山东焦家金矿成矿作用与深部预测

发布时间：2017-07-20 06:09

  本文关键词：山东焦家金矿成矿作用与深部预测

  更多相关文章： 年代学 地球化学 成矿作用 原生晕深部预测 焦家金矿

【摘要】：焦家金矿是胶东矿集区最重要典型矿床之一,查明资源储量达特大型。对该矿床区域地质、矿床地质、矿床地球化学特征及成因矿物学等多方面研究积累了较多资料。但在区内各地质体成因及其与金矿的内在联系、金矿成矿物质来源等方面,尚有一些争议。究其原因,该矿床成矿作用的复杂性、数据资料的多解性,导致人们对成矿作用认识方面见仁见智。该毕业论文围绕“焦家金矿成矿作用及深部预测”为主题,对焦家金矿赋矿围岩(变辉长岩、玲珑花岗岩、郭家岭花岗岩及中基性脉岩等)进行了岩相学、地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究；对矿床112线、128线、136线及152勘探线剖面-630米～-1100米不同标高矿石中主成矿阶段石英的流体包裹体进行岩相学、显微测温及激光拉曼成分测试研究,结合前人稳定同位素和放射同位素数据,分析了焦家金矿成矿流体特征及演化、成矿物质来源特征,初步总结了焦家金矿区域地壳演化与金成矿作用演化的耦合关系；并以在该矿床南段(寺庄段)256和北段128勘探线剖面上系统采集的化探原生晕样品数据为基础,采用格里格良分带指数法确定了矿体轴向及横向元素分带规律,进行了深部预测。该项工作丰富了焦家矿床基础地质研究资料,同时对焦家金矿成矿作用及深部预测研究有重要参考意义。1)通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,首次获得焦家金矿含矿断裂上盘新太古代变辉长岩的精确锆石U-Pb成岩年龄为2484±16Ma,表明胶东地区在～2.5Ga存在基性岩浆侵入活动；岩石地球化学研究表明,变辉长岩具中钾拉斑钙碱性、准铝质到过铝质特征,轻重稀土元素分馏弱((La/Yb) N=2.81-5.55),重稀土分布平缓,具明显负Eu异常(δEu=0.67～0.86),微量元素富集Th、U、Ba、Pb等,亏损Nb、Ta,变辉长岩形成于新生陆壳的裂解而导致的伸展环境下,由深部幔源岩浆熔融上侵形成。2)新获得焦家矿区2件玲珑花岗岩锆石206Pb/238U加权平均年龄为154.3±1.7Ma、155.03±0.96Ma,进一步证实了前人认为的玲珑花岗岩形成于晚侏罗世150-165 Ma的认识。岩石地球化学研究表明,玲珑花岗岩为钙碱性-钾玄质"I-S"过度型花岗岩,稀土元素呈右倾分配模式((La/Yb) N=6-25),无明显Eu异常,具高Sr、低Y的C型埃达克岩特征,形成于以变辉长岩、片麻岩为主的新太古代下地壳的深熔作用。根据前人资料郭家岭花岗岩属钙碱性-高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,轻重稀土元素分馏显著((La/Yb)N=14.5-137.18),具Eu正异常(δEu=0.81～2.57,平均1.26),形成于幔源岩浆底侵导致基性下地壳的部分熔融；3)新获得2件侵入变辉长岩的闪长(玢)岩脉锆石U-Pb年龄分别为155.1±1.8Ma、164.9±3.5Ma,该年龄值预示着在胶东地区新发现了晚侏罗世一期新的脉岩侵入期次,即与玲珑花岗岩同期的脉岩活动。岩石地球化学研究表明,闪长玢岩脉富集大离子亲石元素K、Ba、Rb等,亏损高场强元素Nb、Ta、P等,微量元素比值表明其形成于受扬子板块俯冲交代而成的富集地幔的部分熔融。辉绿玢岩脉地球化学特征具贫硅、富全碱、高镁等特征,轻重稀土元素分馏显著((La/Yb)N=11.70～31.84),微量元素具Nb、Ta正异常,由俯冲扬子下地壳熔体交代的软流圈地幔部分熔融而成。4)流体包裹体岩相学、均一温度及激光拉曼测试表明,焦家金矿矿石中主成矿阶段石英流体包裹体发育H2O-CO2±H4两相或三相(Ⅰ型)、H2O气液两相(Ⅱ型)及CO2单相或两相包裹体(Ⅲ型)三种类型。包裹体显微测温结果表明主成矿阶段流体具中低盐度(0.92%～11.38%NaCleqv)、低密度(0.82～0.97g/cm3)特征,完全均一温度集中在160℃～320℃之间,主要为中温流体。首次在本矿区总结出了流体均一温度在矿体不同深度的变化规律,即单矿体的顶部流体温度较低(-652m标高平均温度195℃),主矿体部位流体温度相对较高(-706--820m标高平均温度263～275℃),矿体尾部流体均一温度较低(-890m米标高平均188℃)的规律,据此建立了“矿体层位-流体均一温度”模型,并尝试进行了深部预测。结合前人资料表明,焦家金矿流体氢氧、碳稳定同位素示踪主成矿流体以岩浆水为主,成矿晚期向大气水漂移,放射性锶钕、铅及氦氩同位素表明,成矿物质来源以壳幔混源为特征,综合分析认为,焦家金矿成矿物质与郭家岭花岗岩有直接关系。5)在上述研究基础上,结合前人成果,初步总结了焦家金矿区区域地壳演化与金成矿作用演化的耦合关系。6)利用矿(化)体原生晕开展了金矿深部预测。总结出焦家矿区南段(寺庄段)256线矿体深部(-1115-1690m)元素轴向分带序列为Hg- Sb- Au-Mo-Sn-Bi-Ag-As-W-Pb-Zn-Cu,北段128线深部矿体(-600-1090m)轴向分带序列为Pb-Zn-Ag-W-Bi-Cu-As-Sb-Sn-Au-Hg-Mo,据此建立了焦家金矿南段(寺庄段)256线深部矿体(-1115-1690m)及北段128线深部矿体(-600-1090m)的原生晕预测模型,预测南段深部矿体连续延伸长度约400m,垂向深度预计可达1900m；北段预测沿矿体侧伏方向向下延伸约530m(垂向深度预计1270m)处可能存在第三金富集带。
【关键词】：年代学 地球化学 成矿作用 原生晕深部预测 焦家金矿
【学位授予单位】：中国地质科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P618.51
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 1 绪论12-17
• 1.1 研究区范围及自然地理状况12-13
• 1.2 焦家金矿研究现状、存在问题及其意义13
• 1.3 研究目的、内容及研究方法13-14
• 1.4 论文结构及工作量14-15
• 1.5 论文创新点15-17
• 2 区域地质背景17-26
• 2.1 地层17-20
• 2.2 岩浆岩20-23
• 2.3 构造23-26
• 3 矿床地质特征26-35
• 3.1 矿区地质27-29
• 3.2 矿体地质特征29-32
• 3.3 成矿阶段32-33
• 3.4 围岩蚀变类型及分带33-35
• 4 焦家矿区各类岩石地球化学及年代学35-65
• 4.1 采样位置和描述35-36
• 4.2 各类岩石岩相学特征36-39
• 4.3 样品实验测试方法39-41
• 4.4 岩石地球化学特征41-53
• 4.5 LA-ICP-MS锆石U-Pb分析结果53-65
• 5 焦家金矿成矿作用65-86
• 5.1 流体包裹体研究65-76
• 5.2 稳定同位素76-79
• 5.3 放射性同位素79-83
• 5.4 胶东地区地壳演化及成矿作用过程83-86
• 6 焦家金矿床原生晕地球化学特征86-97
• 6.1 原生晕样品的数据来源86-88
• 6.2 矿床原生晕特征88-90
• 6.3 原生晕的组分分带规律90-95
• 6.4 焦家金矿深部预测95-97
• 结论97-99
• 致谢99-100
• 参考文献100-108
• 附录108-110
• 个人简历110

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本文编号：566538