西藏尕尔穷铜金矿床花岗岩类地质地球化学特征及其与成矿的关系

论文摘要

尕尔穷铜金矿是班公湖-怒江成矿带西段新近发现的重要的铜金矿床，构造上位于念青唐古拉板片与南羌塘板片之间的班公湖-怒江缝合带西段，地处狮泉河晚燕山期构造带与冈底斯-拉萨-腾冲陆块的交汇部位，区域构造线方向呈NWW走向。班公湖-怒江缝合带在狮泉河地区开始俯冲的时间为中侏罗世晚期（166.4Ma），矿区特有的大地构造位置，造就了强烈的构造岩浆活动，特别是矿区东部燕山晚期七一桥（工作区西约35km处）浆混花岗闪长岩浆的强烈活动，为铜金多金属的成矿创造了有利的物源和热源条件。矿区出露地层主要为白垩系多爱组（K1d），主要为碳酸盐岩、火山碎屑岩和陆源碎屑岩3类，岩性以灰岩、大理岩、火山角砾岩、凝灰岩、角岩为主，其中与成矿关系密切的是灰岩、大理岩、角岩。断裂构造十分发育，主要为NE向断裂构造，其次为南北向断裂以及次级裂隙，主要有三条大断裂构造。其中F1和F2断层，均呈NE—SW向展布，断层活动具有多期性，早期为拉张应力正断层，晚期为挤压平移性质逆断层，矿体受F1、F2断裂及与断裂有关的一系列次级构造断裂体系所控制。燕山晚期的中性-中酸性侵入岩在矿区分布较广，以岩基、岩株、岩枝、岩脉等形态产出，岩体与地层之间为侵入接触关系，在岩体与灰岩、大理岩接触带形成矽卡岩。主矿体受闪长质岩体、花岗斑岩和碳酸盐岩接触带所控制，呈层状、似层状、透镜状产出。有用元素为Cu、Au。矿石结构按照成因分为结晶结构、交代结构、固溶体分离结构和表生结构四大类，其中结晶结构、交代结构和固溶体分离结构是矿石的主要结构类型；矿石构造按其成因分类，可见接触交代作用形成矿石构造、热液作用形成的矿石构造。主要矿石矿物有磁铁矿、黄铜矿、蓝铜矿、斑铜矿、辉铜矿及黄铁矿。主要脉石矿物有石榴石、硅灰石、绿泥石、绿帘石、透辉石、阳起石、方解石、石英及玉髓。矿区围岩蚀变有热接触围岩蚀变和热液交代围岩蚀变两种，发育有角岩化及大理岩化、矽卡岩化、绢云母化、硅化、绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化、钠化及泥化等，其中以角岩化、矽卡岩化、大理岩化、硅化为主。矿区花岗岩类具有较低的SiO2（52.92%～79.21%，多数集中在60%～65%，平均为63.64%）和较高的Al2O3（10.43%～16.49%，平均为15.23），高碱（w（Na2O+K2O）：4.86%～7.15%），w（Na2O）/w（K2O）比值变化较大（0.26～2.26），弱的负铕异常和负铈异常，相对富集不相容元素Rb、Th、K、Ce，而Ba、Ta、Nb、Ti呈亏损。表明矿区花岗岩类是准铝质-弱过铝质钙碱性I型花岗岩，源区物源可能是基性玄武质成分，形成于与板块俯冲有关的活动大陆边缘的陆缘弧环境，为深部地壳物质熔融后与幔源基性岩浆混合作用的产物。矿区含矿岩体的锆石U-PbSHRIMP年龄为112.0Ma±2.3Ma（曲晓明和辛洪波，2006），而班公湖-怒江洋盆在狮泉河-改则俯冲带开始俯冲时间是166.4±2.0Ma（曲晓明等，2009）前后开始俯冲，伴随有大规模的石英闪长岩侵入，大约在145Ma闭合。在大规模俯冲之后，俯冲带趋向成熟，构造环境向消减的活动大陆边缘构造环境转变，从而形成了尕尔穷地区花岗质岩石。矿区中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触部位及其附近地带形成矽卡岩矿床。结合矿区花岗岩类的地质地球化学特征，花岗岩类演化，分析花岗岩类的成矿专属性、成矿潜力以及矿床特征，围岩蚀变，认为矿区北东方向复式岩体在寻找斑岩型Cu、Au矿床具有很大潜力，建议加大地质工作投入和科学研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题依据及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 花岗岩研究现状
• 1.2.2 研究区研究现状及存在问题
• 1.3 研究思路及主要研究内容
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 主要研究内容
• 1.4 研究工作概况
• 第2章 区域地质背景
• 2.1 班公湖-怒江缝合带西段的构造特征及演化
• 2.2 班公湖-怒江缝合带西段花岗岩类的分布及特征
• 第3章 矿床地质特征
• 3.1 矿区地层、构造和岩浆岩
• 3.1.1 地层
• 3.1.2 构造
• 3.1.3 岩浆岩
• 3.2 矿体特征
• 3.2.1 地质特征
• 3.2.2 矿石组份
• 3.2.3 矿石组构
• 3.3 围岩蚀变
• 第4章 花岗岩类的地质地球化学特征
• 4.1 地质特征
• 4.2 岩相学特征
• 4.3 地球化学特征
• 4.3.1 岩石分类命名
• 4.3.2 主量元素
• 4.3.3 稀土元素
• 4.3.4 微量元素
• 4.4 同位素特征
• 4.4.1 C-O同位素
• 4.4.2 Si-O同位素
• 第5章 花岗岩类的演化
• 5.1 岩体成因类型
• 5.2 岩浆源区特征
• 5.3 岩浆混合作用
• 5.4 结晶分异作用
• 5.5 成因及构造环境
• 第6章 花岗岩类与成矿的关系
• 6.1 花岗岩类与成矿的时空关系
• 6.1.1 空间关系
• 6.1.2 时间关系
• 6.2 成岩-成矿地球动力学背景
• 6.3 控矿因素
• 6.3.1 地层
• 6.3.2 构造
• 6.3.3 岩浆岩
• 6.4 花岗岩类成矿专属性与成矿潜力
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果