本文關鍵詞：閩北政和—建甌地區(qū)中生代金礦成礦機制研究及找礦潛力評價

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【摘要】：閩北政和-建甌地區(qū)地處華南褶皺系東部,位于大陸邊緣構造帶附近,構造格架特殊,西臨閩西北加里東隆起帶,東接閩東燕山火山斷坳帶；區(qū)域性北東向政和-大埔深大斷裂帶與北西向埔城—寧德斷裂在研究區(qū)交匯,因此,區(qū)內(nèi)構造-巖漿活動復雜,為成礦創(chuàng)造了良好的條件。本文以該區(qū)火山噴發(fā)盆地為研究對象,以詳細的野外地質(zhì)調(diào)查為基礎,通過高精度年代學研究揭示了區(qū)內(nèi)早白堊世成巖、成礦具有時間上的高度耦合性。對區(qū)內(nèi)典型礦床內(nèi)出露火山巖及次火山巖開展了全巖地球化學研究,探討了巖石成因類型、成巖過程及其動力學背景。對區(qū)內(nèi)東際、馬侖頭及上山崗金礦床開展了流體包裹體及H-O-S-Pb穩(wěn)定同位素的多元聯(lián)合示蹤研究,分析了成礦流體、成礦物質(zhì)來源,并討論了金礦床的成因類型。在對研究區(qū)早白堊世火山噴發(fā)旋回、火山巖含礦性及構造演化過程、力學性質(zhì)研究的基礎上,分析了區(qū)內(nèi)成礦控制因素,建立了金礦床及礦體定位模型,并結合區(qū)域1:20萬和研究區(qū)1:5萬水系沉積物化探異常,圈定了成礦遠景區(qū)。主要結論如下：1.本文對東坑地區(qū)火山巖、侵入巖鋯石U-Pb測年獲得了三組鋯石年齡,分別為侏羅紀159 Ma、43 Ma和白堊紀101-96Ma。其中,侏羅紀159Ma流紋斑巖為S型花崗巖,具有過鋁質(zhì)、高硅Si02低CaO、Na2O、Sr和高場強元素元素特征,為變沉積巖(副變質(zhì)巖)部分熔融后向淺表侵位后形成,代表了古太平洋板塊西向俯沖的大陸巖漿弧的產(chǎn)物;白堊紀101-96 Ma中酸性火山巖則為Ⅰ型花崗巖,為準鋁質(zhì)巖石,含有更高的CaO、Na2O含量以及高場強元素含量,巖漿演化過程中經(jīng)歷了明顯的斜長石分離結晶,年輕的Nd同位素模式年齡和寬泛的Hf同位素組成表明巖漿的多來源性,具有殼-幔混源特征,是在部分熔融形成初始巖漿的過程中形成,代表了巖石圈伸展構造背景下的產(chǎn)物。而侏羅紀143 Ma流紋巖則為以上兩類巖石的過渡類型,具有更加顯著的S型花崗巖特征。侏羅紀-白堊紀的巖漿演化特征表明了由擠壓向伸展轉(zhuǎn)變的地球動力學演化特征。2.研究區(qū)主要分布中-晚元古代變質(zhì)基底及侏羅世-白堊世火山-沉積巖系；包括NNE向政和-大埔主斷裂及其近SN向和NE向次級斷裂,構成了復雜的構造格架。目前已發(fā)現(xiàn)的金礦床均分布在東坑火山盆地內(nèi)或附近,礦體主要呈透鏡狀、脈狀、條帶狀賦存在火山巖地層內(nèi)部不同巖性之間、火山巖地層與中-晚元古代變質(zhì)基底之間或地層與巖體之間的接觸不整合面及巖體(次火山巖)內(nèi)部構造中,嚴格受斷裂控制；各典型金礦區(qū)均發(fā)育有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦及閃鋅礦等金屬礦物,金以自然金或銀金礦形式賦存于黃鐵礦中,另硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、葉臘石化及碳酸鹽化等圍巖蝕變普遍發(fā)育。成礦作用以熱液期為主,包括石英-黃鐵礦階段、多金屬硫化物階段和碳酸鹽階段,其中多金屬硫化物階段為主要的金沉淀階段。3.研究區(qū)內(nèi)典型金礦成礦流體均一溫度值總體分布在143.2-391.5℃范圍內(nèi),存在三個峰值,分別為362-378.5℃、187-244℃和149-175℃,δDH2O值范圍是-78.3‰--55‰,δ18OH2O值范圍是-4.5‰～+1.9‰。區(qū)內(nèi)成礦流體均一溫度與紫金山金礦成礦流體均一溫度分布特征(320-380℃；189-300℃；132-226℃)相似,暗示成礦流體可能與紫金山成礦流體具有相似的演化過程,具有多階段成礦的可能性。H-O同位素結果表明金礦成礦流體為火山熱液與大氣降水的混合熱液。流體不混溶及溫度降低是金沉淀的主要因素。東際、馬侖頭、上山崗金礦硫化物δ34S分別為0.4%‰-2.5‰‰、-1.8%‰-4.3%‰和2.0‰-3.8‰。區(qū)域上白堊世侵入巖-火山巖校正后n(206Pb)i/n(204Pb)i=17.960-19.606； n(207Pb)i/n(204Pb)i=15.603.15.696；硫化物n(206Pb)i/n(204Pb)i=17.592-18.580-n(2-7Pb) i/n(204Pb)i=15.570-15.974.區(qū)內(nèi)金礦硫源為深源的巖漿硫,校正后的侵入巖-火山巖Pb同位素與硫化物的Pb同位素組成一致,表明成礦物質(zhì)來源于火山活動。4.區(qū)內(nèi)火山巖類型較齊全,涉及地層層位較多,具體可分為熔巖、火山碎屑熔巖、火山碎屑巖、沉積火山碎屑巖、潛火山巖等。通過地表露頭的地層層序、巖性特征及礦床鉆孔內(nèi)巖心觀察分類,將研究區(qū)早白堊世火山活動共劃分為兩個沉積-噴發(fā)旋回,分別代表了兩次大規(guī)模的由弱至強,再由強至弱的火山噴發(fā)活動,最后接受正常沉積的過程。第一沉積-噴發(fā)旋回具體劃分為兩個亞旋回,分別形成了石帽山群黃坑組下段噴發(fā)-沉積相及上段爆發(fā)-噴溢相巖石。第二沉積-噴發(fā)旋回具體劃分為三個亞旋回,第一亞旋回以沉積韻律為主,形成了石帽山群寨下組下段火山碎屑巖及沉積火山碎屑巖類；第二和第三亞旋回以火山噴發(fā)韻律為主,形成了石帽山群寨下組上段熔巖及火山碎屑熔巖類,反映了火山沉積-噴發(fā)過程中多韻律層的特征,且由于火山活動的多階段性,致使寨下組上段巖性較為復雜,變換較快。5.火山巖對金成礦的控制主要體現(xiàn)在：對各旋回內(nèi)不同類型火山巖的含礦性進行分析結果顯示在排除礦化或蝕變導致的異常值后,早白堊世寨下組地層上段頂部巖石具有比其他地層更高的成礦元素豐度,暗示了深部巖漿在演化過程中存在成礦物質(zhì)富集的過程。此外,目前已發(fā)現(xiàn)的金礦床也多具有以寨下組為中心,零散分布在其周圍火山巖地層(黃坑組、赤水組、鵝宅組)中的特征。因此,寨下組火山巖在一定程度上控制了金礦床分布的范圍。構造對金成礦的控制主要體現(xiàn)在區(qū)內(nèi)金礦床主要分布在MNE向政和-大埔斷裂帶兩側走滑構造體系中,受構造控制明顯,幾乎所有金礦床(點)均分布在區(qū)域性大斷裂及火山機構的附近。對于本次研究所涉及的典型礦床,大藥坑及東際礦床及礦體的分布與斷裂構造有關,而馬侖頭和上山崗礦床及礦體的控制主要受火山放射性斷裂控制。6.以全面分析不同精度水系沉積物異常分布特征為基礎,結合地質(zhì)內(nèi)容,本次研究在1:20萬圖幅上圈定了4個找礦遠景區(qū),在1:5萬圖幅上圈定了9個找礦遠景區(qū),并利用因子得分進行靶區(qū)優(yōu)選,進一步縮小靶區(qū)范圍。
【關鍵詞】：閩北 政和-大埔斷裂 火山噴發(fā)盆地 金礦 成礦控制因素 找礦潛力評價
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P618.51
【目錄】：

• 作者簡介7-8
• 摘要8-11
• ABSTRACT11-18
• 第一章 緒論18-38
• 1.1 研究區(qū)概況18-19
• 1.1.1 研究區(qū)位置及范圍18
• 1.1.2 自然地理及經(jīng)濟概況18-19
• 1.2 選題的來源、目的和意義19-21
• 1.2.1 選題來源及研究目的19
• 1.2.2 選題意義19-21
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題21-34
• 1.3.1 陸相火山巖型金礦床概述21-24
• 1.3.2 武夷山地區(qū)巖漿活動進展研究24-29
• 1.3.3 政和-大埔斷裂帶及其相鄰地區(qū)主要成礦類型29-32
• 1.3.4 研究區(qū)金成礦特征研究及存在問題32-34
• 1.4 選題的研究內(nèi)容和方法34-36
• 1.4.1 研究內(nèi)容34-35
• 1.4.2 研究方法及技術路線35-36
• 1.5 論文實際工作量36-38
• 第二章 成礦地質(zhì)背景38-64
• 2.1 區(qū)域地質(zhì)概況38-52
• 2.1.1 區(qū)域地層38-43
• 2.1.2 區(qū)域構造43-44
• 2.1.3 區(qū)域侵入巖44-47
• 2.1.4 區(qū)域地球化學背景47-48
• 2.1.5 區(qū)域礦產(chǎn)48-52
• 2.2 研究區(qū)地層52-56
• 2.2.1 中-晚元古界53
• 2.2.2 中生界53-56
• 2.2.3 新生界第四系(Q)56
• 2.3 研究區(qū)構造56-60
• 2.3.1 斷裂構造56-58
• 2.3.2 火山構造58-60
• 2.4 研究區(qū)侵入巖60-64
• 第三章 巖漿巖年代學及地球化學64-87
• 3.1 樣品分析方法64-65
• 3.1.1 鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年64
• 3.1.2 全巖地球化學測試64-65
• 3.2 鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年65-73
• 3.3 主量元素73-77
• 3.4 微量元素77-79
• 3.5 討論79-87
• 3.5.1 巖石成因類型79-82
• 3.5.2 成巖過程82-85
• 3.5.3 鋯石年代學意義85-86
• 3.5.4 動力學意義86-87
• 第四章 典型金礦床地質(zhì)及地球化學特征87-128
• 4.1 礦床地質(zhì)特征87-112
• 4.1.1 東際金礦87-93
• 4.1.2 馬侖頭金礦93-100
• 4.1.3 上山崗金礦100-107
• 4.1.4 大藥坑金礦107-112
• 4.2 流體包裹體研究112-116
• 4.2.1 樣品采集與分析方法112-113
• 4.2.2 流體包裹體巖相學特征113-114
• 4.2.3 流體包裹體均—溫度114-116
• 4.3 穩(wěn)定同位素示蹤116-122
• 4.3.1 H-O同位素116-118
• 4.3.2 S同位素118-120
• 4.3.3 Pb同位素120-122
• 4.4 討論122-128
• 4.4.1 成礦流體及物質(zhì)來源122-125
• 4.4.2 礦床成因125-128
• 第五章 成礦控制因素研究128-155
• 5.1 火山巖對金成礦的控制128-143
• 5.1.1 火山巖巖石類型128-133
• 5.1.2 火山巖巖相133-134
• 5.1.3 火山巖噴發(fā)旋回134-139
• 5.1.4 火山巖對金成礦的控制作用139-143
• 5.2 斷裂構造對金成礦的控制143-152
• 5.2.1 政和-大埔斷裂構造演化探討143-144
• 5.2.2 控礦斷裂構造應力分析144-147
• 5.2.3 斷裂構造對金成礦的控制147-152
• 5.3 火山構造對金成礦的控制152-155
• 第六章 找礦潛力評價155-176
• 6.1 礦床及礦體定位規(guī)律155-160
• 6.1.1 火山巖與金礦的定位155-157
• 6.1.2 構造與金礦的定位157-158
• 6.1.3 礦床及礦體定位模型158-160
• 6.2 化探異常信息160-170
• 6.2.1 區(qū)域1:20萬化探異常信息160-162
• 6.2.2 研究區(qū)1:5萬化探異常信息162-170
• 6.3 找礦潛力評價170-176
• 6.3.1 區(qū)域1:20萬化探找礦遠景區(qū)圈定170-173
• 6.3.2 研究區(qū)1:5萬化探靶區(qū)圈定173-176
• 第七章 主要結論及存在的問題176-180
• 7.1 主要結論及認識176-178
• 7.1.1 侏羅世-早白堊世火山巖成因與構造背景176
• 7.1.2 金礦床成礦作用特征176-177
• 7.1.3 火山噴發(fā)旋回劃分177-178
• 7.1.4 成礦控制因素及礦床、礦體定位178
• 7.1.5 找礦潛力評價178
• 7.2 創(chuàng)新點178
• 7.3 存在問題及建議178-180
• 附圖1180-181
• 致謝181-182
• 參考文獻182-191

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本文編號：1057631