巖等4個地點巖漿巖的基礎(chǔ)上,筆者認為,大興安嶺地區(qū)西部和南部,主要受古亞洲洋閉合的影響,而大興安嶺東部和北部,主要受東太平洋板塊俯沖作用的制約。大興安嶺地區(qū)巖石成因類型,具有區(qū)域變化的特點。大興安嶺古生代,額爾古納板塊在早于~500Ma侵位形成的花崗巖,大興安嶺北段板塊在早于~323Ma侵位形成的花崗巖,大興安嶺南段板塊在早于~310Ma侵位形成的花崗巖,華北板塊外北緣在早于~250Ma侵位形成的花崗巖,具有I型或埃達克質(zhì)巖形成的特點,晚于各個時間點形成的花崗巖則具有A型花崗巖的特點,顯示出古亞洲洋從北到南逐漸閉合的特征;大興安嶺中生代,中晚侏羅世形成的花崗巖,具有I型或埃達克巖的特點,而在早白堊世形成的花崗巖具有I-A型過渡性,A型花崗巖的特點,顯示出東太平洋板塊從俯沖到伸展的地質(zhì)過程。根據(jù)巖漿巖鋯石ε_(Hf)(t)的空間分布特征及其與金礦成礦關(guān)系,可以將大興安嶺劃分為三個Hf同位素省:高正ε_(Hf)(t)值及年輕模式年齡區(qū),中ε_(Hf)(t)值及較年輕模式年齡區(qū),低ε_(Hf)(t)值及老模式年齡區(qū)。高正ε_(Hf)(t)值及年輕模式年齡區(qū),以高正的ε_(Hf)(t)為特征,+11.6ε_(Hf)(t)+17.5,主要分布在二連浩特北部地區(qū);二階段模式年齡為TDM2660Ma;中ε_(Hf)(t)值及較年輕模式年齡區(qū),以中等的ε_(Hf)(t)為特征,+8.6ε_(Hf)(t)+11.6,主要分在錫林浩特北部地區(qū),扎蘭屯西部地區(qū);二階段模式年齡為660MaTDM2745Ma;低ε_(Hf)(t)值及老模式年齡區(qū),以低的ε_(Hf)(t)為特征,-3.3ε_(Hf)(t)+8.6,二階段模式年齡為TDM2745Ma,該同位素省為各類型金礦床的主要分布區(qū),大致分布在三個區(qū)域:一是華北地臺外北緣板塊上達爾罕茂明安聯(lián)合旗以北和畢力赫金礦床所在的蘇尼特右旗連線上的區(qū)域;二是大興安嶺南段板塊上巴林左旗的東北和南西方向的區(qū)域,且金礦床分布和嫩江斷裂大致平行;三是額爾古納板塊上滿洲里-漠河-塔河-嫩江等連線區(qū)域。極低ε_(Hf)(t)值年齡區(qū),以ε_(Hf)(t)-3.3為特征,大興安嶺地區(qū)極少出露,僅零星出露于東烏旗烏拉蓋東北部和漠河西部等極少數(shù)個別點,本文不將此作為劃分Hf同位素省的一個依據(jù)。地球各個圈層和化學(xué)儲庫的Hf同位素有著明顯的區(qū)別,隨著時間的演化,有著線性的變化關(guān)系。根據(jù)巖漿巖鋯石Hf同位素的二階段模式年齡TDM2的間斷點(0.3Ga,0.8Ga,1.1Ga,3.2Ga)來判斷深部物質(zhì)組成和新生地殼的生長量,能得到如下結(jié)果:0.3Ga的新生地殼占0.2%,0.3~0.8Ga以幔源物質(zhì)加入為主的新生地殼占比40.9%,0.8~1.1Ga年輕地殼占比41.9%,1.1Ga以古老物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)為主的陸殼占比17.0%,也就是說,大興安嶺地區(qū)顯生宙新生地殼生長量為41.1%,各個不同陸殼的組成部分反映了大興安嶺深部物質(zhì)的組成。畢力赫金礦床圍巖的全巖Zr飽和溫度計計算結(jié)果表明,各類型圍巖的Zr含量基本穩(wěn)定,全巖中Zr含量基本處于飽和狀態(tài),載金源巖-石英閃長巖的Zr飽和溫度處于820-880℃之間,而正長斑巖的全巖飽和溫度明顯高于其他類型巖石,處于880-960℃之間,與金礦床共生β石英的形成溫度一致,而晚于石英閃長巖形成的花崗閃長巖中石英和斜長石斑晶中的流體包裹體顯微觀察和測溫顯示,包裹體群中含不同氣液比水溶液包裹體,其均一溫度和鹽度主要在兩個范圍內(nèi):150-200℃和350-400℃,0.87-7.15和11.84-14.20 wt.%NaCl。原生和假次生包裹體具有相對一致的溫度和鹽度,屬于中高溫極低鹽度的流體,其形成溫度上明顯低于高溫金的成礦溫度,可能表明流體運移卸載金元素在巖漿型金礦床成礦之后。從區(qū)域上來說,大興安嶺各個微板塊上的金礦床有著各個的特點。華北板塊外北緣地塊的金礦床成礦期主要分布在~260-~280Ma之間,屬于華力西晚期;大興安嶺北段的小壩梁金礦床的成礦期是~260Ma,屬于華力西晚期;額爾古納板塊上的金礦床的主成礦期主要分布在120-140Ma,屬于燕山中晚期。大興安嶺板塊上,金礦床的成礦期,從南至北,逐漸變新。大興安嶺具有巨大的與巖漿巖有關(guān)金礦床的找礦潛力。與成礦相關(guān)的中基性巖漿,具有鈣堿性或高鉀鈣堿性,具有下地殼和上地幔邊界的熔融特征,鋯石的ε_(Hf)(t)在較小區(qū)間震蕩(-3.3~+8.6),構(gòu)造體制從俯沖轉(zhuǎn)換為伸展等,地質(zhì)成礦條件處于極性反轉(zhuǎn)的礦化點,是尋找與巖漿巖有關(guān)金礦床的首選目標。大興安嶺地塊上,巴林左旗西南和漠河-塔河-嫩江連線地區(qū)等兩個區(qū)域,將是尋找與巖漿巖有關(guān)金礦床的潛力靶區(qū)。
[Abstract]:The ore - forming potential and the target area of the new gold deposit in Da Hinggan Mountains have been studied . Based on the characteristics of ore - forming temperature , ore - forming potential and Hf isotope distribution in the world ' s largest young crustal growth zone , the authors mainly discuss the ore - forming potential and target area of the Late Triassic Indosinian gold deposit . The features of high Na , Al , Ca , Sr , P , Ti , LREE , rich Th , Nd , Zr , Hf , HREE , rich Th , Nd , Zr , Hf , HREE , REE , Sr , P , Ti , HREE , Sr , P , Ti , HREE , Sr , P , Ti , HREE , Sr , Nd , Zr , Hf and HREE are distinguished from that of late Jurassic al granites in the region . The magma activities in the Late Paleozoic ( ~ 300 Ma , C 2 , Late Carboniferous ) and the Late Paleozoic ( ~ 120 Ma , C 2 , Late Carboniferous ) magmatism correspond to the magmatic activity of the Late Paleozoic ( ~ 120 Ma , C 2 , Early Cretaceous ) , and the magmatic activity of the Late Paleozoic ( ~ 120 Ma , C 2 , Early Cretaceous ) . This paper is divided into three Hf isotope provinces : high positive 蔚 _ ( Hf ) ( t ) value and younger model age area . The results show that the content of Zr in the surrounding rocks is basically stable , and the temperature and salinity of the whole rock are in the range of 820 - 880 鈩，

本文編號：1543724