川西拉拉矿区复合岩席的成因及对成矿作用的启示

发布时间：2020-06-14 22:05

【摘要】：层状岩席的组装过程及其与成矿作用的关系近年来引起了强烈质疑。许多作者通过镁铁质岩席的研究认为层状岩席形成于多脉动岩浆组装过程,而用岩浆通道模型论述岩浆型矿床的成矿作用。本文首次报道了在川西拉拉矿区发现的一种含矿镁铁质岩席,它的深入研究可以为这两个问题的解决提供进一步约束。野外观察表明,该镁铁质岩席可以划分出九个岩相带,相邻岩相带为侵入接触关系。九个岩相带以第五岩相带为中心,其岩相学特征向上、下两侧呈现镜像关系。从外到内,依次出现富球粒结构辉绿岩(YWS-1相带)、贫球粒结构辉绿岩(YWS-2相带)、富辉石斑晶辉绿岩(YWS-3相带)、贫辉石斑晶辉绿岩(YWS-4相带)和含白云母铁矿石(YWS-5相带)。这种岩相特征表明了镁铁质岩浆的近连续输入,前导性岩浆层中心的未固结部分成为后续岩浆运动的通道,富矿流体最晚输入。显微镜观察、粉晶X-射线衍射分析和CSD分析发现,各岩相带均具有显微斑状结构,说明各相带均具有至少两阶段固结历史,且最后一次为岩浆快速固结过程。斑晶矿物组合比较相似,主要为云母、角闪石、辉石、Ti-Fe氧化物、斜长石等;但各岩相带主要斑晶矿物及颗粒大小有较大区别:YWS1-2相带斑晶矿物主要为角闪石、云母和Ti-Fe氧化物;YWS-3相带的斑晶矿物除角闪石、云母外,还含有特征的大颗粒辉石;YWS-4相带含有小颗粒辉石及方解石斑晶。YWS-5相带斑晶为Ti-Fe氧化物、白云母、钾长石和石英。这种含水矿物斑晶表明所有岩相带都是挥发分(H_2O+CO_2)饱和或过饱和岩浆固结的产物,但各岩相带的岩浆具有不同的来源。对各相带代表性晶体进行了EMPA电子探针剖面分析,认为岩席中各相带角闪石均为钛闪石,结晶过程中岩浆成分较稳定;云母可分为两个不同晶体群,YWS1-4相带的云母属黑云母,YWS-5相带云母属白云母,形成于不同的岩浆房中;辉石来自于深部岩浆的循环晶,3种不同晶形、粒度的辉石,代表了3种不同的岩浆过程;磷灰石可分为两个不同晶体群:YWS-5相带的粒状、高P_2O_5、高F型;其他相带的针柱状、低P_2O_5、低F型;Fe-Ti氧化物以YWS-5相带含量最多且整体铁含量高于其他相带。据此认为YWS-5相带金属矿物与其他相带金属矿物来源不同,为富矿流体形成。岩石地球化学数据表明,岩席整体为碱性系列辉长岩类岩石。Sr、Nd同位素整体显示出岩石圈地幔源区特征,YWS1-4岩相带样品靠近PM区附近,说明其岩浆应来源于岩石圈地幔,YWS-5相带样品落于EMⅡ区,结合其富水特征,认为是由于后期岩浆脉动过程中壳源流体注入幔源岩浆所致。岩席整体形成于大陆裂谷构造环境。利用磷灰石LA-MC-ICP-MS U-Pb同位素方法,测得磷灰石反等时线图解年龄为278±28 Ma。结合上述各种特征认为岩席中的矿物晶体分属于不同的晶体群,主要为熔体、流体晶体群,存在少数固体晶体群。矿物结晶于不同的进化岩浆房,在岩浆多次脉动作用下,上升、侵位、迅速固结形成该岩席各个相带。拉拉岩席之下当时应存在一个多重岩浆房系统,这些岩浆房由不同成分的进化岩浆充填,可能富集了相应的成矿金属。当深部含矿流体输入该岩浆系统时,引起骨牌效应,导致各种含矿流体大规模释放。而该区的镁铁质岩席对成矿物质起到了屏蔽作用,使其大规模聚集形成超大型矿床。与攀枝花铁矿有相似的成矿机制。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P611;P585
【图文】：

第三章 复合岩体特征 拉拉镁铁质岩席分布拉拉矿区内岩浆岩分布广泛，包含会理、晋宁、海西、印支和燕山多期岩浆活动产以会理、晋宁和海西期的岩浆岩最为发育。其中，会理期主要为一套碱性和碱性火山-次火山岩（~1700 Ma）（李复汉等，1988；朱志敏，2011；Zhu and Sun, 2期主要为基性侵入岩（~850 Ma）（周家云等，2009a），多以大小不等的岩席、岩侵入于河口群、通安组地层中。海西期主要为超基性-基性侵入岩，形成了许多超体、磁铁矿辉长岩。此外，矿区内有许多时代不明、种类不同的岩脉，受断裂、隙构造控制，包括辉绿岩脉、闪长岩脉和煌斑岩脉。

20拉 Fe-Cu 矿床的大露天采场，示含矿镁铁质层状岩席的产出位置；b－岩席的地质产状和岩c－带 1（YWS-1）、带 2（YWS-2）、带 3（YWS-3）的手标本特征及它们之间的接触关系；d－带 3（和带 4（YWS-4）的手标本特征及其接触关系；e－带 5（YWS-5）的手标本特征-2 川西拉拉 Fe-Cu 矿区含矿镁铁质层状岩席的地质学特征（引自孙君一等，23-2. The geologic characteristics of the ore-bearing mafic layered sill in the Lala Fe-Cdistrict, Western Sichuan Province

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本文编号：2713426