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马脑壳金矿床热液矿物微量元素和同位素地球化学特征

作　者: 陈实识
导　师: 张成江
学　校: 成都理工大学
专　业: 地球化学
关键词: 马脑壳金矿床微量元素和稀土元素地球化学碳氧同位素热液矿物
分类号: P618.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

马脑壳金矿自1989年发现以来，已经成为我国研究程度最高的微细浸染型金矿床之一，同时由于马脑壳金矿位于川西北地区“阿坝地块”东缘，“阿坝地块”周边是川西北地区金矿资源富集区，在马脑壳矿床毗邻地区又发现一批新的同类型金矿床，显示出该区具有巨大的金矿找矿潜力。近二十年里，马脑壳金矿床以其独特的地质特征吸引了众多来自生产单位科研机构和高等院校的地质工作者前往开展各种地质研究，应用经典的层控矿床成矿理论，结合马脑壳实际地质、矿床特征，提出了许多矿床成因模式。前人研究早期认为该矿床和岩浆岩关系不甚密切，甚至也有人提出和岩浆岩无关，仅于赋矿地层有关的观点，局限了地质工作者的思维，使得找矿工作仅仅关注与地层，进行“沿层找矿”。故提高理论研究水平方法，运用微量元素地球化学和稀土元素地球化学方法研究矿床成矿流体来源，加强岩浆作用对成矿的影响和对成矿机理的认识，对未来指导在马脑壳金矿进行深部找矿和在同区域寻找其他微细浸染型金矿床具有深远的实际意义。本论文拟通过对不同类型载金硫化物矿物，以及与金矿化密切共生的方解石、石英等矿物的微量元素，稀土元素地球化学特征以及方解石的C-O同位素组成进行对比研究，进一步研究成矿热液流体的来源及其演化过程，以期建立马脑壳金矿成矿模型。方解石和石英微量元素和稀土元素总量差别较大，但是配分模式图较为相近。石英的正铕异常表明其形成于相对氧化的环境，而方解石的负铕异常表明其形成于相对还原的环境。现初步认为细脉、相互穿插的石英和方解石脉与成矿有密切关系。石英和方解石的微量元素、稀土元素地球化学特征反映矿床经历多个成矿期，形成石英的流体主要来源于上地壳，方解石的形成和深部流体有密切关系。因此，微量元素、稀土元素地球化学特征反映出深部来源是成矿流体的物质来源之一。结合方解石C-O同位素分析，深部流体对这些样品中方解石的碳源有贡献，方解石的形成明显受到深部热液的影响，较低的δ13C和δ18O值（-2.62‰～3.51‰和9.50‰～20.04‰）应该是由来自深部的高温流体对沉积岩发生了溶解和混染作用，所以使得这批方解石同时具备较低且稳定的δ13C值和富集重稀土的特征。同时，结合前人H-O同位素研究成果，较高的δDH2O值表明成矿流体为一种同时具有岩浆流体成分和大气降水成分的混合流体。结合本次黄铁矿分析Co/Ni比值（0.27~0.52）和对比前人针对围岩地层进行的微量元素分析，载金矿物黄铁矿的稀土元素和微量元素特征与围岩地层非常相似，具有继承性，故黄铁矿的物源应该来自地层。通过分析马脑壳金矿床的物源和热液特征，认为马脑壳金矿床为一微细浸染型金矿床，但是深部热液在成矿作用中起到重要的作用，成矿过程和深部浅部热液混合作用有密切关系，鉴于岩浆活动不仅起到热源的作用，而且还提供热液流体物质来源，故在今后的工作中，应对中酸性岩浆岩脉给予足够重视。同时出现细脉石英和方解石共生的部位，特别是石英和方解石交叉切错的界面，是今后找矿的重要标志。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-15
  1.1 选题依据  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 研究思路和方法  13-15
第2章区域成矿地质背景  15-22
  2.1 研究区大地构造位置  15
  2.2 区域构造背景  15-17
  2.3 区域沉积建造  17-18
    2.3.1 出露基底含金建造  17-18
    2.3.2 沉积盖层特征  18
  2.4 区域岩浆活动  18
  2.5 区域变质作用  18-19
  2.6 区域地球物理特征  19-20
    2.6.1 布格重力异常特征  19
    2.6.2 航磁异常特征  19-20
  2.7 区域地球化学特征  20
  2.8 区域矿产特征  20-22
第3章矿床地质特征  22-34
  3.1 赋矿岩系  22-24
    3.1.1 赋矿层位及矿化构造岩带特征  22-23
    3.1.2 矿化特征  23-24
  3.2 岩石特征  24-25
    3.2.1 岩石学特征  24-25
    3.2.2 岩石化学特征  25
    3.2.3 含矿岩石特征  25
  3.3 构造  25-26
  3.4 岩浆岩  26
  3.5 变质作用  26
  3.6 矿体特征  26-29
  3.7 矿石特征  29-32
    3.7.1 矿石的矿物组分  29
    3.7.2 矿石的化学成分  29-31
    3.7.3 矿石结构、构造  31
    3.7.4 矿石类型  31-32
  3.8 围岩蚀变  32-34
第4章样品采集和实验分析方法  34-37
  4.1 样品采集方法  34-35
  4.2 样品分析方法  35-37
    4.2.1 ICP-MS 分析法  35-36
    4.2.2 碳氧同位素比值 MAT-253 测试法  36-37
第5章石英微量元素地球化学  37-48
  5.1 石英的微量元素地球化学特征  37-45
  5.2 石英稀土元素地球化学特征  45-48
第6章方解石微量元素和碳氧同位素特征  48-65
  6.1 方解石微量元素特征  48-53
  6.2 方解石稀土元素特征  53-61
  6.3 碳氧同位素特征  61-65
    6.3.1 方法原理  61
    6.3.2 碳酸盐矿物沉积环境  61-62
    6.3.3 碳氧同位素特征对矿床成因的启示  62-65
第7章硫化物矿物的微量元素和稀土元素特征  65-70
  7.1 测试方法和原理  65-66
  7.2 黄铁矿的微量元素特征和指示意义  66-67
  7.3 黄铁矿稀土元素特征和指示意义  67-70
第8章成矿模式探讨  70-74
  8.1 马脑壳金矿床的物源  70-71
  8.2 马脑壳金矿床的热液成矿机制和成矿模式  71-74
结论  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-79
攻读学位期间取得学术成果  79

马脑壳金矿床热液矿物微量元素和同位素地球化学特征

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