安徽庐枞盆地大矾山明矾石矿床地质特征及成因研究

论文摘要

庐枞盆地为长江中下游坳陷带中的中生代继承式陆相火山岩盆地,地处扬子板块北缘,呈NE向紧邻郯庐断裂展布。该区既有丰富的金属矿产资源,又有丰富的非金属矿产。庐枞盆地明矾石资源储量居全国第二,是我国明矾石成矿的一级远景区。大矾山明矾石矿床是该区最大的明矾石矿床,明矾石矿产品除明矾外,其综合利用前景广阔。本论文选择大矾山明矾石矿床作为主要研究对象,通过岩相学研究、流体包裹体显微测温分析、矿物电子探针分析、形态学研究、同位素测年,结合野外地质特征,对明矾石矿床的地球化学特征、物理化学条件、明矾石的成矿过程及形成模式进行了讨论。得出的主要结论如下:大矾山明矾石矿床的成矿时代介于砖桥旋回和双庙旋回之间;成矿作用有两种类型,产生两种不同类型的明矾石矿石,明矾石-黄铁矿矿石产于岩浆热液环境中,明矾石-高岭石矿石产于蒸汽-加热环境。明矾石矿物中包裹体均一温度为260-290℃;盐度为3.6%;压力为36.4×105～53.7×105Pa;为酸性、氧化的环境中形成的。成矿元素Al、K主要来自于火山岩地层。由于强烈的酸性硫酸盐蚀变,围岩中的钾长石和火山玻璃被改造,释放出成矿元素,促进了明矾石的形成。同位素分析表明矿床中的硫来自于火山作用后期的岩浆热液。成矿流体早期以岩浆热液为主,形成深部含黄铁矿明矾石矿体;晚期热液中有大气水的加入,形成浅部明矾石-高岭石矿体。流体向酸性减弱的方向演化。矿床具有明显的蚀变分带特征,核部为硅化带,向外依次为硅化-明矾石化带、高岭土化带、绢云母-绿泥石化带。蚀变分带是由于酸性热液在火山作用过程中酸度逐渐降低形成的。基于以上的结论,并与典型的高硫型浅成低温热液矿床对比,大矾山矿床应属高硫型岩浆热液交代矿床。大矾山明矾石矿床的形成标志庐枞盆地高硫型低温热液成矿流体系统的存在,对本区热液成矿作用及低温热液多金属矿床的进一步找寻提供了重要标志,也意味着在大矾山矿区的深部可能存在隐伏岩体,扩大了研究区热液成矿系统找寻的思路。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 前言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 研究区交通位置
• 1.3 研究区自然地理概况
• 1.4 研究思路及研究内容
• 1.4.1 研究思路
• 1.4.2 研究内容
• 1.5 论文进度安排
• 1.6 完成工作量
• 1.7 本文所取得的主要进展和认识
• 第二章 国内外研究概况
• 2.1 浅成低温热液矿床
• 2.2 高硫型浅成低温热液矿床
• 2.3 酸性硫酸盐蚀变
• 2.3.1 酸性硫酸盐蚀变的类型
• 2.3.2 四种环境中明矾石的形成模式
• 2.4 明矾石类矿物
• 2.5 明矾石矿床
• 第三章 区域地质
• 3.1 地层
• 3.2 区域构造
• 3.2.1 断裂构造
• 3.2.2 褶皱构造
• 3.2.3 火山构造
• 3.3 岩浆岩
• 3.3.1 火山岩
• 3.3.2 次火山岩
• 3.3.3 侵入岩
• 3.4 矿床
• 第四章 矿床地质
• 4.1 地层
• 1l）'>4.1.1 龙门院组（K₁l）
• 1zh）'>4.1.2 砖桥组（K₁zh）
• 4.1.3 第四系坡积物（Q）
• 4.2 矿区构造
• 4.2.1 大矾山正断层
• 4.2.2 西山正断层
• 4.3 岩浆岩
• 4.3.1 火山岩
• 4.3.2 侵入岩
• 4.4 矿体特征
• 4.4.1 矿体形态
• 4.4.2 矿石结构构造
• 4.4.3 矿石矿物组分
• 4.4.4 矿物组合
• 4.4.4 矿石成分
• 4.4.5 矿石类型
• 4.4.6 围岩蚀变
• 4.4.7 蚀变分带
• 4.5 小矾山地质特征
• 第五章 矿床成因分析
• 5.1 成因矿物学特征
• 5.1.1 矿物形态
• 5.1.2 矿物成分
• 5.2 成矿地质条件
• 5.2.1 构造条件
• 5.2.2 围岩（母岩）条件
• 5.2.3 热液条件
• 5.3 蚀变环境分析
• 5.4 流体包裹体测温
• 5.4.1 包裹体的产状、特征及分布
• 5.4.2 包裹体的显微测温分析
• 5.4.3 包裹体数据分析
• 5.5 硫同位素地球化学
• 5.6 硫同位素温度计
• 5.7 成矿物理化学参数的热力学估算
• 5.7.1 压力
• 5.7.2 pH值
• 5.7.3 Eh值
• 5.7.4 硫逸度
• 5.8 成矿年龄分析
• 第六章 成矿作用及成矿模式
• 6.1 矿床地质与地球化学特征总结
• 6.2 成矿作用分析
• 6.3 与高硫型浅成低温矿床的对比
• 6.4 成矿模式
• 第七章 结论及存在问题
• 7.1 结论
• 7.2 存在问题
• 参考文献
• 图版说明
• 攻读硕士学位期间发表的论文