胶东烟台市福山区杜家崖金矿床成因矿物学与找矿

论文摘要

胶东金矿集中区是我国重要的黄金生产基地。与产在大型断裂带上著名的焦家金矿、玲珑金矿不同,杜家崖金矿是新类型的金矿床——层间滑脱拆离带型。杜家崖金矿位于华北克拉通东南缘,胶北隆起区中部。区内构造、岩浆活动频繁,脉岩发育,与成矿关系密切的燕山期岩浆岩为闪长玢岩、石英闪长玢岩。金矿体赋存于粉子山群中,受NE、EW向断裂和逆冲断裂控制。围岩蚀变主要有钾化、绢英岩化、硅化、黄铁矿化、碳酸盐化和绿泥石化,矿化阶段分为黄铁绢英岩阶段、黄铁矿-石英阶段、石英-黄铁矿阶段、石英-多金属硫化物阶段、石英-碳酸盐阶段。黄铁矿标型特征：S／Fe>2为亏铁型；热电导型以P型为主,且从矿体上部向下热电系数呈高-低-高变化；晶胞参数普遍偏大；As、Sb、Pb、Zn主要富集在矿体上部,Co/Ni含量比显示岩浆热液成因型矿床特点；结合REE与HFSE显示出成矿热液为富C1的流体。石英流体包裹体研究表明,成矿流体为CO2-H2O体系,液相成分主要为K+、Ca2+、Na+和Cl-,均一温度集中于134-275℃之间,pH：4.52-6.10、Eh：-0.27--0.35v、盐度：0.71～23.05 wt%NaCl、密度：0.75-0.92 g/cm3、成矿深度5.04～7.19km；研究显示成矿热液为中低温度,中等盐度流体,属于弱酸性、还原环境。主成矿阶段石英热释光曲线呈单峰型、峰位集中在206.26～255.79℃.研究区中酸性脉岩闪长玢岩、石英闪长玢岩与矿体为相伴关系,锆石的CL图像具有典型的岩浆振荡环带,部分锆石从核部到边部反映出生长过程中形态的变化,石英闪长玢岩和闪长玢岩分别获得了129.3±1Ma和129.4±5.6Ma的LA-ICP-MS U-Pb年龄,结合REE地球化学数据,两者具有相对氧化和相对还原两个端元的结晶环境,源区分别为地壳和地幔。稳定同位素研究表明,该矿床成矿热液主要源于岩浆和大气水,且岩浆主要来源于地壳,并混有少量地幔物质,成矿物质主要来自岩浆和赋矿围岩,围岩主要位于粉子山群等老地层。根据矿体金品位等值线垂直纵投影图、矿体产状变化、各矿物标型特征、野外各地质体的相互接触关系,提出杜家崖金矿区深部与近外围远景预测靶区。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 地理位置和自然环境
• 1.2 选题意义
• 1.3 研究现状和存在问题
• 1.4 技术路线、研究内容与方法
• 1.4.1 技术路线
• 1.4.2 研究内容与方法
• 1.5 工作量
• 2 区域成矿地质背景
• 2.1 地层
• 2.2 岩浆岩
• 2.2.1 元古代侵入岩
• 2.2.2 中生代侵入岩
• 2.3 构造
• 2.4 区域矿产
• 3 矿床地质特征
• 3.1 矿区地质
• 3.1.1 地层
• 3.1.2 构造
• 3.1.3 岩浆岩
• 3.2 矿体特征
• 3.3 矿石特点
• 3.3.1 矿石类型
• 3.3.2 矿石组构
• 3.3.3 矿石物质组成及金赋存状态
• 3.4 成矿阶段划分
• 4 热液蚀变与成矿
• 4.1 蚀变类型及方式
• 4.2 蚀变矿物发育顺序
• 4.3 蚀变矿物的空间分布及分带性
• 4.4 蚀变作用中元素的迁移
• 4.4.1 蚀变作用中元素迁移定量计算
• 4.4.1.1 主量、微量元素迁移定量计算
• 4.4.1.2 稀土元素迁移定量计算
• 4.4.2 蚀变作用中元素迁移规律
• 4.5 蚀变作用与成矿关系
• 4.6 小结
• 5 黄铁矿成因矿物学
• 5.1 黄铁矿的产状
• 5.2 黄铁矿化学成分标型
• 5.2.1 主量元素
• 5.2.1.1 样品和测试方法
• 5.2.2.2 测试结果与讨论
• 5.2.2 微量元素和稀土元素
• 5.2.2.1 样品和测试方法
• 5.2.2.2 微量元素测试结果与讨论
• 5.2.2.3 稀土元素测试结果与讨论
• 5.3 黄铁矿结构标型
• 5.3.1. 样品测试方法与结果
• 5.3.2. 测试结果与讨论
• 5.4 黄铁矿热电性标型
• 5.4.1 测试条件及结果
• 5.4.2 热电系数与微量元素的关系
• 5.4.3 成矿温度计算
• 5.4.4 热电性填图
• 5.4.4.1 采样点的分布及采样原则
• 5.4.4.2 填图参数选择及填图结果分析
• 5.5 黄铁矿热电阻标型
• 5.5.1 测试条件及结果
• 5.5.2 热电阻填图及结果分析
• 5.6 黄铁矿硫同位素标型
• 5.6.1 样品测试方法与结果
• 5.6.2 硫同位素示踪
• 5.6.3 硫同位素与热电性关系
• 5.7 黄铁矿铅同位素标型
• 5.7.1 铅同位素分析方法
• 5.7.2 铅同位素组成及示踪
• 5.8 黄铁矿流体包裹体的HE、AR同位素标型
• 5.8.1 样品及分析测试方法
• 5.8.2 测试结果
• 5.8.3 讨论
• 5.8.4 结论
• 5.9 小结
• 6 石英成因矿物学
• 6.1 石英的产出特征
• 6.2 石英化学成分标型
• 6.2.1 主量元素
• 6.2.1.1 样品和测试方法
• 6.2.1.2 测试结果与讨论
• 6.2.2 稀土元素
• 6.2.2.1 样品和测试方法
• 6.2.2.2 测试结果与讨论
• 6.3 石英热释光标型
• 6.3.1 石英热释光原理
• 6.3.2 测试方法与结果
• 6.3.3 讨论
• 6.3.3.1 不同成矿阶段石英热释光特征
• 6.3.3.2 不同标高石英热释光特征
• 6.3.3.3 与其他类型金矿床石英热释光特征的比较
• 6.3.3.4 石英热释光找矿标志
• 6.3.4 石英热释光参数填图
• 6.3.4.1 采样点的分布及采样原则
• 6.3.4.2 填图参数选择及填图结果分析
• 6.4 石英流体包裹体标型
• 6.4.1 样品及测试条件
• 6.4.2 流体包裹体类型及其在各成矿阶段的分布
• 6.4.3 流体包裹体均一温度和盐度
• 6.4.4 流体包裹体密度、压力和深度
• 6.4.1.1 液体包裹体密度
• 6.4.1.2 流体包裹体压力和深度
• 6.4.5 流体包裹体成分分析
• 6.4.5.1 激光拉曼光谱分析
• 6.4.5.2 包裹体气、液相化学成分特征
• 6.4.5 流体包裹体氧逸度、PH值和EH值
• 2的计算'>6.4.5.1 fO₂的计算
• 6.4.5.2 酸碱度（pH）的计算
• 6.4.5.3 氧化还原电位（Eh）的计算
• 6.5 石英氢氧同位素
• 6.5.1 样品测试方法与结果
• 6.5.2 氢氧同位素示踪
• 6.6 小结
• 7 方解石碳氧同位素标型
• 7.1 方解石的产状及样品选择
• 7.2 测试方法及结果
• 7.3 碳氧同位素示踪
• 8 矿区岩浆岩中锆石U-PB年代学及稀土元素标型
• 8.1 样品及测试方法
• 8.2 测试结果
• 8.2.1 锆石内部结构（CL图像）
• 8.2.2 锆石U-PB年龄
• 8.2.3 TH、U含量及比值
• 8.2.4 锆石稀土元素特征
• 8.2.4.1 锆石ΣLREE变化特征
• 8.2.4.2 Ce.Eu地球化学
• 8.2.4.3 （Sm/La）N和（Lu/Gd）N值
• 8.3 讨论
• 9 矿床成因及深部远景
• 9.1 成矿年代及成矿热源
• 9.2 成矿物质来源
• 9.3 成矿物化条件
• 9.3.1 成矿温压与深度及其对成矿的影响
• 9.3.2 成矿流体的酸碱性与氧化还原性对成矿的影响
• 9.3.3 成矿流体物质组成对成矿的影响
• 9.4 矿体剥蚀程度
• 9.5 成矿模式
• 9.6 找矿标志
• 9.6.1 地层标志
• 9.6.2 构造标志
• 9.6.3 矿化标志
• 9.6.4 蚀变标志
• 9.6.5 地化标志
• 9.6.6 侵入岩标志
• 9.6.7 矿物学标志
• 9.6.7.1 黄铁矿标志
• 9.6.7.2 石英标志
• 9.7 深部远景及靶区预测
• 主要结论及成果
• 参考文献
• 致谢
• 附录