冀东峪耳崖金矿区闪长岩脉：时代与成因研究

发布时间：2019-04-16 12:21

【摘要】：冀东地区位于华北克拉通北缘,古生代时期受古亚洲构造域控制,中生代受滨太平洋构影响。冀东地区是我国金矿的主要产地之一,已发现的金矿床(点)近200处,与区内大面积分布的中生代中酸性侵入岩关系密切,因此,中生代中酸性侵入岩已成为研究金矿床形成时代、成因及地质找矿的良好窗口。位于河北省承德市宽城县境内的峪耳崖金矿床是冀东众多热液型金矿床的典型代表,其金矿主要赋存于峪耳崖花岗岩体内。峪耳崖花岗岩体的主要岩石类型为花岗岩和闪长岩,其中花岗岩呈岩基状侵入高于庄组地层中,闪长岩呈脉状侵入花岗岩和高于庄组地层内。前人研究表明峪耳崖金矿主要赋存于花岗岩中,可能与花岗岩形成有关,为此大多数学者将精力主要集中于花岗岩形成的时代及成因研究上,但近期我们野外调查发现矿区内分布的部分闪长岩脉中也赋存金矿,显示与金成矿具有一定的关系。研究区内闪长岩脉在以往的工作中并没有过深入研究,仅通过与花岗岩的接触关系判断其形成的时代,缺少精确的年代学数据的支持,地球化学数据的缺失也限制了对其成因的认识,而且与金成矿是否存在关系、与花岗岩是否具有成因的联系等并不是很清楚。基于此,本文通过对闪长岩脉岩石学、年代学和地球化学的详细研究,查明了岩石特征、确定了形成时代,限定了峪耳崖金成矿时代,探讨了岩石成因,揭示了其与金矿的关系,并讨论峪耳崖金矿区成岩成矿的地球动力学背景,这无疑对区域构造演化的研究及后续地质找矿提供了很大帮助。1.闪长岩岩石类型及形成时代峪耳崖金矿区闪长岩脉有黑云母石英闪长岩、黑云角闪闪长岩和角闪闪长岩3种主要类型,锆石U-Pb测年结果显示,侵位时间分别为163Ma、160 Ma和155Ma,表明闪长岩脉为晚侏罗世侵位。2.闪长岩脉地球化学特征元素地球化学特征显示,闪长岩脉SiO_2含量为51.99%-61.88%,Al2O3含量为12.83%-18.25%,Mg O含量为2.21%-6.70%,Ti O2含量为0.68%-1.11%,Ca O含量为3.28%-8.24%,TFe2O3含量为6.55%-9.79%,Na2O含量为3.06%-5.52%,K2O含量为1.95%-3.38%,Mg#值为37-64,岩石的全碱含量Na2O+K2O为5.07%-8.89%,Na2O/K2O比值为1.31-2.18,属于钠质型,高钾钙碱性系列;A/NK比值为1.37-2.26,A/CNK比值为0.73-0.96,属准铝质岩石。闪长岩脉稀土元素总量除一个样品较高为311.61×10-6之外,其他都介于126.95×10-6-175.23×10-6,含量较低,LREE/HREE=8.69-22.10,(La/Yb)N=9.17-39.35,轻重稀土分馏较明显,稀土配分曲线上显示轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾配分型式,几乎无Eu异常(δEu=0.95-1.08),说明未发生斜长石分离结晶作用。由原始地幔标准化蛛网图可以看出,富集大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr,相对富集Th、U,个别样品强烈富集Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti。Ba主要寄存于黑云母、钾长石中,Ba的富集说明并没有发生明显的黑云母和钾长石的分离作用。3.闪长岩脉的成因峪耳崖金矿区闪长岩脉具有较低SiO_2含量(51.99%-61.88%)、较高的Mg#值(37-64)以及相对较高的V(97×10-6-258×10-6)、Cr(10×10-6-360×10-6)含量,显示其岩浆来源应具有幔源岩浆特征。富集轻稀土元素和大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr,亏损重稀土元素和高场强元素Nb、Ta、Ti,La/Nb=4.05-5.40(1.5),La/Ta=63.80-89.50(30),176Hf/177Hf比值介于0.282212~0.282499之间,εHf(t)介于-16.6~-6.5之间,暗示其岩浆可能来源于富集的岩石圈地幔。此外,在取自研究区内的3件闪长岩脉样品中存在太古代和古元古代的捕获锆石,说明岩石在形成过程中有华北克拉通古老下地壳物质的参与。结合主微量元素及Hf同位素地球化学特征,本文认为峪耳崖金矿区闪长岩脉应来源于俯冲流体交代的富集岩石圈地幔的部分熔融,壳源混染不明显。4.闪长岩脉与金成矿关系及形成的构造背景在空间上,有部分闪长岩脉内含有金矿,并与金矿脉走向相同,多以NE向为主,控制着金矿体的展布,为金成矿提供容矿场所;在时间上,锆石U-Pb测年结果表明,穿切矿体的角闪闪长岩脉(504-6)为155 Ma,沿着矿脉平行产出并发生矿化的黑云母石英闪长岩脉(85-19)为163Ma,推测金矿床形成于163~155Ma之间的晚侏罗世。在成因上,综合金矿床H、O、Pb和S同位素测试结果可知峪耳崖金矿床的成矿物质具有深部岩浆来源,且与花岗岩岩浆具有成因关系。但后期幔源岩浆对金成矿的影响也不容忽视,幔源岩浆上侵可为成矿提供部分成矿物质,因此,本文认为闪长岩脉对峪耳崖金成矿有一定贡献。此外,结合区域构造演化史推测峪耳崖金矿区成岩成矿事件形成于挤压造山环境,与古太平洋板块向欧亚大陆俯冲有关。
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【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P618.51

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