扬子地块西南缘拉拉IOCG矿床地质地球化学研究

扬子地块西南缘拉拉IOCG矿床地质地球化学研究

论文摘要

拉拉铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床位于扬子地块西南缘康滇地轴中段,矿体赋存于古元古界河口群落凼组变质火山-沉积岩系中,呈似层状、透镜状、脉状大致顺层产出;矿石类型以网脉—角砾状、脉状矿石为主,次为浸染状-块状、条带状-似层状矿石;已探明矿床中矿石储量约200Mt,平均品位:铁15.28%,铜0.83%,钼0.03%,钴0.02%,金0.16g/t,银1.87 g/t,稀土0.14%。本文通过野外地质调查和室内综合整理分析,运用镜下显微岩/矿相学观察、稀土元素地球化学、稳定同位素地球化学、放射性同位素地球化学及流体包裹体地球化学等手段对扬子地块西南缘拉拉IOCG矿床的地质地球化学特征进行了系统全面的研究,取得了如下成果与认识:(1)系统查明了该矿床的矿物组成及矿物生成顺序,重新划分了该矿床的成矿期次与成矿阶段,认为矿床先后经历了火山喷发-沉积成矿作用,变质成矿作用,气成-热液成矿作用和热液成矿作用,其中气成-热液成矿期和热液成矿期为矿床的主要成矿期;并新发现了该矿床的热液成矿期存在磷灰石、独居石及辉钼矿等重要矿物。(2)利用稀土元素(REE)地球化学研究,提出河口群地层是由海底热水沉积岩和长英质岩浆岩经变质作用而成;火山喷发-沉积成矿期成矿流体中的REE来源于裂谷环境中碱性-钙碱性岩浆的演化;变质成矿期成矿流体中的REE来自于围岩,继承了火山喷发-沉积成矿期流体中REE地球化学特征;气成-热液成矿期成矿流体中的REE来源于同期中酸性岩浆的演化;热液成矿期成矿流体中REE来源于基性岩浆分异演化形成的中高温热液和/或河口群围岩。(3)借助于H-O、C、S等稳定同位素,揭示了拉拉IOCG矿床的成矿流体性质和矿化剂(C、S)的来源,认为变质成矿期以变质水为主,气成-热液成矿期主要为岩浆水,热液成矿期以岩浆水为主,但有大气降水参与;矿化剂C和S主要来自幔源。(4)利用Pb、Sr、Nd和Os等放射成因同位素示踪了成矿物质来源,提出拉拉IOCG矿床的成矿物质较复杂,具有壳、幔混合源特征,且不同成矿期,成矿物质的来源存在差异,同一时期不同成矿金属(Cu和Mo)的来源也有所不同。(5)采用独居石U-Pb、黑云母Ar-Ar、硫化物Re-Os、硫化物Pb-Pb定年等多种测年手段,精确测定了拉拉IOCG矿床的4期成矿作用时限,(1)古元古代末期的火山喷发-沉积成矿作用,成矿时限1725Ma-1647Ma,持续100Ma,主要为Fe-Cu-(L)REE矿化,发生成矿预富集或形成含Fe和Cu的矿源层;(2)中元古代中期的变质热液成矿作用,成矿时限1235Ma-1218Ma,持续约20Ma,矿源层中成矿元素重新分布、改造富集,主要为Fe-Cu-REE矿化,形成条带状、片理化矿石;(3)中元古代末期的大规模气成-热液成矿作用,成矿时限1097Ma-907Ma,持续200Ma,主要为Fe-Cu-Mo-REE矿化,形成角砾状、网脉状、脉状、浸染状和块状富矿石;(4)新元古代早-中期的热液成矿作用,成矿时限860Ma-816Ma,持续45Ma,主要为Fe-Cu-Mo-U-REE矿化,发生碱交代成矿作用,形成碱交代岩体和脉状矿石。认为拉拉IOCG矿床具有多期、长期持续成矿作用特征。(6)借助于流体包裹体研究,提出气成-热液成矿期成矿流体为高温高盐度中酸性岩浆出溶流体与低温低盐度盆地卤水/变质水的混合,流体混合及相分离-流体超压作用是该期成矿作用矿质沉淀的主要机制;热液成矿期成矿流体为岩浆出溶流体与大气降水的混合,流体混合作用是导致该期矿质沉淀的主要机制。(7)发现拉拉IOCG矿床的4期成矿事件与康滇地区元古宙时期的构造-岩浆-热事件时限一致,其中火山喷发-沉积成矿期对应于古元古代康滇大陆裂谷作用,变质成矿期和气成-热液成矿期与中元古末期板块俯冲作用相关构造-岩浆活动时限一致,热液成矿期则与新元古代康滇大陆裂谷作用时限一致,提出拉拉IOCG矿床的成矿作用是扬子地块西南缘元古宙时期壳幔相互作用的响应,认为拉拉IOCG矿床是狭义的IOCG矿床。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 第1章 前言
  •   1.1 选题依据和研究意义
  •     1.1.1 选题来源
  •     1.1.2 选题依据
  •     1.1.3 研究意义
  •   1.2 国内外研究现状
  •     1.2.1 IOCG矿床研究现状
  •     1.2.2 IOCG矿床定义
  •     1.2.3 IOCG矿床时空分布特征
  •     1.2.4 IOCG矿床主要成矿环境
  •     1.2.5 IOCG矿床成矿流体及矿床成因
  •     1.2.6 中国的IOCG矿床
  •   1.3 拉拉IOCG矿床研究现状与存在的主要问题
  •     1.3.1 研究现状
  •     1.3.2 存在的主要问题
  •   1.4 主要研究内容和研究方法
  •   1.5 论文主要成果与创新点
  •     1.5.1 论文主要成果
  •     1.5.2 论文创新点
  •   1.6 完成的主要工作量
  • 第2章 区域地质特征
  •   2.1 区域地层
  •     2.1.1 古元古界河口群
  •     2.1.2 古元古界大红山群
  •     2.1.3 古元古界东川群
  •     2.1.4 中元古界昆阳群
  •     2.1.5 中元古界会理群
  •     2.1.6 新元古界康定群
  •     2.1.7 震旦系
  •     2.1.8 古生界-新生界
  •     2.1.9 康滇地轴元古宇地层演化顺序
  •   2.2 区域构造
  •     2.2.1 褶皱构造
  •     2.2.2 断裂构造
  •   2.3 区域岩浆岩
  •     2.3.1 古元古代岩浆岩
  •     2.3.2 中元古代岩浆岩
  •     2.3.3 新元古代岩浆岩
  •   2.4 区域变质作用
  •   2.5 区域矿产
  • 第3章 矿床地质特征
  •   3.1 矿区地层
  •     3.1.1 赋矿层位河口群
  •     3.1.2 会理群
  •     3.1.3 白果湾组
  •   3.2 矿区构造
  •     3.2.1 褶皱构造
  •     3.2.2 断裂构造
  •   3.3 矿区岩浆岩
  •     3.3.1 基性侵入岩
  •     3.3.2 中酸性侵入岩
  •   3.4 角砾岩
  •   3.5 矿体特征
  •     3.5.1 矿体埋藏特征
  •     3.5.2 矿体产状、矿石品位及与围岩关系
  •   3.6 矿石类型及构造
  •     3.6.1 矿石类型
  •     3.6.2 矿石构造
  •     3.6.3 矿石矿物成分
  •     3.6.4 矿石化学成分
  • 第4章 矿床成矿期、成矿阶段及矿物成生顺序研究
  •   4.1 矿床成矿期划分
  •     4.1.1 成矿期
  •     4.1.2 成矿阶段初步划分
  •   4.2 矿物世代
  •     4.2.1 矿石矿物
  •     4.2.2 脉石矿物
  •   4.3 矿床成矿阶段及矿物共生组合
  •     4.3.1 火山喷发-沉积成矿期
  •     4.3.2 变质成矿期
  •     4.3.3 气成-热液成矿期
  •     4.3.4 热液成矿期
  •     4.3.5 矿物生成顺序表
  •   4.4 与前人研究结果对比
  • 第5章 稀土元素地球化学
  •   5.1 围岩的REE地球化学特征
  •     5.1.1 样品及分析方法
  •     5.1.2 分析结果
  •     5.1.3 REE配分模式及指示意义
  •   5.2 含钙脉石矿物的REE地球化学
  •     5.2.1 样品及分析方法
  •     5.2.2 分析结果
  •     5.2.3 REE配分模式特征及指示意义
  •   5.3 REE来源及成矿流体演化特征
  •   本章小结
  • 第6章 稳定同位素地球化学
  •   6.1 H-O同位素地球化学特征
  •     6.1.1 样品及测试方法
  •     6.1.2 成矿流体氢、氧同位素组成特征
  •     6.1.3 成矿流体来源与演化特征
  •   6.2 C-O同位素地球化学特征
  •     6.2.1 样品及分析方法
  •     6.2.2 分析结果
  •     6.2.3 方解石沉淀影响因素及成矿流体中的C质来源
  •   6.3 S同位素地球化学
  •     6.3.1 样品及分析方法
  •     6.3.2 样品的S同位素组成
  •     6.3.3 S同位素分馏平衡及平衡温度
  •     6.3.4 气成-热液成矿期成矿流体总S同位素组成特征及硫源
  •   本章小结
  • 第7章 放射性同位素地球化学
  •   7.1 独居石原位U-Pb同位素测年
  •     7.1.1 样品及分析测试方法
  •     7.1.2 分析结果
  •     7.1.3 独居石U-Pb年龄指示意义
  •   7.2 辉钼矿Re-Os同位素测年
  •     7.2.1 样品及分析方法
  •     7.2.2 分析结果
  •     7.2.3 辉钼矿Re-Os同位素年龄指示意义
  •   7.3 黑云母39Ar-40Ar同位素测年
  •     7.3.1 样品及分析方法
  •     7.3.2 分析结果
  •     7.3.3 黑云母39Ar-40Ar年龄指示意义
  •   7.4 黄铜矿的Pb-Pb及 Re-Os同位素测年
  •     7.4.1 黄铜矿的Pb-Pb等时线法测年
  •     7.4.2 黄铜矿Re-Os等时线法测年
  •   7.5 拉拉IOCG矿床成矿时代及指示意义
  •     7.5.1 拉拉IOCG矿床4 期成矿事件及指示意义
  •     7.5.2 对区域成矿作用的指示意义
  •   7.6 拉拉IOCG矿床(金属)成矿物质来源探讨
  •     7.6.1 萤石的Rb-Sr和 Sm-Nd同位素地球化学
  •     7.6.2 金属成矿物质来源
  •   本章小结
  • 第8章 流体包裹体地球化学
  •   8.1 包裹体岩相学特征
  •   8.2 流体包裹体显微测温及结果
  •   8.3 高盐度Ib型含石盐子晶多相包裹体的成因及指示意义
  •     8.3.1 含子晶包裹体的捕获条件及显微热力学行为
  •     8.3.2 拉拉IOCG矿床中Ib型含石盐子晶多相包裹体成因
  •     8.3.3 拉拉IOCG矿床中Ib型含石盐子晶多相包裹体的流体来源
  •   8.4 成矿压力与成矿深度估算
  •     8.4.1 气成-热液成矿期早阶段成矿压力与成矿深度估算
  •     8.4.2 气成-热液成矿期晚阶段成矿压力与成矿深度估算
  •     8.4.3 热液成矿期成矿压力与成矿深度估算
  •   8.5 成矿流体演化及矿质迁移沉淀机制
  •     8.5.1 拉拉IOCG矿床成矿流体演化特征
  •     8.5.2 流体超压机制及富矿角砾岩的形成过程
  •     8.5.3 矿质的迁移形式及沉淀机制
  •   本章小结
  • 第9章 岩浆活动与拉拉IOCG矿床成矿
  •   9.1 康滇地轴元古宙岩浆活动
  •     9.1.1 古元古代岩浆活动
  •     9.1.2 中元古代岩浆活动
  •     9.1.3 新元古代岩浆活动
  •   9.2 古元古代双峰式岩浆活动与拉拉IOCG矿床火山-沉积期成矿作用
  •     9.2.1 扬子地块在Columbia超大陆旋回中的构造演化
  •     9.2.2 古元古代双峰式岩浆活动与扬子地块西南缘区域性IOCG矿化事件
  •     9.2.3 拉拉IOCG矿床古元古代火山喷发-沉积成矿期成矿作用过程
  •   9.3 中元古代中酸性岩浆活动与拉拉IOCG矿床气成-热液期成矿作用
  •     9.3.1 Rodinia超大陆拼贴与扬子地块西南缘中酸性岛弧岩浆事件
  •     9.3.2 拉拉IOCG矿床中元古代气成-热液成矿期成矿作用过程
  •   9.4 新元古代基性岩浆侵入活动与拉拉IOCG矿床热液期成矿作用
  • 第10章 成果与认识
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读学位期间取得学术成果
  • 文章来源

    类型: 博士论文

    作者: 黄从俊

    导师: 李泽琴

    关键词: 地质地球化学特征,岩浆活动,成矿作用过程,拉拉矿床,扬子地块西南缘

    来源: 成都理工大学

    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: 成都理工大学

    基金: 导师李泽琴教授所负责的《康滇地轴古元古代变质热液IOCG矿床-拉拉Fe-Oxide-Cu-Au-Mo-REE 矿床研究》国家自然基金项目(41072065),导师李泽琴教授所负责的《康滇地轴元古界拉拉铁氧化物-铜-金-钼-稀土矿床》教育部博士点基金项目(编号:2011-225)

    分类号: P618.2

    DOI: 10.26986/d.cnki.gcdlc.2019.000020

    总页数: 285

    文件大小: 30542K

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