【摘要】：南嶺成礦帶位于中生代歐亞大陸板塊構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶的華南陸塊中部,橫跨湘中南、贛南、桂東、粵北等地,區(qū)域成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,是中國(guó)有色、稀有、稀土、放射性礦產(chǎn)的重要成礦遠(yuǎn)景區(qū)帶。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)許多大型、超大型鎢錫礦床,包括柿竹園鎢多金屬礦床、瑤崗仙鎢礦床、騎田嶺錫礦床、香花嶺錫礦床、荷花坪錫礦床、大廠錫礦床、大義山錫礦床、大坳錫礦床等等,這些礦床與南嶺地區(qū)廣泛分布的中生代花崗巖有著密切的關(guān)系。由于鎢錫礦共生,人們常常把鎢錫礦床當(dāng)作整體進(jìn)行研究,但兩者之間仍有明顯不同,這種差異及原因?qū)斫饽蠋X地區(qū)鎢、錫成礦及其有關(guān)花崗巖具有一定的科學(xué)意義,對(duì)未來(lái)找礦也有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)作用。湖南茶陵地區(qū)錫田錫鎢礦床和鄧阜仙鎢礦床位于南嶺成礦帶中段北緣,是兩座大型、中型礦床,鎢、錫成礦與區(qū)內(nèi)分布的中生代花崗巖有關(guān)。因此,選取這兩座礦床為研究對(duì)象,在翔實(shí)的野外地質(zhì)考察基礎(chǔ)上,對(duì)兩座礦床進(jìn)行了詳細(xì)的巖石學(xué)、礦床學(xué)、巖石地球化學(xué)以及鋯石、白云母和輝鉬礦同位素年代學(xué)研究并進(jìn)行了系統(tǒng)性的綜合對(duì)比研究,厘定了礦區(qū)巖漿活動(dòng)及成礦時(shí)間,劃分了花崗巖侵入期次及巖石成因類型,探討了成礦物質(zhì)來(lái)源、成礦與花崗巖的關(guān)系及地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境,建立了成巖成礦動(dòng)力學(xué)模式。本研究獲得以下成果:1.精確厘定了錫田和鄧阜仙礦床的成巖成礦年齡。鋯石LA-ICPMS U-Pb年代學(xué)研究表明,錫田和鄧阜仙復(fù)式巖體均由印支期(224~226 Ma)和燕山期(151~153 Ma)兩期花崗巖組成;輝鉬礦Re-Os等時(shí)線年齡和白云母Ar-Ar同位素坪年齡研究表明,兩個(gè)礦床成礦年齡均為147 Ma~151 Ma,與其燕山期賦礦花崗巖形成年齡一致,表明錫田和鄧阜仙礦床成礦作用均與燕山期花崗巖巖漿活動(dòng)密切相關(guān),亦與華南地區(qū)鎢錫大規(guī)模爆發(fā)成礦的年齡峰期一致(160~150 Ma),是南嶺成礦帶燕山期大規(guī)模鎢錫成礦的重要組成部分。2.提出了錫田和鄧阜仙礦床具有不同的成礦物質(zhì)來(lái)源。錫田礦床輝鉬礦Re含量為8.67~43.99 ppm,鄧阜仙鎢礦床輝鉬礦Re含量為0.001~0.008 ppm,二者Re含量相差極大,表明二者成礦物質(zhì)來(lái)源明顯不同,前者為殼�；旌蟻�(lái)源,后者主要來(lái)自地殼。3.詳細(xì)闡述了錫田和鄧阜仙復(fù)式巖體不同的地球化學(xué)特征。錫田和鄧阜仙兩個(gè)復(fù)式巖體中,其印支期花崗巖具有類似的地球化學(xué)特征,具有高硅、富鋁、富堿、富鐵及貧鈦、貧鎂和貧鈣特征,屬于高分異S型花崗巖。二者均富集大離子親石元素Cs、Rb和Th、Ce、Nd、Zr等高場(chǎng)強(qiáng)元素,虧損Ba、Nb、Sr、Ti等元素;在微量元素蛛網(wǎng)圖上,具有明顯的Ba、Nb、Sr、Ti的負(fù)異常。同時(shí),二者均呈現(xiàn)輕重稀土分餾明顯和稀土元素右傾趨勢(shì)的球粒隕石配分模式。但與成礦相關(guān)的錫田和鄧阜仙燕山期花崗巖具有明顯不同的地球化學(xué)特征。錫田燕山期花崗巖為A型花崗巖,具有高硅、富鋁、富鐵、富堿及貧鎂、貧鈣、貧磷特征;分異指數(shù)DI較高;CaO/(Na_2O+K_2O)比值較小、LREE/HREE比值較低,Rb/Sr比值極高,富集Cs、Rb等大離子親石元素和Th、Ta、Ce、Nd、Zr、HREE等高場(chǎng)強(qiáng)元素,虧損Ba、Nb、Sr、Ti、P、Eu等元素;δEu值較低,具有明顯Eu負(fù)異常。輕重稀土分餾不明顯,具有海鷗型稀土元素球粒隕石配分模式,10~4Ga/Al比值較大。鄧阜仙燕山期花崗巖為S型花崗巖,具有高硅、富鋁、富堿、富鐵和貧鎂、貧鈣、貧鈦的特征;分異指數(shù)DI較高,CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物出現(xiàn)剛玉分子;CaO/(Na_2O+K_2O)比值較大、LREE/HREE比值較大,Rb/Sr比值較小,富集Cs、Rb等大離子親石元素和Th、Ce、Nd、Zr、Pb等高場(chǎng)強(qiáng)元素,虧損Ba、Nb、Sr、Ti等元素,δEu值較高,具有中等程度Eu負(fù)異常。輕重稀土元素分餾明顯,具有右傾的稀土元素配分模式。4.揭示了錫田和鄧阜仙燕山期花崗巖成因明顯不同。錫田和鄧阜仙印支期花崗巖均為地殼重熔的產(chǎn)物,具有類似的Sr、Nd和Hf同位素特征。錫田印支期花崗巖的?_(Nd)(t)值介于-11.93~-10.07之間。兩階段Nd模式年齡介于1.85~2.00 Ga,平均為1.90 Ga;鋯石原位Hf的初始?_(Hf)(t)值為-14.9~-7.5,平均值為-11.6,二階段Hf模式年齡(T_(DM2))為1.73~2.20 Ga,平均為1.99 Ga。鄧阜仙印支期花崗巖的?_(Nd)(t)值變化于-12.33~-10.36之間,平均為-11.04。兩階段Nd模式年齡為1.87~2.04 Ga,平均為1.93 Ga。鋯石原位Hf的初始?_(Hf)(t)值為-19.4~-6.6,平均值為-9.9;二階段Hf模式年齡(T_(DM2))為1.74~2.48 Ga,平均為1.88 Ga。?_(Nd)(t)值和?_(Hf)(t)都為負(fù)值,暗示巖漿來(lái)源主要為地殼物質(zhì),Nd兩階段模式年齡和Hf兩階段模式年齡一致,表明花崗巖是古元古代地殼重熔的產(chǎn)物。錫田燕山期花崗巖為殼�；旌系漠a(chǎn)物。花崗巖?_(Nd)(t)值介于-10.48~-7.29之間,平均為-8.35;兩階段Nd模式年齡介于1.56~1.82 Ga,平均為1.65 Ga;鋯石原位Hf的初始?_(Hf)(t)值為-14.7~-7.5,平均值為-9.6;二階段Hf模式年齡(T_(DM2))為1.67-2.13Ga,平均為1.81 Ga。?_(Nd)(t)值和?_(Hf)(t)都為負(fù)值,暗示巖漿來(lái)源主要為地殼物質(zhì)。較高的?_(Nd)(t)值和較低的二階段Nd模式年齡暗示巖漿有地幔物質(zhì)的混入。鄧阜仙燕山期花崗巖則為地殼重熔的產(chǎn)物。其?_(Nd)(t)值介于-13.79~-12.12之間,較為均一,平均為-12.91。兩階段Nd模式年齡為1.96~2.10 Ga,平均為2.03 Ga。鋯石原位Hf的初始?_(Hf)(t)值為-16.3~-9.1,平均值為-11.8;二階段Hf模式年齡(T_(DM2))為1.78~2.23 Ga,平均為1.94 Ga。?_(Nd)(t)值和?_(Hf)(t)都為負(fù)值,暗示巖漿來(lái)源為地殼物質(zhì),Nd兩階段模式年齡和Hf兩階段模式年齡一致,表明花崗巖是古元古代地殼重熔的產(chǎn)物。5.建立了錫田和鄧阜仙礦床成巖成礦動(dòng)力學(xué)模式。早三疊世,華南板塊與印支板塊、華北板塊接連碰撞導(dǎo)致華南板塊地殼加厚;碰撞后在熱-應(yīng)力效應(yīng)作用下,巖石圈局部伸展減薄,地殼減壓導(dǎo)致部分地殼熔融,形成酸性巖漿,巖漿沿深大斷裂上升侵位,在錫田地區(qū)和鄧阜仙地區(qū)形成印支期S型花崗巖。中侏羅世,古太平洋板塊向華南板塊俯沖消減,俯沖板片后撤斷裂導(dǎo)致軟流圈上涌及巖石圈大規(guī)模伸展-拉張減薄形成玄武巖漿,玄武巖漿底侵、烘烤地殼導(dǎo)致地殼部分重熔,形成酸性巖漿,同時(shí)玄武巖漿不同程度混染酸性巖漿;酸性巖漿沿古老深大斷裂向上侵位于印支期花崗巖,形成復(fù)式花崗巖巖體�；煊行鋷r漿成分的酸性巖漿在錫田地區(qū)上升侵位形成燕山期A型花崗巖及錫鎢礦床;沒(méi)有玄武質(zhì)巖漿混入的酸性巖漿在鄧阜仙地區(qū)上升侵位形成燕山期S型花崗巖及鎢礦床。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P618.67
【圖文】：

第 1 章 引言第 1 章 引言1.1 選題依據(jù)及研究意義世界鎢、錫礦資源主要集中在阿爾卑斯-喜馬拉雅山脈和環(huán)太平洋地質(zhì)帶。中國(guó)處在這兩個(gè)地質(zhì)帶上，鎢錫資源儲(chǔ)量豐富，礦產(chǎn)生產(chǎn)總量和資源儲(chǔ)量均居世界第一。據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計(jì)，2015 年中國(guó)鎢礦生產(chǎn)總量為 7.1 萬(wàn)噸，占世界鎢礦生產(chǎn)總量 81.6%；已探明的鎢資源儲(chǔ)量為 190 萬(wàn)噸，占世界鎢礦資源儲(chǔ)量的57.1%。錫礦生產(chǎn)總量為 9.6 萬(wàn)噸，占世界錫礦生產(chǎn)總量 34.0%；已探明的錫資源

西的鎢資源儲(chǔ)量合計(jì)占全國(guó)資源儲(chǔ)量的一半。錫礦資源主要集中于云南和廣西，其中云南個(gè)舊錫多金屬礦床和廣西大廠的錫礦床資源儲(chǔ)量合計(jì)占全國(guó)總儲(chǔ)量的40%左右（圖 1.2）。由于南嶺地區(qū)擁有豐富的鎢錫資源儲(chǔ)量和分布眾多的鎢錫礦床，自被人發(fā)現(xiàn)以來(lái)便成為地質(zhì)學(xué)家的重點(diǎn)研究對(duì)象，受到地質(zhì)學(xué)界的廣泛關(guān)注（Hsu等.，1943；李四光，1942；Hsü等., 1990；Yin and Nie, 1993；華仁民 等，2003，2005a，2005b，2007，2008，2010；蔣少涌 等，2008；李紅艷 等，1996；毛景文 等，2004a，2004b，2007；舒良樹(shù) 等，2006；Peng 等., 2006；Zhou 等., 2006；朱金初 等，2006，2008；Guo 等., 2011; Shu 等., 2011; Hu 等., 2012；Mao 等., 2013;Ye 等., 2013; Yuan 等., 2015; Zhao 等., 2015; Liang 等., 2016）。盡管前人對(duì)南嶺地區(qū)鎢錫礦床做了大量研究，關(guān)注點(diǎn)著眼于南嶺地區(qū)鎢錫成礦時(shí)間、成礦花崗巖成巖時(shí)間及類型、鎢錫成礦作用等等。但由于南嶺地區(qū)眾多鎢錫礦礦床中，鎢、錫關(guān)系密切，常常以共生的形式產(chǎn)出。真正單獨(dú)成礦的鎢礦礦床或者錫礦床很少，大

本文編號(hào)：2716736