延邊和龍地區(qū)地處華北克拉通北緣東段,由龍崗地塊和華北克拉通北緣陸緣增生帶兩大構(gòu)造單元組成,受到古亞洲洋構(gòu)造域和古太平洋構(gòu)造域疊加作用的影響,多起構(gòu)造、巖漿作用使得本區(qū)成為以鉬為主的多金屬成礦區(qū)。本文在和龍地區(qū)已有資料研究的基礎(chǔ)上,對研究區(qū)區(qū)域地球動(dòng)力學(xué)演化進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,在此基礎(chǔ)上,選取研究區(qū)內(nèi)代表性礦床(點(diǎn))進(jìn)行系統(tǒng)的礦床地質(zhì)特征、流體包裹體特征、同位素地球化學(xué)特征及年代學(xué)特征等方面的研究,確定礦床成因。同時(shí)在研究巖漿與成礦的關(guān)系、成礦流體的演化、成礦物質(zhì)來源的基礎(chǔ)上,探討成礦作用,建立典型礦床成礦模式。最后結(jié)合區(qū)域地球動(dòng)力學(xué)背景,建立區(qū)域成礦模式。取得的主要進(jìn)展與結(jié)論如下:1.研究區(qū)經(jīng)歷了早前寒武紀(jì)結(jié)晶基底的形成與演化、古亞洲洋構(gòu)造域的演化(俯沖、閉合、伸展)以及古太平洋構(gòu)造域的演化三個(gè)階段。新太古代末期,克拉通化結(jié)束,進(jìn)入系統(tǒng)伸展構(gòu)造過程。到了中三疊世華北克拉通和興蒙造山帶在本區(qū)拼貼完成,古亞洲洋構(gòu)造域演化結(jié)束。晚三疊世研究區(qū)處于古亞洲洋閉合后的伸展背景。早-中侏羅世研究區(qū)處于古太平洋板塊向歐亞板塊的西向俯沖的構(gòu)造背景,標(biāo)志著環(huán)太平洋構(gòu)造域演化的開始。2.首次將研究區(qū)熱液礦床劃分為中溫?zé)嵋好}型、斑巖型、矽卡巖型和疊生型四類。其中百里坪銀礦為中溫?zé)嵋好}型銀礦床,金.城洞金礦為中溫?zé)嵋好}型金礦床,石馬洞鉬礦和華集嶺鉬礦為斑巖型鉬礦床,白石洞鐵礦為矽卡巖型鐵礦床,沙金溝金礦為疊生型金礦床:為與侵入巖有關(guān)的金礦化疊加中溫?zé)嵋好}型金礦化。3.礦物流體包裹體顯微巖相學(xué)、化學(xué)成分和氫-氧同位素研究揭示:百里坪銀礦流體包裹體類型為氣液兩相包裹體、富CO_2三相包裹體和含子礦物多相包裹體,主成礦階段包裹體均一溫度為233~296℃,鹽度為3.1~37.2%NaCl_(eqv),密度為0.75~1.08g/cm~3,為中溫,中低鹽度,中低密度的CO_2-NaCl-H_2O成礦流體體系,其來源于巖漿水、晚期有大氣降水的加入;金城洞金礦流體包裹體類型為氣液兩相包裹體和富CO_2三相包裹體,主成礦階段包裹體均一溫度范圍為251~312℃,鹽度為0.5~11.2%NaCl_(eqv),密度為0.50~0.87g/cm~3,為中高溫,中低鹽度,低密度的CO_2-NaCl-H_2O成礦流體體系,其來源于巖漿水、晚期混有大氣降水;石馬洞鉬礦流體包裹體類型主要為氣液兩相包裹體,少量的含CO_2三相包裹體和含子礦物包裹體,主成礦階段包裹體均一溫度范圍為242~338℃,鹽度為6.9~10.7%NaCl_(eqv),密度為0.75~0.90g/cm~3,為中高溫,中低鹽度,中低密度CO_2-NaCl-H_2O成礦流體體系,成礦流體來源于巖漿水,晚期可能混有大氣降水;華集嶺鉬礦流體包裹體類型主要為氣液兩相包裹體和富CO_2三相包裹體,少量的含子礦物多相包裹體,主成礦階段包裹體均一溫度范圍為250~347℃,鹽度為6.0~13.6%NaCl_(eqv),密度為0.62~0.88g/cm~3,激光拉曼結(jié)果顯示含礦流體主要成分為H_2O和CO_2,含少量的N_2,為中高溫,中低鹽度,中低密度含CO_2、N_2的NaCl-H_2O成礦流體體系,其來源于巖漿水、晚期混有大氣降水;白石洞鐵礦流體包裹體類型主要為氣液兩相包裹體和含子礦物三相包裹體,少量的富CO_2三相包裹體,矽卡巖期石榴子石中包裹體均一溫度范圍為297~445℃,鹽度為4.2~50.4%NaCl_(eqv),密度為0.65~1.11 g/cm~3。石英-硫化物期流體包裹體均一溫度范圍為154~287℃,鹽度為4.2~20.2%NaCl_(eqv),密度為0.76~1.00g/cm~3,表明早期為高溫,高鹽度,高密度成礦流體體系,晚期流體為低溫,中鹽度,中低密度NaCl-H_2O成礦流體體系;沙金溝金礦第一期流體包裹體類型為含子礦物多相包裹體、氣液兩相包裹體和純CO_2包裹體,主成礦階段包裹體均一溫度范圍為265~425℃,鹽度為6.4~16.5%NaCl_(eqv),密度為0.56~1.01g/cm~3,為中高溫,中低鹽度,中低密度的CO_2-NaCl-H_2O成礦流體體系;第二期流體包裹體類型為富CO_2三相包裹體、富氣相包裹體和純CO_2包裹體,主成礦階段包裹體均一溫度范圍為249~325℃,鹽度為3.5~11.5%NaCl_(eqv),密度為0.62~0.89g/cm~3,為中溫,中低鹽度,低密度的CO_2-NaCl-H_2O成礦流體體系,晚期混有大氣降水。4.礦石礦物硫、鉛、Re-Os同位素和相關(guān)元素的研究結(jié)果表明:百里坪銀礦黃鐵礦δ~(34)S值變化范圍為2.07~4.93‰,平均為3.88‰,指示成礦物質(zhì)主要來自深源巖漿硫;金城洞金礦黃鐵礦δ~(34)S值變化范圍為3.0‰~4.3‰,鉛同位素組成~(206)Pb/~(204)Pb為16.845~17.173,~(207)Pb/~(204)Pb為15.48~15.519,~(208)Pb/~(204)Pb為36.864~38.52,表明成礦物質(zhì)來自深源巖漿或殼�；煸�;石馬洞鉬礦輝鉬礦的Re含量在26.9×10~(-6)~33.8×10~(-6)之間,表明成礦物質(zhì)具有殼�；煸磳傩�;華集嶺鉬礦黃鐵礦樣品的δ~(34)S值范圍為2.0‰~4.2‰,輝鉬礦Re含量介于19.564×10~(-6)~23.128×10~(-6)之間,顯示成礦物質(zhì)主要來自深源巖漿或殼�；煸�;白石洞鐵礦成礦閃長巖母巖起源于新生地殼和古老物質(zhì)共同組成的混合源或大部分成礦物質(zhì)來源于地幔和下地殼的混合源;沙金溝金礦第一期礦石中黃鐵礦δ~(34)S值變化范圍為-0.08‰~1.92‰,成礦物質(zhì)主要來自幔源,第二期礦石中黃鐵礦δ~(34)S值變化范圍為0.49‰~4.90‰,對應(yīng)鉛同位素組成~(206)Pb/~(204)Pb為18.270~18.281,~(207)Pb/~(204)Pb為15.569~15.580,~(208)Pb/~(204)Pb為38.256~38.301,指示成礦物質(zhì)具有殼幔混源屬性。5.成巖成礦年代學(xué)研究結(jié)果顯示,百里坪銀礦與成礦關(guān)系密切的輝綠玢巖鋯石U-Pb年齡為243.5±2.6Ma,石馬洞鉬礦和華集嶺鉬礦輝鉬礦Re-Os加權(quán)平均年齡分別為163.1±0.9 Ma和178.0±1.1Ma,白石洞鐵礦與成礦關(guān)系密切的閃長巖鋯石U-Pb年齡為164.6±1.4Ma。結(jié)合相關(guān)研究成果,得出:百里坪中溫?zé)嵋恒y礦成礦作用發(fā)生在中三疊世、成礦與輝綠玢巖有關(guān),金城洞中溫?zé)嵋航鸬V成礦作用發(fā)生在中侏羅世、成礦與煌斑巖、閃長玢巖有關(guān),石馬洞和華集嶺斑巖型鉬礦床成礦作用發(fā)生在中侏羅世、成礦與似斑狀二長花崗巖有關(guān),白石洞矽卡巖型鐵礦成礦作用發(fā)生在中侏羅世、成礦與閃長巖有關(guān),而沙金溝疊生型金礦第一期成礦作用與中侏羅世閃長巖有關(guān),第二期成礦作用與早白堊世閃長玢巖關(guān)系密切。據(jù)此,將研究區(qū)中生代熱液礦床劃分為三個(gè)成礦期,分別為印支期(中三疊世)銀礦成礦作用、燕山早期(早-中侏羅世)內(nèi)生多金屬成礦作用和燕山晚期(早白堊世)多金屬成礦作用。6.從成巖成礦角度出發(fā),初步厘定:印支期(中三疊世)成礦作用是在古亞洲洋閉合的背景下的華北克拉通及其陸源增生帶和興蒙造山帶在延邊地區(qū)發(fā)生碰撞、巖石圈板塊的縮短、增厚。促使巖石圈地幔的部分熔融形成玄武質(zhì)巖漿,并底侵、加熱下地殼部分熔融形成巖漿房,經(jīng)過進(jìn)一步演化,在地殼淺部就位。巖漿演化后期流體出溶、并攜帶大量的Ag、Au等成礦物質(zhì)沿著脆性斷裂向上遷移,同時(shí)萃取少量的地層中的Ag、Au等成礦物質(zhì),并在近地表韌性剪切帶等構(gòu)造薄弱部位發(fā)生成礦物質(zhì)的卸載、富集成礦;燕山早期(早-中侏羅世)成礦作用發(fā)生在古太平洋板塊向歐亞板塊的西向俯沖的構(gòu)造背景下,俯沖洋殼的脫水、脫氣導(dǎo)致巖石圈地幔部分熔融形成玄武質(zhì)巖漿,并底侵、加熱下地殼,促使下地殼先存的古老物質(zhì)部分熔融,混合新生玄武質(zhì)巖漿生成混合巖漿房,混合巖漿在上侵過程中通過結(jié)晶分異作用最終在地表淺部就位形成與燕山早期Mo、Fe、Au礦成礦關(guān)系密切的一系列中酸性巖漿巖,巖漿分異晚期形成的熱液(含礦熱液)沿著脆性斷裂向上遷移在有利的構(gòu)造薄弱帶發(fā)生成礦物質(zhì)的卸載、沉淀形成一系列Mo、Fe、Au等熱液礦床。燕山晚期(早白堊世)成礦作用發(fā)生于古太平洋板塊西向俯沖后的伸展背景,攜帶大量常量及微量元素的高密度幔源C-H-O流體沿著斷裂構(gòu)造上升,在下地殼發(fā)生結(jié)晶分異作用。一部分形成鈣堿性超基性巖漿,經(jīng)過少量地殼物質(zhì)的同化混染和結(jié)晶分異作用,在地殼淺部就位;另一部分分異為相對富含硅堿質(zhì)的C-H-O的流體,在地殼不同層次發(fā)生熱液礦化作用形成含礦熱液,含礦熱液沿著脆性斷裂向上遷移,在地殼淺部構(gòu)造薄弱部位發(fā)生成礦物質(zhì)的卸載、沉淀、富集成礦。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P618.2
【部分圖文】：

圖 1.1 研究區(qū)交通位置圖.2選題的依據(jù)及研究意義.2.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和存在問題（1）礦床分類熱液礦床，又稱氣水熱液礦床，是指含礦熱水溶液在一定的物理化學(xué)條件下各種有利的構(gòu)造和巖石中，由充填和交代等方式形成的后生礦床。與其它類型相比，熱液礦床的形成往往經(jīng)歷了更加復(fù)雜的過程，且影響因素甚多。很多學(xué)熱液礦床進(jìn)行過研究，提出了各自不同的分類方案。Lindgren（1933）根據(jù)礦床的溫度和深度，將熱液礦床分為：高溫深成熱液礦床、中溫中深熱液礦床和低成熱液礦床。同時(shí)，Graton（1933）和 Buddington（1935）分別提出了遠(yuǎn)溫?zé)嵋?

1.3.3技術(shù)路線對收集各類資料進(jìn)行消化吸收并進(jìn)行二次開發(fā)和應(yīng)用，基本掌握和龍地區(qū)當(dāng)前研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。特別注意對該區(qū)資料的跟蹤收集工作。選擇重要的成礦區(qū)帶和典型熱液礦床進(jìn)行野外地質(zhì)調(diào)研。收集典型礦床大比例尺地質(zhì)圖、礦體平面地質(zhì)圖、勘探線剖面、深部工程資料、采樣剖面及原始數(shù)據(jù)、勘探報(bào)告等。室內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)的資料整理，并分析所收集的資料，結(jié)合野外實(shí)地調(diào)研，對研究區(qū)研究現(xiàn)狀提出科學(xué)問題。針對提出的問題，作進(jìn)一步的研究工作及室內(nèi)綜合分析。包括：巖礦鑒定、流體包裹體測溫、鋯石 U－Pb 測年、Re-Os 測年、全巖分析、氫-氧、硫、鉛等同位素分析，用以探討區(qū)域地質(zhì)背景、成礦流體特征、成礦物質(zhì)來源、精確限定成巖成礦年齡，并厘定成礦地質(zhì)體，探討其巖漿源區(qū)性質(zhì)與演化、成巖成礦動(dòng)力學(xué)背景，并最終建立區(qū)域成礦模式。本次研究的具體技術(shù)路線如圖 1.2 所示。

第 2 章 區(qū)域成礦地質(zhì)背景et al., 2012)。其成因機(jī)制主要包括島弧巖漿作用（Wilde et al., 2005; Li et al., 2002;Nutman et al., 2011; Zhai and Santosh, 2011）和幔源巖漿底侵作用（肖慶輝等，2005；Yang et al., 2008）。本文對蜂蜜河單元基性-超基性巖體進(jìn)行了巖石地球化學(xué)研究、鋯石 U-Pb 年代學(xué)以及 Hf 同位素特征研究，結(jié)果顯示，輝長巖的結(jié)晶年齡為古元古代(2423Ma)，具有大陸邊緣弧的特征，暗示了古元古代研究區(qū)洋殼俯沖和活動(dòng)大陸邊緣的存在。(1) 樣品采集和巖相學(xué)特征樣品 JCD-N1（圖 2.2a）采自金城洞金礦外圍，甲山村附近。巖性為輝長巖，灰-灰黑色，中-細(xì)粒半自形結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分含斜長石(~60%)、輝石(~30%)、角閃石(~7%)、黑云母(~3%)（圖 2.2b）。

本文編號(hào)：2836651