本文關(guān)鍵詞：東昆侖小灶火軟玉礦床成因研究

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【摘要】：東昆侖造山帶從北到南,被昆北縫合帶、昆中縫合帶分為昆北帶(即柴南緣)、昆中帶和昆南帶3個構(gòu)造單元。小灶火軟玉礦床位于東昆侖造山帶西段,處于柴達(dá)木盆地南緣的昆北帶,同新疆和田玉礦位于同一成礦帶上。目前對昆侖軟玉的研究多側(cè)重于韌度、硬度、顏色、結(jié)構(gòu)缺陷和結(jié)構(gòu)特征等寶石(礦物)學(xué)方面的研究,而在軟玉礦床學(xué)方面的研究明顯不足,特別是軟玉成礦時代以及礦床成因方面的研究更是少有報道。本研究綜合應(yīng)用礦物學(xué)、巖石學(xué)、寶石學(xué)、現(xiàn)代礦床學(xué)、地球化學(xué)和同位素年代學(xué)的最新理論和分析方法對東昆侖小灶火軟玉礦床進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,揭示其成礦時代及成礦流體-物質(zhì)來源,并基于此淺析其礦床成因。取得了以下主要進(jìn)展和認(rèn)識：(1)小灶火軟玉樣品的折射率值(RI)約為1.62,比重2.91-2.94,摩斯硬度均5.5。在偏光顯微鏡下呈現(xiàn)明顯的纖狀變晶結(jié)構(gòu)；樣品在8.38 A、3.26 A、3.11A及2.69 A等處出現(xiàn)明顯的衍射峰,其衍射峰強度及組合特征與國際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中的透閃石一致；樣品的紅外吸收峰(集中在3700-3400 cm-1和1100-400 cm-·等兩個波數(shù)范圍內(nèi)),分別與M-OH (M為角閃石M·或M3位的金屬離子)的伸縮振動和Si-O的伸縮振動及彎曲振動有關(guān)；掃描電子顯微分析表明小灶火軟玉中的透閃石晶體呈現(xiàn)明顯的片柱狀外觀,并且具有弱的定向排列特征,透閃石的化學(xué)成分主要以Ca、Mg、Fe和Si等為主。(2) 小灶火礦床目前探明的軟玉礦體有兩條,礦體主要呈脈狀或似層狀分布于黑云二長花崗巖與白云質(zhì)大理巖的南接觸帶及其構(gòu)造面附近。軟玉礦石按顏色分類主要為青玉,礦物組成主要為透閃石,含量在95%以上。礦石呈纖維交織結(jié)構(gòu)、毛氈狀結(jié)構(gòu)、不規(guī)則脈狀結(jié)構(gòu)、不等粒團塊狀結(jié)構(gòu)以及交代結(jié)構(gòu),以塊狀、脈狀構(gòu)造為主,局部見櫛狀構(gòu)造。在化學(xué)元素組成上,小灶火青玉的主量成分主要為SiO2, CaO和MgO,且含量較穩(wěn)定,具較高的Cr、Ni含量,明顯富集中-重稀土。透閃石單礦物L(fēng)A-ICP-MS分析表明,青玉樣品中的透閃石的微量元素成分較均一,均顯示輕稀土相對虧損,中-重稀土相對富集的特征,但其透閃石的稀土元素含量明顯低于透閃石大理巖中的透閃石。(3)盡管本文未獲得高溫階段透閃石中的流體包裹體信息,但晚階段石英中流體包裹體研究表明,其包裹體主要類型為富液兩相及富氣兩相,顯示為低均一溫度(集中于170-200℃℃)、低鹽度(集中于5.0～8.0% NaCl equiv)流體。結(jié)合本文及已有的H-O同位素數(shù)據(jù)來看,成玉階段成礦流體很可能是巖漿水和變質(zhì)水組成的混合熱液,晚階段流體中有大氣降水的加入。另外,對于軟玉礦床來講,其成礦熱液中的Hf元素明顯在同時結(jié)晶的兩種不同礦物(熱液鋯石和透閃石)間發(fā)生了重新分配,因此用熱液鋯石的Hf同位素來示蹤軟玉成礦流體性質(zhì)時應(yīng)十分謹(jǐn)慎。(4)小灶火礦區(qū)黑云二長花崗巖侵位年齡為-416 Ma,為早泥盆世；閃長玢巖侵位年齡為253.5士1.4 Ma,為晚二疊世；鋯石Hf同位素研究表明,黑云二長花崗巖與閃長玢巖可能具有相同的物質(zhì)來源,即新生的新元古代地殼物質(zhì)。綜合區(qū)域研究來看,閃長玢巖可能是東昆侖二疊紀(jì)-早三疊世洋殼俯沖導(dǎo)致的弧巖漿的產(chǎn)物,而黑云二長花崗巖則很可能是東昆侖原特提斯造山帶后碰撞巖漿作用的產(chǎn)物。(5)青玉中的主要鋯石群——I類鋯石具有與黑云二長花崗巖中的巖漿鋯石截然不同的晶形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、稀土元素及Hf同位素特征,表明其為熱液成因鋯石,其U-Pb年齡(416.4士1.5 Ma)代表了軟玉的成礦年齡。該年齡值與黑云二長花崗巖侵位年齡(415.8士1.7 Ma和415.5士1.7 Ma)以及透閃石大理巖的變質(zhì)年齡(416.6土1.7 Ma)在誤差范圍內(nèi)一致,這表明花崗巖漿侵入鎂質(zhì)碳酸巖導(dǎo)致的接觸熱變質(zhì)作用是軟玉形成的重要前提。小灶火軟玉成礦物質(zhì)主要來源于：①白云質(zhì)大理巖；②花崗巖漿熱液。前者為軟玉的形成提供充足的Ca和Mg,而后者提供了所必需的SiO2。(6)小灶火軟玉的形成可劃分為以下三個階段：白云巖地層形成階段→區(qū)域變質(zhì)階段→成礦階段,而成礦階段又可分為三個亞階段：接觸熱變質(zhì)-矽卡巖亞階段→成玉亞階段→低溫亞階段。在成玉亞階段,成礦作用方式主要表現(xiàn)為熱液交代和充填作用方式�？赡艿某傻V作用過程是：從花崗巖漿中分泌的富Si4+、H2O的巖漿熱液(很可能還混有圍巖中的變質(zhì)水),通過交代作用萃取了碳酸巖地層中的Mg、Ca等組分,在接觸熱變質(zhì)營力作用下發(fā)生遷移,在一些層間裂隙或構(gòu)造破碎帶內(nèi)發(fā)生礦質(zhì)(透閃石)沉淀,最終形成軟玉礦脈。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P619.28

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1240809