滇西北红山—红牛铜矿成岩成矿作用

发布时间：2018-03-08 19:17

本文选题：成矿流体　切入点：成矿物质　出处：《中国地质大学(北京)》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：滇西北红山-红牛矽卡岩铜矿是义敦岛弧已知的最大矽卡岩矿床,分为红山和红牛两个矿区,探明铜资源储量分别为80 Mt和50 Mt。详细讨论成岩成矿作用机制,研究并构建成矿模型,将极大促进矿区乃至该岛弧带的找矿勘查工作。本文在详细野外调研的基础上,系统研究了矿区成矿侵入岩和成矿矿物学及化学成分和同位素特征,搞清了成矿流体成分及形成条件,探讨了物质来源和成岩作用背景。矿区和成矿有关的岩体为呈岩珠状侵入到大理岩中的石英二长斑岩。岩石发生强烈蚀变呈灰白色,金属矿物黄铜矿变成蓝色的孔雀石。本文主要研究了其岩石学、地球化学、矿物学、锆石年代学、锆石Lu-Hf同位素和Sr-Nd同位素特征。石英二长斑岩侵入年龄为78.8-80.7Ma,和矿区矽卡岩矿体中辉钼矿Re-Os年龄78.3 Ma一致。岩石A/CNK(0.64-0.94),K2O/Na2O1,轻重稀土分异明显([La/Yb]N=18.05-47.67),微弱的Eu负异常([Eu/Eu*]=0.6-0.87),较高的Sr含量(260.28ppm~688.97ppm),以及较低的Y(8.88ppm~18.86ppm)和Mg O(0.42%~1.35%),具有明显的埃达克属性,是碰撞后加厚地壳部分熔融的产物。红山-红牛铜矿区有矽卡岩矿体大小20余个,多为层状、似层状、脉状及透镜状,近于平行展布,矿石构造主要为块状构造、浸染状构造和斑点状构造。矽卡岩矿体金属矿物以黄铜矿为主,其次为黄铁矿、磁黄铁矿等,另有少量辉钼矿不均匀分布。脉石矿物以透辉石、透闪石、方解石、钾长石等为主,其次为石英、方柱石;还有少量帘石、绿泥石、硅灰石、符山石、钙铝榴石、绢云母、黑云母、白钛石、金红石、榍石、萤石等。次生矿物为少量有孔雀石、蓝铜矿、褐铁矿等。本文应用电子探针技术详细研究矿区主要矿物黄铜矿、黄铁矿、石榴石和辉石的化学特征。矽卡岩矿物石榴石为钙铝-钙铁榴石系列,早期主要为钙铁榴石,晚期偏向钙铝榴石,且石榴石发育明显的生长环带。矿区辉石主要为透辉石-次透辉石系列,辉石富Mg为近岩体的高温端。矿区黄铜矿都比较纯净,只含有少量的Co、Ni、Se,从早到晚变化并不明显,指示了Cu单一的物源。黄铁矿Fe(59.87%-60.72%),S(38.31%-39.31%),成分和理论值差别较大为强烈的富Fe亏S型,Co/Ni1,为高温岩浆的特征。研究了矿区石英二长斑岩和主要硫化物S-Pb同位素特征,石榴石H-O和方解石C-O同位素特征。石榴石δ18O在6‰-8.5‰之间,氢同位素组成(δ18D:-93.1‰~-149‰)。方解石δ13CPDB有较小的变化范围(-2.7‰-2.5‰),而δ18OSMOW变化范围较大(11.4‰-23.4‰),主要来自碳酸盐岩的溶解和脱碳酸盐化作用,也有可能是岩浆岩源演化后期的结果,但是基本上没有沉积有机物的参与,以HCO-+Ca2+沉淀产生,流体以岩浆流体为主此时热液中CO2含量较少。矿区不同硫化物S同位素变化范围都不大,富集重S在2.7‰~6.2‰,相对于硫化物,石英二长斑岩更富集重的S同位素,在4.7‰~7.8‰,为单一壳源S的特征。Pb同位素,处在下地壳、上地壳和造山带Pb的重叠范围内,为造山带下地壳为主的Pb源混有少量的上地壳Pb,较小的变化范围暗示了存在明显的均一的同化混染作用。石英二长斑岩Cu同位素值变化范围较小,在0‰左右,为斑岩的原生带,指示斑岩向下仍有较好的找矿前景。δ65Cu值向边部矽卡岩带有变小的趋势。矿区黄铜矿δ65Cu同位素在四个不同的标高并没有表现出明显的差别,较早沉淀的富硫化物型中的黄铜矿和富矽卡岩型中的黄铜矿δ65Cu值差别不大,但是后期富角岩中的黄铜矿明显富集重同位素。和斑岩中黄铜矿一样,流体后期富集重Cu同位素,而在矽卡岩矿体中Cu同位素并不存在和斑岩相似的明显分带性。晚三叠纪后,甘孜-理塘缝合带和中咱板块进入碰撞造山阶段造成地壳加厚,加厚的古老地壳向下凸入软流圈地幔形成对流不稳定而导致加厚地壳熔融。随着岩浆侵位,压力温度降低,岩浆熔体分离出含有成矿物质的成矿流体。流体和围岩发生交代作用形成矽卡岩。
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【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P618.41

【参考文献】