云南省哀牢山-红河成矿带新生代金铜钼成矿作用研究

发布时间：2020-04-24 10:55

【摘要】：哀牢山-红河成矿带位于青藏高原东南缘,是三江造山带的重要组成部分,隶属于金沙江-哀牢山岩浆-构造-成矿带的南段。其多金属矿产资源丰富,新生代期间发生了大规模爆发性金铜钼成矿作用。目前区内已经发现并开采了一系列具有较大经济价值金铜钼矿床。本论文在充分收集和整理前人资料的基础上,把南段研究程度较低的长安金矿、长安冲铜钼矿、铜厂铜钼矿、以及具有很大代表性的大坪金矿和规模最大的北衙金多金属矿床作为典型矿床。从成矿地质背景、矿床地质特征入手,结合研究区的地质背景与地球动力学演化,以岩浆岩岩石学、地球化学、矿石流体包裹体为研究手段(方法),分析了成矿物质来源,成矿流体性质、来源与演化,成岩成矿时代,厘定了矿床成因类型,在此基础上建立了本区铜钼金成矿模式,还原了控制成矿作用的深部地质过程,丰富了非弧金铜钼成矿理论。取得主要成果如下:对北衙、长安、铜厂、长安冲典型矿床研究表明:1)北衙金多金属矿床金铜矿体主要赋于富碱二长花岗斑岩与上三叠统北衙组灰岩接触带的矽卡岩中,其次在斑岩体中以细网脉状出现,金多金属矿体在外围地层中以脉状或似层状出现;围岩蚀变以钾化,硅化,矽卡岩化为主;主成矿阶段成矿流体以高温岩浆流体为主,中低密度流体在矿质运移中占据了主导作用而非重卤水,流体冷却降温与沸腾作用在主成矿阶段铜金沉淀过程中占据了主导作用,大气水的加入在晚阶段的金银铅锌沉淀中占据了主导作用。以上特征表明北衙金多金属矿床为斑岩-矽卡岩型复合金多金属矿床,而非前人认为的单一的矽卡岩型矿床。2)长安冲-铜厂铜钼(金)矿床的铜矿体主要赋存于似斑状富碱黑云角闪石英二长岩与志留系康郎组白云岩接触带的镁矽卡岩中,钼矿体则主要呈稀疏浸染状赋存于岩体边缘的内蚀变带中,围岩蚀变以钾化、硅化、矽卡岩化为主;主成矿阶段成矿流体为高温岩浆流体;综上长安冲-铜厂为典型的矽卡岩型铜钼矿床。3)本论文认为长安金矿床矿体主要受控于志留系康郎组白云岩和奥陶系向阳组粉砂岩交界附近的隐爆角砾岩构造,而非前人认为的受控于断裂构造。围岩蚀变主要为硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸岩化。成矿流体为中低温低盐度H_2O-NaCl体系,OH同位素研究表明成矿流体具有大气水与岩浆水混合的特点,成因类型应为低硫化型浅成低温热液矿床,而非前人认为的造山型或卡林型金矿。通过矿体与脉岩间的穿插关系,厘定长安金矿主成矿时代约为35.3 Ma。4)大坪金矿产于新元古代闪长岩中,受控于北西向断裂群,成矿流体为中低盐度H_2O-CO_2-NaCl体系,围岩蚀变以硅化,绢英岩化和碳酸盐化为主,与前人认识一致,认为其成因类型应为造山型金矿;与典型造山型金矿不同的是,其成矿流体与物质来源具有明显的幔源特征。通过本次研究,结合前人研究资料,认为哀牢山-红河成矿带新生代金铜钼矿化作用可划分为两个成矿系列:1.与富碱斑岩相关的铜钼金成矿系列,包括浅成低温热液型和斑岩型两个成矿子系列。2.造山型金成矿系列,二者都受控于喜山运动引发的与下部岩石圈地幔拆沉相关的后碰撞伸展背景中。与金铜钼成矿作用相关的富碱斑岩属于高水含量高氧逸度岩体,为下地壳玄武质岩石在自由水存在下的部分熔融产物。底侵幔源钾质岩浆为部分熔融和随后的成矿作用提供了足够的流体。哀牢山-红河成矿带下地壳成矿斑岩源区存在二种端元组分:1).新元古代镁铁质低REE下地壳(端元I),形成机制为新古元代原始弧岩浆底侵与堆晶作用;2).钾/超钾质新生代新生镁铁质高REE下地壳源区(端元II),由底侵的钾/超钾质镁铁质火成岩凝固而成。在结合前人研究的基础上,本次论文认为长安冲-铜厂、马厂箐成矿斑岩、小龙潭、姚安金矿成矿岩体主要来源于端元II部分熔融,北衙金多金属矿床、哈播铜钼矿成矿岩体则来源于端元I部分熔融。通过综述他人研究成果,认为本区造山型金成矿作用在成矿动力学背景,成矿物质及流体来源不同于经典造山型金矿,并与同时代岩浆活动无成因联系。在此基础上提出了本区存在金的上地幔源区的认识:华南地体金的上地幔源区形成于自古元古代以来多次地幔小比例熔融作用,自元古代以来多次古俯冲事件改造了克拉通岩石圈地幔,形成了大量含水矿物交代域;新生代岩石圈拆沉引发的软流圈上涌使地幔交代域流体释放,同时将地幔金萃取出来沿断裂向上运移成矿。认为古俯冲事件改造的岩石圈地幔为新生代非弧金铜钼成矿作用提供了潜在的流体和部分金属来源,岩石圈减薄的动力学背景则为成矿作用提供了热力学条件。
【图文】：

溢流玄武岩是本区 ELIP 的标志性特征，指示了地幔广泛的部分熔融作用。武岩被分成两个主要成分群：“高 Ti”和“低 Ti”两组；“高 Ti”玄武岩2>2.5wt.%）被认为是由原始的地幔柱源区在高压下低度（<8%）部分熔融而hang et al., 2019），“低 Ti”玄武岩（即 TiO2<2.5wt.%）被认为具有大陆岩石圈或地幔柱源区在低压下部分熔融形成的(Xiao et al., 2004)。

2012)；因此认为哀牢山-点苍山缝合带内的新元古代火拉通西缘的向南断续延伸的俯冲相关的岩浆岩（属于攀西-汉南er et al., 1990; Leloup et al., 1995)。岩浆岩组合源区皆以明显负的 εHf(t)为主，还包括大量的 S 型，，显示了新元古代弧岩浆活动以古老地壳再活化为主，但少量岩仍具有较明显的正的 εHf(t)，显示了新元古代仍有相当的年轻用方式形成(Cai et al., 2014, 2015; Qi et al., 2012, 2016)，新生代代下地壳来源的长英质岩石也能证明这一点(Zhou et al., 2019)西南缘点苍山-哀牢山一带在新元古代处于活动大陆边缘地球图 3.1）。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P618.2


本文编号：2638886