吉林省夹皮沟—海沟金成矿带金矿床成矿流体特征与深部成矿潜力评价

发布时间：2017-07-31 09:00

  本文关键词：吉林省夹皮沟—海沟金成矿带金矿床成矿流体特征与深部成矿潜力评价

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【摘要】：夹皮沟-海沟金成矿带位于华北克拉通北缘东段与中亚造山带东部交汇部位的造山带一侧,是一个经历了古亚洲洋构造域演化、中亚造山带东部各微陆块拼贴以及古太平洋构造域影响的复合构造区。多期的构造-岩浆作用使得本区具备优良的成矿构造背景,长期以来倍受国内、外地质学家关注和研究。二道沟金矿、小北沟金矿和海沟金矿是该成矿带内三座最为典型的金矿床,其中二道沟金矿和小北沟金矿位于金成矿带的西北部,是夹皮沟金矿集区的重要组成;海沟金矿位于金成矿带的东南部。三座金矿矿体以含金石英脉型为主,局部为蚀变岩型,矿体严格受次级断裂构造控制。二道沟金矿和小北沟金矿产出于夹皮沟群斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩、花岗质片麻岩等变质岩中;海沟金矿的赋矿围岩主要为二长花岗岩和二长岩,局部围岩为色洛河群。二道沟金矿成矿作用划分为四个阶段:石英阶段、黄铁矿-石英阶段、自然金-石英-黄铁矿阶段和石英-方解石阶段;小北沟金矿成矿作用划分为五个阶段:石英阶段、黄铁矿-绢云母-石英阶段、黄铁矿-石英阶段、自然金-石英-黄铁矿阶段和石英-方解石阶段;海沟金矿成矿作用划分为四个阶段:石英阶段、黄铁矿-石英阶段、自然金-石英-黄铁矿阶段和石英-方解石阶段。各矿床深部中段流体包裹体研究表明:二道沟金矿发育Ⅰ类CO2-H2O流体包裹体、Ⅱ类水溶液流体包裹体和Ⅲ类CO2流体包裹体,流体包裹体均一温度为128~370°C,成矿主阶段均一温度集中分布在190~270°C,对应成矿流体盐度为0.58~14.06 wt.%Na Cl eqv.,成矿流体密度为0.69~0.94 g/cm3,流体包裹体均一压力分为两组,高压组为135~165 MPa,低压组为60~80 MPa。成矿流体为中低温、中低盐度、低密度的富CO2的CO2-H2O-Na Cl体系,估算成矿深度为5.1~8.0 km;小北沟金矿主要发育Ⅰ类CO2-H2O流体包裹体和Ⅱ类水溶液流体包裹体,Ⅲ类CO2流体包裹体可见,但含量较少,流体包裹体均一温度为144~348°C,成矿主阶段均一温度集中分布在190~270°C,对应成矿流体盐度为1.02~11.03 wt.%Na Cl eqv.,成矿流体密度为0.76~0.96 g/cm3,流体包裹体均一压力为60~175 MPa,成矿作用由早到晚压力逐渐减小。成矿流体为中低温、中低盐度、低密度的富CO2的CO2-H2O-Na Cl体系,成矿深度同样为5.1~8.0 km;海沟金矿发育Ⅰ类CO2-H2O流体包裹体、Ⅱ类水溶液流体包裹体和Ⅲ类CO2流体包裹体,流体包裹体均一温度为145~410°C,成矿主阶段均一温度集中分布在190~270°C,对应成矿流体盐度为1.23~11.93 wt.%Na Cl eqv.,成矿流体密度为0.49~0.93 g/cm3,流体包裹体均一压力为90~275 MPa,成矿作用由早到晚压力逐渐减小。成矿流体为中低温、中低盐度、低密度的富CO2的CO2-H2O-Na Cl体系,成矿深度为5.1~9.8 km。三座金矿流体包裹体气相成分均是以H2O和CO2为主,其次为N2、CH4、CO及有机质等,气相成分特征反映了还原条件下的成矿环境。氢-氧同位素测试显示小北沟金矿成矿主阶段δDH2O= 102‰,δ18OH2O= 1.84~ 1.14‰,成矿晚阶段δDH2O= 78‰,δ18OH2O= 9.40~ 9.20‰;海沟金矿成矿早阶段δDH2O= 80~ 64‰,δ18OH2O=6.7~8.4‰。结合已发表氢-氧同位素研究成果,证实三座金矿初始成矿流体为岩浆流体。在成矿过程中,三座金矿成矿流体均经历了水/岩反应及流体混合作用,物理化学条件改变的同时诱发流体不混溶作用导致金元素和其它硫化物的沉淀富集,成矿流体最终演化为大气降水。年代学研究表明,海沟金矿成矿主阶段流体包裹体40Ar/39Ar年龄为172~170Ma;蚀变岩绢云母40Ar/39Ar坪年龄为161.9±1.3 Ma;闪长玢岩单颗粒锆石U-Pb年龄为131~122 Ma,表明海沟金矿的形成时代为中侏罗世。黄泥河二长花岗岩单颗粒锆石U-Pb年龄为167±3 Ma;大蒲柴河石英闪长岩单颗粒锆石U-Pb年龄为164.9±0.8 Ma。结合夹皮沟-海沟金成矿带内现有的年代学研究成果,我们认为夹皮沟地区金成矿事件在~200 Ma,海沟金矿为中侏罗世成矿(161 Ma),且成矿年代与区域上的岩浆事件较好的吻合。综合区域成矿背景、矿床地质特征、成矿流体特征、成矿年代学以及矿床地球化学证据,提出二道沟金矿、小北沟金矿和海沟金矿为典型的与陆内拼贴作用有关的中温热液型金矿。印支晚期阶段研究区处于碰撞造山后构造背景下,到了燕山早期,本区受古太平洋构造域影响,古太平洋板块向欧亚大陆东部斜向俯冲诱发本区地体之间的拼贴作用,在挤压向伸展转化阶段形成一系列金矿床。三座金矿均具备稳定而宽泛的成矿流体环境,结合中温热液型金矿特有的成矿特点,认为现阶段三座金矿勘探位置仍应处在成矿系统的中、上部位,深部具有较大的成矿及找矿潜力。
【关键词】：矿床地质特征 流体包裹体 成矿流体 矿床成因 成矿预测 夹皮沟 海沟
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P618.51
【目录】：

• 摘要4-7
• abstract7-14
• 第1章 绪论14-23
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 研究现状及存在问题15-19
• 1.2.1 中温热液金矿床研究现状15-16
• 1.2.2 研究区金矿床研究现状16-18
• 1.2.3 存在问题18-19
• 1.3 选题依据19-20
• 1.4 研究内容、研究方法及技术路线20-21
• 1.4.1 研究内容20
• 1.4.2 研究方法20-21
• 1.4.3 技术路线21
• 1.5 项目依托及完成工作量21-23
• 第2章 区域地质背景23-41
• 2.1 区域地层23-31
• 2.1.1 太古宙23-28
• 2.1.2 元古宙28-29
• 2.1.3 古生界29-30
• 2.1.4 中生界30
• 2.1.5 新生界30-31
• 2.2 区域侵入岩31-35
• 2.2.1 太古宙侵入岩31-32
• 2.2.2 晚古生代侵入岩32-33
• 2.2.3 中生代侵入岩33-35
• 2.3 断裂构造35-37
• 2.3.1 北东向断裂35
• 2.3.2 北西向断裂35-37
• 2.4 区域构造热事件与地壳演化37-39
• 2.4.1 前寒武纪地壳演化阶段37-38
• 2.4.2 古生代地壳演化38-39
• 2.4.3 中生代构造演化39
• 2.4.4 新生代地壳演化39
• 2.5 区域金属矿产资源概况和成因类型39-41
• 第3章 矿床地质特征41-55
• 3.1 二道沟金矿床41-46
• 3.1.1 矿区地质41-43
• 3.1.2 矿体类型和特征43-44
• 3.1.3 矿石类型和特征44
• 3.1.4 围岩蚀变特征44-45
• 3.1.5 矿化阶段45-46
• 3.2 小北沟金矿床46-48
• 3.2.1 矿区地质46
• 3.2.2 矿体类型和特征46-47
• 3.2.3 矿石类型和特征47
• 3.2.4 围岩蚀变特征47-48
• 3.2.5 矿化阶段48
• 3.3 海沟金矿床48-53
• 3.3.1 矿区地质48-49
• 3.3.2 矿体类型和特征49-51
• 3.3.3 矿石类型和特征51
• 3.3.4 围岩蚀变特征51-52
• 3.3.5 矿化阶段52-53
• 3.4 小结53-55
• 第4章 流体包裹体研究55-78
• 4.1 实验样品55-56
• 4.1.1 流体包裹体显微测温55
• 4.1.2 流体包裹体气相成分55-56
• 4.1.3 氢－氧同位素组成56
• 4.2 实验方法56-57
• 4.2.1 流体包裹体测温56-57
• 4.2.2 流体包裹体气相成分57
• 4.2.3 氢－氧同位素组成57
• 4.3 实验结果57-76
• 4.3.1 流体包裹体岩相学57-63
• 4.3.2 流体包裹体均一温度、盐度及密度63-69
• 4.3.3 二道沟金矿床和小北沟金矿床CO_2-H_2O流体包裹体参数估算69-70
• 4.3.4 流体包裹体气相成分70-73
• 4.3.5 氢－氧同位素组成73-76
• 4.4 小结76-78
• 第5章 成岩成矿年代学78-89
• 5.1 实验样品与实验方法78-80
• 5.1.1 流体包裹体激光探针~(40)Ar/~(39)Ar定年78-79
• 5.1.2 绢云母~(40)Ar/~(39)Ar定年79
• 5.1.3 锆石U-Pb定年79-80
• 5.2 实验结果80-87
• 5.2.1 海沟金矿流体包裹体激光探针~(40)Ar/~(39)Ar定年80-81
• 5.2.2 海沟金矿绢云母~(40)Ar/~(39)Ar定年81
• 5.2.3 海沟金矿闪长玢岩锆石U-Pb定年81-84
• 5.2.4 黄泥河岩体二长花岗岩锆石U-Pb定年84-85
• 5.2.5 大蒲柴河岩体石英闪长岩锆石U-Pb定年85-87
• 5.3 小结87-89
• 第6章 矿床成因、成矿模式及深部成矿潜力评价89-103
• 6.1 矿床成因89-99
• 6.1.1 二道沟金矿床与小北沟金矿床89-96
• 6.1.2 海沟金矿96-99
• 6.2 成矿背景与成矿动力学模式99-100
• 6.3 深部成矿潜力评价100-103
• 6.3.1 深部流体特征100-101
• 6.3.2 深部成矿潜力评价101-103
• 第7章 结论103-106
• 参考文献106-117
• 图版117-123
• 作者简介123-124
• 致谢124

【参考文献】

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本文编号：598331