青海省鄂拉山地区印支期岩浆演化及铜多金属成矿作用

论文摘要

青海鄂拉山地区位于东昆仑造山带的最东端,与西秦岭造山带西段相邻,北与南祁连山造山带接邻,是秦祁昆三大造山带的结合部,区内广泛出露的印支期岩浆岩严格受北北西向的大型走滑断裂（哇洪山—温泉断裂）控制。本次研究以收集资料、野外地质研究为基础,利用岩相学、岩石地球化学、矿床地球化学、同位素地球化学等研究手段剖析鄂拉山成矿带什多龙—赛什塘地区印支期构造岩浆演化过程和铜多金属矿成矿的关系,总结区域成矿规律,结合物化探信息开展潜力评价工作。鄂拉山地区岩浆岩分布具有北多南少的特征,大河坝以北地区最为发育,什多龙—鄂拉山口地区次之,铜峪沟—赛什塘地区最弱。鄂拉山口以北地区隶属东昆仑单元,岩体多呈北北西向展布,以南为苦海—赛什塘蛇绿混杂岩地区,则多为零星出露的单一岩体。岩性以花岗闪长岩、石英闪长岩为主,闪长岩和钾长花岗岩次之;火山岩大面积出露,以中酸性鄂拉山组陆相火山岩为主。通过锆石U-Pb定年确定了一批侵入岩和火山岩年龄（246 Ma216 Ma）,搜集了鄂拉山地区其他学者工作成果后统计发现该地区印支期岩浆作用时代跨度较大（252215 Ma）,年龄跨度约37 Ma,其中峰期年龄集中243 Ma和224 Ma,中三叠世至晚三叠世早期（230 Ma）岩浆活动相对减弱,空间上侵入岩具有“北老南新”的特点,火山岩则为“北新南老”。什多龙花岗闪长岩（242.6±1.9 Ma）为准铝质中—高钾钙碱性花岗岩,是由中元古代下地壳物质的部分熔融形成,同时有地幔成分的混入,显示岛弧岩浆的特征。鄂拉山口火山岩（246242 Ma）以安山质和流纹质陆相火山碎屑岩为主,属于准铝-过铝质高钾钙碱性岩石系列,主要形成于火山弧-碰撞环境之中,在局部伸展构造的背景下,由下地壳镁铁质岩石发生减压熔融形成。索拉沟钾长花岗岩（233.0±1.2 Ma）为弱过铝质高钾钙碱性高分异I型花岗岩,是后碰撞伸展环境中软流圈物质上涌诱发新生下地壳部分熔融形成的。虎达复式岩体（229224Ma）由闪长岩和含暗色包体的石英闪长岩组成,包体为压力卸载淬火后形成的同源堆晶体;闪长岩和石英闪长岩是由东昆仑造山带新生下地壳熔融形成的,后经过结晶分异形成的不同岩性。薄荷沁花岗闪长岩（219 Ma）是具有高La/Yb和Sr/Y比值的埃达克质岩。虎达、薄荷沁地区岩体与下地壳拆沉作用密切相关。鄂拉山地区在印支期经历了阿尼玛卿洋北向俯冲—碰撞转换阶段（243237 Ma）、同碰撞（237230 Ma）,后碰撞伸展（230215 Ma）三个阶段,与中央造山系印支期构造演化相一致。区内印支早期（243Ma左右）岩浆岩的形成与俯冲—碰撞的转换阶段的背景有关（如什多龙岩体、鄂拉山组火山岩）,而印支晚期（224Ma左右）花岗岩（虎达岩体为代表）形成于中央造山带在地壳加厚作用后岩石圈发生拆沉作用的地球动力学背景。鄂拉山地区主要矿床（点）有什多龙铅锌矿、索拉沟铜铅锌多金属矿、鄂拉山口铜多金属矿、赛什塘铜矿床、铜峪沟铜矿床、日龙沟锡多金属矿床等。矿床类型可大致划分为两类,一类为浅成的岩浆热液型铜铅锌矿如什多龙、赛什塘、鄂拉山口矿区,其深部可存在斑岩型矿化,另一类是产于砂岩、粉砂岩、变砂岩、层矽卡岩的沉积—变质改造铜多金属矿（索拉沟、铜峪沟矿区）。鄂拉山口铜多金属矿闪锌矿Rb-Sr时线年龄为246.6±2.6 Ma,黄铁矿Re-Os等时线年龄为239.9±4.9 Ma,均值年龄一致240.5±3.3 Ma,两种方法取得结果在误差范围内与含矿流纹斑岩年龄近（243.3±1.7 Ma）一致;铜峪沟矿区辉钼矿Re-Os年龄为213.5±2.7 Ma。结合相邻矿区的成矿年龄统计发现,鄂拉山地区在印支早晚两期（238 Ma、225 Ma）发生了大规模的热液多金属成矿事件可与祁漫塔格、东昆仑东段地区对比。印支期的岩浆活动为区内成矿提供重要的物源、热源和动力,与成矿直接相关主要为一批浅成岩或次火山岩如流纹斑岩、花岗斑岩、石英闪长玢岩等,形成了一系列的浅成的岩浆热液铜多金属矿床,深部存在有斑岩型矿化。在岩浆活动间歇期和后碰撞伸展阶段形成沉积—变质改造铜多金属矿。鄂拉山成矿带的成矿流体中C来源应该与岩浆作用密切相关,低温蚀变作用对于铅锌等成矿有重要贡献。H-O同位素显示成矿早期以岩浆水,后期有大气降水的加入,铜峪沟矿区有变质水的加入。硫同位素组成较为复杂,鄂拉山口以北的矿区的硫主要以岩浆硫为主,以南的铜峪沟—赛什塘矿田东部以岩浆硫来源为主,西边则以沉积硫为主,混有少量的变质硫。Pb同位素指示矿床形成与造山环境关系密切,成矿物质可能来源于的上地壳和地幔混合的俯冲Pb（与岩浆作用有关）。辉钼矿Re含量显示印支期早期成矿物质为壳幔混合源,晚期则以壳源为主。综合分析十一幅1:5万物化探数据后,共推断北西向、北东向两组网格状断裂构造,共计13条;推断高磁性体24个,多数为地表或深部隐伏岩体。圈定化探综合异常35处,三条异常带NW-NNW向呈串珠状排列的。主成矿元素在北东东向具有明显分带规律,自南西向北东具有Cu多金属向Au多金属交替变化的规律。结合上述成果和野外实际工作圈定了加木格尔南等四处找矿远景区。

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作者简历

摘要

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第一章绪论

1.1 选题来源与研究意义

1.1.1 选题来源

1.1.2 选题意义

1.2 选题的国内外研究现状及存在问题

1.2.1 秦祁昆结合部印支期造山过程及岩浆活动

1.2.2 鄂拉山地区多金属矿成矿作用研究进展

1.2.3 成矿年代学研究进展

1.2.4 存在问题

1.3 研究内容及思路

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究思路

1.4 研究手段及方法

1.5 完成的实物工作量

第二章区域地质背景

2.1 区域大地构造背景

2.1.1 大地构造位置

2.1.2 构造单元划分

2.2 区域地层

2.2.1 地层分区

2.2.2 元古宇

2.2.3 石炭—二叠系

2.2.4 三叠系

2.2.5 侏罗系

2.2.6 新—古近系

2.2.7 第四系

2.3 区域岩浆岩

2.3.1 侵入岩

2.3.2 火山岩

2.4 区域构造

2.4.1 断裂构造

2.4.2 褶皱构造

2.4.3 火山机构

2.5 区域矿产概况

第三章研究区成矿地质背景

3.1 研究区概况及岩体地质

3.1.1 什多龙—索拉沟地区

3.1.2 鄂拉山口地区

3.1.3 铜峪沟—赛什塘矿田

3.2 样品采集与锆石分析

3.2.1 锆石特征

3.2.2 同位素年代学分析结果

3.3 岩浆岩时空分布规律

3.3.1 晚古生代—中生代岩浆时间序列

3.3.2 侵入浆岩时空分布

3.3.3 火山岩时空分布

3.4 小结

第四章矿床类型与典型矿床

4.1 什多龙钼铅锌矿

4.1.1 矿区地质

4.1.2 矿床地质

4.1.3 成矿温压条件

4.1.4 矿床类型

4.2 索拉沟铜多金属矿床

4.2.1 矿区地质

4.2.2 矿床地质

4.2.3 成矿温压条件

4.2.4 矿床类型

4.3 鄂拉山口铜银铅锌矿床

4.3.1 矿区地质

4.3.2 矿床地质

4.3.3 成矿期次

4.3.4 成矿温压条件

4.3.5 矿床类型

4.4 铜峪沟铜矿

4.4.1 矿区地质

4.4.2 矿床地质

4.4.3 矿床类型

4.5 赛什塘铜矿

4.5.1 矿区地质

4.5.2 矿床地质

4.5.3 成矿温压条件

4.5.4 矿床类型

4.6 尕科合含铜银砷矿床

4.6.1 矿区地质

4.6.2 矿床地质

4.6.3 成矿温压条件

4.6.4 矿床类型

第五章印支期岩浆岩成因与成岩动力学

5.1 什多龙—索拉沟地区花岗岩

5.1.1 岩相学特征

5.1.2 全岩主、微量元素特征

5.1.3 锆石Hf同位素特征

5.1.4 岩石成因

5.1.5 构造环境判别

5.2 鄂拉山口火山岩

5.2.1 岩相学特征

5.2.2 全岩主、微量元素特征

5.2.3 全岩Sr-Nd-Pb同位素

5.2.4 锆石Hf同位素

5.2.5 岩石成因

5.2.6 构造环境判别

5.3 鄂拉山口地区花岗岩

5.3.1 岩相学特征

5.3.2 矿物化学

5.3.3 全岩主、微量元素特征

5.3.4 全岩Sr-Nd-Pb同位素

5.3.5 锆石Hf同位素

5.3.6 岩石类型判别

5.3.7 岩石成因

5.3.8 构造环境判别

5.4 构造—岩浆演化

第六章构造岩浆与多金属成矿关系

6.1 成岩成矿年代学

6.1.1 样品采集与分析方法

6.1.2 成矿年代测试结果

6.1.3 鄂拉山地区成矿年代学序列

6.2 多金属成矿流体特征

6.2.1 C-O同位素

6.2.2 H-O同位素

6.3 成岩成矿物质来源

6.3.1 S同位素

6.3.2 Pb同位素

6.3.3 Sr同位素

6.3.4 辉钼矿Re含量

6.4 构造-成岩-成矿耦合关系

6.5 区域成矿模式

6.6 小结

第七章成矿规律与潜力评价

7.1 控矿因素分析

7.1.1 地层控矿因素

7.1.2 岩浆控矿因素

7.1.3 构造控矿因素

7.2 矿产共生及时空分布规律

7.2.1 在日沟—索拉沟—鄂拉山口成矿亚带

7.2.2 恰当—满丈岗—日干山成矿亚带

7.2.3 苦海—赛什塘—尕科合成矿亚带

7.3 潜力评价

7.3.1 1:5万磁异常特征

7.3.2 1:5万水系沉积物测量异常特征

7.4 远景区圈定及验证

第八章结论与建议

8.1 主要结论

8.2 创新点

8.3 存在的问题与建议

致谢

附录

附录1 岩石学相关分析测试方法

附录1.1 锆石LA-ICP-MS U-Pb定年

附录1.2 锆石LA-ICP-MS Hf同位素分析方法

附录1.3 全岩主、微量元素分析方法

附录1.4 矿物化学电子探针分析方法

附录1.5 全岩Sr-Nd-Pb同位素分析方法

附录2 矿床学稳定同位素测试方法

附录2.1 碳酸盐C-O同位素连续流分析测试方法

附录2.2 石英包裹体中H-O同位素测试分析方法

附录2.3 硫化物S-Pb同位素测试分析方法

附录3 岩石学相关分析测试测试方法

附录3.1 闪锌矿Rb-Sr同位素定年

附录3.2 黄铁矿Re-Os同位素定年

附录3.3 辉钼矿Re-Os同位素定年

附表

附表1

附表2

附表3-1

附表3-2

附表4

附表5-1

附表5-2

附表5-3

附表6

附表7-1

附表7-2

参考文献

文章来源

类型: 博士论文

作者: 周红智

导师: 魏俊浩

关键词: 鄂拉山,东昆仑,阿尼玛卿洋,铜多金属矿,印支期,潜力评价

来源: 中国地质大学

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: 中国地质大学

基金: 魏俊浩教授承担的2014年青海省地勘基金项目(第一批)《青海省鄂拉山口地区多金属矿成矿规律及找矿预测研究》,青地调勘【2014】22号

分类号: P618.2

DOI: 10.27492/d.cnki.gzdzu.2019.000233

总页数: 266

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