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冈底斯中段纳如松多铅锌矿床成因研究

作　者: 孙骥
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: 成因隐爆作用斑岩型Pb-Zn矿床纳如松多冈底斯成矿带
分类号: P618.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

研究区地处中拉萨微陆块,冈底斯成矿带中段隆格尔-工布江达弧背断隆带南缘。该成矿带是多构造幕式叠加、多期次构造-岩浆活动并存、多阶段造弧增生作用以及与之相关的碰撞作用形成的一个复杂构造-岩浆岩带,成矿地质条件极其优越。国土大调查以来,冈底斯成矿带在矿产勘查评价方面取得了累累硕果。目前,在冈底斯厘定有Cu-Mo-Au和Pb-Zn-Ag两条多金属成矿带。一举成为我国国家级成矿带之一,成为我国重要的战略资源储备与接替基地。已有众多学者对冈底斯南部Cu-Mo-Au矿带进行了较为深入的研究,认为成矿作用主要中新世以来；而对北侧Pb-Zn-Ag成矿带的研究明显较薄弱。论文选取冈底斯中段纳如松多斑岩型Pb-Zn矿床为主要研究对象,在对纳如松多Pb-Zn矿床详尽的野外地质调研和充分研究的基础上,结合前人已有研究成果和系统的室内分析研究与综合整理,对纳如松多Pb-Zn矿床东西矿段的成矿地质特征、成岩成矿地质年代学、岩浆岩岩石学、岩石地球化学、成矿过程等做了详细的对比研究,在此基础上构建了纳如松多Pb-Zn矿床的成矿模式。论文取得的主要成果和认识具体如下：1.纳如松多东西矿段地处相同的构造背景,斑岩形成年代与成矿时间上略有差异东西矿段整体处于新特提斯俯冲作用结束,印度-欧亚大陆碰撞开始的主碰撞造山环境。在西矿段与成矿有成生联系的斑岩形成于61.56～63.38Ma(锆石U-Pb),表明成矿作用可能发生于古新世早期。东矿段斑岩形成于58.54～60.36Ma(锆石U-Pb)；在东矿段成矿期蚀变绢云母Ar-Ar年龄57.81±0.66Ma相近,表明成矿时间发生在58.54～57.15Ma。二者印度-欧亚碰撞的起始时间(～65Ma)相耦合,表明与主碰撞期构造-岩浆热事件有关；冈底斯主碰撞期或许也是一个重要的成矿期。2.纳如松多东西矿段属不同类型成矿作用所形成西矿段属典型的热液交代钙质碳酸盐岩形成的矽卡岩型矿体,矿体严格受接触带构造控制,含矿地层属下拉组碳酸盐建造,矿体呈透镜状、层状、似层状,交代结构发育；东矿段属典型的斑岩型Pb-Zn矿床,东矿段受隐爆角砾岩筒控制,主要赋矿围岩为林子宗群典中组火山岩及古新世中期石英斑岩。隐爆作用是导致成矿金属元素沉淀、富集的主要因素；隐爆角砾岩筒是主要的控矿、赋矿构造；矿体在三维空间上呈南倾的直立筒状,角砾状、块状构造矿石是该区典型的矿石构造,划分有岩浆热液期、热液期两个主成矿期。东矿段与成矿关系密切的有蚀变有角烁岩及围岩本身发生的硅化、钾化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化等中高温蚀变,碳酸盐化、高岭土化属成矿作用晚期的低温热液蚀变。3.相似的岩石类型、相同的岩浆源区,差异性温压条件,导致差异性岩石化学特征两套斑岩个有相同的斑晶和基质矿物,但岩石化学特征有明显差异。西矿段斑岩属中·钾-高钾强过铝质钙碱性岩石系列,斑岩的高Rb/Ba、高Rb/Sr比值、高Al2O3/(Mg+FeO*)比值以及低CaO/(Mg+FeO*)比值,显示原岩富粘土源特征。稀土配分模式呈右倾型,强Eu负异常,δEu变化在.0.14～0.23,无Ce异常,稀土元素总量平均值为149.14×10-6,LREE/HREE变化为3.08～4.81(平均4.37),(La/Yb)N变化2.60～3.82(平均3.45)：微量元素比值蛛网图上相对富集强不相容元素Rb、Th、U,而相对亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P的特点。东矿段斑岩钾玄岩系,也具有强过铝质钙碱性特征,表现出更富SiO2、富K2O+Na2O,同时具有列高的K2O/Na2O比值。东矿斑岩较低Rb/Ba、低Rb/Sr比值、高Al2O3/(Mg+FeO*)比值以及高CaO/(Mg+FeO*)比值,表现出贫粘土的硬砂岩起源的特征。衡土模分模式呈右倾型，稀土元素总量平均值为199.68×10-6,LREE/HREE变化为4.63～9.57(平均6.44),(La/Yb)N变化16.42～30.59(平均21.22),无Ce异常,而呈现弱-中等的Eu负异常,δEu变化在0.30～0.77；微量元素比值蛛网图上相对富集型不相容元素Rb、Th、U,而相对亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P的特点。两套斑岩Nb/Ta和Zr/Hf比值均接近于全硅酸盐地壳,而Rb/Sr比值远远高于全硅酸盐地壳的平均值。这些特征表明,斑岩岩浆起源于祟壳岩石。斑岩、火山岩具有印度大陆北缘大陆地壳相一致的Sr-Nd-Pb同位素组成。斑岩岩浆源区均属念青唐古拉岩群变质沉积岩(副片麻岩)。斑岩Sr-Nd-Pb同位素,略微向雅鲁藏布江蛇绿岩代表的亲特提斯洋型端元“漂移”,暗示有亲特捉斯洋型端元的亏损幔源物质的加入。岩浆源于在印度-欧亚碰撞开始初期(～65Ma),新特提斯洋壳部分熔融形成的高温玄武质岩浆底侵至念青唐古拉岩群为基底的陆壳之下,持续的增温,导致在无水条件下自云母脱水部分熔融(20-35km)。研究区闪长岩(锆石U-Pb年龄64.17±0.3Ma)与典中组火山岩中的玄武安山岩、安山岩可能属基性岩浆与长英质岩浆混合的产物；斑岩与典中组流纹岩、长英质火山碎屑是酸性岩浆单元的产物。酸性岩浆最终沿着印度-欧亚碰撞过程中形成的东西向逆冲断层上侵。4.成矿元素与硫均源于斑岩岩浆体系东西矿段斑岩的δ34S远远高于其硫化物δ34S。这种差异可能岩浆起源以及后期岩浆体系H2S脱气作用有关。H2S脱气过程中,不仅可以使岩浆体系δ34S增高,还可以在岩浆体系中携带出更多的成矿物质。东西矿段具有相同的硫化物具有一致的总δ34S,矿石与斑岩具有一致的Pb同位素组成,均表明成矿物质与硫主要来源于矿区斑岩。5.东西矿段都存在岩浆-大气流体的相互作用西矿段方铅矿、闪锌矿、矿石以及灰岩配分模式也极为相似,但不同于斑岩特征,其显示有明显的Ce负异常和Eu负异常,表现出灰岩一致性特征。东矿段方铅矿、闪锌矿以及矿石稀土元素配分模式与斑岩体极为相似,只呈现出Eu负异常,而无Ce异常。东矿段反映出更多的岩浆流体的特质,岩浆流体改造强度不明显；而西矿段呈现出明显的沉积改造流体的特征。

全文目录

作者简介  7-8
摘要  8-10
ABSTRACT  10-16
第一章前言  16-27
  §1.1 选题来源、目的和意义  16
  §1.2 研究区概况  16-18
  §1.3 研究现状及存在的问题  18-24
    1.3.1 全球Pb-Zn矿床研究现状  18-22
    1.3.2 冈底斯Pb-Zn矿研究现状  22-23
    1.3.3 纳如松多矿床研究现状  23-24
    1.3.4 存在的主要问题  24
  §1.4 研究内容与技术路线  24-26
    1.4.1 研究内容  24-25
    1.4.2 技术路线  25-26
  §1.5 主要工作量与主要进展  26-27
    1.5.1 主要工作量  26
    1.5.2 主要进展  26-27
第二章区域地质背景  27-42
  §2.1 大地构造位置  27-30
  §2.2 区域地层  30-32
    2.2.1 地层区划  30
    2.2.2 地层特征  30-32
  §2.3 区域构造  32-33
    2.3.1 东西(近东西)向  32
    2.3.2 北东、北西向  32-33
    2.3.3 南北向  33
  §2.4 区域岩浆岩  33-35
    2.4.1 侵入岩  33-35
    2.4.2 火山岩  35
  §2.5 区域地球物理  35-36
    2.5.1 区域重力场  35
    2.5.2 区域航磁  35-36
  §2.6 区域地球化学  36-37
    2.6.1 地球化学景观  36
    2.6.2 水系沉积物异常  36-37
  §2.7 区域矿产概况  37-42
    2.7.1 冈底斯带主要矿产  37
    2.7.2 冈底斯带构造演化  37-39
    2.7.3 主要成矿期与矿床类型  39-42
第三章矿床地质特征  42-65
  §3.1 矿区地层  42-47
    3.1.1 上古生界  42-46
    3.1.2 新生界  46-47
  §3.2 矿区构造  47-51
    3.2.1 东西向(近东西向)断裂  47-49
    3.2.2 北东向及北西向断裂  49-50
    3.2.3 南北向断裂  50-51
    3.2.4 裂隙构造  51
  §3.3 矿区岩浆岩  51-55
    3.3.1 空间分布  51-52
    3.3.2 岩石学特征  52-55
  §3.4 矿体特征  55-60
    3.4.1 东矿段  55-59
    3.4.2 西矿段  59-60
  §3.6 矿石学特征  60-62
    3.6.1 矿石类型  60-61
    3.6.2 矿物组成  61-62
    3.6.3 矿石组构  62
    3.6.4 矿物生成顺序  62
  §3.7 围岩蚀变及成矿期次  62-64
    3.7.1 蚀变矿物与空间分布特征  63
    3.7.2 成矿期(阶段)  63-64
  §3.8 矿化类型及其空间组合  64-65
第四章矿床地球化学特征  65-84
  §4.1 锆石U-Pb年代学  65-70
    4.1.1 分析方法  65
    4.1.2 分析结果  65-70
    4.1.3 小结  70
  §4.2 岩石地球化学  70-79
    4.2.1 岩石化学  70-73
    4.2.2 稀土元素  73-77
    4.2.3 微量元素  77-79
  §4.3 矿床同位素特征  79-84
    4.3.1 岩浆岩Sr-Nd同位素  79-81
    4.3.2 岩浆岩与矿石Pb同位素  81-82
    4.3.3 氧-硫同位素  82-83
    4.3.4 小结  83-84
第五章矿床成因探讨  84-93
  §5.1 成矿动力学背景  84-85
  §5.2 成岩成矿的物质源区  85-89
    5.2.1 岩浆源区与构造环境  85-86
    5.2.2 岩石成因与化学印记  86-88
    5.2.3 成矿物质与流体  88-89
  §5.3 成矿过程与成矿模式  89-93
第六章结束语  93-95
  §6.1 结论  93-94
  §6.2 存在问题  94-95
致谢  95-96
参考文献  96-106
图版Ⅰ  106-110
图版Ⅱ  110

冈底斯中段纳如松多铅锌矿床成因研究

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