广西大厂铜坑锡多金属矿床成矿流体特征及矿床成因探讨

论文摘要

位于桂西北丹池锡多金属成矿带中段的大厂铜坑矿床是国内外著名的超大型锡多金属矿床。该矿床由上部锡多金属矿体和新发现的深部矽卡岩型锌铜矿体组成,前人对上部锡多金属矿体的矿化特征和成矿作用等进行过大量研究,但对层状锡多金属矿体的成因分歧较大,且对深部锌铜矿体研究较少。本文在详细的野外地质调查和室内矿相学研究基础之上,对锡多金属矿体和锌铜矿体各成矿阶段中的流体包裹体进行显微测试,并结合Pb同位素以及He-Ar同位素研究,探讨两者成矿流体特征及其演化、成矿物质来源以及矿床成因,为进一步厘定铜坑矿床成矿机理提供新资料,通过本次研究主要获得了以下成果和认识:（1）流体包裹体岩相学研究表明,锡多金属矿体和锌铜矿体包裹体类型都有两相H20-NaCl型、H2O-NaCl-C02型以及少量的纯C02型。其中,含CO2包裹体明显在主成矿阶段发育。此外,锌铜矿体中见少量的含石盐子矿物包裹体,而锡多金属矿体中未见此类包裹体。（2）显微测试表明,锡多金属矿体和锌铜矿体成矿流体的温度和盐度都表现出成矿由早至晚逐渐减低的趋势,但流体密度都呈增大的趋势。总体上,成矿流体温度由近岩体的深部锌铜矿（320～400℃）→远离岩体的上部锡多金属矿（260～380℃）表现为降低的趋势,盐度也同样表现为降低的趋势（5～9wt%NaCl→3～7wt%NaCl）。（3）热力学参数估算表明,上部锡多金属矿成矿流体总体表现为弱酸性（5.69～6.87）、相对还原-弱氧化（-0.4526～0.1814 V）、氧逸度较高（10-32.53～10-24.11）及硫逸度较低（10-13.56～10-7.78）的特征,深部锌铜矿成矿流体总体表现为中性-弱酸性（5.79～7.17）、还原（-0.5903～0.1255 V）、氧逸度较低（10-40.72～10-30.25）及硫逸度较高（10-10.86～10-6.34）的特征。（4）成矿早期富含C02流体的“沸腾”以及成矿晚期流体的混合作用可能是导致锡石沉淀的重要因素,富含CO2成矿流体的沸腾作用是锌铜矿质沉淀的重要机制。（5）泥盆系榴江组硅质岩中原生沉积黄铁矿流体包裹体3He/4He比值为1.47 Ra,指示了泥盆系地层沉积成岩时明显有地幔流体加入,表明泥盆纪存在海底热水喷流沉积作用。深部锌铜矿成矿流体的3He/4He比值为0.84～1.85 Ra,40Ar/36Ar比值为339.3～350.7,表明锌铜矿成矿流体为大气降水经地壳深循环改造,并与深部的岩浆流体和地幔流体混合结果,其中成矿地幔流体来源于对海底喷流沉积的继承与改造。（6）铜坑矿区存在泥盆纪海底喷流事件且提供了成矿中的幔源物质,燕山晚期成矿作用叠加是矿床形成的主要事件,正是因为多期多阶段不同成矿作用叠加,才导致如此多的锡多金属元素在铜坑矿区的巨量堆积。

论文目录

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 选题依据

1.2 铜坑矿床勘查历史及研究现状

1.2.1 铜坑矿床勘查历史

1.2.2 研究现状

1.3 研究内容与技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

1.4 主要实物工作量

1.5 研究成果及认识

第二章区域地质背景

2.1 区域地层

2.1.1 泥盆系

2.1.2 石炭系

2.1.3 二叠系

2.1.4 三叠系

2.1.5 第四系

2.2 区域构造

2.2.1 褶皱

2.2.2 断裂

2.3 区域岩浆岩

2.3.1 侵入岩

2.3.2 喷出岩

2.4 区域矿产

第三章矿床地质特征

3.1 矿区地层

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

3.4 矿体地质特征

3.4.1 上部锡多金属矿体

3.4.2 深部锌铜矿体

3.5 矿石特征

3.5.1 矿物组成

3.5.2 矿石组构

3.6 围岩蚀变

3.7 成矿阶段划分

3.7.1 上部锡多金属矿体

3.7.2 深部锌铜矿体

第四章成矿流体包裹体研究

4.1 样品采集及测试

4.2 流体包裹体岩相学特征

4.2.1 上部锡多金属矿体中包裹体岩相学特征

4.2.2 深部锌铜矿体中包裹体岩相学特征

4.3 流体包裹体显微测试

4.3.1 上部锡多金属矿体

4.3.2 深部锌铜矿体

4.3.3 拉么锌铜矿

4.3.4 龙头山锡多金属矿

4.4 成矿流体演化

4.4.1 均一温度变化

4.4.2 盐度变化

4.4.3 均一温度、盐度及密度三者关系

4.5 成矿流体的物理化学条件

4.5.1 成矿压力与成矿深度

4.5.2 捕获温度

4.5.3 pH与Eh估算

2与fo₂估算'> 4.5.4 fs₂与fo₂估算

4.6 成矿流体特征及矿质沉淀机制

4.6.1 成矿流体特征

4.6.2 流体沉淀机制

第五章矿床成因探讨

5.1 H-O同位素和Pb同位素资料梳理

5.2 He、Ar同位素

5.2.1 样品采集及分析方法

5.2.2 分析结果

5.2.3 讨论

5.3 成矿机制

第六章结论

6.1 主要成果及认识

6.2 不足和展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 邵主助

导师: 彭振安,蔡明海

关键词: 成矿流体,同位素,地幔流体,矿床成因,铜坑矿床

来源: 广西大学

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: 广西大学

基金: 广西大厂锡石硫化物型锡矿科学基地研究项目

分类号: P618.2

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广西大厂铜坑锡多金属矿床成矿流体特征及矿床成因探讨

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