本文關(guān)鍵詞：云南蒙自白牛廠超大型銀多金屬礦床疊加成礦系統(tǒng)及成礦模式

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【摘要】：白牛廠銀多金屬礦床位于滇東南個舊—薄竹山—老君山錫多金屬成礦帶中部,是滇東南除個舊和都龍之外的又一典型的大型—超大型銀多金屬礦床。本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)研究其區(qū)域成礦背景和礦床地質(zhì)特征,及巖石地球化學(xué)、同位素地球化學(xué)、流體包裹體、成巖年代學(xué)等內(nèi)容,綜合研究白牛廠礦床疊加成礦系統(tǒng)發(fā)育特征及成礦模式,主要取得如下成果：1.礦區(qū)處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺、華南褶皺系、越北古陸三大構(gòu)造單元的接合部位,是一個地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地殼穩(wěn)定性較差,活動性較強(qiáng)的地區(qū)。區(qū)內(nèi)發(fā)育有早元古代哀牢山群和瑤山群褶皺基底巖系,以震旦-三疊紀(jì)(Z-T)及第三紀(jì)等地層組成了沉積蓋層。區(qū)內(nèi)紅河、彌勒—師宗、南盤江、文山—麻栗坡等深大斷裂控制了本區(qū)的巖漿活動及礦產(chǎn)分布。該區(qū)域經(jīng)歷了加里東旋回、海西期、印支期地殼抬升,燕山期花崗巖強(qiáng)烈侵入及喜馬拉雅期擠壓碰撞的構(gòu)造演化過程。發(fā)生于加里東裂陷海槽內(nèi)的熱水沉積作用與燕山期花崗質(zhì)巖漿的侵入作用為滇東南地區(qū)大型—超大型礦床形成提供了有利的成礦動力學(xué)條件。2.礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活動、礦化蝕變均較為復(fù)雜,疊加成礦系統(tǒng)分為熱水沉積系統(tǒng)和巖漿-熱液成礦系統(tǒng)。熱水沉積成因礦體主要呈層狀、似層狀賦存于中寒武統(tǒng)田篷組地層,受控于F3層間滑動斷裂,含礦圍巖主要為碳酸鹽巖碎屑巖系。受燕山期花崗巖體侵入作用的影響,礦體遭受巖漿—熱液疊加改造作用。而巖漿-熱液成因礦體呈陡傾狀、脈狀、透鏡狀產(chǎn)于斷裂、裂隙內(nèi)。圍巖蝕變有云英巖化、矽卡巖化、角巖化、大理巖化、硅化等。巖漿-熱液成礦系統(tǒng)包括矽卡巖成礦期、中溫?zé)嵋撼傻V期及低溫?zé)嵋撼傻V期。3.厘定了疊加成礦的繼承性、新生性以及疊加性特征�？臻g上,從深部到地表,礦體類型依次為：巖漿-熱液型中高溫?zé)嵋旱V體(Ⅲ類)→疊加改造型層狀礦體(Ⅳ類)→熱水沉積型與疊加改造復(fù)合型礦體(Ⅰ類)→熱水沉積型層狀、似層狀礦體(Ⅰ、Ⅱ類),不同類型的礦體疊置產(chǎn)出。構(gòu)成特有的多因復(fù)合疊加成礦系統(tǒng)。4.礦床地球化學(xué)研究表明：①礦區(qū)內(nèi)、外含礦層位沉積巖的ΣFe/Ti、(Fe+Mn)/Ti及Al/(AL+Fe+Mn)比值變化范圍分別為0.04-1607.55,0.04～1730,0.06-0.98,變化范圍較寬,暗示了熱水沉積作用的存在。②礦區(qū)內(nèi)巖體地球化學(xué)特征表明：巖體樣品Si02含量變化范圍為68.58～76.28%,平均73.11%,總堿(K2O+Na2O)為4.93-8.47%,平均7.57%,屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)—過鋁質(zhì)花崗巖。礦區(qū)深部巖體較薄竹山花崗巖體具有相似的巖石成分和準(zhǔn)—過鋁質(zhì)特征,但略富硅,推測礦區(qū)深部巖體具有較高的演化程度或?qū)儆趲r漿系統(tǒng)演化相對晚期的產(chǎn)物。③礦區(qū)內(nèi)、外中寒武統(tǒng)田蓬組地層沉積物中富集Ag、As、Hg、Pb、Sb、Sn等元素；礦區(qū)花崗巖及花崗斑巖具有較高的W、Bi、As、Co、Ag、Sb、Pb、Zn等元素,均高于地殼豐度值多個數(shù)量級,它們?yōu)榈V床的形成提供了大量成礦物質(zhì)。④礦石及單礦物的聚類分析和因子分析顯示,礦石和單礦物的多元素組合特征既與熱水沉積巖相似又與基性—酸性巖漿巖相似,但相關(guān)系數(shù)較高的元素組合更趨向于巖漿巖,暗示成礦元素既有來自地層,也有來自巖漿巖,但巖漿巖提供的成礦物質(zhì)可能更多。⑤近礦圍巖、礦石、單礦物(黃鐵礦、磁黃鐵礦),具有兩組不同的稀土元素配分模式曲線,第一組呈現(xiàn)出與熱水沉積物類似的右傾特征(球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化)和左傾或平緩型特征(北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化),具有Eu的正異常和Ce負(fù)異常的特點(diǎn);第二組呈現(xiàn)出與花崗巖類似的輕稀土富集、重稀土虧損的右傾趨勢,且Eu負(fù)異常,而Ce無異常。此外,第一組具有向第二組漸變過渡的演化趨勢,揭示礦石、單礦物(黃鐵礦、磁黃鐵礦)既有熱水沉積作用,又有巖漿-熱液作用,而近礦圍巖受到了后期巖漿熱液的改造。5.穩(wěn)定同位素研究表明：①硫同位素組成分為兩組,第一組范圍較寬,硫化物硫的δ34S值變化范圍為-9.4～+23.4‰,峰值范圍-6-+6‰,部分樣品δ34S值變化范圍+12-+24‰,顯示出硫的來源為混合硫,主要來自巖漿或深部地殼重熔物質(zhì),其次為海相硫,并可能有生物硫的參與。第二組范圍較窄,硫化物硫的δ34S值變化范圍為-3.9～+5.4‰,峰值范圍0～+6‰,為高度濃集型分布,顯示出單一巖漿硫來源的特征。②礦床中各類礦石礦物中206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分別介于17.284-18.842,14.843-15.888,28.91-39.424。含礦地層內(nèi)碳酸鹽—碎屑巖206Pb/204Pb、 207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分別介于21.26-18.26,16.308-15.487,39.96-37.927。礦床內(nèi)花崗巖中206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分別介于17.952-19.52,15.366-15.799,37.724-39.956。薄竹山花崗巖中206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分別介于18.387-18.301,15.655-15.611,38.904-38.677。Pb同位素特征和圖解顯示礦區(qū)具有多來源Pb特點(diǎn)。礦石、礦物中的Pb同位素與部分地層Pb重疊,與礦區(qū)內(nèi)的花崗巖基本一致,與薄竹山花崗巖中的Pb幾乎一致,說明礦石礦物內(nèi)的鉛主要來自花崗巖,且具有上地殼-造山帶鉛來源的特點(diǎn)。③礦床中碳氧同位素組成變化范圍較大(δ13CPDB=-8.87～+1.1‰,δ 18OSMOW=11.1～22.2‰)。在圖解中顯示出明顯的三個區(qū)域,第一個區(qū)域的C02來源于海相碳酸鹽巖；第二個區(qū)域的C02來源于深部巖漿；第三個區(qū)域源于海相碳酸鹽巖與巖漿巖之間的過渡帶,C02可能來自含鹽熱鹵水與泥質(zhì)巖相互作用,或者來自巖漿巖與海相碳酸鹽巖的蝕變作用。④氫氧同位素特征值也顯示出成礦介質(zhì)水具有多來源混合水的特征(δDsMOW==-50～-122‰和δ18OH2O=12～-2.1‰),既有熱鹵水來源,也有巖漿水來源,并混有大氣降水。6.熱水沉積作用下發(fā)育的流體包裹體以氣液兩相為主,富含CH4、H2O氣體,中-低溫(109.9-372℃,平均216.9℃)、低密度(0.54～1.01g/cm3,平均0.866g/cm3)、低鹽度(0.18-16.4%,平均3.79%),中低捕獲壓力(78-308Mpa,平均156Mpa)的流體性質(zhì)。而巖漿-熱液作用下與礦石礦物共生的脈石礦物內(nèi)的包裹體,富含CH4、H2O氣體,含有少量C02和N2氣體組分為主要類型包裹體,以中—高溫(125～491℃,平均295℃)、低密度(0.46-0.98g/cm3,平均0.77g/cm3)、低鹽度(0.53-21.3%,平均5.19%)、中高捕獲壓力(78-458Mpa,平均225Mpa)為特征。兩類流體包體相比較,巖漿—熱液礦物的流體包裹體具有更高的溫度和捕獲壓力。7.成礦年代分為兩個時期：①由鉛的同位素年齡獲得礦石形成于中加里東期(488.8Ma～432.8Ma);②由閃鋅礦的Rb-Sr和Sm-Nd法獲得模式年齡分別為126.00±0.41Ma和79±31Ma,鉛鋅礦石全巖的Sm-Nd模式年齡為83±16Ma,基本代表了巖漿-熱液成礦系統(tǒng)的年齡,為晚燕山期。其中,第二期次成礦年齡與花崗巖(85.34±0.65Ma)及花崗斑巖(84.7±1.7Ma)成巖年齡相近。8.白牛廠銀多金屬礦床的成礦模式應(yīng)為“兩套成礦系統(tǒng)異時同位疊加”,分別是被動大陸邊緣裂陷槽環(huán)境的熱水沉積成礦系統(tǒng)和同碰撞向板內(nèi)擠壓環(huán)境的巖漿—熱液成礦系統(tǒng)疊加礦床。
【關(guān)鍵詞】：成礦地質(zhì)背景 礦床地質(zhì)特征 礦床地球化學(xué) 疊加成礦系統(tǒng) 成礦模式 蒙自白牛廠
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P618.2
【目錄】：

• 摘要6-9
• abstract9-16
• 第1章 緒論16-34
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義16-17
• 1.1.1 選題依據(jù)16
• 1.1.2 研究意義16-17
• 1.2 成礦系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及趨勢17-26
• 1.2.1 成礦系統(tǒng)17-19
• 1.2.2 疊加成礦系統(tǒng)19-22
• 1.2.3 噴流沉積成礦系統(tǒng)22-24
• 1.2.4 巖漿—熱液成礦系統(tǒng)24-26
• 1.3 蒙自白牛廠銀多金屬礦床研究現(xiàn)狀26-30
• 1.3.1 研究現(xiàn)狀26-29
• 1.3.2 存在問題29-30
• 1.4 論文創(chuàng)新性30
• 1.5 研究內(nèi)容與技術(shù)路線30-33
• 1.5.1 研究內(nèi)容30-32
• 1.5.2 技術(shù)路線32-33
• 1.6 完成的主要工作量33-34
• 第2章 區(qū)域地質(zhì)背景34-51
• 2.1 區(qū)域地質(zhì)背景34-39
• 2.1.1 區(qū)域大地構(gòu)造位置34-35
• 2.1.2 區(qū)域地層35-36
• 2.1.3 區(qū)域構(gòu)造36-37
• 2.1.4 區(qū)域巖漿活動37-39
• 2.2 區(qū)域構(gòu)造演化39-40
• 2.3 區(qū)域地球物理40-42
• 2.3.1 區(qū)域磁場特征40-41
• 2.3.2 區(qū)域重力場特征41-42
• 2.4 區(qū)域地球化學(xué)特征42-44
• 2.5 區(qū)域遙感信息44-48
• 2.5.1 區(qū)域遙感影像概況44-46
• 2.5.2 白牛廠—薄竹山地區(qū)影像線—環(huán)結(jié)構(gòu)46-48
• 2.6 區(qū)域礦產(chǎn)48-51
• 第3章 礦區(qū)地質(zhì)與成礦地質(zhì)體特征51-105
• 3.1 地層及含礦性51-56
• 3.1.1 地層及巖性特征51-55
• 3.1.2 地層含礦性55-56
• 3.2 構(gòu)造56-62
• 3.2.1 褶皺56-57
• 3.2.2 斷裂57-61
• 3.2.3 節(jié)理(裂隙)61-62
• 3.3 巖漿巖62-63
• 3.4 變質(zhì)作用及圍巖蝕變63-67
• 3.4.1 變質(zhì)作用63-64
• 3.4.2 圍巖蝕變64-67
• 3.5 主要成礦地質(zhì)體特征67-105
• 3.5.1 沉積作用地質(zhì)體67-93
• 3.5.2 巖漿-熱液作用地質(zhì)體93-105
• 第4章 疊加成礦系統(tǒng)的劃分及時空構(gòu)架105-160
• 4.1 礦體空間形態(tài)及地質(zhì)特征105-110
• 4.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造110-114
• 4.2.1 與熱水沉積有關(guān)的礦石組構(gòu)特征110-112
• 4.2.2 與巖漿—熱液有關(guān)的礦石組構(gòu)特征112-114
• 4.3 成礦時代及礦化階段劃分114-121
• 4.3.1 熱水沉積成礦系統(tǒng)的時代114
• 4.3.2 巖漿—熱液成礦系統(tǒng)的時代114-117
• 4.3.3 成礦期及礦化階段117-121
• 4.4 成礦系統(tǒng)的劃分121-122
• 4.4.1 礦體空間組合形式121
• 4.4.2 成礦系統(tǒng)劃分121-122
• 4.5 兩套成礦系統(tǒng)之間的聯(lián)系122-160
• 4.5.1 繼承性122
• 4.5.2 新生性122-124
• 4.5.3 疊加性124-160
• 第5章 成礦系統(tǒng)礦床地球化學(xué)特征160-194
• 5.1 硫同位素地球化學(xué)160-164
• 5.1.1 熱水沉積成礦系統(tǒng)硫同位素特征161-162
• 5.1.2 巖漿—熱液成礦系統(tǒng)硫同位素特征162-163
• 5.1.3 礦床硫同位素小結(jié)163-164
• 5.2 鉛同位素地球化學(xué)164-168
• 5.2.1 熱水沉積成礦系統(tǒng)鉛同位素特征165-167
• 5.2.2 巖漿—熱液成礦系統(tǒng)鉛同位素特征167-168
• 5.2.3 礦床鉛同位素小結(jié)168
• 5.3 碳—?dú)洹跬凰氐厍蚧瘜W(xué)168-176
• 5.3.1 碳—氧同位素地球化學(xué)168-174
• 5.3.2 氫—氧同位素地球化學(xué)174-176
• 5.4 流體包裹體特征176-193
• 5.4.1 熱水沉積成礦系統(tǒng)流體包裹體特征176-185
• 5.4.2 巖漿—熱液成礦系統(tǒng)流體包裹體特征185-193
• 5.5 不同成礦系統(tǒng)地球化學(xué)特征對比193-194
• 第6章 成礦機(jī)制與成礦模式194-210
• 6.1 成礦構(gòu)造環(huán)境分析194-202
• 6.1.1 熱水沉積巖沉積構(gòu)造環(huán)境194-199
• 6.1.2 巖漿巖構(gòu)造環(huán)境199-202
• 6.2 成礦作用過程202-204
• 6.2.1 成礦物質(zhì)的搬運(yùn)形式202-203
• 6.2.2 金屬礦物的沉淀203-204
• 6.3 控礦因素及成礦條件204-206
• 6.4 成礦模式206-210
• 第7章 結(jié)論210-214
• 7.1 主要結(jié)論210-213
• 7.2 存在的問題213-214
• 致謝214-215
• 參考文獻(xiàn)215-226
• 附錄：攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文及參加科研項(xiàng)目情況226

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：834873