湘南宝山铅锌多金属矿区花岗闪长斑岩成因及成矿物质来源研究

发布时间：2017-04-17 20:16

  本文关键词：湘南宝山铅锌多金属矿区花岗闪长斑岩成因及成矿物质来源研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：华南广泛分布着不同时期的花岗岩,这些花岗岩,尤其是中生代花岗岩与金属成矿作用具有密切的联系。因此,华南花岗岩的成因机制受到了广大地质工作者的关注,一直是国内地质界研究的热点问题之一。南岭地区是其中一个重要的矿集区,拥有许多大型超大型金属矿床,宝山铅锌多金属矿床是其中代表性的热液型矿床之一。前人已对该矿床做了一定的研究工作,在矿床的形成机制、花岗闪长斑岩成因及其成岩成矿构造背景等方面还存有分歧,在矿床地球化学方面的研究还非常薄弱。针对宝山多金属矿床目前研究现状及存在的问题,本文在前人工作的基础上,重点对宝山铅锌多金属矿区花岗闪长斑岩及其中最新发现的暗色包体、邻区英安质凝灰角砾岩中的花岗闪长斑岩角砾进行了系统的锆石微区微量元素和U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究,用以制约宝山岩体成因。与此同时,本文还开展了矿石硫化物S-Pb同位素、赋矿围岩和热液方解石C-O同位素地球化学等研究,在此基础上探讨成矿物质来源及演化过程。 LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,宝山花岗闪长斑岩成岩年龄为156-158Ma,暗色包体的形成年龄为155.2±1.4Ma,邻区花岗闪长斑岩角砾的年龄为156.44±1.4Ma,三者形成年龄在误差范围内一致。 宝山矿区花岗闪长斑岩为准铝质-弱过铝质的高钾钙碱性花岗岩,具I型花岗岩特征,富集K、Rb、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、P等元素,Nb/Ta平均比值为11.3,(87Sr/86Sr)i值为0.7095～0.7115,εNd(t)值为-7.3～-5.0,t2DM(Nd)值为1.35～1.54Ga,锆石εHf(t)值为-14.0～-9.0。暗色包体呈细粒结构,具浑圆的外形,与寄主花岗闪长斑岩接触界线清晰,具暗色的冷凝边,常见针状磷灰石。暗色包体具较低的SiO2含量(55.46wt.%～57.30wt.%),较高的K2O含量(5.86wt.%～6.90wt.%),属于准铝质的钾玄质岩石,富集Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等元素,Nb/Ta平均比值为15.3,(87Sr/86Sr)i值为0.7062～0.7063,εNd(t)值为-2.1～-1.9,锆石εHf(t)值为-12.1～-4.7。与寄主花岗闪长斑岩相比,包体含有较高的Fe、Mg、V、Cr等相容元素。邻区花岗闪长斑岩角砾属于准铝质的高钾钙碱性花岗岩,富集K、Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等元素,Nb/Ta平均比值为14.4,(87Sr/86Sr)i值为0.7107～0.7109,εNd(t)值为-5.4,t2DM(Nd)值为1.39Ga,锆石εHf(t)值为-11.4～-6.5。 详细的岩石地球化学和同位素地球化学特征表明,宝山花岗闪长斑岩是由来自经俯冲沉积物熔体交代过的富集岩石圈地幔的富水富钾的底侵基性岩浆与由其引起的下地壳部分熔融形成的长英质岩浆发生混合形成；暗色包体则是来自该富集岩石圈地幔的底侵基性岩浆与少量寄主岩浆发生混合形成；邻区花岗闪长斑岩角砾与矿区花岗闪长斑岩为同期同源岩浆作用产物。Sr-Nd同位素模拟表明,形成宝山花岗闪长质岩浆,大约需要20wt.%～30wt.%的富集地幔物质和70wt.%～80wt.%的地壳物质。花岗闪长斑岩中还首次发现891.5土15.0Ma继承锆石和892.1±20.1Ma继承锆石核,其中892.1±20.1Ma继承锆石核的εHf(t)值为+6.0,tDM(Hf)年龄为1.21Ga,与江南造山带东段新元古代岛弧岩浆的Hf同位素特征致,推断在形成花岗闪长斑岩的源岩部分熔融过程中有新元古代岛弧岩浆岩物质的加入,新元古代岛弧岩浆带及扬子与华夏陆块弧陆碰撞带从萍乡向南延伸部分可能与郴州-临武断裂相接。燕山早期(190～150Ma),受古太平洋板块俯冲作用影响,南岭地区处于岩石圈伸展-减薄的构造环境,由于地幔玄武质岩浆底侵至古老地壳源区,诱发地壳发生深融作用,伴随着壳幔岩浆混合作用,形成了该区众多花岗质岩石。 宝山矿区金属硫化物硫和铅同位素组成特征表明,成矿物质硫和铅主要来自岩浆,赋矿地层提供了部分成矿物质；热液方解石碳氧同位素数据表明,成矿流体中碳氧主要源自岩浆,碳同位素值较低与岩浆形成过程中沉积有机碳的加入有关。
【关键词】：花岗闪长斑岩 暗色包体 岩浆混合作用 锆石U-Pb定年 Sr-Nd-Hf同位素 S-Pb-C-O同位素 宝山铅锌多金属矿 湘南
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P588.121;P618.2
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 前言11-23
• 第一节 华南与铜铅锌矿化有关的燕山期花岗岩研究现状12-14
• 第二节 华南铅锌矿床研究现状14-17
• 第三节 宝山铅锌多金属矿区研究现状17-18
• 3.1 宝山花岗闪长斑岩成因17-18
• 3.2 宝山矿床的成矿机制18
• 第四节 选题依据18-19
• 第五节 研究方法及工作量统计19-21
• 5.1 研究方法19-20
• 5.2 工作量统计20-21
• 第六节 本次研究的新进展21-23
• 第二章 区域地质背景及矿床地质特征23-43
• 第一节 区域地质背景23-27
• 1.1 大地构造位置23-25
• 1.2 区域地层25-26
• 1.3 区域岩浆岩26-27
• 第二节 矿床地质特征27-43
• 2.1 矿区地层29-31
• 2.2 矿区构造31-33
• 2.3 矿区岩浆岩33-37
• 2.4 成矿特征37-43
• 第三章 宝山花岗闪长斑岩成因43-85
• 第一节 LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和锆石微区微量元素43-56
• 1.1 测试方法43-44
• 1.2 测试结果44-56
• 第二节 锆石Hf同位素56-62
• 2.1 测试方法56-57
• 2.2 分析结果57-62
• 第三节 全岩地球化学62-72
• 3.1 分析方法62
• 3.2 分析结果62-72
• 第四节 岩体成因72-85
• 4.1 成岩年龄72-73
• 4.2 宝山岩体成因73-81
• 4.3 构造环境81-85
• 第四章 宝山铅锌多金属矿床成因85-95
• 第一节 矿床地球化学85-93
• 1.1 样品选取和测试方法85-87
• 1.2 硫、铅、碳氧同位素与成矿物质来源87-93
• 第二节 结论93-95
• 第五章 宝山矿床成岩成矿模式95-97
• 第六章 主要结论97-99
• 参考文献99-113
• 致谢113-114
• 硕士期间完成论文情况114
• 硕士期间参加科研项目114-115

【参考文献】

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本文编号：314234