四川九龙里伍铜矿床流体包裹体特征及成因意义

发布时间：2017-08-13 07:34

  本文关键词：四川九龙里伍铜矿床流体包裹体特征及成因意义

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【摘要】：里伍铜矿床位于四川省甘孜藏族自治州西南部九龙县,是我国川滇黔地区最重要的赋存在一套中-深变质岩系中的大型铜矿床之一。其大地构造属性为扬子陆块西缘松潘-甘孜造山带南西侧康滇基底杂岩带,南西-北东向木里-锦屏山弧形推覆构造带的造山导致其北西侧后缘形成一系列由变质核杂岩体组成的穹窿链,主要包括恰斯、瓦厂、长枪、江浪、踏卡、三亚等一系列轴向NNW-SN的短轴穹窿背斜。穹窿链与区域铜、金多金属成矿关系密切,为区内十分重要的控矿构造。里伍铜矿床及其外围的黑牛洞、挖金沟、上海底、柏香林、白岩子、笋叶林等铜矿床(点)都产出在其中之一的江浪穹窿构造内。以江浪穹窿构造为主体,发育环状断裂构造和褶皱构造,是矿区重要的控矿构造。其中,断裂构造以环状断裂为主,具体表现为环绕变质核杂岩发育的一系列拆离断层、剥离断层、韧性剪切带;而褶皱构造包括了由剥离断层上盘向下作正滑运动引起不同岩性岩层内的顺层剪切、滑脱和褶皱。江浪穹窿构造核部出露地层为中元古界里伍岩群(Pt2l),外围依次出露有奥陶系、志留系、二叠系及三叠系。江浪穹窿区域上出露的火山岩、次火山岩普遍变质较深,主要由变基性火山岩、变基性次火山岩和变中碱性次火山岩组成。矿区岩石经历了强烈构造变形变质,并伴随强烈的热液充填交代变质作用。以区域性片理的不定向热液蚀变矿物发育为特点,说明变质热液蚀变作用与铜矿化关系密切。前人对里伍铜矿床已开展地质勘探和一些科学研究,但在矿床成因类型、成矿流体来源及其迁移、成矿期成矿阶段等问题上仍存在一些分歧和争论。有鉴于此,本论文以里伍铜矿床的流体包裹体研究为选题,在对矿床宏观地质特征认识的基础上,经过对矿体深入观察及系统采样,结合矿物显微岩相学特征、岩石地球化学及矿床地球化学特征等研究,重点开展近矿围岩及矿石流体包裹体均一温度、冰点测定,从而计算包裹体盐度、密度、压力、成矿深度,最终获得对成矿流体来源、成矿流体性质、演化及其迁移机制的认识。里伍铜矿床流体包裹体类型包括:气液两相液体型包裹体、纯液相包裹体、三相含液态CO2液体型包裹体、气体型包裹体及含子矿物包裹体,其中以气液两相液体型包裹体为主,包裹体形态主要以透镜体状、不规则状及长条状为主,粒径8-25μm之间,针对大量分布的气液两相液体型包裹体进行了均一温度、冰点测定,并分析计算了包裹体盐度、密度、压力,大致推算了成矿深度。矿石及近矿围岩透明矿物中流体包裹体均一温度测定结果集中在118.5~369.5°C区间,平均244.0°C。其中,矿石样品中包裹体均一温度测定范围在148.8~373.9°C,平均温度约为261.35°C,主要集中区间可分为两组:186.3°C~286.5°C,平均温度236.4°C;300.6°C~373.9°C,平均温度337.25°C;此外,个别包裹体的温度超过400°C。可解释为主成矿期经历了两个成矿阶段。温度从中高温到低温演变,成矿流体向围岩运移过程中温度逐渐降低,矿床主成矿期是以热液充填交代变质为主。测得冰点温度范围-16.55°C~-6.58°C,根据包裹体冰点-盐度换算公式,获得盐度值范围在4.43~33.82wt%之间,矿石样品中包裹体盐度多数集中在11.69~20.80wt%范围内,平均16.25wt%,结果显示成矿流体的含盐度较高,表明里伍铜矿成矿流体属于高盐度流体。根据包裹体均一温度、盐度和密度关系方程,计算算得其密度范围为1.29~1.42g/cm3和1.20~1.54g/cm3,密度均值为1.3728g/cm3;此外,通过流体体系中密度计算模式图解可以获得成矿流体密度约为0.901g/cm3~1.026g/cm3之间,主成矿期流体密度大致为1.015g/cm3,两种密度分析模式均可以看出里伍铜矿床成矿流体密度变化较大,同时也说明成矿流体来源具有多源性特征。通过压力计算公式求得里伍铜矿成矿压力为441.66~911.40×105Pa,如果仅考虑静岩压力,根据均一温度和盐度范围大致算得主成矿期深度为435~450m,成矿深度小于3km,为超浅成矿床,流体p H值的变化范围为6.5~6.8,p H值显示具有弱碱性特征。结合前人包裹体成分及包裹体氢、氧同位素研究结果,本文认为里伍铜矿成矿流体具有多来源和高盐度性质,流体中水可能包括了岩浆水、大气水、海水及变质水,其盐度、密度变化范围大,直接导致不同来源水以不同比例混合而引起盐度的较大变化,与矿床形成温度、压力范围宽泛的特点相吻合。本文通过对常量元素、微量元素、稀土元素等方面前人研究成果的梳理和分析,里伍铜矿床中含矿岩系中片岩与石英岩的原岩为典型的沉积岩,斜长角闪岩原岩为基性火山岩。且石英岩、片岩的原岩为同一沉积物源区,变基性火山岩与大洋拉斑玄武岩具有某种成因关系。说明该套变质火山-沉积岩系形成的初始,就有铜的初始富集,形成了可能的铜的原始矿源层。本文通过矿石显微矿相学研究,镜下可见明显充填交代结构、交代溶蚀结构、交代残余结构,部分脉石矿物镜下残余有明显沉积岩特性的碎屑结构,这更加印证了矿床的形成与早期海相火山喷发-碎屑沉积作用有明显关系;通过对矿石矿物镜下研究发现存在至少两个世代黄铜矿,即固溶体分离结构中黄铜矿与闪锌矿为一世代,晚期又有一期黄铜矿,且黄铜矿交代方铅矿,方铅矿交代溶蚀闪锌矿,闪锌矿交代溶蚀磁黄铁矿,磁黄铁矿形成最早,二世代黄铜矿形成最晚;此外偶见方铅矿交代黄铜矿,反映矿区存在多期成矿叠加作用,与后期变质热液关系密切,说明成矿热液具有多期性。综上所述,本论文研究认为里伍铜矿床流体包裹体特征揭示了成矿流体具有多源、多期、多阶段形成与演化的特点,且印支晚期-燕山早期松潘-甘孜造山带构造运动驱动成矿流体的运移,为矿床的形成提供了主要成矿动能和热能,本文认为里伍铜矿床成因类型是多期热液充填交代作用形成的与早期海相火山喷发-碎屑岩沉积有关的变成矿床。
【关键词】：四川省 穹窿构造 里伍铜矿 流体包裹体 变成矿床
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P618.41
【目录】：

• 摘要4-7
• Abstract7-13
• 第1章 概述13-25
• 1.1 研究区交通地理位置13-14
• 1.2 研究区以往地质工作情况概述14
• 1.3 全球铜矿床主要成因类型14-19
• 1.4 国内外变质矿床研究现状19-21
• 1.5 选题依据、研究意义21-22
• 1.6 研究内容、研究方法及研究思路22-24
• 1.7 论文完成实物工作量24-25
• 第2章 区域地质背景25-37
• 2.1 区域大地构造属性25-26
• 2.2 区域地层26
• 2.3 区域构造26-28
• 2.3.1 断裂构造27-28
• 2.3.2 褶皱构造28
• 2.4 岩浆岩28-29
• 2.5 区域变质作用29-32
• 2.6 区域地球物理化学特征32-37
• 2.6.1 区域地球物理特征32-34
• 2.6.2 地球地球化学特征34-37
• 第3章 矿床地质特征37-58
• 3.1 矿区地层37-38
• 3.2 控矿构造38-40
• 3.2.1 褶皱构造39
• 3.2.2 断裂构造39-40
• 3.3 矿区岩浆岩40-41
• 3.4 矿体地质特征41-43
• 3.4.1 赋矿层位及岩石41-42
• 3.4.2 矿体产状、规模及数量42-43
• 3.5 矿石特征43-52
• 3.5.1 矿物组成44-48
• 3.5.2 矿石化学成分48-49
• 3.5.3 矿石结构、构造49-51
• 3.5.4 矿石类型51-52
• 3.6 围岩蚀变52-54
• 3.7 成矿阶段及成矿期划分54-55
• 3.8 小结55-58
• 第4章 流体包裹体特征58-75
• 4.1 样品采集与制备58
• 4.2 包裹体显微岩相学特征58-59
• 4.2.1 包裹体的类型58-59
• 4.2.2 包裹体形态及大小59
• 4.3 包裹体物理性质59-70
• 4.3.1 包裹体均一温度、冰点温度59-67
• 4.3.2 包裹体盐度67
• 4.3.3 包裹体压力和密度67-69
• 4.3.4 成矿深度预测69-70
• 4.4 包裹体成分70-72
• 4.5 氢氧同位素72-73
• 4.6 包裹体成因信息73-75
• 第5章 矿床成因讨论75-87
• 5.1 成矿物质来源75-82
• 5.1.1 矿质来源75
• 5.1.2 硫源75-77
• 5.1.3 铅源和硅源77-78
• 5.1.4 常量元素地球化学特征78-79
• 5.1.5 微量元素地球化学特征79-80
• 5.1.6 稀土元素地球化学特征80-81
• 5.1.7 成矿流体来源81-82
• 5.2 成矿流体类型及其迁移机制82-83
• 5.3 成矿时代83-84
• 5.4 成因模式讨论84-87
• 结论87-90
• 致谢90-91
• 参考文献91-95
• 攻读学位期间取得学术成果95-96
• 附录96-107

【参考文献】

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本文编号：666150