安徽省兆吉口浅成低温热液型铅锌矿床成矿地球化学机制研究

发布时间：2017-12-17 10:15

  本文关键词：安徽省兆吉口浅成低温热液型铅锌矿床成矿地球化学机制研究

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【摘要】：自20世纪30年代起,勘查地球化学就在矿产资源勘查领域发挥着重要作用。目前,矿业界对勘查地球化学回归到基础勘查理论研究有着明确的需要。多维异常体系应用基础理论的提出是我国学者在该领域的积极响应。多维异常体系定义为"在特定的成矿地质时期,成矿系统中存在的空间有序共存、成因机理各异、成矿指示递进的多属性异常体系"。其中,多属性异常的形成机制及其在成矿空间中的结构关系,是探讨矿床成矿地球化学机制和指导矿产勘查的基础,同时也是勘查地球化学研究的前沿方向。本论文以位于安徽省东至县的兆吉口浅成低温热液型铅锌矿床为研究对象,通过元素质量迁移定量计算,研究典型剖面上元素活动规律,构建矿致异常结构模式,揭示矿床成矿地球化学机制;利用图示方法展现不同水平断面上元素异常分布形态,为深部成矿预测指明方向;利用分形模型和基于成分数据理论的主成分分析、因子分析等方法,研究地表岩屑中元素分布特征及影响因素,指导研究区外围矿床地球化学勘查。研究发现,兆吉口铅锌矿成矿系统的平均质量变化率为4%,意味着成矿系统是开放的,有外部物质参与成矿,整个成矿系统在成矿过程中质量是净带入(增加)的。赋矿破碎带上盘青白口系地层平均质量变化率为-18%,表示青白口系地层中元素质量是净带出(减少)的;赋矿破碎带、矿体和下盘蓟县系地层等地质单元的质量变化率分别为14%、23%和8%,表明这几个地质单元内元素质量是净带入(增加)的。常量元素Si02、Fe203、MgO、CaO、Na2O、K20等在青白口系地层中带出,在矿体部位带入增加;成矿元素Cu、Au、Ag、Pb、Zn、Mo及其伴生元素As、Bi、Sb、Se和矿化剂元素S等从矿体上、下盘的围岩向矿体部位带入程度增加;亲石元素Ba、Be、Sr、Nb、P等在青白口系地层中带出,在赋矿部位和蓟县系地层中带入;铁族元素Mn、Cr、Sc、V、Ni等在整个研究范围内带入;稀土元素做为一组元素在青白口系地层中带出。兆吉口铅锌矿床成矿系统中存在着系统质量变化率(μ)异常、Na2O等元素负异常、矿化剂元素S正异常、S-FeO-Pb+Zn协同平衡和Pb、Zn、Cu、Ag、As和Sb等元素正异常,表现出多属性异常特征。多属性异常表现在既有成矿及伴生元素(例如Pb,Zn,Cu,Ag,As和Sb)、矿化剂元素(S)、常量元素(例如Na2O)和亲石分散元素等不同类型元素的异常,又有正异常和负异常,同时强调元素间的协同平衡。多属性异常的形成是成矿过程中元素质量迁移的结果,结合稀土元素等地球化学证据,提出了兆吉口铅锌矿床的成矿地球化学机制,认为兆吉口铅锌矿床是由区域变质-构造运动-热液活动联合作用而形成的。在区域变质和/或构造运动期间发生的热事件,使青白口系、蓟县系地层中元素发生活化,并向赋矿破碎带中迁移,在破碎带中成矿物质大量聚集的地段,富集成矿。多属性地球化学异常在空间上有序共存,构成矿致异常结构模式。研究区已知矿体位于μ、Na2O、S、Pb、Zn、Cu、Ag、As和Sb等异常共存的中心。其中,Na2O的负异常面积最大,涵盖整个赋矿空间和成矿及伴生元素异常范围;S-FeO-Pb+Zn协同平衡关系存在于S异常范围内,在FeO高含量区不存在矿体/石;Pb、Zn、Cu、Ag、As和Sb异常存在于S异常的低FeO含量地段。在矿体部位,系统质量平均增加了 30%。根据矿致异常结构模式判断,研究区深部沿东至断裂两侧,尤其是断裂带下盘仍有发现矿体的可能性。成矿系统中多属性异常结构模式在地表岩屑中具有继承性,此发现为矿区外围地球化学勘查提供了理论依据。分形模型及主成分分析、因子分析等统计分析结果显示,元素在地表岩屑中的分布主要受原岩含量、成矿作用以及风化作用的控制。其中,A1203、K2O、CaO、MgO、Si02、TFe203、Ba、Rb、Sr、和Te等元素主要受原岩含量和风化作用控制;Na2O负异常特征由成矿作用形成,故其负异常指示成矿作用,其贫化程度在风化作用中得到加强;Pb、Ag、Zn、Cd、Cu、As、W、Sb和S等元素主要受成矿作用的影响;Hf和Zr由成矿和风化作用共同控制。地表岩屑中元素的分布及异常特征继承了成矿系统中的矿致异常结构模式,成为指导已知矿外围找矿的地球化学标志。
【学位授予单位】：中国地质科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P618.4

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本文编号：1299737