本文關(guān)鍵詞：內(nèi)蒙古白乃廟銅金礦田成礦模式研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：白乃廟銅金礦田是華北地臺(tái)北緣中段已探明的唯-大型銅金礦田,由白乃廟大型銅鉬礦床和白乃廟中型金礦床組成,經(jīng)歷了古亞洲洋板塊俯沖、邊緣增生的復(fù)雜造山過(guò)程。國(guó)內(nèi)外許多專(zhuān)家學(xué)者從地質(zhì)、地球化學(xué)、成礦流體、構(gòu)造演化、成巖成礦時(shí)代等進(jìn)行了多方面研究,但關(guān)于成巖成礦時(shí)代、成礦演化一直存在爭(zhēng)議。那么,白乃廟銅金礦田成礦機(jī)制如何演化?需要進(jìn)一步研究。筆者選取內(nèi)蒙古白乃廟銅金礦田為研究區(qū),以華北地臺(tái)北緣地質(zhì)-構(gòu)造-巖漿演化為背景,通過(guò)對(duì)白乃廟組變中基性火山巖、早古生代巖漿巖巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)、成巖時(shí)代、形成環(huán)境的系統(tǒng)研究,把成礦看作弧-陸碰撞、構(gòu)造—巖漿演化過(guò)程中的-個(gè)產(chǎn)物,建立了海相火山噴發(fā)沉積變形變質(zhì)-斑巖巖漿熱液疊加復(fù)合型銅金礦田成礦模式,進(jìn)一步揭示了白乃廟銅金礦田成礦機(jī)制。本次研究并取得以下研究進(jìn)展及成果：(1)全面對(duì)白乃廟地區(qū)區(qū)域地質(zhì)條件進(jìn)行了總結(jié),將白乃廟銅鉬礦、白乃廟金礦聯(lián)系起來(lái)作為一個(gè)銅金礦田綜合研究,指出它們是在統(tǒng)一的大地構(gòu)造背景下地質(zhì)演化不同階段的產(chǎn)物,是古亞洲洋板塊向華北板塊俯沖的結(jié)果。(2)研究了白乃廟組中基性火山巖的巖石學(xué)特征和巖石化學(xué)特征,分析了成巖成礦機(jī)制。白乃廟組為一套中淺變質(zhì)的綠片巖,原巖為一套海底噴發(fā)的基性-中酸性火山熔巖、凝灰?guī)r,夾少量正常沉積的碎屑巖和碳酸鹽巖,為淺�；鹕匠练e建造,將白乃廟組歸屬于寒武系紀(jì)。Na2O+K201.15%～7.42%,部分樣品可達(dá)18-27,與后期蝕變作用有關(guān)。樣品A/CNK指數(shù)介于0.43-1.04,Mg#為27.03-74.66,反映了地殼和洋殼物質(zhì)共同熔融的結(jié)果。巖石主要屬于鈣堿性系列,其次為高鉀鈣堿性系列和低鉀系列,反映了白乃廟組火山巖既有陸源,又有洋殼成分加入。巖石大離子親石元素分異失衡,富集K、Rb,而又虧損Ba、Sr。虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta,出現(xiàn)Nb-Ta槽,富集Th、U、Zr、Hf,具有島弧或活動(dòng)大陸邊緣的玄武質(zhì)巖石的典型特征,表明與板塊俯沖消減作用有關(guān)地幔的巖漿在上升過(guò)程中可能受到陸殼物質(zhì)的混染。稀土元素總量較低,配分型式曲線為平滑的右傾型,為輕稀土富集型,分餾程度較高。部分樣品具明顯的Eu異常,表明巖漿演化過(guò)程中斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶不徹底,可能部分殘留。δCe值0.78-1.05之間,具微弱的Ce負(fù)異常。巖石鉛同位素特征表明白乃廟組成因與洋殼俯沖作用形成的巖漿作用有關(guān),為一套源于地幔,被地殼混染的火山島弧火山巖,成巖環(huán)境毗鄰大陸邊緣的俯沖帶附近。(3)查明了花崗閃長(zhǎng)斑巖巖石學(xué)和地球化學(xué)特征,探討了形成環(huán)境,分析了與成礦的關(guān)系�；◢忛W長(zhǎng)斑巖體被動(dòng)侵入于綠泥陽(yáng)起斜長(zhǎng)片巖中,多為灰白一淺肉紅色,似片麻狀構(gòu)造,花崗碎斑結(jié)構(gòu),具交代殘余。蝕變金屬礦物黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦等�；◢忛W長(zhǎng)斑巖A/CNK為0.797-1.61,主要為高鉀鈣堿性系列,其次為高鉀鈣堿性系列、鉀玄巖系列、鈣堿性系列,具陸殼重熔型花崗巖的特點(diǎn)。相對(duì)富集Rb、Th、K(?)La.Sm,相對(duì)虧損Ba、Ta、Nb、Ti、P和Yb,具島弧的鈣堿性巖系的地球化學(xué)特征。巖體REE,總量為113.97-199.08,輕稀土分餾程度要高于重稀土巖石鉛同位素特征表明形成環(huán)境為與碰撞有關(guān)大陸邊緣島弧火山環(huán)境。屬中深-超淺成侵入體。巖體展布與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。巖漿來(lái)源環(huán)境變化大。巖漿來(lái)源以幔源為主,混染的一定的沉積巖的成分,可能含有后期放射成因鉛的混入。北礦帶礦體主要賦存于斑巖體內(nèi),約占礦化強(qiáng)度的60%,其中鉬礦為70%,銅礦為50%。花崗閃長(zhǎng)斑巖的斜長(zhǎng)石中富Cu、W,而毗鄰的斜長(zhǎng)花風(fēng)巖、白云母花崗巖、混合花崗巖中的斜長(zhǎng)石Cu、W含量低。巖體為成礦既提供了礦源,又提供了賦礦空間。(4)本次研究精確厘定了白乃廟銅礦、金礦成巖成礦事件。采用鋯石LA-MC-ICP-MSU-Pb法厘定了花崗閃長(zhǎng)斑巖成巖時(shí)代,鋯石環(huán)帶清晰,Th/U值高,多具清晰振蕩環(huán)帶,年齡加權(quán)平均值為435.5±1.9 Ma、439.8±2.5Ma、443.0±1.0Ma,侵位時(shí)代為早志世。建立了白乃廟地區(qū)銅鉬礦、金成礦的年代學(xué)格架,總結(jié)了早古生代構(gòu)造-巖漿成礦事件。對(duì)綠片巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖裂隙充填的輝鉬礦,采用Re-Os同位素測(cè)定了年齡(440.5±4.4Ma),精確厘定了白乃廟銅礦床的一期重要成礦事件。選取白乃廟金礦床主要含金石英脈中,對(duì)熱液蝕變鋯石增生邊開(kāi)展了鋯石LA-MC-ICP-MS U-Pb測(cè)年,確定了石英脈侵位成巖時(shí)代為437.0±6.0Ma-445.6±5.0Ma,屬早志留世。兩成礦事件與花崗閃長(zhǎng)斑巖的侵位事件基本一致,構(gòu)成了完整的銅金礦成礦系統(tǒng)。(5)綜合研究了銅金礦田穩(wěn)定同位素特征,探討了成礦物質(zhì)來(lái)源。白乃廟南礦帶、北礦帶與白乃廟金礦鉛同位素組成特征相似,反映了白乃廟金礦與白乃廟銅鉬礦有著相似的成礦環(huán)境。在鉛同位素演化圖中,南礦帶反映了殼、幔源鉛的混合作用。構(gòu)造環(huán)境圖解表明鉛是多來(lái)源的反映了鉛是多來(lái)源的,為大陸邊緣島弧火山環(huán)境,鍶同位素特征反映了銅(金)礦石成礦過(guò)程中殼源物質(zhì)的混入,北礦帶、金礦床的成礦物質(zhì)起源于花崗閃長(zhǎng)斑巖。釹同位素特征表明南礦帶北礦帶、金礦成礦物質(zhì)具有相似性。北礦帶由于巖體侵入、金礦受天水影響導(dǎo)致了143Nd/144Nd北值差異,南礦帶略高于北礦帶,北礦帶略高于金礦。硫同位素特征顯示南、北礦帶各礦段硫化物δ34S值基本相似,變化不大,說(shuō)明南、北礦帶礦物的硫來(lái)源是相同的,并且都來(lái)自地幔硫。白乃廟金礦床硫同位素與銅礦床相似,二者礦源是同源的,成礦物質(zhì)均來(lái)自上地慢,,并具島弧成因背景。氫、氧同位素特征顯示白乃廟銅鉬礦南礦帶成礦物質(zhì)以深源火成巖為主,伴有殼源物質(zhì)。白乃廟金礦成礦熱液來(lái)自大氣降水。(6)分析了銅鉬金礦化趨勢(shì)。選擇Ⅲ礦Ⅲ-2號(hào)銅礦體的Cu、Mo、Au品位相關(guān)數(shù)據(jù)分析了礦體厚度與Cu、Mo、Au品位的相關(guān)性,三者總體分布形態(tài)大體相似,濃集中心大體位置一致,相互之間具有較強(qiáng)的正相關(guān)性。Cu、Mo品位、礦體厚度呈EW向展布的區(qū)域構(gòu)造相一致。且具有較明顯的向深部延伸的趨勢(shì),指示深部還有較好的找礦前景。(7)研究了流體包裹體的類(lèi)型、分布和成分以及成礦流體的演化。流體包裹體以氣液相包裹體為主,其次為氣體包裹體、含子礦物包裹體。原包裹體生近均勻分布,次生包裹體主要沿裂隙呈線狀分布,具疊加、連體現(xiàn)象。白乃廟金礦石英脈流體包裹體均一溫度219.9℃～248.1℃,溫度較窄,鹽度為5.41%-8%,屬中溫低鹽度。白乃廟銅礦石英脈流體包裹體均一溫度分兩個(gè)范圍,一是208.3℃～243℃,溫度較窄,鹽度為3.55%～9.34%,屬中溫中低鹽度,二是168.4℃～178.3℃,溫度較窄,對(duì)應(yīng)的鹽度為4.96%～8.56%,屬低溫低鹽度,且溫度較窄,至少反映了礦田兩期成礦流體：中溫低鹽度流體和低溫低鹽度流體。白乃廟銅礦氣相成分為CO2、H2、N2和H2S,液態(tài)成份為H2O,化學(xué)成分中富集富HCO3-、Ca2+,含礦溶液中富Ca2+、HCO3-不利于銅的遷移,而利于銅的沉淀。白乃廟銅鉬礦氣相成分為CO2、H2、N2,液態(tài)成份為H2O。早階段石英中原生流體包裹體的均一溫度為248℃～380℃,鹽度為4.34%～6.59%；中階段石英中原生流體包裹體的均一溫度為215℃～241℃,鹽度為2.90%～4.18%；晚階段石英細(xì)脈和方解石中的流體包裹體均一溫度為137℃～181℃,鹽度為0.50%～2.00%。(8)分析了成巖成礦演化過(guò)程,建立了銅金礦田成礦模式。新元古代末,古亞洲洋板塊向華北板塊俯沖,寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)華北邊緣溫都爾廟近東西向俯沖帶南側(cè)大規(guī)模多旋回火山噴發(fā),混有陸殼成分的幔源巖漿為成礦提供最初的礦源。奧陶紀(jì),板塊強(qiáng)烈俯沖產(chǎn)生的的近東西向變形變質(zhì)作用,活化了火山巖中的銅、鉬、金等有用元素,在成礦流體遷移中進(jìn)一步富集。早志留世沿東西向構(gòu)造帶被動(dòng)侵位的花崗閃長(zhǎng)斑巖及其熱液疊加改造前期礦化,塑造了白乃廟銅(鉬)礦床。同時(shí),巖漿熱液與大氣降水混合,并驅(qū)動(dòng)大氣降水循環(huán)形成含金熱液,在白乃廟斷層及周邊裂隙形成金礦床。根據(jù)礦床形成的主要控礦因素、成礦物理化學(xué)條件,建立了白乃廟礦田的成礦模式。從元古代開(kāi)始至早古生代,古亞洲洋洋殼向華北板塊俯沖,逐漸形成溫都爾廟古海溝,形成白乃廟多旋回中基-酸性性火山噴發(fā),逐漸形成白乃廟島弧�；鹕轿镔|(zhì)攜帶一些Cu、Au等成礦物質(zhì),形成初始礦源層。奧陶紀(jì),白乃廟群火山巖普遍變形變質(zhì),變質(zhì)熱液活化火山巖中銅、鉬、金等有用元素,形成了白乃廟銅金礦田的雛形。早志留世,古亞洲洋板塊向華北板塊強(qiáng)烈俯沖,礦田東西向構(gòu)造帶逐步形成。酸性巖漿沿東西向構(gòu)造帶被動(dòng)上侵,同化混染部分陸殼物質(zhì),巖漿及期后含礦熱液疊加、改造、富集前期貧礦層。部分熱液沿白乃廟斷裂上侵,演化為含Au熱液,形成了金礦。部分熱液影響了南礦帶。在花崗閃長(zhǎng)斑巖成巖成礦主導(dǎo)作用下,海相火山噴發(fā)沉積變形變質(zhì)-斑巖巖漿熱液疊加復(fù)合型白乃廟銅金礦田形成。雖然泥盆紀(jì)及其以后發(fā)生了疊加改造作用,但對(duì)前期礦田影響較小。
【關(guān)鍵詞】：礦田地球化學(xué)特征 穩(wěn)定同位素特征 成礦流體演化 銅鉬金礦田 礦田成礦模式
【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】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P618.51;P618.41
【目錄】：

• 作者簡(jiǎn)介6-8
• 摘要8-11
• ABSTRACT11-19
• 第1章 緒論19-34
• 1.1 選題的依據(jù)和研究意義19
• 1.2 研究區(qū)概況19-21
• 1.3 研究現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題21-31
• 1.3.1 斑巖型銅礦床研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3.2 成礦模式研究22-23
• 1.3.3 地層研究23-27
• 1.3.4 構(gòu)造研究27
• 1.3.5 巖石學(xué)研究27-28
• 1.3.6 白乃廟銅(鉬)礦床成礦作用研究28-29
• 1.3.7 白乃廟金礦成礦作用研究29
• 1.3.8 存在問(wèn)題29-31
• 1.4 研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容31-34
• 1.4.1 研究目標(biāo)31
• 1.4.2 具體研究?jī)?nèi)容31-32
• 1.4.3 研究方法、技術(shù)路線32
• 1.4.4 選題研究及論文工作安排32-33
• 1.4.5 完成的主要實(shí)物工作量33-34
• 第2章 區(qū)域成礦地質(zhì)背景34-43
• 2.1 大地構(gòu)造背景34-35
• 2.2 區(qū)域地層35-39
• 2.2.1 前寒武紀(jì)基底35
• 2.2.2 古生界蓋層35-39
• 2.3 區(qū)域構(gòu)造演化39-41
• 2.3.1 區(qū)域構(gòu)造單元40-41
• 2.4 區(qū)域巖漿演化41-43
• 2.4.1 早古生代41-43
• 2.4.1.1 石英閃長(zhǎng)巖體41
• 2.4.1.2 花崗閃長(zhǎng)斑巖41-42
• 2.4.1.3 巖漿巖時(shí)空分布42-43
• 第3章 礦田巖石學(xué)、地球化學(xué)、年代學(xué)43-86
• 3.1 地層43-64
• 3.1.1 白乃廟組火山巖時(shí)空的分布43-44
• 3.1.2 主要巖石學(xué)特征44-46
• 3.1.3 火山巖地球化學(xué)特征46-58
• 3.1.3.1 巖石地球化學(xué)特征46-58
• 3.1.4 火山巖鉛同位素特征58-61
• 3.1.5 火山巖年代學(xué)研究61-62
• 3.1.6 火山巖形成的構(gòu)造環(huán)境62-64
• 3.2 構(gòu)造64-65
• 3.3 巖漿巖65-86
• 3.3.1 花崗閃長(zhǎng)斑巖65-67
• 3.3.2 地球化學(xué)特征67-77
• 3.3.2.1 主量元素特征67-73
• 3.3.2.2 微量元素特征73
• 3.3.2.3 稀土元素特征73-74
• 3.3.2.4 鉛同位素特征74-77
• 3.3.3 成巖年代學(xué)77-79
• 3.3.3.1 測(cè)試方法77
• 3.3.3.2 測(cè)年結(jié)果77-78
• 3.3.3.3 成巖時(shí)代討論78-79
• 3.3.4 巖體的形成條件79-84
• 3.3.4.1 巖體的形成深度79
• 3.3.4.2 巖體的形成溫度79
• 3.3.4.3 巖體與構(gòu)造的關(guān)系79-84
• 3.3.5 花崗閃長(zhǎng)斑巖體的控礦作用84-86
• 3.3.5.1 礦化的總體展布與斑巖體的關(guān)系84
• 3.3.5.2 北礦帶礦體的賦存規(guī)律84
• 3.3.5.3 花崗閃長(zhǎng)斑巖與銅鉬礦床的成因關(guān)系探討84-86
• 第4章 礦田地質(zhì)特征86-119
• 4.1 白乃廟銅多金屬礦床地質(zhì)特征86-110
• 4.1.1 礦體地質(zhì)特征86-89
• 4.1.2 礦石類(lèi)型及組分特征89-101
• 4.1.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造101-102
• 4.1.4 圍巖蝕變102-105
• 4.1.5 成礦時(shí)代105-108
• 4.1.6 銅鉬金礦化趨勢(shì)分析108-110
• 4.2 白乃廟金礦床地質(zhì)特征110-119
• 4.2.1 礦區(qū)特征110-111
• 4.2.2 礦床地質(zhì)特征111-112
• 4.2.3 金的賦存狀態(tài)112-113
• 4.2.4 成礦時(shí)代113-119
• 第5章 礦床同位素地球化學(xué)特征119-138
• 5.1 鉛同位素組成特征119-125
• 5.1.1 白乃廟銅鉬礦床119-120
• 5.1.2 白乃廟金礦床120-125
• 5.2 RB-SR同位素組成125-127
• 5.3 SM-ND同位素組成127-130
• 5.4 硫同位素組成130-133
• 5.4.1 白乃廟銅鉬礦130-133
• 5.4.2 白乃廟金礦133
• 5.5 碳、氫、氧同位素組成133-138
• 5.5.1 白乃廟銅鉬礦碳、氫、氧同位素組成特征134-137
• 5.5.2 白乃廟金礦碳、氫、氧同位素組成特征137-138
• 第6章 成礦流體特征138-151
• 6.1 流體包裹體類(lèi)型138-141
• 6.2 流體包裹體分布141-142
• 6.3 流體包裹體測(cè)溫及鹽度142-144
• 6.4 流體包裹體成分144-149
• 6.5 成礦流體特征149-151
• 第7章 成礦模式151-156
• 7.1 成巖成礦演化151-154
• 7.1.1 海相火山噴發(fā)沉積為成礦提供部分成礦物質(zhì)151-152
• 7.1.2 奧陶紀(jì)持續(xù)構(gòu)造作用為成礦提供了動(dòng)力152
• 7.1.3 巖漿活動(dòng)為成礦提供物源和熱源152-154
• 7.2 成礦模式154-156
• 第8章 結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)156-158
• 致謝158-159
• 參考文獻(xiàn)159-167
• 附錄A：攻讀博士學(xué)位期間工作成果167-169
• 附錄B 圖版169-171

  本文關(guān)鍵詞：內(nèi)蒙古白乃廟銅金礦田成礦模式研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：316397