豫西骆驼山多金属硫铁矿床中纹层状矿石的成因研究

发布时间：2017-09-28 13:43

  本文关键词：豫西骆驼山多金属硫铁矿床中纹层状矿石的成因研究

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【摘要】：骆驼山多金属硫铁矿床位于豫西栾川钼多金属矿集区的北部,矿体主要呈似层状和透镜状产于新元古界栾川群三川组和南泥湖组的层间断裂带内的矽卡岩中,受NWW向层间断裂带的控制。已有的研究在矿床成因方面存在较大争议,争议的焦点主要在于该矿床是形成于中-新元古代的喷流沉积成矿作用,还是形成于燕山期岩浆热液交代作用。纹层状矿石以往被认为是喷流沉积成因矿床的关键证据,但已有研究表明其也可能为热液交代成因,故而厘定该型矿石的成矿时代和成矿物质来源无疑是解决争议最为直接有效的途径。通过详细的野外地质观察,该型矿石在空间上主要产于矽卡岩与致密块状硫化物矿石之间,在透辉石长英角岩、矽卡岩及大理岩等围岩中也有分布,这种构造通常由不同金属矿物的纹层相间排列以及金属矿物纹层与围岩纹层相间排列而成,地质特征表明纹层状矿石交代了矽卡岩。采用硫化物Rb-Sr定年法获得纹层状矿石的等时线年龄为139.6±2.6Ma,表明骆驼山多金属硫铁矿床形成于早白垩世。硫、锶同位素测试结果表明,矿石的δ34S值位于+1.7‰~+3.3‰的狭小区间内,塔式分布特征明显;锶同位素初始比值(87Sr/86Sr)i介于0.709704~0.709943之间,平均值为0.709823,反映骆驼山多金属硫铁矿床的成矿物质主要来源于岩浆。LA-ICP-MS原位微区分析结果表明,闪锌矿形成于中高温环境,其微量元素以富Fe、Mn、In、Co,贫Ga、Ge、Tl等元素为特征。其中,Fe、Mn、In、Co、Cd、Ga、Ge、Ag和Sn等元素以类质同象的形式赋存,而Cu、Pb和Bi元素以显微包裹体(如黄铜矿和方铅矿等)的形式赋存。磁黄铁矿和黄铁矿的微量元素均具有富Co贫N的特征,其中,Co、Ni、Ge和As元素以类质同象的形式赋存,而Cu、Pb、Zn和Bi元素以显微包裹体(如黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等)的形式赋存。磁黄铁矿和黄铁矿的Ni-Co关系图也指示矿床的形成与岩浆热液密切相关。综合以上分析,认为纹层状矿石是中生代岩浆热液成因,而非中—新元古代喷流沉积成因,进而表明骆驼山多金属硫铁矿床应属于岩浆热液充填交代成因的矽卡岩型矿床。本次工作对于今后在该矿集区乃至整个豫西地区寻找类似的多金属硫铁矿床都具有一定理论指导意义。
【关键词】：Rb-Sr定年 LA-ICP-MS 纹层状矿石 骆驼山多金属硫铁矿床 栾川矿集区
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P618.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 前言9-17
• 1.1 选题依据和意义9-10
• 1.2 研究现状及目前存在的主要问题10-14
• 1.2.1 硫化物Rb-Sr定年的研究现状10-11
• 1.2.2 硫化物LA-ICP-MS原位微区分析的研究现状11-13
• 1.2.3 骆驼山矿床的研究现状及目前存在的主要问题13-14
• 1.3 研究方案、研究内容及技术路线14-16
• 1.3.1 研究方案14-15
• 1.3.2 研究内容15
• 1.3.3 技术路线15-16
• 1.4 完成的工作量16-17
• 第2章 栾川矿集区地质背景17-20
• 2.1 地层17
• 2.2 构造17
• 2.3 岩浆岩17-19
• 2.4 区域矿产19-20
• 第3章 矿床地质特征20-26
• 3.1 矿区地层20
• 3.2 矿区构造20
• 3.3 矿区岩浆岩20-21
• 3.4 矿体特征21-22
• 3.5 矿石特征22-26
• 第4章 金属硫化物的Rb-Sr定年、硫同位素和原位微区微量元素特征26-43
• 4.1 Rb-Sr定年26-28
• 4.1.1 样品采集及测试方法26
• 4.1.2 年龄测试结果26-28
• 4.2 硫同位素28-30
• 4.2.1 测试方法28
• 4.2.2 分析结果28-30
• 4.3 原位微区微量元素特征30-43
• 4.3.1 样品特征及测试方法30
• 4.3.2 电子探针分析结果30-31
• 4.3.3 闪锌矿LA-ICP-MS分析结果31-32
• 4.3.4 磁黄铁矿LA-ICP-MS分析结果32
• 4.3.5 黄铁矿LA-ICP-MS分析结果32-33
• 4.3.6 硫化物微量元素的赋存状态33-43
• 第5章 纹层状矿石的成因43-55
• 5.1 成矿时代43-44
• 5.2 成矿温度44-45
• 5.3 成矿物质来源45-52
• 5.3.1 硫同位素特征45-47
• 5.3.2 锶同位素特征47-49
• 5.3.3 闪锌矿的微量元素特征及其对成因的约束49-50
• 5.3.4 磁黄铁矿和黄铁矿的微量元素特征及其对成因的约束50-52
• 5.4 纹层状矿石的成因52-53
• 5.5 对骆驼山矿床成因的约束53-55
• 第6章 结论55-57
• 致谢57-59
• 参考文献59-72
• 附录72

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