【摘要】：野馬泉鐵鋅礦床位于青海省西部祁漫塔格地區(qū),礦區(qū)內(nèi)存在多期巖漿活動(dòng)。其中,早泥盆世巖體由花崗閃長巖及二長花崗巖組成,以巖基形式侵位于東礦帶。晚三疊世巖體由二長閃長巖、石英閃長巖和二長花崗巖等若干巖體單元組成,以巖株和巖枝等形式侵位于西礦帶。本文以野馬泉礦床為研究對象,采用LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年法、40Ar-39Ar同位素測試法、巖石主、微量元素和稀土元素測試法獲得了礦區(qū)內(nèi)的成巖年齡、成礦年齡和主要巖體的地球化學(xué)數(shù)據(jù),并采用構(gòu)造巖漿熱年代學(xué)的理論方法探討了晚三疊世巖體的溫度-時(shí)間(T-t)演化軌跡及其與成礦作用的關(guān)系,本研究取得了以下成果和認(rèn)識(shí):(1)野馬泉礦區(qū)晚三疊世巖體屬高鉀鈣堿性系列,二長閃長巖具有I-A復(fù)合型巖體特征,在構(gòu)造投圖中多落于后碰撞或火山弧區(qū)域,結(jié)合區(qū)域背景判斷兩種巖體應(yīng)形成于后碰撞階段。兩者巖漿均主要形成于下地殼的部分熔融過程,可能存在幔源物質(zhì)的混合作用,在演化過程中具有明顯的分離結(jié)晶特征。該期巖漿作用與晚三疊世東昆侖地區(qū)發(fā)生的大規(guī)模底侵作用有關(guān)。早泥盆世巖體在判別圖上出現(xiàn)分化,但具有較明顯的Ⅰ型花崗巖特征,在構(gòu)造判別圖中多落于火山弧區(qū)域,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)演化特征,巖體應(yīng)形成于火山弧環(huán)境。(2)野馬泉二長花崗巖鋯石U-Pb諧和年齡為(229.4±2.5)Ma(MSWD=1.3),二長閃長巖鋯石U-Pb諧和年齡為(226.5±3.6)Ma(MSWD=2.6),黑云母40Ar-39Ar坪年齡為(219.5±5)Ma(MSWD=0.97),斜長石 40Ar-39Ar 坪年齡為(216.5±1.3)Ma(MSWD=1.13)。以上巖體均形成于晚三疊世,二長閃長巖鋯石U-Pb年齡黑云母40Ar-39Ar坪年齡斜長石40Ar-39Ar坪年齡,符合巖體冷卻過程中,礦物中同位素體系按照封閉溫度由高到低依次封閉的特點(diǎn)。獲得早泥盆世二長花崗巖鋯石U-Pb年齡為(402.8±5.4)Ma(MSWD=2.0),其斜長石沒有形成有效的坪年齡。獲得磁鐵礦礦石樣品(YMQ507-1)中金云母的 40Ar-39Ar 坪年齡為(222.0±1.3)Ma(MSWD=0.41),表明野馬泉鐵鋅礦西礦帶的成礦作用發(fā)生于晚三疊世。(3)本研究對樣品YMQ027斜長石、YMQ027黑云母和YMZK507-1金云母進(jìn)行了封閉溫度計(jì)算。結(jié)果顯示,在冷卻速率為20℃/Ma的條件下,樣品YMQ027斜長石及黑云母封閉溫度分別為300℃～350℃和350℃～400℃,樣品YMZK507-1金云母封閉溫度為450℃～500℃。對樣品YMZK507-1金云母是否適合采用多擴(kuò)散域模式進(jìn)行了探討。結(jié)果表明,在3個(gè)擴(kuò)散域條件下樣品可較為近似地模擬出實(shí)驗(yàn)室中39Ar的釋氣模式,在不同指定坪年齡下衍生出差異較大的冷卻軌跡。(4)本研究對巖體侵位熱效應(yīng)進(jìn)行了模擬研究。結(jié)果表明,直徑約2km的晚三疊世巖株可以將其外圍2km范圍內(nèi)的圍巖加熱至約200℃,但持續(xù)時(shí)間較短,僅能維持0.1Ma左右。巖體在1Ma以后僅能將自身溫度維持在130℃左右。以早泥盆世二長花崗巖的斜長石為研究對象進(jìn)行了 Ar受熱擴(kuò)散模擬。從240Ma開始,持續(xù)約20Ma且溫度高于230℃～250℃的環(huán)境溫度可以模擬出類似于樣品YMQ020斜長石測試結(jié)果的無效年齡坪。綜合樣品YMQ027樣品的鋯石U-Pb年齡、黑云母40Ar-39Ar年齡和斜長石40Ar-39Ar年齡,擬合出巖體冷卻軌跡的潛在分布空間。結(jié)果表明,在最快速冷卻的前提下,其冷卻過程持續(xù)約16Ma,與巖株侵位產(chǎn)生的熱效應(yīng)模擬結(jié)果不符,但接近形成樣品YMQ020斜長石無效年齡坪所需的熱演化條件,提示野馬泉鐵鋅礦內(nèi)有其它熱源存在。(5)祁漫塔格地區(qū)大規(guī)模多金屬成礦作用與晚古生代-早中生代構(gòu)造-巖漿旋回密切相關(guān)。成礦巖體年齡集中于237～230Ma和228～220Ma。成礦年齡分為兩組:第一組集中在230～220Ma,成礦巖體主要是呈巖基產(chǎn)出的富含鎂鐵質(zhì)暗色微體包體的晚三疊世巖體;第二組為220～204Ma,成礦巖體多為巖枝、巖株和巖鐘狀產(chǎn)出的Ⅰ型或A型巖體。第二組小巖體多產(chǎn)于昆北構(gòu)造帶,侵位時(shí)間主要為晚三疊世,為大規(guī)模底侵事件末期產(chǎn)物。多期次的巖漿活動(dòng)能夠維持穩(wěn)定的熱源,有效地增加成礦物質(zhì)萃取強(qiáng)度。小規(guī)模巖體持續(xù)就位可形成具有多個(gè)高溫中心的溫度場,容易在局部形成高梯度、小范圍的熱效應(yīng)場,進(jìn)而能夠控制熱效應(yīng)場范圍內(nèi)的地球化學(xué)場及相應(yīng)的流體相的演化。因此,第二組小巖體具有較好的成礦潛力。
【圖文】：

Ｍ４、Ｍ５異常區(qū)：位于礦區(qū)東部偏北的第四系覆蓋區(qū)，目前己投入生產(chǎn)。Ｍ４、Ｍ５逡逑異常區(qū)內(nèi)侵入巖為晚三疊世巖體，構(gòu)造－巖漿侵位樣式為強(qiáng)主動(dòng)力侵入接觸，，出現(xiàn)頂垂逡逑體（圖３－３）。礦體主要產(chǎn)于晚三疊世侵入巖與祁漫塔格群條紋條帶大理巖或基性火山巖逡逑的接觸帶中

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【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P618.2


本文編號：2669079