新疆东戈壁花岗质岩浆演化与斑岩钼矿的关系研究

新疆东戈壁花岗质岩浆演化与斑岩钼矿的关系研究

论文摘要

依照经典的斑岩钼矿成矿模型,成矿岩体的原始岩浆通常起源于古老的地壳,源区具有较高的Mo含量,然而最近中亚造山带发现的一系列斑岩钼矿,以东戈壁斑岩钼矿为例,其成矿岩体均表现出εHf(t)为正值的特点,这意味着其起源于Mo含量较低的新生地壳,这与经典的成矿模型相悖,为解释这一科学问题,本次研究以新疆东天山东戈壁斑岩钼矿的成矿岩体为研究对象,开展有关于成矿岩体的花岗斑岩的岩石成因、斑岩钼矿的金属Mo富集过程及两者之间关系的研究。研究发现东戈壁斑岩钼矿的成矿岩体为黑云母二长花岗岩,主要由钠长石、钾长石、石英和黑云母组成,副矿物主要包括磷灰石、金红石、磷钇矿、独居石和锆石。成矿岩体具有较高的SiO2、Na2O、K2O含量和较低的TiO2、MgO以及CaO含量,微量元素显示出强烈的Eu、Ba、Sr、P和Ti的负异常。黑云母较高的Mg/Fe比值、全岩较低的Zr+Nb+Ce+Y含量、较高的(Na2O+K2O)/CaO比值、P2O5呈现SiO2负相关性、La与Rb呈现微弱的正相关性以及Y与Rb无负相关性的特点,以上发现说明成矿岩体为I型花岗岩。成矿岩体周围出露的基性岩石、岩体自身表现出的高Si、低Zr/Hf比值、低Nb/Ta比值、高Na2O+K2O/CaO比值、低FeO+MgO+TiO2/SiO2比值,以及磷灰石富MnO和高Mn/Na的特点说明成矿岩体为高分异的花岗岩。通过运用一系列矿物温压计,计算出成矿岩体结晶的压力介于1.2-1.8kbar之间,结晶的温度介于645-695℃。根据磷灰石的SO3含量,计算出与其平衡的熔体中SO3的含量介于8-68 ppm,依据此计算出形成东戈壁斑岩钼矿需要的岩浆体积为25-215km3,说明东戈壁斑岩钼矿具有较大的成矿岩体,中间岩浆房较大。利用Ti在石英中的扩散速率结合石英的Ti温度计,估算出东戈壁成矿岩体岩浆房的持续时间可达5000年,说明岩浆房具有较长的持续时间,有利于岩浆充分分离结晶。本次研究以东戈壁斑岩钼矿为例,说明成矿岩体具有较高浓度的Mo含量不是制约Mo矿床形成的主要因素,是否具有大型的岩浆房以及能否发生高程度的分离结晶是形成斑岩钼矿的主要因素。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 1 引言
  •   1.1 选题背景与研究目的
  •     1.1.1 钼矿资源现状
  •   1.2 斑岩钼矿研究现状
  •     1.2.1 世界大型斑岩钼矿研究现状:
  •     1.2.2 新疆东天山大型斑岩钼矿研究现状
  •     1.2.3 高分异花岗岩研究现状
  •   1.3 研究内容及思路
  •   1.4 完成工作量
  • 2 区域地质背景
  •   2.1 区域地层
  •     2.1.1 前寒武基底陆壳
  •     2.1.2 震旦系
  •     2.1.3 奥陶系
  •     2.1.4 志留系
  •     2.1.5 泥盆系
  •     2.1.6 石炭系地层
  •     2.1.7 二叠系
  •     2.1.8 新近系
  •   2.2 区域构造
  •     2.2.1 成矿动力学背景
  •     2.2.2 东天山区域构造
  •   2.3 区域岩浆岩
  •   2.4 区域矿产
  • 3 矿床地质特征
  •   3.1 矿区地层
  •   3.2 矿区构造
  •   3.3 矿区岩浆岩
  •     3.3.1 侵入岩
  •     3.3.2 岩脉群
  •     3.3.3 火山岩
  •   3.4 矿体特征
  •     3.4.1 东矿段
  •     3.4.2 西矿段
  • 4 样品分析测试方法
  •   4.1 实验样品采集与制备
  •   4.2 单矿物主量分析
  •   4.3 单矿物微量元素分析
  •   4.4 石英环带BSE-SEM-CL分析
  • 5 岩相学及地球化学特征
  •   5.1 岩相学特征
  •   5.2 矿物地球化学特征分析
  •   5.3 全岩地球化学特征分析
  •     5.3.1 全岩主量元素
  •     5.3.2 全岩微量元素
  • 6 东戈壁花岗斑岩岩石成因
  •   6.1 成矿岩体的岩石类型
  •   6.2 分离结晶作用
  •   6.3 高分异花岗岩
  •     6.3.1 磷灰石地球化学特征指示高分异岩浆
  •     6.3.2 微量元素特征指示高分异花岗岩
  •     6.3.3 岩石组合指示高分异花岗岩
  • 7 东戈壁花岗斑岩中矿物结晶物理化学条件
  •   7.1 压力
  •   7.2 温度
  •     7.2.1 黑云母Ti温度计
  •     7.2.2 锆石饱和温度计
  •     7.2.3 磷灰石饱和温度计
  •     7.2.4 石英Ti温度计
  •   7.3 熔体中挥发分的含量
  •   7.4 岩浆房的体积
  •   7.5 岩浆房持续时间
  •     7.5.1 亮度值与Ti含量关系的确定
  •     7.5.2 Ti在石英中的扩散率的确定
  •     7.5.3 Ti在石英中扩散时的温度的确定
  •     7.5.4 Ti在石英中扩散的时间
  • 8 高分异花岗斑岩与钼成矿的关系
  • 9 总结
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 张强

    导师: 张招崇,李厚民

    关键词: 东戈壁,斑岩钼矿,高分异花岗岩,岩浆房体积

    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,地质学,矿业工程

    单位: 中国地质大学(北京)

    分类号: P618.65;P588.1

    DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.001554

    总页数: 88

    文件大小: 7078K

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