甘肃白银郝泉沟矿区埃达克质花岗岩地球化学特征及找矿意义

发布时间：2020-03-19 02:28

【摘要】：埃达克岩以其独特的地球化学特征以及与斑岩铜矿、浅层低温热液金银矿密切共生的时空关系,一直是地学界研究的重要课题。作为白银矿田外围的郝泉沟矿区,出露的花岗质侵入体,具有埃达克岩地球化学亲和性,且化探工作显示较好的铜金异常,但是时至今日的勘查工作并未发现具有经济价值的矿床。本文选取区内四个花岗质侵入体和花岗斑岩脉作为研究对象,在充分野外地质调查、岩相学和镜下矿物学研究的基础上,采用岩石地球化学、矿物微区地球化学等研究手段或方法,探讨了研究区内花岗质侵入体的成岩物化条件、岩浆源区特征、岩石成因机制以及地球动力学背景;通过与国内外典型斑岩铜金矿床的对比,分析了岩体的成矿条件及潜力;从基础地质特征、矿床地球化学特征等方面思考了花岗质侵入体与金属矿化之间的关系。主要成果和认识如下:1.郝泉沟矿区花岗质侵入体岩石组合为黑云母二长花岗岩、黑云母斜长花岗岩、石英闪长玢岩和花岗斑岩,岩石在矿物组成和化学成分上十分相似,具有同源岩浆演化的特点。岩石具有高硅(SiO_2=66.52%~71.84%)、富钠(Na_2O=3.84%~4.64%、Na_2O/K_2O=1.63~2.80)、贫镁铁(MgO=0.76%~1.36%、TFe_2O_3=2.03%~3.19%)的特点,,为一套弱过铝质中钾钙碱性岩石。具有高Sr(312×10~(-6)~591×10~(-6))、低Y(3.0×10~(-6)~7.1×10~(-6))、Yb(0.25×10~(-6)~0.58×10~(-6))的特征,显示出埃达克岩地球化学亲和性;具有较低的Mg~#(39~49)、Cr(3.16×10~(-6)~4.79×10~(-6))、Ni(3.19×10~(-6)~8.49×10~(-6))值,表明岩石来源下地壳的部分熔融;强烈富集LILE(Rb、Cs、K、Ba、Sr)和LREE,暗示初始岩浆受流体作用影响较大;亏损HFSE和HREE,暗示源区存在石榴石和含钛矿物的残留相。2.郝泉沟矿区花岗岩形成于弧-陆碰撞造山背景下,在碰撞的晚阶段,由于构造体制从挤压状态转变为拉张状态,俯冲板片断离,软流圈上涌、减压熔融形成幔源岩浆,上升到壳幔边界附近,引起早先由岛弧岩浆凝固形成的新生地壳发生部分熔融,其熔融深度大致在地壳深部30~40km处。由于岩浆来源于不成熟地壳的部分熔融,同时又有幔源成分的参与,因此形成的岩石相对富钠,具有较低(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值、较高的(~(143)Nd/~(144)Nd)_i值和正的εNd(t)值以及低的Mg~#、Cr、Ni值。3.郝泉沟矿区花岗岩成岩温度大致在615~680℃范围内,成岩压力大致为2.04~2.50kbar、对应侵位深度大致在7.55~9.26km之间,岩浆氧逸度lgf(O_2)大致为-12.5~-14。在大地构造环境、岩石类型、围岩蚀变及矿化、岩石地球化学特征、成岩物化条件等方面,与国内外典型斑岩型铜金矿床相比虽然具有一定的相似性,但同时也存在较大的差异,特别是成岩物化条件方面,本区花岗岩的侵位深度相对较大,岩浆中水难以较早达到过饱和形成成矿流体,同时初始熔体相对富F贫Cl,不利于Cu等金属元素的运移。因此郝泉沟矿区难以形成大型斑岩铜矿床。4.郝泉沟Ⅰ、Ⅱ号岩体虽然为郝泉沟金矿的容矿岩体,但二者在成因上并没有必然的联系,而金矿可能与研究区内广泛出露的花岗斑岩脉有关。花岗斑岩脉作为晚碰撞岩浆多期次脉动侵位的结果,沿断裂上升至地表浅处,在合适的温压条件下,发生挥发分出溶和去气作用,形成富含金的成矿流体,并沿断裂侵入附近围岩形成矿化石英脉,同时热液与围岩发生交代作用,形成绿泥石化、高岭土化等蚀变,其蚀变温度大致在160~189℃之间,属于中低温环境。5.郝泉沟矿区加里东期四个岩体和花岗斑岩脉虽然同为埃达克岩,具有高氧逸度、高含水量和富含挥发分的特点,有利于Cu、Au等金属元素的成矿作用,但它们的成矿能力却存在着较大的差异,前者由于侵位深度相对较大,成矿能力较差;而后者侵位深度较浅,与郝泉沟金矿在成因上有着密切的联系,因此今后的找矿工作可以沿着石青硐-苏家湾大断裂向北西段开展,注意绿泥石化发育的花岗斑岩脉。
【图文】：

技术路线图

第二章区域地质背景北祁连造山带夹持于华北地台与柴达木地块之间（图 2.1a），，呈 NW 向展布，经历了寒武纪大陆边缘裂谷盆地、早奥陶世成熟洋盆、中晚奥陶世大陆边缘沟-弧-盆体系以及志留-泥盆碰撞造山的演化过程[52-55]。该造山带主要由早古生代混杂堆积、蓝片岩、蛇绿岩、岛弧火山岩、志留纪复理层以及泥盆纪磨拉石建造等构造单元组成，北侧是阿拉善地块，南侧和中祁连地块相邻，西部被阿尔金走滑断裂所截（图 2.1b）。本文研究区郝泉沟矿区位于北祁连造山带的东段。
【学位授予单位】：中国地质大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P612;P588.121

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本文编号：2589560