河北阜平北营西沟铅锌银矿床稳定同位素特征及成矿物质来源讨论

论文摘要

北营西沟铅锌银矿床属麻棚岩体外围成矿带,为石英脉蚀变岩混合型铅锌银矿床,主要产于中太古代阜平旋回和湾子旋回变质岩系的黑云斜长片麻岩、黑云二长片麻岩中,受近南北向、北西向压扭性断裂构造的控制。区内出露有燕山期麻棚岩体及中酸性岩脉。北营西沟银铅锌矿床热液成矿作用期可划分为为黄铁绢英岩、石英-黄铁矿、石英-多金属硫化物、石英-碳酸盐四个阶段,其中,石英-多金属硫化物阶段为本区的主成矿阶段。为确定矿床的成矿物质来源,本文系统的研究了矿床的H-O、S、Pb及He-Ar同位素的组成特征。根据成矿早中期和主成矿期硫化物矿物δ34S值推断出两期热液总δ34S平均值分别为1.16‰和-6.9‰。根据共生硫化物矿物对硫同位素计算出主成矿期平衡温度为227.6-448.6℃C,是岩浆来源硫的有力佐证。铅同位素比值变化很小,在Pb同位素构造模式图上所有样品结果均落于下地壳演化线附近或者区域内,说明铅同位素主要来源于富钍的下地壳。将本区He、Ar同位素数据投点于3He-4He和R/Ra-40Ar/36Ar图上,结果表明成矿流体主要来自地壳,且有少量地幔He的加入,同石湖金矿的分析结果基本一致。本区δ180-δD组成图解显示,北营西沟铅锌银矿和石湖金矿的成矿流体均主要来源于岩浆水和大气降水。综合北营西沟铅锌银矿床稳定同位素的组成特征,本矿床物质来源与燕山期岩浆岩及阜平变质杂岩密切相关。来源于下地壳的岩浆热液沿着构造通道快速上升,并混染了较少的围岩物质,后又在合适的构造位置存储下来,并提供热量使围岩熔融,使地层中部分成矿元素活化迁移到岩浆流体中,使成矿元素进一步富集；同时岩浆提供的热量导致了围岩中储集的大气降水再次活化,并与岩浆流体发生混合,导致了成矿物质的沉淀。石湖金矿的成矿物质来源于北营西沟铅锌银矿相似,但是,其地幔的贡献大一些。而北营西沟铅锌银矿明显比石湖金矿混染了更多围岩物质。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 研究现状及存在问题
• 1.2.1 研究现状
• 1.2.2 存在问题
• 1.3 研究内容及方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 1.4 工作区范围与完成工作量
• 1.4.1 工作区范围
• 1.4.2 完成工作量
• 2 区域地质背景
• 2.1 地层
• 2.2 构造
• 2.3 岩浆岩
• 2.4 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 矿石特征
• 3.3.1 矿石类型
• 3.3.2 矿石组构
• 3.3.3 矿石物质成分
• 3.4 银的赋存状态
• 3.4.1 常见硫化物含银量分析
• 3.4.2 主要硫盐矿物分析
• 3.4.3 自然银微细粒
• 3.4.4 银的赋存状态讨论
• 3.5 成矿阶段
• 3.6 围岩蚀变
• 4 同位素地球化学研究
• 4.1 样品采集及分析方法
• 4.1.1 样品挑选
• 4.1.2 测试方法
• 4.3 硫同位素地球化学
• 4.3.1 硫同位素组成特征
• 4.3.2 硫同位素地质测温
• 4.3.3 硫的来源讨论
• 4.4 铅同位素地球化学
• 4.4.1 铅同位素特征
• 4.4.2 铅的来源讨论
• 4.5 氦氩同位素地球化学
• 4.5.1 氦-氩同位素组成特征
• 4.5.2 物质来源指示
• 4.6 氢氧同位素地球化学
• 4.6.1 氢氧同位素组成特征
• 4.6.2 成矿流体性质
• 4.7 小结
• 5 成矿年代学
• 5.1 样品的采集
• 5.2 样品的制备与分析
• 5.3 测试结果
• 5.4 讨论
• 6 矿床成因
• 6.1 成矿物质来源
• 6.2 成矿流体特征
• 6.3 成矿时代
• 6.4 成矿模式
• 7 找矿标志与深部预测
• 7.1 找矿标志
• 7.1.1 构造标志
• 7.1.2 岩浆岩标志
• 7.1.3 矿石类型标志
• 7.1.4 硫化物及硫盐标志
• 7.1.5 成矿阶段标志
• 7.1.6 围岩蚀变标志
• 7.1.7 稳定同位素标志
• 7.1.8 稳定同位素标志
• 7.2 深部预测
• 8 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录