本文關鍵詞：黑龍江省洋灰洞子熱液銅礦成礦地質過程與礦床成因研究

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【摘要】：洋灰洞子銅礦位于黑龍江省東部東寧縣境內,地處興凱-延邊巖漿構造帶北部的太平嶺隆起北東端。該礦床是上個世紀80年代發(fā)現的一座產于花崗閃長斑巖體內及巖體與二疊紀黃松群閻王殿組淺變質巖系接觸帶內帶的銅礦床。有關成礦作用和礦床成因一直存在較大爭議,本文通過成巖成礦年代學、巖石地球化學、流體包裹體和同位素地球化學的系統研究,認為洋灰洞子銅礦為斑巖型銅礦。區(qū)內侵入巖較為發(fā)育,主要為印支晚期-燕山早期花崗閃長巖、花崗閃長斑巖以及煌斑巖等;主要發(fā)育閻王殿復式背斜和NE向斷裂,二者交匯部位為含礦花崗閃長斑巖體的定位部位。洋灰洞子銅礦由16條礦體組成,多賦存在花崗閃長斑巖內及巖體與黃松群閻王殿組淺變質系之間的接觸帶內,呈透鏡狀和脈狀產出。金屬礦物主要是黃銅礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦,其次為毒砂、輝鉬礦、閃鋅礦、方鉛礦等;脈石礦物主要有石英、黑云母、斜長石、絹(白)云母和碳酸鹽礦物等。圍巖蝕變主要是黑云母化、絹云母化、硅化、綠泥石化、綠簾石化及碳酸鹽化;蝕變分帶特征明顯,以斑巖體為中心向外依次發(fā)育鉀硅酸鹽化帶、絹英巖化帶和青磐巖化帶。成礦過程可初步劃分為四個階段,從早到晚依次為(Ⅰ)石英-黃鐵礦-毒砂階段、(Ⅱ)石英-磁黃鐵礦-輝鉬礦階段、(Ⅲ)石英-多金屬硫化物階段和(Ⅳ)石英-碳酸鹽階段。通過對區(qū)內大面積出露的花崗閃長巖和與成礦密切相關的花崗閃長斑巖的鋯石LA-ICP-MS U-Pb測年可知,二者的形成年齡分別為193.5±1.6Ma(n=16,MSWD=2.7)和196.2±1.7Ma(n=22,MSWD=3.9),表明二者侵位于早侏羅世早期。礦區(qū)內黃銅礦絹英巖化蝕變巖白云母的坪年齡為195.0±1.3Ma,與花崗閃長斑巖的侵位年齡一致,可代表礦床的形成時代。巖石地球化學研究表明,花崗閃長巖屬于高鉀鈣堿性系列;富集大離子親石元素(Ba、Rb、K、Sr等),相對虧損高場強元素(Zr、Hf、Yb、Y等),顯著虧損Nb、Ta、P、Ti;地球化學特征與太平嶺花崗巖體一致;花崗閃長斑巖具有高Al2O3(15.43%~17.19%)、高Na2O(1.91%~3.60%)、低MgO(0.92%~0.97%)、δEu=0.95~1.11和高Sr(114.7×10-6~521.0×10-6)低Y(4.5~9.3ppm)的特征,具有俯沖洋殼部分熔融成因埃達克巖的地球化學屬性。結合前人對太平嶺花崗巖體Sr-Nd同位素和鋯石Hf同位素研究結果,認為花崗閃長巖巖漿起源于板塊流體交代上覆地幔楔,且?guī)r漿上升演化過程中混有一定比例的中元古代地殼物質;而含礦花崗閃長斑巖巖漿源于俯沖大洋板片部分熔融,且?guī)r漿在上升侵位的過程中與地殼物質作用。綜合研究表明,洋灰洞子銅礦的成巖成礦作用發(fā)生在早侏羅世早期,形成于古太平洋板塊俯沖背景下的擠壓環(huán)境。洋灰洞子銅礦主要發(fā)育富液相(WL)、富氣相(WV)、純液相(L)和純氣相(V)以及含子礦物三相(S)包裹體;其中Ⅰ階段發(fā)育富液相包裹體;Ⅱ階段發(fā)育富液相和含子礦物三相包裹體;Ⅲ階段發(fā)育氣液兩相、純液相和純氣相以及少量含子礦物三相包裹體,呈孤立和群體分布;Ⅳ階段主要是富液相和純液相包裹體。流體包裹體均一溫度分別為380~417℃、304~368℃、171~310℃和116~189℃,與劃分的四個成礦階段相對應。Ⅰ、Ⅱ階段包裹體鹽度分別為4.63~14.52 wt%NaCleqv和5.09~14.63 wt%NaCleqv;Ⅲ階段包裹體鹽度分布在1.73~10.37 wt%NaCleqv和13.44~15.35 wt%NaCleqv兩個區(qū)間;Ⅳ階段包裹體鹽度為0.87~9.08wt%NaCleqv。早階段包裹體氣相成分主要為H2O,含少量CO2;主成礦階段以H2O為主,含少量CH4;晚階段只有H2O;指示伴隨著溫度降低,成礦過程由含CO2的水鹽體系逐漸演化為含CH4的水鹽體系。結合與成礦密切相關的花崗閃長斑巖的斑晶石英和各不同成礦階段硫化物石英脈的石英H-O同位素及礦石礦物Pb同位素特征,認為成礦流體來源于花崗質巖漿作用或是出溶流體,成礦物質來源于深部巖漿。成巖成礦過程經歷了花崗質巖漿上升侵位→流體出溶與含礦流體形成→成礦流體沸騰作用→成礦流體與大氣水混合等過程,并先后形成黃鐵礦化為主的蝕變巖、銅為主的多金屬硫化物石英脈和石英-碳酸鹽脈。通過與典型斑巖型和矽卡巖型銅礦床綜合對比研究,初步確定該礦床為斑巖型銅礦。
【關鍵詞】：礦床成因 成礦地質過程 流體包裹體 穩(wěn)定同位素 巖石地球化學 洋灰洞子銅礦 黑龍江省
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P618.41
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 研究背景及選題依據13-14
• 1.2 研究現狀14-18
• 1.2.1 斑巖-淺成熱液成礦體系研究現狀14-16
• 1.2.2 斑巖型銅礦研究現狀16-17
• 1.2.3 矽卡巖型銅礦研究現狀17-18
• 1.3 洋灰洞子銅礦床研究現狀及存在的問題18-20
• 1.3.1 研究現狀18-20
• 1.3.2 存在的主要問題20
• 1.4 研究內容、研究方法和技術路線20-22
• 1.4.1 研究內容20-21
• 1.4.2 研究方法21
• 1.4.3 技術路線21-22
• 1.5 已完成工作量22-23
• 第2章 區(qū)域地質概況23-30
• 2.1 區(qū)域地層23-26
• 2.1.1 元古界23-25
• 2.1.2 古生界25
• 2.1.3 中生界25-26
• 2.1.4 新生界26
• 2.2 區(qū)域巖漿巖26-27
• 2.2.1 新遠古代侵入巖26-27
• 2.2.2 晚三疊世晚期侵入巖27
• 2.2.3 早侏羅世侵入巖27
• 2.3 區(qū)域構造27-28
• 2.3.1 褶皺27-28
• 2.3.2 斷裂28
• 2.4 區(qū)域礦產概況28-30
• 第3章 礦床地質特征30-36
• 3.1 礦體特征31-32
• 3.2 礦石礦物32-33
• 3.3 礦石組構33-34
• 3.4 圍巖蝕變及礦化階段34-36
• 第4章 流體包裹體及穩(wěn)定同位素特征36-46
• 4.1 流體包裹體特征36-41
• 4.1.1 試驗樣品和實驗方法36
• 4.1.2 流體包裹體顯微巖相學特征36-37
• 4.1.3 流體包裹體顯微測溫37-39
• 4.1.4 壓力和深度39-40
• 4.1.5 流體包裹體激光拉曼光譜分析40-41
• 4.2 礦物-流體包裹體的穩(wěn)定同位素特征41-46
• 4.2.1 氫-氧同位素特征41-43
• 4.2.2 硫同位素特征43
• 4.2.3 鉛同位素特征43-46
• 第5章 成巖成礦時代與地質體地球化學特征46-57
• 5.1 成巖時代46-49
• 5.1.1 測試方法46
• 5.1.2 測試結果46-48
• 5.1.3 成巖時代討論48-49
• 5.2 成礦時代49-51
• 5.2.1 試驗方法49
• 5.2.2 實驗結果49-50
• 5.2.3 成礦時代討論50-51
• 5.3 侵入巖巖相學特征51
• 5.4 元素地球化學特征51-57
• 5.4.1 實驗方法51-52
• 5.4.2 主量元素52-54
• 5.4.3 微量元素54-57
• 第6章 礦床成因與成巖成礦動力學背景57-71
• 6.1 礦床成因57-59
• 6.2 成礦地質過程與成礦機制59-63
• 6.2.1 成礦流體的起源、性質和演化59-61
• 6.2.2 成礦機制61-62
• 6.2.3 成礦地質過程62-63
• 6.3 成巖成礦動力學背景63-71
• 6.3.1 巖漿作用與成礦作用63
• 6.3.2 巖石成因和巖漿源區(qū)性質63-68
• 6.3.3 成巖成礦動力學背景68-71
• 結論71-73
• 參考文獻73-86
• 個人介紹86-87
• 致謝87

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3 徐文p，

本文編號：562742