本文關(guān)鍵詞：巴基斯坦Nagarparkar火成雜巖和Saindak埃達(dá)克巖地球化學(xué)研究：銅金成礦及構(gòu)造指示意義

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【摘要】：數(shù)十年來(lái),大部分的經(jīng)濟(jì)礦床都被發(fā)現(xiàn)與不同類型的巖漿巖有關(guān)。這些巖漿巖是Cu-Au-Mo-Ag等礦床的主要物質(zhì)來(lái)源,并且可以產(chǎn)于不同的構(gòu)造環(huán)境中,如陸—陸碰撞的造山環(huán)境,洋—陸碰撞的大陸弧環(huán)境,火山弧環(huán)境,弧后環(huán)境以及板內(nèi)環(huán)境等。與這些巖漿巖相關(guān)的各種經(jīng)濟(jì)礦床也產(chǎn)于這些相應(yīng)的構(gòu)造環(huán)境中,其中也包括島弧相關(guān)的巖石及礦床。島弧巖石與Cu、Au、Mo、Ag等成礦作用密切相關(guān),主要分布在太平洋島弧、太平洋火環(huán)帶、特提斯島弧,印度尼西亞島弧以及菲律賓島弧等。位于巴基斯坦AravalliDelhi地區(qū)的Malani火成巖套(MIS)也是世界著名的島弧巖石系列,近20年來(lái)由于其與經(jīng)濟(jì)礦床的密切關(guān)系而受到了越來(lái)越多的關(guān)注。位于巴基斯坦Sindh省東南部的Nagarparkar火成雜巖(NPIC),被認(rèn)為是MIS西部的一部分。在本論文中,我們研究了巴基斯坦兩個(gè)區(qū)域的巖漿巖,包括Sindh省東南部NPIC火成雜巖和Balochistan省西部與大型斑巖型Cu-Au礦床相關(guān)的Saindak埃達(dá)克質(zhì)巖。NPIC火成雜巖顯示出了明顯的礦化,在地表以及局部氧化帶可以觀察到明顯礦化作用,這種礦化現(xiàn)象在MIS巖套同樣也十分明顯。針對(duì)這些NPIC雜巖,我們開(kāi)展了系統(tǒng)的全巖地球化學(xué)分析,鋯石U-Pb定年以及同位素分析。結(jié)果顯示該區(qū)的黑云母花崗巖鋯石206Pb/238U年齡范圍為812.3 ±1.1Ma～810±7.4Ma;鉀長(zhǎng)花崗巖的形成時(shí)代為 755.3±7.1～736.3±4.3Ma;輝長(zhǎng)巖形成時(shí)代為781 ± 23～799 ± 23 Ma～806± 13 Ma,均為新元古時(shí)期巖漿產(chǎn)物。地球化學(xué)組成顯示,黑云母花崗巖屬于Ⅰ型花崗巖,而鉀長(zhǎng)花崗巖屬于A型花崗巖。黑云母花崗巖呈現(xiàn)大離子親石元素以及Zr、Hf等高場(chǎng)強(qiáng)元素正異常,以及Nb富異常的微量元素配分型式。鉀長(zhǎng)花崗巖具有中等Na、K含量,屬于高鉀鈣堿性系列。源區(qū)陸殼物質(zhì)的貢獻(xiàn)引起了這些巖石不相容元素的富集,以及鉀長(zhǎng)花崗巖中的Sr、Ba負(fù)異常和黑云母花崗巖中的高Sr、Ba含量,指示其源區(qū)為新生下地殼屬性。這兩類花崗巖的鋯石Hf同位素組成均呈現(xiàn)高度虧損的特征,并且與輝長(zhǎng)巖Hf同位素組成接近,指示這兩類花崗巖的源區(qū)可能為與輝長(zhǎng)巖組成接近的新生地殼。結(jié)合區(qū)域動(dòng)力學(xué)演化背景,我們認(rèn)為黑云母花崗巖形成于超大陸裂解之前下地殼深度的新生地殼部分熔融,而鉀長(zhǎng)花崗巖則形成于超大陸裂解形成的拉張環(huán)境下處于中上地殼深度的新生地殼部分熔融。除此之外,NPIC火山巖組合,印度西部邊界花崗巖組合以及MIS火成巖套的Barmer、Jalore、Siwana、Dhiran以及Mount Abu花崗巖相似的巖石類型及成巖時(shí)代特征,指示NPIC以及MIS可能在Rodinia超大陸裂解之前屬于一個(gè)整體。巴基斯坦Balochistan省西部地區(qū)發(fā)育多個(gè)世界知名的大型斑巖型Cu-Au-Mo礦床。這些發(fā)育于巴基斯坦西部與伊朗交界處Chagai巖漿巖帶的大型斑巖型礦床均與年輕的早中新世島弧巖漿巖相關(guān),屬于特提斯成礦帶的一部分。其中Saindak Cu-Au礦床就是該區(qū)的一個(gè)大型斑巖型礦床。本論文分別以該礦床中成礦相關(guān)的石英閃長(zhǎng)巖以及二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖為研究對(duì)象,開(kāi)展系統(tǒng)的地球化學(xué)工作。鋯石U-Pb年齡顯示三個(gè)石英閃長(zhǎng)巖樣品的成巖時(shí)代分別為22.16±0.23 Ma,22.21±0.34 Ma以及24.25±0.54 Ma,一個(gè)二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖樣品的形成時(shí)代為22.6±1.3 Ma,均十分接近。這兩類巖石在微量元素配分型式圖上均呈現(xiàn)大離子親石元素富集、高場(chǎng)強(qiáng)元素虧損,無(wú)Eu負(fù)異常的特征。同時(shí),他們均屬于鈣堿性系列,具有高的Sr含量以及Sr/Y比值,以及中等到高的(La/Yb)N比值,屬于典型埃達(dá)克巖的特征。盡管如此,這兩種巖石的特征仍呈現(xiàn)一些差別。石英閃長(zhǎng)巖具有Zr、Hf負(fù)異常,而二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖則具有Zr、Hf正異常。地球化學(xué)特征顯示這兩種巖石分別屬于高硅埃達(dá)克巖(HSA)和低硅埃達(dá)克巖(LSA)。石英閃長(zhǎng)巖具有高的Si02含量,低到中等的MgO含量以及高M(jìn)g#,以及低的K20/Na2O比值,屬于典型的高硅埃達(dá)克巖。他們脫耦的Sr/Y-(La/Yb)N特征以及低的Th/U比值顯示了典型大洋埃達(dá)克巖的特征,指示其可能形成于俯沖的阿拉伯洋殼部分熔融,并進(jìn)一步經(jīng)歷了后期地幔橄欖巖反應(yīng)。與此相區(qū)別的是,二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖具有低的Si02含量以及高的MgO含量,屬于典型的低硅埃達(dá)克巖,可能形成于受埃達(dá)克質(zhì)熔體交代的地幔部分熔融形成的產(chǎn)物。這兩類埃達(dá)克質(zhì)巖均具有高的放射成因Sr、Pb 同位素組成(87Sr/86Sr(i)= 0.706621～0.707181;206Pb/204Pb(i)= 18.866～18.924,207Pb/204Pb(i)= 15.682～15.710,2 8Pb/204Pb(i))= 39.079～39.160)以及輕微富集的 Nd同位素組成(εNd(t)=-1.77～-1.72),落在EM-2端元范圍內(nèi)。這些地球化學(xué)特征顯示這些埃達(dá)克質(zhì)巖的源區(qū)以年輕的俯沖洋殼物質(zhì)為主,伴有少量大洋沉積物的加入。這些埃達(dá)克質(zhì)巖顯示高的巖漿氧逸度特征,同時(shí)發(fā)育明顯的黃銅礦以及輝鉬礦化,與區(qū)域Cu-Au成礦作用密切相關(guān)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P618.2;P584
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本文編號(hào)：1302895