青海东昆仑东段果洛龙洼金矿床地球化学特征与成矿模式

论文摘要

位于我国“金腰带”的青海沟里地区构造极为发育,岩浆活动频繁,具有十分有利的成矿地质背景和形成大型-超大型矿床的地质条件。目前已发现的金矿床主要受昆仑断裂的控制,主要矿体分布在昆中断裂的两侧。本硕士论文在深入细致的野外地质工作和室内显微观察基础上,运用地质-地球化学相结合的工作方法,辅以系统的矿床学、地层、构造、岩浆活动、元素和同位素地球化学、勘查地球化学等研究,探讨了典型矿床果洛龙洼的成矿物质来源、成矿流体来源与演化、分析了地层、构造和岩浆活动与成矿的关系,初步构建了本区矿床的成因（矿）模式。论文取得以下主要成果：1、通过对比分析,结合侵入闪长岩年代学研究,认为果洛龙洼含金石英矿脉赋存地层为万宝沟群,为一套浅变质的火山沉积地层,其岩性主要为绿泥石石英千枚岩和硅板岩。2、根据野外地质调查和室内显微观察,系统划分了该矿床的矿化类型,为五类,即千枚岩型、石英脉型、蚀变岩型、角砾岩型和氧化破碎型,其中最为主要是以黄铁矿为主的硫化物石英脉,其次是硫化物蚀变岩型矿体。3、对不同矿化类型矿石的稀土元素地球化学研究表明,不同矿化类型矿石稀土配分模式均表现为轻稀土富集,ΣLREE /ΣHREE >4。但不同矿化类型矿石Eu、Ce异常表现不同,其中千枚岩型矿石Eu、Ce正负异常共存（δEu=0.68-1.39；6Ce=0.96-1.21）；破碎带型具有负Eu异常和略正Ce异常（δEu=0.67-0.95；δCe=1.01-1.55）；石英脉型明显的负Eu异常和明显的正Ce异常（δEu=0.56-0.85；6Ce=1.23-1.61）；蚀变岩型具有明显的负Eu异常和不明显的正Ce异常（8Eu=0.62-0.77；δCe=1.0-1.09）；角砾岩型具有明显的负Eu异常和不显著的负Ce异常（6Eu=0.61-0.70；δCe=0.93-0.96）。4、黄铁矿稀土元素总量（∑REE）范围在0.77x10-6～58.79x10-6；∑LREE/∑HREE在10-25之间,具有轻稀土富集特征；6Eu在0.36-0.85之间,明显负异常。与石英脉型矿石具有相近的稀土配分模式和Eu明显负异常特征。5、地层千枚岩和千糜岩具有明显的负Eu异常和正的负Ce异常（8Eu=0.61-0.67；8Ce=1.09-1.53）,而闪长岩Eu和Ce异常不明显（δEu=0.84-1.01；δCe=0.97-0.99）。对比不同类型矿石、黄铁矿、地层岩石和闪长岩,认为该矿床成矿流体中的稀土主要继承围岩。6、赋矿地层微量元素研究表明该区火山成因的变质岩中Au、Ag、As、Pb含量较高；沉积变质岩中Cu、Zn、Mo含量较高；R型聚类分析和因子分析都证明果洛龙洼金矿中Au的富集具有一定的独立性。7、硫同位素分析显示,黄铁矿δ34S为0.20-3.88‰,平均2.21‰,方铅矿634S为-2.03-5.95%o,平均-3.46%o,全部样品的均值在0‰,表明成矿流体中的硫具有深源硫特征。8、金矿铅同位素比较均一,含金石英脉中黄铁矿206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208pb/204Pb变化范围分别为18.057-18.135、15.524-15.585、37.962-38.110；方铅矿206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208pb/204Pb变化范围分别为18.093-18.106、15.542-15.563、37.901-37.919,数据点位于地慢演化线与上地壳演化线范围内,集中在造山带演化线的附近,说明成矿为典型造山背景。9、流体包裹体研究表明,成矿流体是中低温、中高盐度,偏碱性的富硫流体,流体中Na+>K+。10、在上述研究基础上,认为果洛龙洼金矿属于造山带型金矿中的中温热液石英脉型金矿。并以此建立了该矿床的成矿模式,简述如下：地层形成-岩浆侵入-构造变形-含矿流体运移与就位；目前所表现的特征是：造山运动使地壳抬升,在表生地质作用下遭受风化剥蚀,矿区周边为侵入岩,中部地层为残留体,地层中矿体受东西（近东西向）断裂构造控制较为明显,而岩体中此现象不明显,推断昆中断裂为主要导矿断裂、而“入”字型构造为赋矿断裂；成矿元素组合由Au-Fe,向Au-Cu-Fe,再向Au-Cu-Pb-Fe方向演化,区域上从果洛龙洼向阿斯哈再向北侧矿区范围外,成矿元素组合由Au-（Cu-Pb）-Fe,向Au-Cu （-Pb）-Fe,再向Mo-Cu （Cu-Mo）,之间应存在Cu-Au矿。这一规律表明成矿流体可能从南向北迁移,由东向西贯入成矿。引导力可能属于构造驱动、岩浆驱动,甚至可能是重力驱动或者三种动力共同驱动,深边部都具有找矿的前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 工作区研究现状
• 1.3 造山带型金矿研究进展
• 1.4 主要研究内容
• 1.5 完成的工作量及取得的成果
• 1.5.1 完成的工作量
• 1.5.2 取得的成果
• 第二章 大地构造背景及区域地质概况
• 2.1 大地构造背景
• 2.2 区域地层
• 2.3 区域构造
• 2.3.1 造山带结晶基底构造特征
• 2.3.2 断裂构造特征
• 2.3.3 区域地质演化
• 2.4 区域岩浆岩
• 2.4.1 前加里东期和加里东期侵入岩
• 2.4.2 华力西期-印支期侵入岩
• 2.5 地球物理特征
• 2.5.1 区域重力场特征
• 2.5.2 区域磁场特征
• 2.6 区域地球化学特征
• 2.6.1 元素丰度特征
• 2.6.2 地层及岩浆岩中元素分布特征
• 2.7 区域矿产
• 第三章 矿床地质特征
• 3.1 矿区地质简况
• 3.2 矿化类型
• 3.2.1 千枚岩型
• 3.2.2 石英脉型
• 3.2.3 蚀变脉型
• 3.2.4 氧化破碎带型
• 3.2.5 角砾岩型
• 3.3 矿体形态特征
• 3.3.1 矿体和矿体群的分布
• 3.3.2 矿体内部形态特征
• 3.4 矿体特征
• 第四章 矿床地球化学
• 4.1 元素地球化学
• 4.1.1 不同类型矿石间Au、As、Hg、Sb含量和相关性及其地质意义
• 4.1.2 石英脉型金矿矿化体中金的赋存状态电子探针再研究
• 4.1.3 不同类型矿石间REE地球化学特征及其地质意义
• 4.1.4 黄铁矿的REE地球化学特征
• 4.1.5 黄铁矿中微观元素变化
• 4.2 勘查地球化学
• 4.2.1 逐步聚类分析
• 4.2.2 因子分析
• 4.2.3 对应分析
• 4.3 同位素
• 4.3.1 硫同位素
• 4.3.2 铅同位素
• 4.4 流体包裹体
• 4.4.1 流体成分及其演化
• 4.4.2 流体盐度的变化
• 4.4.3 流体温度
• 4.4.4 流体压力估算
• 4.4.5 金矿化作用
• 4.5 成矿年代学
• 第五章 成矿模式建立
• 5.1 成矿规律与找矿标志
• 5.1.1 成矿规律总结
• 5.1.2 找矿标志
• 5.2 成矿机制与矿床成因分析
• 5.2.1 矿床成矿机制简述
• 5.2.2 矿床成因分析
• 5.3 成矿模式
• 5.4 成矿预测
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 图版Ⅰ 野外工作照片
• 图版Ⅱ 薄片
• 图版Ⅲ 光片
• 附录A: 攻读学位期间发表的论文
• 附录B: 攻读学位期间参与项目情况