内蒙古少郎河成矿带铅锌多金属矿床成矿作用研究

发布时间：2017-09-20 18:11

  本文关键词：内蒙古少郎河成矿带铅锌多金属矿床成矿作用研究

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【摘要】：少郎河成矿带作为华北板块北缘加里东增生带的一部分,北以西拉木伦河为界,南以赤峰-开原断裂为界,位于东西向西拉木伦断裂带的中部位置,其多成矿域叠加、复合和转换的地理位置,使得该地区具有成矿背景复杂、成矿条件优越,成矿期次多、强度大、矿床类型多样的特点。少郎河成矿带北侧即为中国北方铅锌多金属矿床主要聚集地黄岗梁-甘珠尔庙-乌兰浩特成矿带,虽然在少郎河成矿带已发现一些具有代表性的铅锌多金属矿床(小营子、敖包山、硐子、荷尔勿苏),但对少郎河成矿带整体的研究工作仍局限在单个矿床的孤立研究,并且很多方面仍为空白。本文以研究区内典型矿床为依托,通过锆石U-Pb年代学、岩石地球化学、流体包裹体以及稳定同位素地球化学等方面的分析,对研究区开展系统的成矿作用研究。研究结果表明中生代以前研究区主要受到古亚洲洋构造成矿域的影响,处于一个由多个次生洋盆组合起来的微陆块环境;中生代以后,由于古亚洲洋自西向东“剪刀式”闭合,华北板块与西伯利亚板块发生碰撞拼贴,使得这一地区的构造活动频繁,处于陆陆碰撞与碰撞后伸展的构造环境;燕山期古太平洋板块向古亚洲大陆的斜向俯冲使得区域构造格局发生大的转变,构造-岩浆活动强烈,并同时伴随着较强的多金属成矿作用。少郎河成矿带内主要的矿床类型分为矽卡岩型(小营子铅锌矿、敖包山铅锌矿)和热液脉型(硐子铅锌矿、荷尔勿苏铅锌矿)两类。本文研究结果显示,硐子和小营子铅锌多金属矿床侵入岩锆石U-Pb年龄分别为424.5±4.1Ma、414.8±2Ma和404.3±7.8Ma;荷尔勿苏铅锌多金属矿床侵入岩年龄为268.1±2.6Ma。研究区加里东晚期为古亚洲洋向西伯利亚板块俯冲作用环境;华力西期为西伯利亚板块与华北板块碰撞对接整体挤压环境下火山弧岩浆作用的背景;燕山期为构造体制大转折时期,区域伸展减薄的构造环境伴随着大规模的铅锌成矿作用。成矿年代学表明,研究区铅锌多金属矿床的成矿年龄均在中生代侏罗纪:小营子铅锌矿床(161~171Ma)、敖包山铅锌矿(125~170Ma)、硐子铅锌矿(153Ma)、荷尔勿苏铅锌矿(135~154Ma)的成矿年龄反映了少郎河成矿带主要受中生代构造岩浆活动的影响,形成于中生代侏罗纪大规模爆发性成矿阶段,这与中国北方中生代的构造体制大转换和岩石圈减薄过程密切相关,西拉木伦河两侧多金属矿床的形成大多与该时期的岩浆侵入活动有一定的关系。矿床流体包裹体及碳、氢、氧、硫、铅同位素的研究表明,少郎河成矿带多金属矿床成矿流体主要为气液两相型,属于Na Cl-H2O体系,成矿温度为120°C~382°C,盐度为0.5~25.6%Na Cleqv,成矿深度为0.38~2.60km;成矿流体以岩浆水为主,大气降水不同程度的参与了成矿过程。小营子铅锌矿床的成矿流体主要来源于岩浆水,大气降水很少参与到成矿作用中,其分布状态受到了成矿温度的影响;硐子和荷尔勿苏铅锌矿床的成矿流体主要来源于大气降水和岩浆水两个部分组成的混合流体,其成矿受到大气降水和成矿温度两方面控制。成矿带各矿床金属硫化物中硫的来源比较单一,主要为深源岩浆硫;铅同位素显示成矿物质来源不仅由深源岩浆提供,还有一部分来自太古宙基底地层,具有壳幔混合的特征。成矿规律研究表明,少郎河成矿带多金属矿床受到地层、构造、岩浆岩等共同作用。断裂构造作为本区主要的控矿因素,不仅为成矿提供了流体运移的通道,也为矿床的最终富集提供了有利的赋矿空间。二叠系地层作为该区主要的赋矿层位,明显富集Pb、Zn等成矿元素,而碳酸盐地层和断裂构造分别控制了矽卡岩型和热液脉型铅锌矿床的分布。成矿带矿体多与中生代中酸性侵入体相伴生,表现出该区矿化作用与中生代中酸性岩浆的紧密联系。论文在充分收集和分析前人研究成果的基础上,对华北板块北缘增生带少郎河成矿带铅锌多金属矿床成矿地质条件、成矿物质来源以及矿床在时间和空间上的分布规律进行了分析总结,为该区域开展进一步的找矿勘探工作提供一定的理论依据,同时成矿作用及成矿规律的总结对于该区找矿模型的建立以及指导矿床预测工作也有重要意义。
【关键词】：岩石地球化学 铅锌矿床 成矿作用 少郎河成矿带 华北板块北缘
【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】：P618.2
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-24
• 1.1 研究区范围及自然条件12-13
• 1.2 论文选题依据及意义13
• 1.3 研究现状与存在问题13-19
• 1.3.1 研究现状13-18
• 1.3.2 存在问题18-19
• 1.4 研究内容、实验测试方法及主要工作量19-22
• 1.4.1 研究内容19
• 1.4.2 实验测试方法19-22
• 1.4.3 实物工作量22
• 1.5 主要研究进度22-24
• 第2章 区域地质概况24-50
• 2.1 区域大地构造背景24-25
• 2.2 区域地层25-30
• 2.2.1 元古界25-26
• 2.2.2 古生界26-28
• 2.2.3 中生界28-30
• 2.2.4 新生界30
• 2.3 区域构造30-34
• 2.3.1 褶皱构造30
• 2.3.2 断裂构造30-34
• 2.4 区域岩浆岩34-37
• 2.5 地球物理、地球化学及遥感解译特征37-48
• 2.5.1 地球物理特征37-41
• 2.5.2 地球化学特征41-42
• 2.5.3 遥感影像解译42
• 2.5.4 遥感蚀变信息解译42-48
• 2.6 区域矿产48-50
• 第3章 区域动力学演化50-97
• 3.1 古生代构造演化与成矿动力学背景50-83
• 3.1.1 古亚洲洋盆的形成与发展51-54
• 3.1.2 兴蒙造山带的演化54-55
• 3.1.3 加里东期动力学演化55-68
• 3.1.4 华力西期动力学演化68-83
• 3.2 中生代构造演化与成矿动力学背景83-96
• 3.2.1 印支期动力学演化83-84
• 3.2.2 燕山期动力学演化84-96
• 3.3 小结96-97
• 第4章 典型矿床研究97-159
• 4.1 矽卡岩型矿床97-128
• 4.1.1 小营子铅锌多金属矿床97-121
• 4.1.2 敖包山铅锌多金属矿床121-128
• 4.2 热液脉型矿床128-159
• 4.2.1 硐子铅锌多金属矿床128-143
• 4.2.2 荷尔勿苏铅锌多金属矿床143-159
• 第5章 区域成矿作用159-174
• 5.1 成矿地质条件159-166
• 5.1.1 地层条件159-161
• 5.1.2 构造条件161-164
• 5.1.3 岩浆岩条件164-166
• 5.2 成矿物质来源166-170
• 5.2.1 碳氧同位素166-167
• 5.2.2 氢氧同位素167
• 5.2.3 硫同位素167-169
• 5.2.4 铅同位素169-170
• 5.3 成矿规律170-171
• 5.3.1 矿床的时间分布规律170-171
• 5.3.2 矿床的空间分布规律171
• 5.4 成矿模式171-174
• 结论174-176
• 参考文献176-194
• 图版及图版说明194-201
• 攻读博士学位期间发表的论文和成果201-203
• 致谢203

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本文编号：889603