胶东玲珑金矿田石英脉型与蚀变岩型矿体黄铁矿矿物学和地球化学的对比及对成因的指示

论文摘要

胶东地区是我国重要的金矿集区,黄金储量超过4000t,主要包括石英脉型和蚀变岩型两类矿床。前人对胶东地区金矿床的矿床地质特征、稳定同位素组成、流体包裹体和成矿年代学开展了大量的工作,但目前对金的赋存状态、成矿物质和成矿流体来源等问题仍然存在较大的争议。本论文以同时具有石英脉型与蚀变岩型矿体的玲珑金矿田为研究对象,利用原位分析技术对比两类矿化的成矿物质的来源和金的富集机制,加深对胶东地区金矿床成因的认识,为区域找矿工作提供理论指导。玲珑金矿田位于招平断裂带北段,矿体均产于断裂下盘的玲珑花岗岩体内,蚀变岩型矿体受主断裂构造控制,而石英脉型矿体主要产于花岗岩体的次级断裂中。两种矿体的热液独居石U-Pb定年均集中在121122Ma。两种矿化的围岩蚀变相似,均主要发育硅化、绢云岩化和钾化,但是规模不同,蚀变岩型矿体有很宽的蚀变分带,而石英脉型则较窄。蚀变岩型矿体以厚大黄铁绢云岩化带为特征,成矿过程可以分为成矿早期的钾化阶段、主成矿期的石英黄铁绢云岩化阶段和石英多金属硫化物阶段、成矿晚期石英碳酸盐阶段。石英脉型矿体以发育厚度不等的石英硫化物脉为特征,可以分为钾化-绢云岩化阶段、乳白色石英阶段、石英黄铁矿阶段、石英多金属硫化物阶段和石英碳酸盐阶段。两种矿体具有相似的矿物组成,金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、自然金等。金主要以自然金、金银矿或银金矿等形式产在黄铁矿裂隙或者被黄铁矿包裹。根据成矿阶段、矿物共生关系和BSE图像特征,将石英脉型矿体中的黄铁矿划分为石英黄铁矿阶段的黄铁矿PyV-1、石英多金属硫化物阶段的黄铁矿PyV-2和交代成因的黄铁矿PyV-a,蚀变岩型矿体中的黄铁矿划分为石英黄铁绢云岩化阶段的黄铁矿PyD-1、石英多金属硫化物阶段的黄铁矿PyD-2和交代成因的黄铁矿PyD-a。PyV-1与PyD-1产出特征相似,均为自形-半自型粒状结构,与石英和绢云母共生,其他硫化物很少,BSE图像均一;PyV-2与PyD-2产出特征相似,均以细粒自形-半自形结构,与黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等多金属硫化物共生,BSE图像均一。交代成因的黄铁矿PyV-a与PyD-a产出特征相似,在手标本可见石英多金属硫化物阶段细脉穿插早阶段黄铁矿的现象,在显微镜和BSE图像下,交代成因黄铁矿具有多孔状、熔蚀状、包裹大量硫化物包裹体、BSE图像呈暗色等特征,反映了晚阶段流体交代再平衡的结构。激光剥蚀电感耦合等离子质谱（LA-ICP-MS）分析结果显示:两种矿体各个阶段的黄铁矿的晶格Au含量极低,89个测试点中Au含量平均值为0.189ppm,中位数为0.049ppm。两种矿化从早阶段到晚阶段黄铁矿中Au含量变化较小,Ni、Bi、Te、Ag、Zn、Cu、Sb和Pb含量均升高。交代成因的黄铁矿相对于原生黄铁矿的晶格Au含量降低,而Co、Ni、Bi、Te、Ag、Zn、Cu、Sb和Pb元素含量升高,说明后期流体使早阶段黄铁矿晶格中的Au发生活化,并带来了更多的其他金属元素。激光剥蚀多接收电感耦合等离子质谱（LA-MC-ICP-MS）黄铁矿硫-铅同位素分析结果显示:石英脉型与蚀变岩型金矿黄铁矿的硫同位素变化范围类似,主要范围是4.98.5‰,与胶东群、TTG岩系、粉子山群和伟晶岩脉中的黄铁矿均不同。石英脉型与蚀变岩型金矿黄铁矿的铅同位素类似,两者主要落在了花岗岩和中基性岩脉的重叠区,与胶东群、TTG岩系和粉子山群源区有较大差别。黄铁矿的硫-铅同位素结果指示黄铁矿的硫和铅可能主要来自于深源岩浆岩/岩浆房。通过SEM-CL和冷CL技术对两种矿体不同阶段石英进行研究,发现两种矿体均可见多个世代石英产出。早阶段石英在冷CL下主要呈蓝色、在SEM-CL下呈亮色,晚阶段石英在冷CL下主要呈暗红色,在SEM-CL下呈现暗色。SIMS原位氧同位素分析发现,两种矿化的石英氧同位素相似,计算石英脉型金矿的乳白色石英阶段的流体氧同位素值为7.3‰10.1‰,石英黄铁矿阶段的流体氧同位素值为3.2‰8.1‰,石英多金属硫化物阶段的流体氧同位素值为3.1‰12.9‰,蚀变岩型金矿的早阶段流体氧同位素值为3.28.9‰,晚阶段流体氧同位素值为-3.38.9‰.两类矿化大部分数据落在了岩浆水的范围,且晚阶段流体氧同位素均有所降低,反映了有大气水的混入。综上所述,玲珑金矿田的石英脉型与蚀变岩型矿床的黄铁矿矿物学和微量元素组成、成矿流体演化、黄铁矿硫-铅同位素均相似,反映了两者是相同成矿事件下同一流体演化的产物,矿化类型的差异是由于形成时的构造环境不同所致。结合前人研究成果,本论文认为胶东地区金矿床成因不同于典型造山型金矿,而是一种产于克拉通破坏和强烈伸展构造背景下,受古太平洋板片俯冲后撤影响,成矿物质和成矿流体均来自深部岩浆岩,沿郯庐断裂及次级断裂多次构造活动下流体快速上移形成的金矿床。

论文目录

作者简介

摘要

abstract

第一章绪论

1.1 选题来源、目的及意义

1.1.1 选题来源及研究目的

1.1.2 选题意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 胶东金矿集区研究历史、现状与问题

1.2.2 华北克拉通破坏作用

1.2.3 石英脉型矿体与蚀变岩型矿体的特征对比

1.2.4 黄铁矿地球化学研究现状

1.3 研究内容及方案

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究方案

1.4 论文完成工作量

第二章区域地质背景

2.1 华北克拉通地质演化

2.2 胶东地区地质背景

2.2.1 区域地层

2.2.2 区域构造

2.2.3 岩浆岩

2.2.4 区域矿产

第三章玲珑金矿田地质特征

3.1 矿田地质概况

3.1.1 矿田地层

3.1.2 矿田构造

3.1.3 矿田岩浆岩

3.2 蚀变岩型金矿床

3.2.1 矿体特征

3.2.2 矿石特征

3.2.3 围岩蚀变与成矿阶段划分

3.3 石英脉型金矿床

3.3.1 矿体特征

3.3.2 矿石特征

3.3.3 围岩蚀变

3.3.4 成矿阶段

第四章实验分析方法

4.1 扫描电镜结构分析

4.2 光学阴极发光

4.2.1 光学冷阴极发光

4.2.2 SEM阴极发光

4.3 黄铁矿LA-ICP-MS微区原位微量元素分析

4.4 黄铁矿原位微区硫-铅同位素分析

4.4.1 黄铁矿原位微区硫同位素分析

4.4.2 黄铁矿微区原位铅同位素分析

4.5 石英氧同位素

4.6 独居石U-Pb同位素定年

第五章黄铁矿矿物学及地球化学研究

5.1 样品采集与描述

5.1.1 样品采集原则

5.1.2 样品描述

5.2 黄铁矿类型及结构

5.2.1 蚀变岩型金矿黄铁矿的类型与结构

5.2.2 石英脉型金矿黄铁矿的类型与结构

5.2.3 潜在矿源层中黄铁矿特征

5.3 成矿期黄铁矿微量元素组成

5.3.1 蚀变岩型金矿体黄铁矿微量元素特征

5.3.2 石英脉型金矿各阶段黄铁矿微量元素特征

5.4 交代作用对黄铁矿微量元素改造作用

5.5 潜在矿源层黄铁矿微量元素组成

5.6 黄铁矿硫同位素组成

5.6.1 矿石黄铁矿硫同位素特征

5.6.2 潜在矿源层黄铁矿硫同位素特征

5.7 黄铁矿铅同位素特征

第六章石英原位氧同位素研究

6.1 石英矿物学研究

6.1.1 蚀变岩型金矿体石英矿物学

6.1.2 石英脉型金矿体石英矿物学

6.2 蚀变岩型金矿床石英氧同位素

6.3 石英脉型金矿床石英氧同位素

6.4 成矿流体演化特征

第七章成矿年代学

7.1 样品的描述

7.2 独居石U-Pb同位素分析结果

7.3 胶东地区金成矿作用时代

第八章矿床成因

8.1 成矿流体和成矿物质来源

8.1.1 黄铁矿微量元素及原位S-Pb同位素的指示

8.1.2 石英氧同位素的指示

8.2 石英脉型矿体与蚀变岩型矿体成因联系

8.3 金的富集机制

8.4 对矿床成因的指示

第九章主要认识及存在问题

9.1 主要认识及结论

9.2 存在问题和建议

致谢

参考文献

附表 1 玲珑金矿田及潜在矿源层微区原位微量元素组成（单位:ppm）

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 林祖苇

导师: 赵新福

关键词: 玲珑金矿田,石英脉型金矿,蚀变岩型金矿,矿物学,矿物原位地球化学

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: 国家重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项项目《华北克拉通成矿系统的深部过程与成矿机理》的子课题《华北东部巨量金来源,迁移与富集机理》(2016YFC0600104)

分类号: P618.51

DOI: 10.27492/d.cnki.gzdzu.2019.000154

总页数: 137

文件大小: 12449K

下载量: 144

胶东玲珑金矿田石英脉型与蚀变岩型矿体黄铁矿矿物学和地球化学的对比及对成因的指示

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢