哈萨克斯坦麦卡因火山成因块状硫化物矿床地质特征及成矿作用研究

发布时间：2020-10-26 23:36

　　 麦卡因矿床是中亚成矿域环巴尔喀什-西准噶尔成矿省波谢库尔-成吉斯-沙尔布提成矿带上的一个超大型火山成因块状硫化物矿床。本文在前人研究基础上,通过野外调查、岩矿手标本观察、火山岩地球化学、流体包裹体、S同位素和H-O同位素等方法,探讨了麦卡因矿床的成矿大地构造背景、成矿物质来源和流体来源,并建立了成矿模式。麦卡因矿床的赋矿围岩主要为上奥陶统麦卡因组的安山岩和玄武岩,围岩中发育石英-绢云母化、石英-绿泥石-绢云母化、绿泥石化等蚀变。矿石以充填构造为主,包括块状、条带状、细脉和网脉状。矿石矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿和闪锌矿,其次还有少量的方铅矿、砷黝铜矿和自然金;脉石矿物有石英、重晶石、方解石、绢云母、绿泥石和绿帘石等。通过镜下对矿物组合以及脉体相互穿插关系的观察,将该麦卡因矿床成矿期次划分为三个阶段,即石英-黄铁矿阶段、重晶石-黄铜矿阶段和重晶石-多金属硫化物阶段。麦卡因矿区麦卡因矿床赋矿安山岩Y/Tb值介于20.5~27.2之间,玄武岩Y/Tb值介于38.8~39.1之间。玄武岩Y/Tb值明显高于15,说明玄武岩岩浆主要源于地幔,安山岩Y/Tb值较低,说明有海底沉积物及沉积岩成分加入。麦卡因矿区火山岩Nb、Ta明显的亏损,表明麦卡因矿区的火山岩产出的大地构造环境均为岛弧环境。玄武岩到安山岩,拉斑质成分不断降低,而钙碱质成分不断升高,并且稀土总量持续升高,轻重稀土分异更加明显,结合前人研究结果,推测区内构造环境可能经历了从岛弧未成熟阶段到岛弧成熟期的转变。麦卡因矿区的流体包裹体主要分布于成矿各阶段的石英和重晶石中,主要为气液两相和纯液相包裹体,并含有少量含子晶三相包裹体。流体包裹体研究显示,麦卡因矿床的成矿流体为中低温(144.6~259.8℃)、中盐度(2.18~17.52%)、低密度(0.841~0.967 g/cm3)的流体。根据流体包裹体资料计算得出成矿压力为96.8bar,对应成矿深度为365.8m。矿石中黄铁矿的硫同位素值为-2.2~-1.5‰,重晶石为21.4~23.0‰,根据矿石中矿物比例,估算成矿体系总硫同位素值为5‰,表明麦卡因矿床成矿体系中的硫源主要为幔源硫和海水硫的混合,幔源硫主要是通过岩浆去气作用或是海水对围岩的淋滤加入。重晶石中δD值为-63~-13‰,δ18O值为10~13.6‰,通过计算得出矿床成矿流体的δ18OH2O变化范围为2.48‰-6.06‰,表明流体来源主要是是海水与原生岩浆热液的混合。麦卡因矿床具有黑矿型矿床典型的矿物组成、围岩蚀变类型和成矿构造环境,主成矿期流体包裹体特征、硫同位素和氢氧同位素组成也可与国外典型黑矿型矿床相类比,因此将麦卡因矿床的成因类型定为黑矿型。
【学位单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P611
【部分图文】：

西北大学硕士学位论文浦路斯型矿床的枕状熔岩层又可分为上下两个单元，下层由过饱和枕状玄武质熔岩和大量的岩墙组成，上层为下层枕状熔岩中岩墙所补给的枕状橄榄玄武质熔岩（王兴安，1995；邬介人等，2001）；下部是侵位到枕状熔岩中的席状岩墙群的杂岩体，杂岩体下部连接着结晶分异良好的闪长岩和辉长岩带，该带也是上覆火山岩的岩浆源区（Patten et al., 2017; 傅鹏等，2016）。此类矿床的矿体常受同期火山活动形成的断层控制，多形成于断层成因的海底凹陷中，特别是陡倾的正断层上盘的底部。

图 1.2 论文研究的技术路线图1.6 论文工作量作者从 2015 年 9 月到现在，一直参与麦卡因矿床相关的室内研究工作，主要包括：文献阅读、资料整理、光薄片综合鉴定、主量元素和微量元素分析、流体包裹体测试、S 同位素和 H-O 同位素分析等，对该矿床的区域地质、区域成矿地球动力学背

10图 2.1 中哈萨克斯坦和新疆北部地质与矿床分布略图（据潘鸿迪等，2015）麦卡因矿床是中亚成矿域环巴尔喀什-西准噶尔成矿省内的一个大型 VM床。中亚成矿域延伸距离甚远，整体展布呈东西向，自西部乌拉尔山脉到俄罗及中国东北部，涵盖范围广泛，包括哈萨克斯坦东部、乌兹别克斯坦、吉尔吉等中亚地带，以及中国新疆、甘肃、内蒙等地（朱永峰等，2007，2014）。复的地壳生长过程，使中亚成矿区域具有特殊的地质构造格局，同样也赋予其富产资源，板块运动使很多前寒武纪地质单元发生位移，从冈瓦纳大陆裂解下来
【参考文献】

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本文编号：2857687