山东沂南金矿床成因与成矿规律和成矿预测

论文摘要

沂南金矿床位于华北板块东南缘沂沭断裂带（郯庐断裂带的中段）西侧的鲁西地区,辖相距6km的铜井和金场两个矿区,是一个典型的Au、Cu、Fe矽卡岩型矿床。近年来,沂南金矿接替资源严重匮乏,亟需基础理论的指导和成矿规律的系统研究。本文在大量野外工作基础上,综合运用构造地质学、岩石学、矿物学、矿床学、地球化学、流体包裹体地质学、同位素地质学和成矿预测学等多学科的理论和方法,在对沂南金矿床成因和控矿因素研究的基础上,总结了成矿规律,圈定了两个新的找矿靶区,并经工程验证取得了很好的找矿效果。矿床产于燕山期中酸性～酸性杂岩体的接触带及其外侧的新元古界-寒武系围岩中,受岩浆岩、地层岩性、构造和围岩蚀变的共同控制。成矿岩浆为深成的幔源岩浆,在上侵演化过程中受到地壳物质不同程度的混染,形成以玢岩和斑岩为主的钙碱性岩杂岩体,在化学成分上具有埃达克质岩的特征。以碳酸盐岩为主的赋矿地层良好的物理性质和活泼的化学性质为成矿提供了有利的围岩条件。NW与NE、NEE向断裂构造的交汇部位控制了成矿岩体的就位,而控矿和容矿的构造则主要为接触带构造、捕虏体构造、层间破碎带构造以及不整合面构造等。以矽卡岩化为主的围岩蚀变控制了矿化的强度、矿体的厚度以及矿石类型的空间展布。硫、碳、铅、氢、氧同位素研究表明,矿石中的硫和碳主要来自于幔源岩浆;矿石铅具有含过剩放射性成因铅的异常铅特征,放射性成因铅很可能来自于晚太古代结晶基底;成矿热流体主要为岩浆热液,在成矿晚期则有不同程度的大气降水混入。流体包裹体研究结果显示,由早期成矿阶段至晚期成矿阶段,成矿流体的均一温度和盐度依次下降,成矿作用发生于1.70.6km的浅成条件下。在主要矿石矿物沉淀的氧化物阶段和石英硫化物阶段,成矿流体曾发生过广泛的不混溶（沸腾）作用,这一作用很可能是导致矿床中Au、Cu、Fe等矿质沉淀富集的主要原因。综合研究认为,沂南金矿床在含矿岩浆岩、赋矿地层、控矿构造、围岩蚀变及分带、矿化类型及其空间组合、成矿深度与剥蚀深度等方面存在一定的规律。在此基础上,确定了岩浆岩、地层岩性、构造、地球物理及地名与采矿遗迹等方面的预测标志,并应用于矿区外围的成矿预测中,分别于金场矿区外围的两泉庄和铜井矿区外围的西朝阳圈定了两个找矿靶区,经钻探工程验证,均成功见矿,从而为沂南金矿的进一步找矿展示了广阔的前景。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 论文选题依据及选题意义
• 1.2 研究现状及存在问题
• 1.2.1 矿山找矿勘查和基础研究现状
• 1.2.2 矽卡岩金矿床研究现状
• 1.3 研究内容与技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 1.4 完成实物工作量
• 1.5 主要认识及成果
• 2 区域地质背景
• 2.1 地层及岩性
• 2.2 构造
• 2.2.1 褶皱构造
• 2.2.2 韧性剪切带
• 2.2.3 断裂构造
• 2.3 岩浆岩
• 2.4 区域地球物理特征
• 2.4.1 鲁西地区重力异常特征
• 2.4.2 鲁西地区磁异常特征
• 2.5 区域地球化学特征
• 2.6 区域矿产
• 2.7 区域构造演化
• 2.8 小结
• 3 矿床地质特征
• 3.1 地层岩性
• 3.1.1 新太古界泰山岩群雁翎关组（Ar3y）
• 3.1.2 新元古界土门群佟家庄组（Zt）
• 1-2(C|'>3.1.3 寒武系下-中统长清群(∈_1-2（C|
• ))
• 2O₁J）'>3.1.4 寒武系中-上统～奥陶系下统九龙群（∈₂O₁J）
• 3.1.5 第四系（Q）
• 3.2 构造
• 3.2.1 铜井矿区及外围构造特征
• 3.2.2 金场矿区及外围构造特征
• 3.3 岩浆岩
• 3.3.1 铜井矿区及外围岩浆岩
• 3.3.2 金场矿区及外围岩浆岩
• 3.4 矿体产出特征
• 3.5 矿石特征
• 3.5.1 矿石物质成分
• 3.5.2 矿石组构
• 3.5.3 矿石类型
• 3.6 围岩蚀变
• 3.6.1 热接触交代作用
• 3.6.2 接触双交代作用
• 3.6.3 热液蚀变作用
• 3.7 成矿期与成矿阶段
• 3.7.1 矽卡岩期
• 3.7.2 石英-硫化物期
• 3.7.3 表生期
• 3.7.4 矿物生成顺序
• 3.8 小结
• 4 矿床成因与成矿模式
• 4.1 成矿物质来源
• 4.1.1 铅同位素特征
• 4.1.2 硫同位素特征
• 4.1.3 碳－氧同位素特征
• 4.2 成矿流体性质及来源
• 4.2.1 氢－氧同位素特征
• 4.2.2 流体包裹体特征
• 4.3 成岩成矿时代
• 4.4 成矿过程与成矿模式
• 4.5 小结
• 5 控矿因素与成矿规律
• 5.1 控矿因素
• 5.1.1 岩浆活动及其对成矿的控制作用
• 5.1.2 地层岩性及其对成矿的控制作用
• 5.1.3 构造及其对成矿的控制作用
• 5.1.4 围岩蚀变及其对成矿的控制作用
• 5.2 成矿规律
• 5.2.1 成矿岩浆岩
• 5.2.2 赋矿地层
• 5.2.3 控矿构造
• 5.2.4 蚀变及分带
• 5.2.5 矿化类型及其空间组合
• 5.2.6 成矿深度与剥蚀深度
• 5.3 小结
• 6 成矿预测与工程验证
• 6.1 预测方法选择
• 6.2 预测标志
• 6.2.1 岩浆岩标志
• 6.2.2 地层岩性标志
• 6.2.3 构造标志
• 6.2.4 蚀变标志
• 6.2.5 地球物理标志
• 6.2.6 地名及采矿遗迹标志
• 6.3 成矿预测靶区
• 6.3.1 两泉庄靶区
• 6.3.2 西朝阳靶区
• 6.3.3 验证工程资源量估算
• 6.3.4 意义
• 6.4 小结
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历