锡成矿与A型花岗岩关系的地球化学研究 ——以湖南芙蓉锡矿田为例

论文摘要

湖南芙蓉超大型锡矿田位于湘南千里山—骑田岭地区南西部，骑田岭花岗岩体南部。该矿田是郴州—蓝山北东向W-Sn-Pb-Zn成矿代的重要组成部分。本论文在深入细致的野外地质工作基础上，选取有代表性的样品，首先进行了系统的显微鉴定、流体包裹体观察等，然后通过同位素年代学、微量元素、稀土元素和稳定同位素（S、Pb、稀有气体）对比研究，探讨了矿田的成矿物质来源、成矿流体来源及骑田岭A型花岗岩岩浆活动与成矿的关系。最后初步建立了矿田的成矿理论机制。论文取得的主要认识如下： （1）芙蓉锡矿田是新近发现的一个与骑田岭花岗岩有关的超大型锡矿田。该矿田具有有利的成矿地质背景，其规模超大、Sn品位高、找矿潜力大。该矿田所赋存的骑田岭花岗岩样品投影点都落入A2亚类花岗岩范围内，是至今为止发现的与A型花岗岩有关（目前对该种新型锡矿类型研究还较少）的一个罕见的超大型锡矿田。 （2）芙蓉超单元岩体成岩同位素年龄大都在151～160Ma左右，本文最新研究则表明芙蓉锡矿田主成矿期为150～160Ma。该矿区成岩与成矿时间比较吻合，正处于我国东南部中生代大规模的陆内岩石圈拉张和伸展，南北向构造体制向东西向的另一个构造体制转换，从而造成我国东南部成矿大爆发的独特地质背景时期。 （3）成矿物质、成矿流体多来源：矿田矿石硫化物流体包裹体的He同位素地球化学研究结果表明，该矿田成矿流体具壳幔两端员混合的特征，其中壳源组分主要由矿区骑田岭花岗岩提供，而幔源组分则可能与华南中生代大规模的地幔物质上涌、岩石圈发生拉张、伸展作用有关；Pb同位素组成表明，芙蓉超大型锡矿田成矿流体中的铅主要来源于上地壳，主要由矿区骑田岭A型花岗岩的岩浆热液提供；S同位素组成表明，该矿田成矿流体中的硫非单一的骑田岭花岗岩岩浆来源，同时有地层硫、生物硫及地幔硫等多种来源硫的混入；岩石、矿石及矿石硫化物的REE地球化学研究结果也进一步表明，在骑田岭花岗岩的岩浆热液作用阶段，岩石圈发生拉张、伸展作用产生的多期次的高温热液参与了矿田的成矿作用。 （4）成矿流体非均一化：矿石的REE地球化学以及S、He同位素组成分布特征表明，该矿田成矿流体均一化程度不完全。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 锡矿资源
• 1.1 世界锡矿资源
• 1.2 中国锡矿资源
• 2 花岗岩与锡成矿关系
• 2.1 花岗岩的分类
• 2.2 A型花岗岩的岩石学、矿物学和地球化学特征
• 2.3 A型花岗岩与锡矿床成矿关系
• 3 芙蓉锡矿田研究现状
• 4 选题依据及主要研究内容
• 4.1 选题依据
• 4.1.1 成矿理论方面
• 4.1.2 经济、社会意义
• 4.2 主要研究内容
• 5 分析方法
• 5.1 Ar-Ar同位素定年
• 5.2 S同位素
• 5.3 Pb同位素
• 5.4 He同位素
• 5.5 微量元素、稀土元素
• 第一章 湘南地区区域地质背景
• 1 地层
• 2 构造
• 2.1 主要构造期次及特征
• 2.1.1 雪峰期
• 2.1.2 加里东期
• 2.1.3 海西─印支期
• 2.1.4 燕山期
• 2.1.5 喜马拉雅期
• 2.2 断裂
• 2.2.1 北东向断裂带
• 2.2.2 北西向断裂带
• 2.2.3 北东东向断裂带
• 3 岩浆岩分布特点及期次
• 4 区域成矿作用
• 5 小结
• 第二章 骑田岭花岗岩及该区地质特征
• 1 地层
• 2 构造
• 3 岩浆岩
• 3.1 单元划分及特点
• 3.1.1 菜岭超单元
• 3.1.2 芙蓉超单元
• 3.2 与成矿的关系
• 第三章 芙蓉锡矿田地质特征
• 1 矿床类型及产出特征
• 1.1 构造蚀变带型矿床及产出特征
• 1.2 蚀变岩体型矿床及产出特征
• 1.3 矽卡岩型矿床及产出特征
• 1.4 云英岩型矿床及产出特征
• 1.5 斑岩型矿床及产出特征
• 1.6 石英脉型矿床及产出特征
• 1.7 冲积型矿床及产出特征
• 2 矿带（脉）分布特征及规模
• 3 矿石特征
• 4 围岩蚀变
• 5 代表性矿区及矿脉
• 5.1 白腊水矿区
• 5.1.1 19号矿脉
• 5.1.2 10号矿脉
• 5.1.3 43号矿脉
• 5.2 山门口矿区
• 5.3 狗头岭矿区
• 5.4 淘锡窝矿区
• 第四章 成矿时代
• 1 样品采集与测试方法
• 2 分析结果
• 2.1 金云母的Ar/Ar年龄
• 2.2 角闪石的Ar/Ar年龄
• 2.3 白云母的Ar/Ar年龄
• 3 讨论
• 第五章 微量元素地球化学
• 1 稀土元素地球化学
• 1.1 花岗岩稀土元素地球化学
• 1.1.1 分析对象
• 1.1.2 分析结果及讨论
• 1.2 蚀变花岗岩及各种矿化类型矿石的稀土元素地球化学
• 1.2.1 分析对象
• 1.2.2 分析结果及讨论
• 1.3 矿石硫化物的稀土元素地球化学
• 1.3.1 分析对象
• 1.3.2 分析方法、结果及讨论
• 1.4 小结
• 2 微量元素地球化学
• 2.1 分析对象
• 2.2 分析结果及讨论
• 3 骑田岭A型花岗岩类的岩石成因及构造环境
• 3.1 岩石成因
• 3.2 构造环境
• 第六章 硫和铅同位素地球化学
• 1 硫同位素地球化学
• 1.1 分析对象
• 1.2 分析结果及讨论
• 2 铅同位素地球化学
• 2.1 分析对象
• 2.2 分析结果及讨论
• 2.2.1 矿石铅同位素组成
• 2.2.2 长石铅同位素组成
• 2.2.3 矿石铅与长石铅的来源
• 3 小结
• 第七章 稀有气体同位素地球化学
• 1 稀有气体同位素示踪成矿古流体研究现状
• 1.1 成矿流体示踪的基本原理
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 铜矿
• 1.2.2 金矿
• 1.2.3 多金属矿床
• 1.2.4 某些洋中脊热水沉积物
• 1.2.5 其它矿床
• 2 稀有气体同位素质谱计的基本工作原理
• 3 芙蓉锡矿田的稀有气体同位素地球化学
• 3.1 样品特征
• 3.2 分析结果
• 3.3 讨论
• 3.3.1 后生过程对初始He同位素组成的影响
• 3.3.2 成矿流体中的He同位素组成
• 3.3.3 成矿流体来源及地质指示意义
• 第八章 芙蓉锡矿田成矿作用机制
• 1 构造、岩浆岩、骑田岭花岗岩与成矿的关系
• 1.1 构造与成矿的关系
• 1.2 岩浆岩与成矿的关系
• 1.3 骑田岭花岗岩与成矿的关系
• 1.3.1 成矿时代
• 1.3.2 空间关系
• 1.3.3 成矿物质、成矿流体来源
• 2 成因信息
• 2.1 有利的成矿背景
• 2.2 成矿物质、成矿流体多源性
• 2.3 成矿流体非均一化
• 3 成矿作用机制
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历及发表文章目录