广东圆珠顶斑岩型铜钼矿床成岩成矿作用研究

论文摘要

圆珠顶斑岩型铜钼矿床（资源量Cu-0.98Mt, Mo-0.26Mt）位于广东省封开县境内,大地构造位置位于钦杭成矿带西南端,扬子板块和华夏板块的结合部位。作为近年来发现的一个大型斑岩铜钼矿床,圆珠顶矿床受到国内外众多矿床学家的关注,对圆珠顶矿床的深入研究,有助于完善区域成矿理论和指导找矿工作。本文在对圆珠顶矿床地质特征详细调查的基础上,开展了矿物学、岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb测年、锆石Hf同位素测试分析以及H、O、S、Pb等同位素地球化学和及包裹体岩相学、包裹体温压测试及单个包裹体成分分析的综合研究,对圆珠顶斑岩型铜铝矿床的岩石成因、成矿物质来源、流体演化过程和成矿机制以及成矿动力学背景进行了深入的讨论,并建立了矿床模型。野外钻孔及详细的镜下工作鉴定出与圆珠顶矿床成矿有关的岩石类型为二长花岗斑岩,岩石类型较为单一。圆珠顶矿床矿体主要赋存于围岩（寒武系变质砂岩）中,矿体形态具有平面上呈环状,垂向上成筒状,围绕斑岩体分布,而且表现出内钼外铜的特征。同时由于受热液活动的影响,圆珠顶矿床蚀变分带明显,由岩体中心向外,分别为绢英岩化带-钾硅酸盐化带-黄铁绢英岩化+碳酸盐化带,并与成矿分带良好吻合。锆石U-Pb测年结果表明,圆珠顶二长花岗斑岩成岩年龄为153.4±1.6Ma,成岩时代属于中生代中晚侏罗世。根据二长花岗斑岩主微量测试结果,斑岩具有轻稀土富集,重稀土亏损,σEu弱负异常,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,Ta-Nb-Ti负异常等特征,推测斑岩体物质源区为含石榴子石角闪岩,斑岩体属钙碱性岩石系列,具磁铁矿系列花岗岩特征。锆石Hf同位素研究进一步表明,斑岩体形成过程中有较多地幔组分的参与,并在上升过程中受到一定程度陆壳物质的混染,岩石成因类型为壳幔混合成因。根据斑岩体成岩时代、岩石类型和地球化学特征等因素,结合区域已有的研究资料,推测斑岩体形成的动力学背景为古太平洋板块（Izanagi板块）在中晚侏罗世向欧亚板块之下斜向俯冲,俯冲过程中发生的板片撕裂和局部熔融。矿石S、Pb同位素研究表明,矿石金属硫化物δ34S值分布于-4.3%o～3.99‰之间,硫主要来源于岩浆岩；矿石铅同位素组成稳定,为正常普通铅,成矿物质来源同样受俯冲洋壳局部熔融的控制,其中俯冲洋壳上覆沉积物是成矿物质的重要源区。通过包裹体岩相学研究,圆珠顶矿床缺乏斑岩型矿床常见的沸腾包裹体组合,包裹体类型以气液两相包裹体为主,沸腾作用和流体不混溶可能不是导致圆珠顶金属矿物沉淀的主要机制。各阶段石英脉H、O同位素组成和流体包裹体温度、盐度测试结果表明,圆珠顶成矿流体属于中低温、中低盐度的NaCl-H2O体系,成矿流体主要为岩浆热液,并有少量大气降水混合。圆珠顶矿区地层中构造裂隙发育,有利于大气降水的渗透和循环,因此,大气降水与圆珠顶成矿岩浆自身演化形成的含矿岩浆热液相混合,使热液体系的物理化学条件（如温度、盐度等）发生改变,可能是造成金属矿物在有利的构造部位富集沉淀的主要机制。圆珠顶矿床矿化分带与蚀变分带关系密切,圆珠顶矿床的热液蚀变作用,可能是导致金属矿物沉淀的另一原因。圆珠顶斑岩型铜钼矿床的发现,丰富了钦杭成矿带西南段矿产组合类型,矿床成因对比研究进一步表明,圆珠顶矿床与沿钦杭成矿带分布的其它斑岩型-矽卡岩型铜钼铅锌银矿床具有一致的动力学背景,这一研究结果为区域上寻找同类型矿床提供了理论依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据
• 1.2 斑岩铜矿研究现状
• 1.3 研究区研究现状
• 1.4 研究内容及任务
• 1.5 技术路线
• 1.6 分析测试方法
• 1.7 论文工作情况及实物工作量
• 第二章 区域地质背景
• 2.1 地层
• 2.2 构造
• 2.3 岩浆岩
• 2.4 区域矿产概况和成矿规律
• 第三章 矿床地质特征
• 3.1 主要控矿构造
• 3.2 赋矿围岩特征
• 3.3 与矿化有关二长花岗斑岩的特征
• 3.4 矿体与矿石
• 3.5 围岩蚀变
• 3.6 成矿期与成矿阶段
• 第四章 侵入岩年代学、地球化学及岩石成因
• 4.1 锆石U-PB年龄
• 4.2 锆石原位HF同位素
• 4.3 矿物学特征
• 4.4 岩石地球化学特征
• 4.5 花岗岩形成时的氧逸度及其成矿意义
• 4.6 物源特征
• 4.7 岩石成因
• 4.8 动力学背景研究
• 第五章 流体包裹体特征及成因
• 5.1 测试方法
• 5.2 流体包裹体岩相学
• 5.3 包裹体温度和盐度、压力计算
• 5.4 流体包裹体成份
• 5.5 包裹体特征对比分析及成因讨论
• 第六章 成矿物质、成矿流体来源和成矿机理研究
• 6.1 测试方法和结果
• 6.2 硫同位素组成
• 6.3 铅同位素组成
• 6.4 H、O同位素研究
• 6.5 讨论
• 6.6 成矿流体与成矿作用
• 第七章 矿床模型与找矿方向
• 7.1 矿床模型概述
• 7.2 矿床模型应用
• 7.3 对区域找矿的意义
• 第八章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介