本文關鍵詞：四川九龍縣里伍銅礦床穩(wěn)定同位素地球化學特征研究

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【摘要】：九龍縣里伍銅礦是四川省西部的大型銅礦床之一,礦體產(chǎn)出在一套元古界中-深變質巖系中。礦床大地構造位置屬上揚子陸塊西南邊緣的康滇基底雜巖帶,在松潘-甘孜造山帶東南緣之北東向木里-錦屏弧形推覆構造帶北西側后緣的江浪穹隆構造內,屬九龍-木里變質-推覆復合構造元古宙銅鋅多金屬成礦帶。雖然前人已完成地質勘探和一些科研工作,但至今對于礦床形成機制仍存在爭議。礦山資源儲量的不足,已被國家劃歸危機礦山,鑒于此,本論文通過礦石穩(wěn)定同位素研究,探討里伍銅礦成礦物質來源、成礦流體性質和礦床成因,力圖為礦山外圍及深部找礦提供基礎理論依據(jù),具有十分顯著的理論和現(xiàn)實意義。本論文在區(qū)域成礦地質背景和礦床地質特征研究基礎上,結合前人研究成果,確證江浪穹隆核部里伍巖群為銅礦床的含礦巖系;通過對礦床圍巖的系統(tǒng)采樣和室內研究,認為含礦巖系為一套海相火山-濁流碎屑巖沉積建造,其下盤緊貼變基性火山巖-次火山巖,顯示出成礦作用與巖漿活動在空間和成因上的關系。里伍銅礦礦體產(chǎn)狀主要呈層狀、似層狀、不規(guī)則透鏡狀,礦體受構造控制明顯,大體順層或呈疊瓦狀排列,與圍巖主期片理及韌性剪切滑脫帶產(chǎn)狀基本一致。礦石構造主要為塊狀、角礫狀、浸染狀和條帶狀構造,它們在不同部位所占比例不同,和變質改造程度有關。礦石具有典型的熱液充填交代成因的結構特征,主要為半自形-它形粒狀結構、交代結構、固溶體分離結構、葉片結構等。礦石礦物主要見黃銅礦、磁黃鐵礦、鐵閃鋅礦、黃鐵礦等,脈石礦物包括石英、黑云母、綠泥石、石榴子石、電氣石、方解石等。礦床圍巖蝕變強烈,蝕變帶多發(fā)育于里伍巖群中段,主要為黑云母化、硅化、綠泥石化、石榴石化及電氣石化。本文重點對礦石的氫、氧、硫、鉛穩(wěn)定同位素組成特征開展了研究,進而對該礦床成礦物質來源、成礦流體起源和性質、礦床成因進行探討。流體的δ18O值為-0.93~7.35‰,除一個點外,其它均為正值,平均為3.09‰,顯示具有混合成因水δ18O值變化范圍寬泛這一明顯的特征,所以含礦溶液中水為巖漿水和變質水的混合水。流體δD值為-76.3‰~-61.4‰,均為負值,平均為-70.1‰,與標準平均海水和原生水溶液的同位素組成差別較大,接近于巖漿水δD值(-80‰~-40‰)及變質水δD值(-60‰~-20‰),也表現(xiàn)為巖漿水和變質水混合的特征。本次測試結果顯示礦床不同類型硫化物的δ34S值沒有太大的差異,表現(xiàn)出不同金屬硫化物硫源的一致性。不同金屬硫化物δ34S均為正值,離差小,分布相對集中,硫同位素組成變化范圍小,為2.70‰~8.97‰,與32S/34S值變化范圍基本一致,δ34S變化絕對值為6.27‰,δ34S塔式效應顯著,且峰值集中在6‰~7‰之間,明顯富集34S,屬重硫型。硫同位素組成明顯低于海水硫同位素組成(20‰左右),也明顯低于海相蒸發(fā)巖(δ34S=10‰~27‰),高于有機物硫(低負值),但落在變質巖(δ34S=-20‰~+20‰)、沉積巖(δ34S=-40‰~+50‰)和花崗巖(接近于+10‰的不大正值)范圍內�？紤]礦床內沒有有機物、蒸發(fā)鹽類,而δ34S值和花崗巖相似,成礦流體總硫同位素組成為接近零的不大正值,說明該銅礦硫源主要為地幔硫或均一化的地殼硫,推測里伍銅礦附近燕山期花崗巖為地幔物質分異而成。本文針對礦石中黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦開展了Pb同位素組成測試:206Pb/204 Pb介于18.180~18.537,207Pb/204Pb為15.747~15.937,208Pb/204Pb為38.894~39.276,反映出里伍銅礦礦石硫化物的Pb同位素組成變化范圍較大,μ值為9.76~10.17,平均值為9.97。結合前人研究成果,本文認為礦石鉛主要為地殼鉛和地幔鉛的混合鉛,鉛源很大程度上是由含礦變質巖系提供的。里伍銅礦成礦物質來源復雜,具有多來源特點,中元古代弧后盆地環(huán)境下形成的海底火山-濁流碎屑巖沉積建造是該銅礦的原始礦源層。其中,成礦物質中的硫主要來自上地幔,混合有海水硫;鉛源為上地殼和地幔的混合鉛;成礦流體中水主要為巖漿水和變質水的混合水,由于受成礦環(huán)境和構造運動等因素的影響,部分混入了海水和大氣降水。總的來說,里伍銅礦床具有典型的海相火山-碎屑沉積-變質成因的特征。結合區(qū)域地質演化歷史,里伍銅礦的成礦作用具有多期多階段成礦作用特征,本文將成礦作用劃分為四個階段:中元古代康滇地區(qū)海盆發(fā)生大規(guī)模海侵并伴隨海底火山噴發(fā),形成了一套火山-碎屑巖沉積建造,已有資料表明已有銅的初始富集,形成了該銅礦的原始礦源層;印支期-燕山期,松潘-甘孜造山帶構造活動導致該套火山-沉積巖建造強烈變形變質,江浪變質核雜巖成穹,地殼重熔,深部形成大量中酸性花崗巖,變質核雜巖強烈的成穹作用過程中形成的順層滑脫帶和褶皺帶為成礦提供了良好的導礦、容礦空間,區(qū)域動力變質熱液促使原始礦源層進一步富集形成富銅礦體。綜上所述,本論文在穩(wěn)定同位素研究的基礎上,分析了成礦物質和成礦流體來源;從礦床成礦地質條件、礦體空間分布、礦物組合特征看,里伍銅礦的形成受地層、構造、巖漿活動、變質作用四個方面制約。區(qū)域的穹隆構造控制礦床的整體展布,礦區(qū)構造控制著礦體的數(shù)量及空間分布,構造運動、巖漿活動、變質作用為成礦提供主要的成礦動能和熱能,而區(qū)域動力變質作用促使了銅的進一步聚集而形成富銅礦體。本文在總結礦床主要控礦因素基礎上,概略討論了找礦標志,提出礦區(qū)深部及外圍找礦的主要方向,確定熱液蝕變帶的延伸方向及穹隆構造附近的中咀、黑牛洞、海底溝都具有較好的找礦潛力。
【關鍵詞】：四川 里伍銅礦 穹隆構造 穩(wěn)定同位素 變成礦床
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P618.41
【目錄】：

• 摘要4-6
• abstract6-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 研究區(qū)區(qū)域位置及自然地理12-13
• 1.1.1 區(qū)域位置12
• 1.1.2 自然地理概況12-13
• 1.2 研究區(qū)地質工作程度、研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 選題依據(jù)及研究意義15-17
• 1.3.1 變質銅礦床研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.2 穩(wěn)定同位素地球化學研究現(xiàn)狀17
• 1.4 主要研究內容、研究方法及思路17-18
• 1.5 完成的主要工作量18-20
• 第2章 區(qū)域成礦地質條件20-29
• 2.1 區(qū)域大地構造屬性20-21
• 2.2 區(qū)域構造21-23
• 2.2.1 江浪穹隆背形構造22
• 2.2.2 環(huán)狀拆離斷裂構造22-23
• 2.3 區(qū)域地層23-27
• 2.3.1 中元古界里伍巖群24-25
• 2.3.2 奧陶系江浪巖組25
• 2.3.3 志留系甲壩板巖組25
• 2.3.4 二疊系烏拉溪巖組25-27
• 2.4 巖漿巖27-28
• 2.4.1 變質基性巖27
• 2.4.2 酸性侵入巖27-28
• 2.5 變質作用28-29
• 第3章 礦床地質特征29-40
• 3.1 礦床地質概況29-32
• 3.1.1 地層29-30
• 3.1.2 構造30-32
• 3.1.3 巖漿巖32
• 3.1.4 變質巖32
• 3.2 賦礦層位32-33
• 3.3 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模33-35
• 3.4 礦石特征35-38
• 3.4.1 礦石類型35
• 3.4.2 礦石成分35-36
• 3.4.3 礦石結構構造36-37
• 3.4.4 主要礦物特征37-38
• 3.5 圍巖蝕變38-40
• 第4章 礦床同位素地球化學40-57
• 4.1 H、O同位素40-44
• 4.1.1 測試對象及分析方法40-41
• 4.1.2 H、O同位素組成41-42
• 4.1.3 H、O同位素示蹤42-44
• 4.2 S同位素44-51
• 4.2.1 測試對象及分析方法45-46
• 4.2.2 S同位素組成46-47
• 4.2.3 S同位素示蹤47-51
• 4.3 Pb同位素51-57
• 4.3.1 測試對象及分析方法51-52
• 4.3.2 Pb同位素組成52-54
• 4.3.3 Pb同位素示蹤54-57
• 第5章 礦床成因探討57-65
• 5.1 成礦物質來源57-58
• 5.2 成礦流體來源58-59
• 5.3 主要控礦因素59-62
• 5.3.1 構造控礦59-60
• 5.3.2 地層控礦60-61
• 5.3.3 巖漿活動控礦61
• 5.3.4 變質作用與成礦61-62
• 5.4 礦床成因討論62-64
• 5.5 深部及外圍找礦潛力評價64-65
• 5.5.1 找礦標志64
• 5.5.2 找礦方法64-65
• 結論65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-72
• 攻讀學位期間取得學術成果72-73
• 附錄73-77

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3 徐文p，

本文編號：913322