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胶西北新立金矿多阶段黄铁矿原位分析对金成矿流体演化的约束

2020-12-08阅读(765)

胶西北新立金矿多阶段黄铁矿原位分析对金成矿流体演化的约束

论文摘要

黄铁矿是胶东各金矿床最常见的矿石矿物,与金空间上紧密共生,且可以反映金成矿流体演化。胶西北赋存有胶东近90%的金资源量,选取新立金矿等矿床分阶段采样,结合镜下观察和他人文献,将胶东以新立为代表的金矿赋存的黄铁矿自早到晚分为三个阶段（Py1,Py2,Py3）。通过LA-ICP-MS技术,对不同阶段黄铁矿执行原位分析,确定不同阶段黄铁矿微量元素的含量,取得如下认识:（1）Py1较富集填充晶格的Co,Ni,而Sb,Pb,Bi主要存在于矿物包体,此外Mn、Te也在Py1富集,说明Py1形成加入的地幔物质最多;没有元素在Py2较富集,只有As元素较Py1含量升高,且Py2元素分布离散程度大,说明Py2形成时流体未达到平衡,并且形成金颗粒和黄铁矿的流体不是同一来源,且Py2流体的S、As和多数微量元素来源不同;Py3富集Au,As,Ag,Cu,Zn,富晶格金的黄铁矿同时也富As,说明此阶段温度较Py2降低,流体中水的比例较高,且该阶段流体的主要来源以大气降水为主。（2）根据分层设色矩阵和回归直线,可见三个阶段相关性变化显著的典型元素对有:Au-Ag、Pb-Bi,说明这些元素三个阶段有不同来源或赋存状态;Au-Ag由强正相关变为不相关,且主矿化阶段的特征与常见造山型金矿差异较大,Pb-Bi由负相关变为正相关。Co-Ni、Cu-Pb、Ag-Pb、Au-As在三个阶段均是正相关,说明它们在成矿流体中被共同运移。（3）结合前人关于同位素体系的研究,认为氢氧同位素特征具有多解性,甚至存在矛盾。（4）据Co/Sb-Se/As、Co-Ni等分类发现,Py1与岩浆矿床类似,主矿化阶段Py2、Py3与低温热液矿床类似,并呈现沉积特征,反映主矿化阶段环境近似于沉积黄铁矿,并有地壳成分的加入,但相比卡林型金矿的黄铁矿贫Tl,因此,新立金矿主矿化阶段的成矿环境、过程更近似于热液矿床。（5）金不在主矿化阶段进入Py2的晶格,说明在Py2形成时,金在流体中的溶解度不稳定,且与Py2共生的包体金、裂隙金、晶隙金不与黄铁矿完全同时形成,又存在非硫-金的络合物;金络合物失稳、沉淀主导了成矿。综上,胶西北新立等中生代金矿成矿机理不同于常见造山型金矿床,且存在一般认为的硫-金络合物以外的迁移富集机制。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 1 前言
  •   1.1 研究区概况
  •     1.1.1 研究区范围
  •     1.1.2 自然条件
  •     1.1.3 人文地理
  •   1.2 研究现状
  •     1.2.1 既有研究历史
  •     1.2.2 主要认识
  •     1.2.3 存在问题
  •   1.3 选题依据
  •     1.3.1 胶西北矿集区
  •     1.3.2 黄铁矿
  •     1.3.3 原位分析
  •     1.3.4 研究意义
  •   1.4 研究内容
  •     1.4.1 黄铁矿赋存状态
  •     1.4.2 黄铁矿成分特征
  •     1.4.3 成矿流体演化
  •     1.4.4 矿床成因模型
  •   1.5 研究方案
  •     1.5.1 文献汇总
  •     1.5.2 采样与统计
  •     1.5.3 制样与观察方法
  •     1.5.4 LA-ICP-MS原位分析实验方法
  •   1.6 工作量与项目依托
  •     1.6.1 论文工作量
  •     1.6.2 项目依托
  • 2 区域地质背景
  •   2.1 地层
  •     2.1.1 新太古界地层
  •     2.1.2 古元古界地层
  •     2.1.3 新元古界地层
  •     2.1.4 中生界地层
  •     2.1.5 新生界地层
  •   2.2 构造
  •     2.2.1 大地构造位置
  •     2.2.2 褶皱
  •     2.2.3 断裂
  •   2.3 岩浆岩
  •     2.3.1 晚侏罗世侵入岩
  •     2.3.2 早白垩世早期侵入岩
  •     2.3.3 早白垩世中期侵入岩
  •     2.3.4 白垩世脉岩群
  •     2.3.5 新生代玄武岩
  •   2.4 地质发展史
  •   2.5 矿床类型
  •     2.5.1 金矿
  •     2.5.2 有色金属矿产
  •     2.5.3 非金属矿产
  • 3 典型金矿床地质特征
  •   3.1 金矿床类型
  •     3.1.1 蚀变岩型金矿床
  •     3.1.2 石英脉型金矿
  •     3.1.3 层间滑脱角砾岩型金矿床
  •     3.1.4 层控金矿床
  •     3.1.5 碳酸盐脉型金矿床
  •     3.1.6 多金属矿床伴生金矿化
  •     3.1.7 石墨伴生金矿床
  •     3.1.8 次生砂金矿床
  •   3.2 典型金矿床介绍
  •     3.2.1 新立金矿
  •     3.2.2 新城金矿
  •     3.2.3 台上金矿
  •     3.2.4 杜家崖金矿
  •     3.2.5 南墅石墨伴生金矿
  •   3.3 矿化阶段划分
  •     3.3.1 黄铁绢英岩-钾长石化阶段
  •     3.3.2 团块状石英-黄铁矿阶段
  •     3.3.3 石英-黄铁矿-多金属硫化物脉阶段
  •     3.3.4 石英-多金属硫化物-碳酸盐阶段
  •   3.4 区域金矿床的共性与个性
  • 4 典型金矿床黄铁矿矿物学特征
  •   4.1 黄铁矿形貌
  •   4.2 黄铁矿阶段划分
  •   4.3 矿物组合
  • 5 黄铁矿地球化学特征
  •   5.1 新立金矿黄铁矿地球化学特征
  •     5.1.1 黄铁矿LA-ICP-MS曲线特征
  •     5.1.2 黄铁矿元素含量特征
  •     5.1.3 黄铁矿元素赋存状态
  •     5.1.4 前三阶段微量元素相关性
  •   5.2 新立金矿黄铁矿元素组合特征及成分图解
  •     5.2.1 元素Ag、Au、Pb、Bi比值特征
  •     5.2.2 元素Co,Ni,Sb,Se,As特征和相关图解
  •     5.2.3 元素As-Au特征和相关图解
  •     5.2.4 低含量元素组合:Te,W,Sn,Mo,Mn,Tl
  •   5.3 对比与讨论
  •     5.3.1 胶西北典型金矿床多阶段黄铁矿对比
  •     5.3.2 与研究区外金矿床黄铁矿对比
  •     5.3.3 成因模式分析
  •   5.4 小结
  •     5.4.1 胶西北典型金矿床载金黄铁矿的共性
  •     5.4.2 胶西北典型金矿床黄铁矿的个性
  •     5.4.3 胶西北典型金矿床的成矿环境
  • 6 矿床成因
  •   6.1 宏观模型讨论
  •     6.1.1 大地构造演化史与成矿
  •     6.1.2 控矿地层、构造、岩浆岩的空间差异
  •     6.1.3 胶西北典型金矿田、矿床、矿体的形成
  •   6.2 成因模型
  •     6.2.1 成矿流体性质、来源与演化历史
  •     6.2.2 成矿流体的迁移、混合方式
  •     6.2.3 金的富集、迁移、沉淀机制
  • 7 既有认识与存在问题
  •   7.1 主要认识及创新点
  •     7.1.1 区域金矿化阶段相似
  •     7.1.2 存在非金-硫络合物
  •     7.1.3 非典型造山型金矿
  •     7.1.4 基性脉岩非金来源
  •     7.1.5 其它发现
  •   7.2 存在问题
  •     7.2.1 出现在胶西北集中金矿化机制不清
  •     7.2.2 金矿化120Ma集中发生原因不明
  •     7.2.3 非金-硫络合物的具体种类未确定
  •     7.2.4 黄铁矿的年代学资料不够
  •     7.2.5 模拟载金黄铁矿形成的实验成本高
  •     7.2.6 胶西北黄铁矿PGE研究工作不足
  •   7.3 启示与建议
  •     7.3.1 深入研究
  •     7.3.2 模拟实验
  •     7.3.3 金矿源探究
  •     7.3.4 找矿工作
  •     7.3.5 指导矿石选冶
  • 8 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 杨溢

    导师: 刘学飞

    关键词: 黄铁矿,新立金矿,原位分析,成矿机理,胶东半岛

    来源: 中国地质大学(北京)

    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: 中国地质大学(北京)

    基金: 国家自然基金重点基金项目“胶东金矿中生代成矿作用”(项目编号:41230311)

    分类号: P618.51

    DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.001549

    总页数: 101

    文件大小: 2828K

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