辽宁青城子矿集区金多金属矿床成矿特征、矿床成因、成矿模式与成矿规律研究

论文摘要

辽东地区地处华北克拉通北缘,是我国东北地区重要的有色及贵金属成矿区之一。本文在总结区域成矿地质背景和青城子矿集区构造建造的基础上,选择典型矿床（白云、小佟家堡子、杨树、林家三道沟金矿,高家堡子银矿,喜鹊沟、本山、榛子沟、甸南铅锌矿）进行了矿区地质、矿床地质、流体包裹体、矿床同位素地球化学特征及与成矿有关的岩浆作用等系统研究,对矿床进行了成因分类,进一步确定成矿地质作用与过程,建立了成矿模式,反演了成矿规律,开展了成矿预测。本文取得如下新认识:1.从矿集区典型矿床的矿区及矿床地质特征,流体包裹体,同位素地球化学,成矿动力学背景入手,将研究区内的金多金属矿床划分为:岩浆热液型,如白云金矿;与侵入岩有关的热液型,如小佟家堡子金矿、高家堡子银矿、杨树金矿和青城子铅锌矿。根据矿床与成矿地质体在空间分布上远近不同,又将金多金属矿床划分为近成热液型（如青城子铅锌矿）,中远成热液型（如小佟家堡子金矿、高家堡子银矿、杨树金矿和白云金矿）。2.白云金矿产于盖县组的（矽线石）黑云母片岩、黑云母变粒岩和大理岩扁豆体的岩石建造里,白云推覆构造带是白云金矿主要导矿、控矿构造;小佟家堡子金矿、高家堡子银矿和杨树金矿产于大石桥组三段的（石榴石）云母片岩、黑云变粒岩与白云石大理岩互层带,均受尖山子次一级层间断裂或切层断裂控制;铅锌矿（喜鹊沟、本山、榛子沟、甸南）产于（钙镁硅酸盐岩条带的）白云石大理岩与（石榴石云母、矽线）片岩、变粒岩互层带,褶皱构造为成矿作用提供有利的空间。3.新岭岩体和双顶沟岩体均为晚三叠世侵入体,为区内金多金属的成矿提供了热源和部分成矿物质,成矿大地构造背景可能与华北-扬子深俯冲的大陆地壳折返有关的板片断离作用相关。大顶子岩体和石家岭岩体为古元古代侵入体,岩体侵位而引起的区域性断裂及诱发的一系列断裂（包括层间断裂）控制着矿集区内矿脉及岩脉的空间分布。4.大地电磁测深（AMT）及1:5万布格重力异常显示,青城子多金属矿集区在布格重力异常等值线图上表现为较为宽缓的梯度带,该区域深部低密度的岩体侵入到辽河群下部,或是其深部发育中生代隐伏、半隐伏花岗岩体。5.白云金矿床石英包裹体中发育富液相、H2O-CO2三相和气相三种类型包裹体,主成矿阶段成矿温度为240310℃,成矿流体为含N2的H2O-CO2-CH4-NaCl体系,中温低盐度低密度的水盐流体,结合H、O同位素特征,限定其成矿流体为岩浆流体;高家堡子银矿、小佟家堡子金矿、杨树金矿、林家三道沟金矿床发育富液相、气相、H2O-CO2三相和CO2两相四种类型包裹体,主成矿温度在120210℃之间,成矿流体为含H2的H2O-NaCl-CH4-CO2体系,中温低盐度低密度的水盐流体,属于还原性流体,具有深源的特征,结合H、O同位素特征,限定其成矿流体为岩浆水和大气降水;铅锌矿床发育富液相和H2O-CO2三相包裹体,成矿温度范围大,主要在190310℃之间,成矿流体为含H2的H2O-NaCl-CH4-CO2体系,中温低盐度的水盐流体,属于还原性流体,具有深源的特征,结合H、O同位素特征,限定其成矿流体为岩浆水和大气降水。6.白云金矿床S同位素特征揭示其成矿物质来源于岩浆热液;高家堡子银矿、小佟家堡子金矿、杨树金矿、林家三道沟金矿床和青城子铅锌矿床的C、O同位素显示,地层中的有机质可能参与了金、银、铅锌的富集成矿,S、Pb同位素揭示其成矿物质来源于岩浆岩与地层。锶同位素数据表明,本区金、银、铅锌矿床的成矿物质主要源自高87Sr/86Sr比值的壳源,地层贡献较少。7.青城子矿集区经历了早期强烈拉张、裂陷和沉积及晚期的挤压褶皱造山作用,古元古代裂陷期发育的碎屑岩和碳酸盐岩使金多金属预富集,中生代,大规模构造-岩浆活动使下地壳发生部分熔融并形成富含金等多金属成矿元素的中酸性岩浆,中酸性岩浆在上侵过程中活化、淬取了辽河群地层中的Au、Ag、Pb和Zn等成矿元素,高度矿化的成矿流体沿控矿构造、成矿结构面运移,在岩体和碳酸盐岩的接触带附近形成了近成热液型铅锌矿,再往外（离岩体稍远）形成了中远成热液型银金矿（高家堡子银矿、小佟家堡子金矿、杨树金矿等）,白云金矿区底部可能有隐伏岩体,垂向上形成了中远成热液型白云金矿。8.基于金多金属矿床的成矿规律和成矿模式,对研究区进行了成矿预测。浅部预测区:白云-白云三道沟金矿带东、西延部位有找金的潜力;林家三道沟附近地区,薄层状硅化、绢云母化的黑云变粒岩发育,而且脉岩发育,具有较大的找金（银）潜力;矿洞沟区,位于二道沟成矿断裂中,在断层角砾岩中有黄铁矿化及方铅矿化,并且在新岭岩体附近,是较好的铅锌成矿远景区。深部预测区:白云金矿区的下部可能有隐伏岩体,其深部有一定的找矿潜力;小佟家堡子-高家堡子金银矿,距离岩体较近,有足够的岩浆热液作用,深部有找矿潜力。

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第1章绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状及存在问题

1.2.1 国内外研究现状

1.2.2 研究区研究现状及存在问题

1.3 选题依据

1.4 研究思路

1.4.1 研究内容

1.4.2 研究方法及技术路线

1.4.3 项目依托及实物工作量

第2章区域成矿地质背景

2.1 区域地层

2.1.1 太古宇

2.1.2 古元古界

2.1.3 中元古界

2.1.4 新元古界

2.1.5 古生界

2.1.6 中生界

2.1.7 新生界

2.2 区域岩浆岩

2.2.1 新太古代

2.2.2 古元古代

2.2.3 中生代

2.3 区域构造

2.3.1 褶皱构造

2.3.2 断裂构造

2.3.3 推覆构造

2.4 区域矿产

第3章矿集区地质特征

3.1 矿集区地层

3.1.1 古元古代

3.1.2 中生代

3.1.3 新生代

3.2 矿集区侵入岩

3.2.1 岩石的地质、岩相学特征

3.2.2 锆石SHRIMP U-Pb年代学

3.2.3 地球化学特征

3.2.4 锆石Hf同位素组成

3.2.5 岩石成因及大地构造背景

3.3 矿集区构造

3.3.1 褶皱构造

3.3.2 断裂构造

第4章典型矿床成矿特征

4.1 矿床分类

4.1.1 岩浆热液成矿体系

4.1.2 研究区矿床分类

4.2 白云金矿床

4.2.1 矿区地质特征

4.2.2 矿床地质特征

4.3 小佟家堡子-高家堡子金银矿床

4.3.1 矿区地质特征

4.3.2 矿床地质特征

4.4 青城子铅锌矿床

4.4.1 矿区地质特征

4.4.2 矿床地质特征

4.5 小结

第5章流体包裹体研究

5.1 实验样品和试验方法

5.2 实验结果

5.2.1 白云金矿床

5.2.2 小佟家堡子-高家堡子金银矿床

5.2.3 青城子铅锌矿床

5.3 小结

第6章同位素地球化学特征

6.1 实验样品和试验方法

6.2 实验结果

6.2.1 白云金矿床

6.2.2 小佟家堡子-高家堡子金银矿床

6.2.3 青城子铅锌矿床

6.3 小结

第7章矿床成因与成矿模式

7.1 矿床成因类型

7.1.1 金银矿床

7.1.2 铅锌矿床

7.2 成矿时空分布特征

7.2.1 成矿年龄

7.2.2 矿床空间分布

7.3 成矿动力学背景

7.4 控矿岩浆岩深部特征

7.5 金银铅锌成矿模式

7.5.1 远成低温热液型金矿床的涵义

7.5.2 矿集区金银铅锌成矿模式

第8章成矿规律与成矿预测

8.1 成矿规律

8.2 控矿因素

8.3 成矿预测

结论

参考文献

作者简介及科研成果

致谢

文章来源

类型: 博士论文

作者: 杨凤超

导师: 孙景贵

关键词: 辽东地区,青城子矿集区,金多金属矿床,矿床成因,成矿模式,成矿规律

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: 中国地质调查局地质调查项目“辽宁上麻屯-通远堡地区矿产地质调查No:12120113058800”,“辽东吉南成矿带永吉-凤城地区地质矿产调查二级项目No:DD20160049”,国家重点研发计划“辽东复杂成矿系统三维结构与成矿预测No:2016YFC0600108”

分类号: P618.2

总页数: 147

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