本文關(guān)鍵詞：內(nèi)蒙古圖古日格金礦地質(zhì)特征與成因及其區(qū)域成礦意義研究

  更多相關(guān)文章： 圖古日格 金礦 興蒙造山帶 花崗斑巖 巖漿熱液 二疊紀(jì) 礦床成因 物質(zhì)來源 成礦模型

【摘要】：圖古日格金礦是興蒙造山帶西端的一處大型石英脈型金礦床,已探明黃金儲(chǔ)量大于24t,平均品位為4g/t,該金礦的礦石和礦體在淺部主要是石英脈型,在深部則主要是蝕變巖型,蝕變巖型礦石主要為礦化蝕變的似斑狀花崗巖。礦體主要產(chǎn)出于似斑狀花崗巖中,且基本上切穿了礦區(qū)內(nèi)的所有巖層和巖性,礦體的產(chǎn)狀明顯受北西向次級(jí)斷裂控制。本文在全面搜集和整理地質(zhì)資料及前人研究成果的基礎(chǔ)上,通過系統(tǒng)的野外地質(zhì)調(diào)查和詳細(xì)的室內(nèi)研究工作,對(duì)圖古日格金礦床進(jìn)行了典型礦床解剖。以圖古日格金礦床的礦體(石)、巖體、地層、構(gòu)造和成礦流體為主要研究對(duì)象,通過巖相學(xué)、巖石地球化學(xué)、同位素地球化學(xué)、同位素年代學(xué)和流體包裹體測(cè)試等手段,深入剖析了該金礦床的礦床地質(zhì)特征、元素地球化學(xué)特征、同位素地球化學(xué)特征、流體包裹體特征和成礦流體特征,探討了該金礦床的成巖成礦時(shí)代、成礦背景、成巖成礦物質(zhì)來源、成礦流體的來源、礦床成因類型、成礦機(jī)制和成礦過程,建立了該礦床的成礦模型,并在此基礎(chǔ)上探討了興蒙造山帶二疊紀(jì)時(shí)期的構(gòu)造背景和金成礦規(guī)律。取得的主要結(jié)論和認(rèn)識(shí)如下：1、圖古日格金礦礦區(qū)內(nèi)侵入巖的LA-MC-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年結(jié)果表明,似斑狀花崗巖的侵位年齡為275.8±1.5 Ma-264.5±1.4Ma(兩件樣品),花崗巖的侵位年齡為278.7±1.0Ma(N=19, MSWD=0.34),角閃石巖的形成時(shí)代為280.6±1.3Ma (N=19,MSWD=0.39),蝕變閃長(zhǎng)巖的侵位時(shí)代為288.0±2.6Ma(N=13,MSWD=1.7),均屬于二疊世,黑云母花崗巖的侵位時(shí)代為415.1±2.1Ma (N=14, MSWD=0.41),屬于晚志留世。2、圖古日格金礦中黃鐵礦Re-Os同位素的等時(shí)線年齡為268±15 Ma,初始187Os/188Os比值為1.26±0.69。絹云母Ar-Ar同位素的等時(shí)線年齡為259.2±2.9 Ma(MSWD=5.4),40Ar/36Ar初始值為292±17。結(jié)果表明圖古日格金礦床的成礦年齡為268-259Ma,與似斑狀花崗巖的活動(dòng)時(shí)間(275.8-264.5Ma)相吻合。3、圖古日格金礦礦區(qū)內(nèi)的二疊紀(jì)侵入巖具有相似的Sr-Nd-Pb同位素組成,指示他們具有同源的特征。他們的εNd(t)值為-6.6～-3.8,初始鍶同位素比值(87Sr/86Sr);為0.70629-0.70799,初始206Pb/204Pb比值為18.113-18.392,初始207Pb/204Pb比值為15.535-15.594,初始208Pb/204Pb比值為38.133-38.473。初始同位素特征指示圖古日格金礦的二疊紀(jì)侵入巖具有殼�；旌显吹男再|(zhì),成巖物質(zhì)主要來自虧損地幔,雖然受到了下地殼古老物質(zhì)的混染,但是地幔物質(zhì)仍然起了主導(dǎo)的作用。4、圖古日格金礦及礦區(qū)內(nèi)二疊紀(jì)侵入巖形成的構(gòu)造背景是碰撞后伸展環(huán)境,雖然侵入巖具有一些俯沖帶侵入巖的地球化學(xué)特征,但是這些特征只是反應(yīng)了巖石的巖漿源區(qū)受到了俯沖作用的影響,并不能代表其構(gòu)造背景。所以興蒙造山帶在二疊紀(jì)所處的構(gòu)造環(huán)境是碰撞后伸展環(huán)境,支持古亞洲洋閉合時(shí)間為晚泥盆世末-早石炭世末的觀點(diǎn)。5、圖古日格礦區(qū)內(nèi)的二疊紀(jì)侵入巖為一套雙峰式侵入巖,都屬于高鉀鈣堿性系列。成巖過程為：俯沖背景下,在古老微地塊底部形成了虧損地幔來源的新生下地殼,新生地殼在之后的構(gòu)造活動(dòng)中發(fā)生部分熔融,部分熔融形成的巖漿接受古老地殼物質(zhì)的混染,當(dāng)部分熔融程度高且受古老地殼物質(zhì)混染程度較低時(shí),則形成含有較多水分的基性巖漿,這種巖漿上侵形成閃長(zhǎng)巖,由于物質(zhì)成分和結(jié)晶條件非常適合角閃石的結(jié)晶析出,故發(fā)生了角閃石的堆晶作用形成了角閃石巖。當(dāng)熔融程度低且受古老地殼物質(zhì)混染程度較高時(shí),則形成花崗質(zhì)巖漿,經(jīng)過巖漿的擴(kuò)散分異作用,演化形成花崗巖和似斑狀花崗巖。6、圖古日格金礦中黃鐵礦的硫同位素δ34SCDT值為-7.5～-3.5‰,平均值為-5.88‰,侵入巖的δ34SCDT為1.6-10.4%‰,平均值為6.5%‰,各個(gè)地層的δ34SCDT為9.8-27.4%‰,平均值為20.8‰。該金礦黃鐵礦中的硫可能不是直接來自于礦區(qū)范圍內(nèi)的任何地質(zhì)體,而可能是由礦區(qū)內(nèi)二疊紀(jì)侵入巖中的硫,在氧化作用下經(jīng)過硫同位素的分餾,演化而來。硫同位素的分餾使硫化物發(fā)生了重硫的虧損,造成了黃鐵礦中的硫同位素δ34SCDT值低于侵入巖中的δ34SCDT值。7、圖古日格金礦中方鉛礦的206Pb/204Pb為18.11-18.178,207Pb/204Pb為15.567-15.604,208Pb/204Pb為38.185-38.339,通過方鉛礦的鉛同位素比值與各地質(zhì)體矯正(成礦年齡,264Ma)后的鉛同位素比值的對(duì)比可知,礦石中的鉛元素可能主要來自礦區(qū)內(nèi)的侵入巖,并受到了少量的地層混染。8、圖古日格金礦的成礦流體是中高溫、中低鹽度的含有O2和S042-的NaCl+CaCl2+CO2+H2O流體,成礦流體的δDv-smow值為-108.8%‰～-87.4‰,平均值為-99.1‰,δ180水值為1.1‰～6.9‰,平均值為4.5‰。氫、氧同位素組成以及黃鐵礦標(biāo)型特征表明,圖古日格金礦的成礦流體主要來自巖漿水,并帶有幔源特征,其在深部演化過程中可能經(jīng)歷了鹵水相和蒸汽相的不混溶分離作用,在淺部也可能經(jīng)歷了巖漿水和大氣降水的混合作用。9、金的氣相偏在性和蒸汽冷卻收縮模式,是圖古日格金礦床富Au、中低鹽度和富CO2的成礦流體的形成機(jī)制,成礦流體中的金主要是以硫氫絡(luò)合物[Au(HS)0、 Au(HS)2-]的形式運(yùn)移。成礦過程中流體經(jīng)歷了沸騰(不混溶)作用,其流體包裹體就是在沸騰狀態(tài)下從這兩種性質(zhì)不同的流體中捕獲的(一種為較低鹽度、富氣相流體,另一種為高鹽度、低氣相流體),減壓沸騰和氧化作用是該金礦金沉淀的主要機(jī)制。10、圖古日格金礦的成礦流體與礦區(qū)內(nèi)的似斑狀花崗巖是“兄弟”關(guān)系,而不是“母子”關(guān)系,即巖漿熱液(成礦流體)和似斑狀花崗巖一樣,都來自于深部花崗質(zhì)巖漿房。圖古日格金礦床的成因類型是與花崗斑巖有關(guān)的巖漿熱液型金礦床。興蒙造山帶乃至整個(gè)中亞造山帶,可能在二疊紀(jì)發(fā)育有一次與伸展背景下的花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)有關(guān)的金成礦事件,找礦潛力巨大。
【關(guān)鍵詞】：圖古日格 金礦 興蒙造山帶 花崗斑巖 巖漿熱液 二疊紀(jì) 礦床成因 物質(zhì)來源 成礦模型
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P618.51
【目錄】：

• 作者簡(jiǎn)歷7-9
• 摘要9-12
• Abstract12-17
• 第一章 緒論17-38
• 1.1 選題依據(jù)和研究意義17-19
• 1.2 研究現(xiàn)狀與存在問題19-33
• 1.2.1 金礦床研究進(jìn)展19-27
• 1.2.2 興蒙造山帶研究進(jìn)展27-29
• 1.2.3 中亞造山帶二疊紀(jì)金礦床研究進(jìn)展29-31
• 1.2.4 圖古日格金礦研究現(xiàn)狀31-33
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與方法33-34
• 1.4 完成工作量34-35
• 1.5 主要認(rèn)識(shí)及創(chuàng)新35-38
• 第二章 區(qū)域地質(zhì)背景38-46
• 2.1 地層40-42
• 2.1.1 下元古界寶音圖群40-42
• 2.1.2 其他地層42
• 2.2 構(gòu)造42-44
• 2.3 巖漿巖44-46
• 第三章 礦床地質(zhì)特征46-62
• 3.1 礦區(qū)地層46
• 3.2 礦區(qū)構(gòu)造46-47
• 3.3 礦區(qū)侵入巖47-50
• 3.3.1 二疊紀(jì)似斑狀花崗48
• 3.3.2 二疊紀(jì)花崗巖48-49
• 3.3.3 二疊紀(jì)蝕變閃長(zhǎng)巖49
• 3.3.4 二疊紀(jì)角閃石巖49-50
• 3.3.5 志留紀(jì)黑云母花崗巖50
• 3.4 礦體特征50-53
• 3.5 礦石礦物特征53-55
• 3.6 金的賦存狀態(tài)55-60
• 3.7 圍巖及蝕變60-61
• 3.8 成礦期次和成礦階段61-62
• 第四章 成巖成礦年齡62-87
• 4.1 侵入巖鋯石U-Pb年齡62-69
• 4.1.1 樣品采集、處理及分析測(cè)試62-63
• 4.1.2 樣品鋯石特點(diǎn)63-66
• 4.1.3 測(cè)試結(jié)果66-69
• 4.2 黃鐵礦Re-Os年齡69-72
• 4.2.1 樣品采集、處理及分析測(cè)試69-70
• 4.2.2 測(cè)試結(jié)果70-72
• 4.3 絹云母Ar-Ar年齡72-74
• 4.3.1 樣品采集、處理及分析測(cè)試72-73
• 4.3.2 測(cè)試結(jié)果73-74
• 4.4 小結(jié)74-87
• 第五章 礦床地球化學(xué)特征87-112
• 5.1 侵入巖主微量特征87-92
• 5.1.1 樣品及測(cè)試分析87-88
• 5.1.2 測(cè)試結(jié)果88-92
• 5.2 侵入巖Sr-Nd同位素92-96
• 5.2.1 樣品及測(cè)試分析92-93
• 5.2.3 測(cè)試結(jié)果93-96
• 5.3 S和Pb同位素96-100
• 5.3.1 樣品及測(cè)試分析96-97
• 5.3.2 分析結(jié)果97-100
• 5.4 黃鐵礦標(biāo)型特征100-101
• 5.5 小結(jié)101-112
• 第六章 流體包裹體特征112-131
• 6.1 樣品采集、處理及分析測(cè)試112-113
• 6.2 流體包裹體巖相學(xué)113-115
• 6.3 均一溫度和鹽度115-116
• 6.4 流體包裹體成分116-117
• 6.5 氫氧同位素117-118
• 6.6 小結(jié)118-131
• 第七章 礦床成因131-146
• 7.1 成巖與成礦事件的耦合131-132
• 7.2 成巖成礦背景132-135
• 7.3 成礦流體性質(zhì)及來源135-137
• 7.4 物質(zhì)來源137-141
• 7.4.1 成巖成礦物質(zhì)來源137-139
• 7.4.2 成礦流體中硫的來源139-140
• 7.4.3 成礦流體中鉛的來源140-141
• 7.5 礦床成因類型141
• 7.6 成礦動(dòng)力學(xué)141-146
• 7.6.1 巖漿熱液的來源141-142
• 7.6.2 金的運(yùn)移和沉淀機(jī)制142-144
• 7.6.3 成礦過程及模型144-146
• 第八章 區(qū)域成礦意義146-150
• 8.1 興蒙造山帶早二疊世構(gòu)造背景146-147
• 8.2 興蒙造山帶二疊紀(jì)金成礦作用147-150
• 第九章 結(jié)論150-153
• 致謝153-155
• 參考文獻(xiàn)155-175

【參考文獻(xiàn)】

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