甘肃龙首山地区基性岩脉的地质特征及研究意义

发布时间：2020-08-23 15:01

【摘要】：龙首山地区位于华北克拉通西南缘,阿拉善地块南缘,是我国重要的铜镍等多金属矿床成矿带,前人对研究区开展了一系列的基础地质研究及找矿工作,但对于区内基性岩脉系统性研究不够。本文选取龙首山基性岩脉作为研究对象,通过野外地质调查、岩相学、元素地球化学、Sr-Nd-Pb同位素及Ar-Ar定年等研究方法,系统研究基性岩脉岩相学、地球化学及年代学等特征,在此基础上探讨其源区性质、岩浆演化、构造环境及与金属矿床之间的关系。研究发现,龙首山地区基性岩以脉状的形式产出,分布于龙首山东、中、西三个地段。岩石主要矿物为斜长石、角闪石、辉石和黑云母,斑晶主要为角闪石和辉石组成,基质主要为斜长石,可见少量黑云母,副矿物有磁铁矿、磷灰石及锆石等。基性岩均具有演化玄武岩的特征,ALK(K_2O+Na_2O)=3.26%~8.43%含量均较高,从东往西Na_2O含量递减、K_2O含量递增。岩石中U含量明显高于大陆地壳平均值以及大陆岩石圈值,且从东往西呈逐渐增长的趋势,相对富集Rb、Pb、Ba、Ce等大离子亲石元素,相对亏损Ta、Th、Nb、Yb、Zr等高场强元素。岩石稀土总量(∑REE)高于原始地幔值,轻、重稀土均分馏较明显,富集轻稀土元素,δEu值显示弱异常。岩石具有高Sr低Nd,放射性成因Pb较高的特征。龙首山东段基性岩成岩年龄为400.6Ma~423.5Ma,中段基性岩成岩年龄为362Ma~485.6Ma,西段基性岩成岩年龄为237.2±2.6Ma。研究认为,龙首山地区基性岩形成的构造环境为板内拉张环境,岩浆来源于EMI型富集地幔和EMII型富集地幔混合的源区,岩浆演化过程经历了结晶分异和同化混染作用,岩浆上升侵位过程中遭受了地壳物质的混染。基性岩和铀成矿可能没有直接成因关系,但为铀的富集成矿可能有起到活化和改造作用。
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P588.124;P618.2
【图文】：

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7图 2. 1 甘肃龙首山区域地质及铀矿分布图（据核工业 203 内部资料修改）Fig.2.1 Gansu Longshoushan regional geology and uraniumore map (according to the internal data of the nuclear industry 203)1-第四系；2-新近系中晚期；3-新近系；4-第三系；5-上白垩统；6-下白垩统；7.石炭系；8.震旦系；9.元古界；10.太古界；11.华力西期花岗岩；12.加里东期花岗岩；13.片麻状花岗闪长岩；14.花岗闪长岩；15.区域大断裂；16.大断裂；17.砂砾岩型铀矿床、矿点；18.泥岩型铀矿床、矿点；19.花岗岩型铀矿床、矿点；20.碱交代型铀矿床、矿点；21.地质界线；22.城市名；23.地名；24.研究区2.2 区域地层龙首山地区出露地层由老到新依次为龙首山岩群、中-新元古代的墩子沟群和韩母山群，显生宙地层出露的较少，主要为早古生代碎屑岩和碳酸盐岩以及晚古生代紫红色的泥盆纪磨拉石、安山质凝灰岩、玄武岩、碎屑岩等（陈向阳等，2008；曾认宇，2017）。

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图 3. 1 金川矿区基性岩脉分布图（据曾认宇，2017 修改）Fig.3.1 Distribution map of basic dikes in Jinchuan miningarea（according to Zeng，2017）2.2 岩相学特征龙首山东段金川矿区基性岩脉主要岩相学特征：岩石表面呈黄褐色，暗色多，煌斑结构，块状构造（图 3.2b）。岩石主要矿物为辉石、角闪石、斜长云母。角闪石和辉石为主要斑晶矿物，角闪石斑晶自形程度较高（图 3.2c）排列，镜下呈长柱状（图 3.2d）；辉石斑晶呈短柱状，黑云母呈片状，具有象，且可见磁铁矿包体；斜长石为主要基质矿物，长石呈他形，岩石整体绢等蚀变强烈，根据岩相学特征定名为闪斜煌斑岩。3 龙首山中段3.1 野外地质特征

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图 3. 2 龙首山东段闪斜煌斑岩手标本及镜下照片(照片来源：曾认宇，2017).2 microscopic photos of spessartine in eastern of Longshoushan (photos form from:Zeng, 2Px-辉石；Hbl-普通角闪石；Pl-斜长石；Bt-黑云母山东段闪斜煌斑岩野外照片 b-龙首山东段闪斜煌斑岩手标本照片 c、d-龙首山东段煌斑岩镜下照片

【参考文献】