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西藏则学地区林子宗群火山岩岩石成因及其与成矿关系的研究

作　者: 张小强
导　师: 魏启荣
学　校: 中国地质大学
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 林子宗群火山岩岩石地球化学构造环境及岩石成因成矿西藏则学
分类号: P588.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

古近纪林子宗群火山岩广泛分布于冈底斯构造-岩浆带中,被认为代表了雅鲁藏布新特提斯洋俯冲消亡到印度-亚洲大陆碰撞过程的产物。该套火山岩是铅锌铜多金属矿的重要赋矿层位。前人研究多集中在冈底斯构造-岩浆带南部,中北部林子宗群火山岩关注甚少。西藏则学地区处于冈底斯构造-岩浆岩带中部,位于冈底斯银铅锌多金属成矿带,属于隆格尔-念青唐古拉Pb、Zn、Ag、Fe、Cu成矿亚带之西段。。本论文在对研究区林子宗群火山岩详细野外地质调查的基础上,结合前人资料,开展了系统的分析研究工作,确定了研究区林子宗群火山岩的岩石类型,获得了典中组和年波组火山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄,基本厘定了林子宗群火山岩的形成时代。在分析其岩石地球化学特征基础上,讨论了其形成的构造环境和岩石成因,初步探讨了林子宗群火山岩对铅锌多金属矿的约束。本文研究取得的主要成果和认识如下：研究区出露的林子宗群火山岩比较完整,其中,典中组分布在研究区则许幅西南角和普当幅南部,出露面积约25km2；年波组是林子宗群火山岩在研究区内分布最广的岩系,主要分布在则许幅西南部,普当幅南部,娘热幅西南、东南角,出露面积约176km2；帕那组仅在研究区仁堆幅西北角、东北角及娘热幅东北角、东部地区,出露面积约20.Okmm2。林子宗群火山岩岩石类型多样,典中组火山岩主要为英安岩、蚀变英安岩、安山岩、辉石安山岩、蚀变安山岩、英安质玻屑晶屑凝灰岩、英安质晶屑岩屑凝灰岩、安山质晶屑玻屑凝灰岩；年波组火山岩主要为蚀变安山岩、粗面安山岩、辉石安山岩、粗面岩、英安岩、含角砾英安质岩屑晶屑凝灰岩、英安安山质火山角砾岩、蚀变安山质晶屑凝灰岩、流纹岩、火山角砾岩；帕那组火山岩主要为流纹岩、英安岩、流纹质熔火山角砾岩屑凝灰岩、安山质晶屑凝灰岩夹少量的火山集块岩。典中组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄为62.90±4.7-63.78±0.46Ma,表明其形成于古近纪古新世(E1)；年波组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄为52.5±2.7-56.18±0.60Ma,表明其形成于古近纪始新世(E2)。帕那组黑云母安山岩全岩K-Ar年龄为47.86±8.8Ma,表明其形成于始新世中晚期(E2)。在主量元素上典中组Si02含量介于51.88%-74.60%,ALK介于5.73%-9.88%；年波组Si02含量介于50.48%-68.74%,ALK介于4.38%-8.45%；帕那组Si02含量介于75.63%～76.71%,ALK介于7.45%～8.14%；林子宗群火山岩总体显示为一套偏铝质-过铝质的中钾钙碱性-高钾钙碱性系列的火山岩,岩石主要为钾质组合(大部分K2O>Na2O),并有少量钾玄岩。典中组火山岩稀土配分曲线表现为轻稀土富集的右倾平滑配分型式[(La/Yb)N=6.68～15.94],具有中等程度的负Eu异常(δEu=0.50～1.01,平均0.68),基本无Ce异常(δCe=0.96-1.05,平均0.99)；微量元素显示出大离子亲石元素Rb、K和放谢性元素Th、U的富集,不同程度的亏损Nb、Ta、P、Ti等元素的特点。年波组稀土配分曲线表现为轻稀上富集的右倾平滑配分型式(La/Yb)N=6.89～14.29],重稀土配分曲线接近水平,具有中等程度的负Eu异常(δEu=0..35-0.87,平均0.69),基本无Ce异常(δCe=0.61-1.09,平均为0.92)；微量元素表现出大离子亲石元素Rb、K和放射性元素Th、U的富集,不同程度的亏损Nb、Ta、P、Ti等元素的特点。帕那组稀土配分曲线表现为轻稀土富集的右倾平滑配分型式[(La/Yb)N=6.59～8.62],,具有强烈的负Eu异常(δEu=0.20-0.21,平均0.21),基本无Ce异常(δCe=0.99-1.00，平均为0.99)；微量元素呈现出大离子亲石元素Rb、K和放射性元素Th、U的富集,不同程度的亏损Nb、Ta、P、Ti和Ba等元索的特点。研究区林子宗群年波组火山岩的Sr-Nd同位素组成,显示出高86Sr/87Sr比值(介于0.706084-0.710826之间,平均0.70834)、低的143Nd/144Nd比值((介于0.512148-0.512517之间,平均为0.512331),eNd(t)变化于-9.0～-1.8,208Pb/204Pb、207Pb/204Pb、206Pb/204Pb的平均比值分别为39.0545、15.6928、18.6057。年波组火山岩的源区与EMII型富集地幔密切相关,且存在地幔岩浆与地壳物质的相互作用；岩石的形成经历了洋壳消减俯冲至陆陆碰撞的过程。与林周盆地年波组火山岩对比研究,发现研究区年波组火山岩受冈底斯陆壳基底影响更为明显。林子宗群火山岩早期的典中组显示多为弧火山岩的特点,期年波组则显示陆缘弧环境、碰撞环境及板内的多重特征,而晚期帕那组显示大陆碰撞、板内的环境特征。因此,林子宗群火山岩为火山弧型向同碰撞-碰撞后及板内环境过渡过程中产生的火岩。林子宗群火山岩典中组岩浆源区为交代富集的弧型楔形地幔,年波组相对典中组而言,受冈底斯基底影响更为强烈,即有一定程度的地壳物质的加入,在岩浆房发生源区混介：帕那组的岩浆源区地壳物质更多,楔形地幔岩浆与壳源岩浆的均一混合。西藏则学地区林子宗群火山岩是一种重要的赋矿地层。一方面,有究整火山机构发育的年波组火山岩中发现许多铅锌矿化,这些火山机构为不仅为成矿提供了所需要的热源而且提供了良好的热液通道,有利于寻找纳如松多式火山隐爆角砾岩型铅锌矿；在NW构造十分发育的林子宗群火山岩分布区也发现诸多铅锌矿化,此构造为成矿物质的沉淀提供了足够的空间,有利于寻找德新和仁堆热液脉型铅锌矿；典中组火山岩与下拉组碳酸盐接触带附近发现大量的热液交代型铅锌矿化。另一方面,林子宗群火山岩出露区域，地球化学异常套合性非常好,成矿指示元素Pb、Zn、Ag元素均具有明显的三级浓度分带，较高的峰值。结合区域地质成矿特征,综合分析研究区地质及地球化学异常找矿信息,笔者认为西藏则学地区林子宗群火山岩有良好的找矿潜力,是寻找火山隐爆角砾岩型、热液交代型和热液脉型铅锌多金属矿的有利地段。这为冈底斯银铅锌多金属成矿带的进一步深入的研究提供了新的依据及思路。

全文目录

作者简介  7-8
摘要  8-10
ABSTRACT  10-16
第一章绪论  16-25
  §1.1 选题来源、目的及意义  16
    1.1.1 选题来源  16
    1.1.2 研究目的及意义  16
  §1.2 自然地理位置及交通经济概况  16-17
    1.2.1 交通位置  16
    1.2.2 自然经济地理概况  16-17
  §1.3 国内外研究现状及存在问题  17-23
    1.3.1 青藏高原新生代火山岩研究现状  17-19
    1.3.2 林子宗群火山岩的研究现状  19-23
    1.3.3 存在的问题  23
  §1.4 研究目标、内容及方法  23-24
    1.4.1 研究目标  23
    1.4.2 研究内容  23
    1.4.3 研究方法及技术路线  23-24
  §1.5 主要工作量  24-25
第二章区域地质特征  25-35
  §2.1 大地构造位置及演化  25-26
    2.1.1 大地构造位置  25
    2.1.2 构造演化  25-26
  §2.2 区域地层  26-28
  §2.3 区域构造  28
  §2.4 区域岩浆岩  28-30
    2.4.1 侵入岩  28-30
    2.4.2 火山岩  30
  §2.5 区域地球化学  30-32
    2.5.1 地球化学背景特征  30-31
    2.5.2 地球化学异常特征  31-32
  §2.6 区域地球物理  32-33
    2.6.1 区域重力特征  32
    2.6.2 区域航磁特征  32-33
  §2.7 区域矿产  33-35
第三章研究区地质特征  35-48
  §3.1 地层  35-39
    3.1.1 上古生界  35-38
    3.1.2 新生界  38-39
  §3.2 构造  39-43
    3.2.1 断裂构造  40-42
    3.2.2 褶皱构造  42-43
  §3.3 岩浆岩  43-47
    3.3.1 侵入岩  43-46
    3.3.2 火山岩  46-47
  §3.4 地球化学特征  47-48
第四章林子宗群火山岩地质特征  48-60
  §4.1 林子宗群火山岩空间分布  48-50
    4.1.1 典中组火山岩空间分布  48-49
    4.1.2 年波组火山岩空间分布  49-50
    4.1.3 帕那组火山岩空间分布  50
  §4.2 林子宗群火岩岩石学特征  50-55
    4.2.1 典中组火山岩岩石学特征  51-53
    4.2.2 年波组火山岩岩石学特征  53-54
    4.2.3 帕那组火山岩岩石学特征  54-55
  §4.3 林子宗群火山岩锆石U-Pb定年  55-60
    4.3.1 制靶成分析方法  55-56
    4.3.2 锆石特征  56-58
    4.3.3 分析结果  58-60
第五章火山岩岩石地球化学特征  60-78
  §5.1 主量元素地球化学特征  60-65
    5.1.1 火山岩分类命名及系列  60-65
    5.1.2 碱度与铝饱和度特征  65
  §5.2 稀土元素地球化学特征  65-72
  §5.3 微量元素地球化学特征  72-74
  §5.4 Sr-Nd-Pb 同位素地球化学特征  74-78
第六章火山岩岩石成因与构造环境分析  78-84
  §6.1 林子宗群火山岩构造环境  78-79
  §6.2 林子宗群火山岩岩石成因  79-84
    6.2.1 火山岩源区特征  79-81
    6.2.2 火山岩岩浆分异与演化  81-82
    6.2.3 火山岩岩石成因  82-84
第七章火山岩与成矿关系的讨论  84-93
  §7.1 火山岩与铅锌矿的时空关系  84-86
  §7.2 地球化学异常特征  86-91
  §7.3 林子宗群火山岩对成矿的约束  91-93
第八章结束语  93-95
  §8.1 结论  93-94
  §8.2 存在的问题  94-95
致谢  95-96
参考文献  96-104
图版说明  104-112
  图版Ⅰ  105-106
  图版Ⅱ  106-107
  图版Ⅲ  107-108
  图版Ⅳ  108-109
  图版Ⅴ  109-110
  图版Ⅵ  110-111
  图版Ⅶ  111-112
附表  112-116
附图  116-118

西藏则学地区林子宗群火山岩岩石成因及其与成矿关系的研究

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