西秦岭阳山金矿带印支期花岗岩成因及金成矿作用
发布时间:2020-07-24 06:32
【摘要】:秦岭造山带经历了十分复杂的地质演化过程,发育强烈岩浆活动。在西秦岭以印支期侵入岩分布最为广泛,形成了中川、柏家庄、教场坝、闾井、碌础坝、温泉岩体组成的岩体群,和格尔括合岩体以及广泛分布的各类脉岩。同时,西秦岭作为秦岭金多金属成矿带的重要组成部分,相继发现了李坝金矿、温泉钼矿、大水金矿、阳山金矿等大中型矿床和上百处的金属矿点,这些矿床的形成与岩体或岩脉具有密切的空间关系。本文选择西秦岭阳山金矿带中的印支期花岗岩岩脉进行研究,探讨花岗岩浆活动与金成矿关系,建立成矿模式,指导下一步找矿工作。阳山金矿带所在的西秦岭勉略构造带,经历了俯冲、碰撞、陆内造山等过程,各过程均伴有岩浆活动。复杂地质作用形成了多个大型—超大型金矿床,阳山金矿床是其中最具代表性的矿床之一。阳山金矿床广泛出露各种类型的岩浆岩脉,并以细粒花岗斑岩、花岗岩、花岗细晶岩为主。研究表明,这三类脉岩地球化学特征相似,SiO_270wt%,整体富集SiO_2、Al_2O_3、K_2O,相对亏损MgO、TFeO和TiO_2,K_2O/Na_2O多大于1,A/CNK均1.1(1.1~5.7),属于过铝质、钙碱性-高钾钙碱性花岗岩。微量元素方面富集Cs、U、K、Pb、Hf、Rb等大离子亲石元素,亏损Ba、Nb、La、Ce、Sr、Ti等元素,与壳源岩石特征较为一致。在稀土元素球粒陨石标准化模式图上富集LREE、亏损HREE,弱负Eu异常,与秦岭造山带S型花岗岩一致。花岗斑岩(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0.709184~0.726174,变化较大,显示其源区混入较多的沉积物。花岗岩ε_(Nd)(t=220 Ma)( 2.82~ 6.57)0,也表明其岩浆源于地壳物质,或至少在形成过程中有明显的地壳物质加入。锆石LA-ICP-MS U-Pb和白云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄显示这些脉岩主要形成于190~220Ma,但也出现少量早白垩世年龄。此外,样品中大量存在各种年龄的继承锆石,可能是地壳物质部分熔融过程中粒度较大的锆石晶体(50~100μm)的残留。综合阳山金矿带花岗岩、碧口群绿泥片岩和泥盆系三河口组岩石的元素地球化学、年代学和Sr-Nd-Pb同位素等和区域构造演化历史认为,该区阳山印支期花岗岩浆来源于碰撞增厚的地壳物质—碧口群的部分熔融,且在上升的过程中与泥盆系地层发生了混染。对阳山金矿带碧口群、阳山金矿区外围三河口组岩石中和成矿早阶段、成矿主阶段矿石石英H、O,硫化物S同位素分析,石英H-O同位素为δD变化范围为-92.4‰~-35.7‰,δ~(18)O_水变化范围为5.83‰~14.53‰,分布相对集中,分布在原生岩浆水的右方,变质水的偏下方。碧口群和矿区外围三河口组岩石中石英与成矿期石英相比,δ~(18)O_水稍低,而δD值差别不大,与西秦岭地区其他金矿基本一致。不同样品中硫化物硫同位素存在较大差别,碧口群和泥盆系地层岩石中黄铁矿δ~(34)S分别为5.6‰~7.6‰、8.9‰~30.5‰,显示较高的正值,反映成岩时海水硫酸盐的特征;主成矿期黄铁矿硫同位素(-8.5~2.1‰,平均为-1.4‰),指示其为岩浆来源。晚三叠世,在华北板块与扬子板块的挤压碰撞向伸展转换的构造背景下,源于富Au的碧口群部分熔融形成的岩浆上升过程中,受到了泥盆系三河口组地层(亦富金)混染。当岩浆上升到地壳浅部时,由于压力下降和岩浆结晶,造成岩浆中挥发分溶解度减小,逐渐导致Au过饱和并出溶,从岩浆中析出,形成了分布于花岗斑岩和泥盆系地层中的金矿体。
【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】:P618.51
【图文】:
2 区域地质背景秦岭造山带位于中国大陆中央造山带的中段(Zheng et al.,2013),是华北板块和扬子板块汇聚形成的复合造山带(Mattauer et al.,1985;Kr ner et al.,1993;Meng and Zhang 1999;张国伟等,2001;Dong et al.,2011a,2015,2016a,2016b;Wu and Zheng,2013,王晓霞等,2014),经历了新元古代、古生代、早中生代和晚中生代四次造山作用及构造运动,形成了 两线‖分 三块‖(商丹、勉略两条构造带;华北板块、秦岭地块、扬子板块)的总体构造格局(张国伟等,2001)。秦岭造山带从地理上划分为西秦岭和东秦岭,西秦岭为宝成铁路以西至青海—甘肃交界。西秦岭分布着的金矿床(点)200 多个,发现了诸如大桥、大水、阳山、早子沟、寨上等一大批大型、超大型金矿床(图 2-1)。近些年找矿效果显著,成为除胶东之外的第二大金矿集中区。
形成了不同级别、不同层次的褶皱构造和挤压变形,尤其是印支期发生强烈的南北向挤压和剪切走滑作用(图2-2)。俯冲阶段发育深层次韧性褶皱与顺层剪切变形、主碰撞阶段发育中—深层次褶皱递进变形与高角度逆冲剪切变形、陆内造山阶段发育中—浅层次左行剪切走滑变形与低角度逆冲推覆构造及造山后伸展垮塌等多期不同构造变形(裴先治,2001;裴先治等,2002),其中碰撞后及陆内造山阶段的构造活动对金成矿具有重要影响。图 2-2 西秦岭地区印支期区域构造及运动学特征(据王二七,2001,修编)MLF—勉略构造带;WKF—文康断裂带; QYF—青川-阳平关断裂;WMF—汶川-茂汶断裂; BLF—白龙江断裂带区域上除了发育强烈推覆构造引起的剪切断裂,还发育由挤压剪切应力形成的褶皱构造。其中由于扬子板块和华北板块的拼贴形成了商—丹和勉—略两个区域性一级构造带。由于南北向挤压,在两条构造带之间又形成一系列的不同规模、不同层次的弧形构造和逆冲推覆构造。沿碧口地块北缘发育的一系列北东—北东东向断裂构成的文-康断裂带为区域二级构造,其在文县一带表现为弧形构造带(图 2-3),由一系列向南突出的压性—压扭性断裂带和复式褶皱构成,由南至北规模较大有白马—贾昌断裂、马家磨—魏家坝断裂、范家坝—临江断裂、安昌河—观音坝—月亮坝断裂、松柏—何家坝—梨坪断裂等,为区域三级构造。这些构造受到后期强烈构造叠加改造作用,仅在碧口地块内部保存完好,如阳
图 2-3 文县弧形构造略图(据杜子图等,1998,修编)三叠系;C-石炭系;D—泥盆系;Z-震旦系;1—石英闪长岩脉;2—断裂;3—倒转倾伏向斜;4—倒转地产状;6—金矿床:①联合村②新关③关牛湾④汤卜沟⑤泥山⑥阳山⑦观音坝⑧被金山;F1—白马-临江断魏家坝断裂;F3—松柏-梨坪断裂;F4—汤卜沟-观音坝-月亮坝断裂、勉-略构造带-略构造带是勉略古洋盆向北俯冲碰撞形成的华北板块和扬子板块拼接带,西西向展布,以自北而南多层次叠瓦状逆冲推覆构造组成的的向南突出的巨裂构造带(张国伟等,2004)。构造带在勉县、略阳、宁强地区出露较为完整露。发育有俯冲和碰撞两期变形构造,以碰撞造山晚期的自北向南的逆冲推特征。俯冲期发育以中深层次的韧性剪切变形和自北而南低角度韧性逆冲推造为主,仅残存在泥盆系地层中;碰撞期变形又可分为两个阶段:早期变形带近南北向的俯冲消减,形成的主体北倾同斜褶皱,晚期变形为大规模自北冲推覆变形构造,兼有左行剪切走滑构造叠加,构成区域主导构造(裴先治等,
本文编号:2768456
【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】:P618.51
【图文】:
2 区域地质背景秦岭造山带位于中国大陆中央造山带的中段(Zheng et al.,2013),是华北板块和扬子板块汇聚形成的复合造山带(Mattauer et al.,1985;Kr ner et al.,1993;Meng and Zhang 1999;张国伟等,2001;Dong et al.,2011a,2015,2016a,2016b;Wu and Zheng,2013,王晓霞等,2014),经历了新元古代、古生代、早中生代和晚中生代四次造山作用及构造运动,形成了 两线‖分 三块‖(商丹、勉略两条构造带;华北板块、秦岭地块、扬子板块)的总体构造格局(张国伟等,2001)。秦岭造山带从地理上划分为西秦岭和东秦岭,西秦岭为宝成铁路以西至青海—甘肃交界。西秦岭分布着的金矿床(点)200 多个,发现了诸如大桥、大水、阳山、早子沟、寨上等一大批大型、超大型金矿床(图 2-1)。近些年找矿效果显著,成为除胶东之外的第二大金矿集中区。
形成了不同级别、不同层次的褶皱构造和挤压变形,尤其是印支期发生强烈的南北向挤压和剪切走滑作用(图2-2)。俯冲阶段发育深层次韧性褶皱与顺层剪切变形、主碰撞阶段发育中—深层次褶皱递进变形与高角度逆冲剪切变形、陆内造山阶段发育中—浅层次左行剪切走滑变形与低角度逆冲推覆构造及造山后伸展垮塌等多期不同构造变形(裴先治,2001;裴先治等,2002),其中碰撞后及陆内造山阶段的构造活动对金成矿具有重要影响。图 2-2 西秦岭地区印支期区域构造及运动学特征(据王二七,2001,修编)MLF—勉略构造带;WKF—文康断裂带; QYF—青川-阳平关断裂;WMF—汶川-茂汶断裂; BLF—白龙江断裂带区域上除了发育强烈推覆构造引起的剪切断裂,还发育由挤压剪切应力形成的褶皱构造。其中由于扬子板块和华北板块的拼贴形成了商—丹和勉—略两个区域性一级构造带。由于南北向挤压,在两条构造带之间又形成一系列的不同规模、不同层次的弧形构造和逆冲推覆构造。沿碧口地块北缘发育的一系列北东—北东东向断裂构成的文-康断裂带为区域二级构造,其在文县一带表现为弧形构造带(图 2-3),由一系列向南突出的压性—压扭性断裂带和复式褶皱构成,由南至北规模较大有白马—贾昌断裂、马家磨—魏家坝断裂、范家坝—临江断裂、安昌河—观音坝—月亮坝断裂、松柏—何家坝—梨坪断裂等,为区域三级构造。这些构造受到后期强烈构造叠加改造作用,仅在碧口地块内部保存完好,如阳
图 2-3 文县弧形构造略图(据杜子图等,1998,修编)三叠系;C-石炭系;D—泥盆系;Z-震旦系;1—石英闪长岩脉;2—断裂;3—倒转倾伏向斜;4—倒转地产状;6—金矿床:①联合村②新关③关牛湾④汤卜沟⑤泥山⑥阳山⑦观音坝⑧被金山;F1—白马-临江断魏家坝断裂;F3—松柏-梨坪断裂;F4—汤卜沟-观音坝-月亮坝断裂、勉-略构造带-略构造带是勉略古洋盆向北俯冲碰撞形成的华北板块和扬子板块拼接带,西西向展布,以自北而南多层次叠瓦状逆冲推覆构造组成的的向南突出的巨裂构造带(张国伟等,2004)。构造带在勉县、略阳、宁强地区出露较为完整露。发育有俯冲和碰撞两期变形构造,以碰撞造山晚期的自北向南的逆冲推特征。俯冲期发育以中深层次的韧性剪切变形和自北而南低角度韧性逆冲推造为主,仅残存在泥盆系地层中;碰撞期变形又可分为两个阶段:早期变形带近南北向的俯冲消减,形成的主体北倾同斜褶皱,晚期变形为大规模自北冲推覆变形构造,兼有左行剪切走滑构造叠加,构成区域主导构造(裴先治等,
本文编号:2768456
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