论文摘要
溜河地区位于吉林省桦甸市东南约55km,该区地处中国东北部陆缘中亚造山带与华北克拉通接合部位的克拉通一侧,其北侧毗邻我国、乃至世界著名的重要黄金产地之一的夹皮沟金矿集区。近年来,随着在夹皮沟矿集区及其外围找矿勘查力度的增大和研究工作的深入,相继在夹皮沟矿集区南部的溜河地区勘探出头道溜河、六批叶、蜇麻沟、碱草沟、冰湖沟、老岭、老岭二段、乃至沟等大中小型金矿床,以及一批具有成矿远景的矿化点,据不完全统计,金的总储量超过70吨,说明溜河地区有望成为与夹皮沟金矿田相媲美的大型-超大型金矿田。但是,由于该区内金矿床的发现、勘探、开采相对较晚,对于区内矿床地质、矿床成因、成矿地质过程、成矿动力学背景等方面的研究十分薄弱,进而严重制约了该区找矿勘查方向,区域成矿规律和找矿突破。基于此,本文在前人工作基础上,选取了溜河地区内具有代表性的头道溜河、冰湖沟和六批叶三座金矿床作为研究对象,开展了系统的矿床地质、矿床地球化学、流体包裹体、成矿年代学研究,以及与成矿密切相关侵入岩（特别是脉岩）的年代学、元素地球化学和Hf同位素地球化学等方面的研究,结合区域地质、矿床成因等方面研究成果,取得如下主要认识:1.溜河地区金矿床、矿体的分布和产出主要受控于区内一系列NW、NE向张扭性、压扭性的次级断裂构造,以及NW、NE、EW向断裂交汇处角砾岩筒构造;按照矿体类型可分为角砾岩型金矿床（如头道溜河、冰湖沟）和石英脉型金矿床（如六批叶、碱草沟、老岭）;成矿作用大致经历三个阶段,黄铁矿-石英阶段（成矿早阶段）、石英-多金属硫化物阶段（成矿主阶段）、石英-碳酸盐（成矿晚阶段）;围岩蚀变较为发育,如钾化-黑云母化、硅化、绢云母化、绿泥石化-绿帘石化、碳酸盐化等;矿石矿物以黄铁矿+方铅矿+闪锌矿+自然金/金银矿/银金矿+黄铜矿±毒砂±磁黄铁矿±斑铜矿的矿物组合为特征;脉石矿物则以石英+长石+绢云母+绿泥石+绿帘石+碳酸盐矿物的矿物组合为特征。2.溜河地区三座典型金矿床的成矿早阶段-主阶段均发育PC型（pure CO2）、P型（CO2–H2O–NaCl）和W型（NaCl–H2O）包裹体,晚阶段只发育W型包裹体;结合流体包裹体显微测温、激光拉曼成分分析和氢氧同位素结果,揭示三座金矿床的初始含矿流体整体上属于中温、中低盐度、弱还原的CO2-H2O-NaCl热液流体体系;成矿过程中流体与围岩存在强烈的水岩反应,流体沸腾作用是导致溜河地区金沉淀的重要机制;成矿晚阶段随着温度的逐渐减低和大气降水的持续加入,成矿流体已逐渐演化为以H2O为主的流体。3.氢-氧同位素特征揭示,溜河地区三座典型金矿床的初始含矿流体具有相同的起源,即具有幔源岩浆性质的深源岩浆水,成矿晚阶段存在大气水的加入;硫-铅-锶同位素特征揭示成矿物质具有壳源和幔源两个源区的贡献,可能来自深部下地壳具有I型富集地幔属性的壳幔混合源区。4.本次研究获得头道溜河金矿床成矿主阶段金属硫化物Rb-Sr等时线年龄为177.7±1.7Ma,与成矿相关的侵入岩年龄为174～177Ma;冰湖沟金矿主阶段黄铁矿Rb-Sr等时线年龄为176.4±2.2Ma,热液胶结角砾岩形成年龄为176±1Ma,与成矿相关的侵入岩年龄为171～175Ma;六批叶金矿床中与成矿相关侵入岩年龄为173～176Ma。通过与夹皮沟矿集区已有成矿（岩）年代学数据对比,本次研究认为溜河地区金成矿作用发生在中侏罗世（171～178Ma）,与夹皮沟矿集区内金成矿时间一致,揭示溜河地区乃至夹皮沟矿集区内金成矿作用并非独立事件,而是成矿作用集中于中侏罗世（170～178Ma）的区域性金成矿事件,并且与区内的中-酸性岩浆作用之间具有直接关系。5.通过对成矿相关侵入岩的元素地球化学、Hf同位素地球化学的研究,并结合区域地质研究成果,本次研究认为溜河地区金矿床成矿相关侵入岩形成于活动大陆边缘构造背景下的伸展环境,与古太平洋向欧亚大陆之下俯冲作用有关。其中,花岗质岩石起源于俯冲板片流体交代的岩石圈地幔部分熔融形成的玄武质岩浆底侵提供热能,促使加厚的古老下地壳部分熔融形成的酸性岩浆;而闪长质岩石则是起源于玄武质岩浆与壳源酸性岩浆发生混合作用形成的中性岩浆。6.通过矿床地质、控矿构造、岩浆作用、流体演化、成矿地球动力学背景等方面的研究,本次研究建立了溜河地区中温热液型金矿床的成矿（岩）地球动力学模式:（1）晚三叠世（>210Ma）,研究区处于古亚洲洋闭合,华北克拉通与西伯利亚克拉通撞拼后的伸展环境,引发大规模的幔源岩浆上侵,造成岩石圈地幔部分熔融形成基性-超基性岩,这个过程的壳幔作用可能促使金、铜等成矿元素的初步富集。这一时期形成的夹皮沟韧性剪切带,以及一系列NW、NE、NEE、EW向次级断裂,为含矿流体的向上运移和成矿相关脉岩的侵位提供通道和就位空间。（2）早侏罗世（198～180Ma）,俯冲板片流体交代地幔楔形成幔源玄武质岩浆,该玄武质岩浆上升底侵至下地壳底部,并提供热量,促使新太古代下地壳部分熔融,形成的花岗质岩浆上升侵位,形成了以二长花岗岩为主的中酸性侵入岩,这个过程可能促使成矿元素在下地壳中不断富集。（3）中侏罗世（178～170Ma）,俯冲板片流体交代的岩石圈地幔部分熔融形成的玄武质岩浆携带大量成矿元素和以CO2为主的流体,底侵加热古老加厚下地壳,促使其发生部分熔融形成埃达克质酸性岩浆房。随着过程的持续,致使玄武质岩浆和与埃达克质岩浆发生混合,形成中型岩浆房,同时两种岩浆的相互作用促使成矿元素在该岩浆体系中不断迁移和富集。随后,两种岩浆上侵至一定深度,岩浆发生不混溶作用,形成以CO2、H2O为主的初始含矿流体。含矿流体同样沿着次级断裂（主要为NW、NE向断裂）向上运移,与围岩发生了强烈水岩反应产生一系列的围岩蚀变。在地壳浅部减压降温,含矿流体发生沉淀;伴随着降温和减压等物理化学条件的变化,导致CO2和H2S等气相成分的大量逸出（局部存在角砾岩化作用）,致使含矿流体发生沸腾作用,造成金-硫络合物的稳定性受到破坏,进而金和其他金属硫化物沉淀,最终形成溜河地区众多的中温热液型金矿床。
论文目录
文章来源
类型: 博士论文
作者: 韩吉龙
导师: 孙景贵
关键词: 矿床地质特征,成岩成矿时代,中温热液金矿床,动力学背景,成矿模式,溜河地区,夹皮沟矿集区,吉林省
来源: 吉林大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 地质学,矿业工程
单位: 吉林大学
基金: 中国地质调查局发展研究中心全国重要矿集区找矿预测项目《吉林省通化-桦甸矿集区找矿预测》(12120115034201),2015-2017,中国地质调查局发展研究中心全国重要矿集区找矿预测项目《吉林省桦甸-安图矿集区找矿预测》(0747-1661SITCN130-2),2016-2019
分类号: P618.51
DOI: 10.27162/d.cnki.gjlin.2019.000189
总页数: 175
文件大小: 29417K
下载量: 198
相关论文文献
标签：矿床地质特征论文; 成岩成矿时代论文; 中温热液金矿床论文; 动力学背景论文; 成矿模式论文; 溜河地区论文; 夹皮沟矿集区论文; 吉林省论文;