夏日哈木镍铜硫化物矿床镁铁质成矿岩浆就位机制：稀有气体和碳同位素制约

发布时间：2020-11-06 01:58

　　 东昆仑造山带的夏日哈木超镁铁质岩体是全球造山带环境中赋存镍资源量最大的超大型岩浆型硫化物矿床成矿岩体,在硫化物饱和熔离成矿过程中存在明显的地壳混染,但混染地壳组份的类型、来源没有确定,成矿岩浆侵入机制需要实际证据约束。本文对夏日哈木超铁镁质岩体岩浆矿物进行稀有气体和碳同位素组成分析,探讨夏日哈木岩体成矿岩浆混染组份来源、流体组份混入机制和岩浆侵位方向。取得以下主要认识:(1)夏日哈木超镁铁质岩体稀有气体同位素组成具有岩石圈地幔、地壳和大气来源端元混合的特征:橄榄石和辉石矿物中~3He/~4He变化于0.03~0.39Ra;~(40)Ar/~(36)Ar变化于291.96~316.91。~3He/~4He和~(40)Ar/~(36)Ar值位于地壳与大气饱和流体端元之间。~(20)Ne/~(22)Ne(9.13~10.16)和~(21)Ne/~(22)Ne(0.023~0.037)沿大陆地壳及核成因演化线分布。(2)夏日哈木岩体岩浆矿物中碳同位素组成具有热成因、地壳和地幔组份的特征:CO_2和CH_4碳同位素组成分别为-24.808~-0.2‰和-48.9~-15.2‰。300℃释出CO_2和CH_4的碳同位素值位于有机质热裂解来源成因和甲烷氧化物组成范围内,500℃和700℃的位于热成因、地壳和地幔组成范围内。(3)确定了夏日哈木含矿岩体成矿岩浆混染组份来源:扣除放射性成因的贡献后~3He/~4He比值接近岩石圈地幔,表明成矿岩浆来源于岩石圈地幔源区。~(40)Ar/~(36)Ar比值与大气值相近,表明存在大气饱和流体的加入。烷烃碳同位素总体正序和局部样品反序的配分模式反映幔源流体挥发份中存在沉积有机质热裂解成因流体挥发份。He-Ne-Ar和C同位素均表明岩浆流体挥发份中存在明显的地壳流体组份。(4)确定了夏日哈木含矿岩体成矿岩浆不同来源组份混入机制:有机质热裂解成因来源特征的甲烷同系物碳同位素配分模式表明岩浆源区中加入了俯冲沉积物,或者在岩浆上升侵位过程中加入了围岩沉积有机质流体组份。再循环洋壳可能是携带大量的大气和俯冲板片物质加入到地幔源区的有效机制。~3He/~4He值、~(40)Ar/~(36)Ar值与Th/Nb和La/Yb比值具有协变关系表明岩浆上升侵位过程中存在明显的地壳物质混染。(5)确定了夏日哈木岩浆侵位成矿机制:岩体自西部至东部~3He/~4He比值降低和~(40)Ar/~(36)Ar比值升高,He、Ar同位素组成的空间变化特征显示~4He和~(40)Ar由西向东呈升高的趋势,推论岩浆侵入方向自西向东,即混染的围岩物质可能是在岩浆由西向东侵入过程中逐步加入的。结合碳同位素、流体组份和金属元素空间变化特征,以及C-He-Ar同位素组成与成矿元素之间的协变特征,侵位过程中地壳物质的加入是促使硫化物就地熔离的主要因素。
【学位单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P612;P588.11;P597
【部分图文】：

第二章 地质背景2.1 区域地质2.1.1 大地构造位置夏日哈木镍铜硫化物矿床位于东昆仑造山带西段祁漫塔格地区。东昆仑造山带位于青藏高原北缘（程裕淇, 1994），西部以阿尔金断裂为界与塔里木板块接触，东邻秦岭造山带，北部为柴达木板块（图 2.1）。东昆仑造山带以昆北断裂、昆中断裂和昆南断裂为界可分为昆北造山带、昆中造山带和昆南造山带（姜春发等, 1992; 袁万明等, 2000）。东昆仑造山带构造分区复杂，区域岩浆岩、地层和构造多样，反映了从新元古代末期到侏罗纪时期具有复杂的地球动力学演化史。新元古代末 Rodinia 超大陆裂解时期，该地区开始发生原特提斯洋演化。早古生代早期阶段为沟-弧-盆体系，晚古生代-早中生代时期为古特提斯北部大陆边缘体系，侏罗纪后进入到陆内造山阶段（李荣社等, 2008）。

论文 夏日哈木镍铜硫化物矿床镁铁质成矿岩浆就位机制11图2.2 夏日哈木镍铜硫化物矿区地质图（据王冠等, 2014a）Fig.2.2 Geological map for the Xiarihamu Ni-Cu sulfide deposit, China（from Wang et al., 2014a）1-第四系；2-元古宙金水口岩群；3-花岗岩；4-中泥盆世正长花岗岩；5-新元古代二长花岗岩；6-新元古代花岗片麻岩；7-早三叠世闪长岩；8-辉长岩；9-辉绿岩；10-石榴石斜长角闪岩；11-超镁铁质岩体；12-矿体及镍矿露头；13-断层夏日哈木Ⅰ号杂岩体长约 1.9km，宽约 0.7km，面积为 1.33km2左右（图 2.3），近北东东向分布，走向约 60°。岩体向西倾伏，钻孔最大深度达 715m，岩体西部未出露地表，地表出露面积约为 0.9km2。岩体围岩为古元古代金水口群变质地层（王冠等, 2014a）。夏日哈木矿床Ⅰ号岩体北部与南部均分布有辉长苏长岩

论文 夏日哈木镍铜硫化物矿床镁铁质成矿岩浆就位机制12图2.3 夏日哈木镍铜硫化物矿区Ⅰ号岩体地质图（据王冠等, 2014a）Fig.2.3 sketch geological map of the No-Ⅰmafic and ultramafic intrusion for the XiarihamuNi-Cu sulfide deposit, China（from Wang et al., 2014a）1-第四系；2-元古宙金水口岩群；3-辉长岩；4-辉绿岩；5-超镁铁质岩体；6-矿体及镍矿露头；7-勘探线及编号；8-钻孔号及采样位置橄榄岩相岩石类型主要为纯橄岩、方辉橄榄岩和二辉橄榄岩，橄榄石为堆晶相，斜方辉石、单斜辉石和斜长石为填隙相。辉石岩相岩石类型主要为橄榄斜方辉石岩、方辉辉石岩和二辉辉石岩，橄榄石和斜方辉石常作为堆晶矿物，单斜辉石、普通角闪石和斜长石构成填隙矿物。辉长苏长岩相岩石类型主要为橄榄辉长岩、辉长苏长岩和辉长岩，斜方辉石为堆晶矿物，单斜辉石和斜长石为填隙相（姜常义等, 2015）。夏日哈木Ⅰ号岩体年代学资料表明含矿岩体形成于晚志留世-早石炭世时期，橄榄二辉岩锆石 U-Pb 年龄为 410.9±1.6Ma 和 412.9±1.8M（a张照伟等, 2015），二辉辉石岩锆石 U-Pb 年龄为 411.6±2.4 Ma（Li et al., 2015）、406.1±2.7 Ma（Songet al., 2016），辉长苏长岩锆石 U-Pb 年龄为 405.5±2.7 Ma（Song et al., 2016）、423±1 Ma（王冠等, 2014a）、431.3±2.1 Ma（Li et al., 2015）和 439.1±3 Ma（姜常义等, 2015）
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 海勒根那;;125号公马 短篇小说[J];草原;2017年03期

2 姜波;阿日哈沙特口岸纪行[J];中国海关;1999年08期

3 李铁生;阿日哈沙特口岸行[J];中国商检;1997年09期

4 温朝霞;;中国青少年的“哈日哈韩”现象及其反思[J];青年探索;2008年03期

5 江源;;忆夏日哈木[J];青海国土经略;2012年04期

6 于革忠,巴雅尔;日哈冈-7治疗胆囊炎126例临床观察[J];中国民族医药杂志;2000年S1期

7 张照伟;钱兵;王亚磊;李世金;刘长征;;青海省夏日哈木铜镍矿床岩石地球化学特征及其意义[J];西北地质;2016年02期

8 张金玲;李领贵;马玉辉;吴斌南;;青海省夏日哈木铜镍矿床开发技术条件分析[J];有色金属(矿山部分);2016年04期

9 康维海;;青海地矿局与黄河水电将携手联合开发夏日哈木镍矿[J];青海国土经略;2013年03期

10 焦瑞芳;刘莹洵;;凉山州日哈乡植被资源现状与利用规划[J];绿色科技;2014年12期

相关硕士学位论文 前8条

1 王小东;夏日哈木镍铜硫化物矿床镁铁质成矿岩浆就位机制：稀有气体和碳同位素制约[D];兰州大学;2019年

2 张志炳;东昆仑夏日哈木铜镍硫化物矿床矿物成因意义探讨[D];中国地质大学(北京);2016年

3 刘彩乐;青海夏日哈木铜镍矿地质-地球物理找矿模型研究及应用[D];吉林大学;2018年

4 杜玮;东昆仑夏日哈木镍矿区镁铁-超镁铁质岩石研究[D];长安大学;2015年

5 孔德岩;青海省东昆仑夏日哈木Cu-Ni硫化物矿床地质特征及成岩成矿研究[D];青海大学;2015年

6 李建平;东昆仑造山带夏日哈木铜镍硫化物矿床成矿岩浆作用：岩石及流体地球化学制约[D];兰州大学;2016年

7 奥琮;青海东昆仑夏日哈木镍矿矿床地质特征及成因研究[D];吉林大学;2014年

8 胡仕春;日本对哈萨克斯坦能源外交的研究[D];华东师范大学;2013年

本文编号：2872501