祁连造山带玉石沟铬铁矿流体挥发份特征及其对成矿作用的制约

论文摘要

蛇绿岩型铬铁矿矿床是世界上两大类原生铬铁矿矿床之一,也是中国主要的铬铁矿矿床类型,其成因一直是地质学家关注的焦点。但是有关铬铁矿矿床的成矿物质来源和富集机制问题仍未得到解决。北祁连造山带中发育大量蛇绿岩,其中玉石沟蛇绿岩发育较完整,形成了豆荚状铬铁矿矿床。矿物在不同环境中捕获的流体是地幔演化、壳幔相互作用和矿床成因方面的天然示踪剂。原来的工作主要集中在矿物学、固体元素和矿物包裹体等方面的分析。本文通过玉石沟蛇绿岩中地幔橄榄岩和铬铁矿进行流体地球化学研究,探讨流体挥发份对铬铁矿成矿的制约,获得以下主要认识:1.分步加热质谱实验结果显示玉石沟蛇绿岩铬铁矿和橄榄岩中的流体挥发份具有不同的释气特征,橄榄岩中的流体挥发份释出具有阶段性,分别在400800℃和8001200℃呈现出两个峰值;铬铁矿无明显的阶段性释气特征,主要在4001000℃区间释出。流体化学组成都以H2O为主,含量2221.95mm3/g,次要组分CO2和H2。表明铬铁矿和橄榄岩的形成是两个不同的演化过程。2.铬铁矿中δ13CCO2介于-26.39‰-7.49‰之间,δ13CCH4介于-44.23‰-3.47‰之间。含碳物质δ13C较大的变化范围说明成矿岩浆中不仅有幔源碳质的存在,还混入了壳源碳。3.真空破碎结果显示稀有气体变化范围较大。表明其组成具有大气饱和流体（ASF）和地壳（CC）以及上地幔（UM）三端元的特征。并且21Ne/22Ne-20Ne/22Ne分布于上地幔（UM）与大陆壳演化线（CC）之间,说明成矿流体不仅受控于壳幔混合作用,并有大气饱和流体的加入。4.H2O-CO2流体组份的增加可能与俯冲带流体交代作用相关。成矿Cr元素的析出、铬熔滴聚集再到形成大的矿浆,可能受控于高含量水的作用。流体（H2O）不仅促进了地幔橄榄岩的部分熔融,参与了成矿作用,也可能为铬熔滴的聚集充当了运移载体的作用。

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中文摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 选题及研究意义

1.2 研究现状

1.2.1 豆荚状铬铁矿矿床

1.2.2 构造环境

1.2.3 豆荚状铬铁矿矿床成因假说

1.2.4 科学问题的提出

1.3 研究内容及主要工作量

1.3.1 研究内容及方法

1.3.2 主要工作量

第二章地质背景及矿床地质

2.1 大地构造背景与区域地质特征

2.1.1 大地构造背景

2.1.2 区域岩浆活动

2.1.3 区域地层

2.1.4 区域矿产

2.2 矿床地质

2.2.1 岩体

2.2.2 矿体及矿石

2.2.3 岩石地球化学特征

第三章样品及实验方法

3.1 样品及前处理

3.1.1 样品

3.1.2 样品前处理

3.2 实验方法

3.2.1 流体挥发份分析

3.2.2 碳同位素分析

3.2.3 稀有气体分析

第四章流体挥发份化学组成及稳定同位素特征

4.1 流体挥发份化学组成

4.1.1 流体挥发份的释放特征

4.1.2 流体化学组成特征

13C位素组成特征'> 4.2 δ¹³C位素组成特征

4碳同位素组成特征'> 4.2.1 CH₄碳同位素组成特征

2碳同位素组成特征'> 4.2.2 CO₂碳同位素组成特征

4.3 稀有气体丰度和同位素组成特征

4.3.1 He丰度和同位素组成特征

4.3.2 Ne丰度和同位素组成特征

4.3.3 Ar丰度和同位素组成特征

第五章流体挥发份的赋存特征及其来源

5.1 岩浆中的流体挥发份

5.2 岩浆流体挥发份的赋存特征

5.3 岩浆流体挥发份的来源

5.3.1 含碳流体挥发份的来源

5.3.2 稀有气体的制约

第六章构造背景及铬的来源与富集

6.1 构造背景

6.2 源区性质及铬的来源

6.2.1 源区性质

6.2.2 铬的来源

6.3 富集机理

6.3.1 流体对铬的活化迁移

6.3.2 高温剪切流对铬熔体的汇聚作用

第七章结论

7.1 主要结论

7.2 研究展望

参考文献

在学期间研究成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 高恒亮

导师: 胡沛青

关键词: 流体挥发份,碳同位素,稀有气体同位素,铬铁矿,祁连造山带

来源: 兰州大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学

单位: 兰州大学

分类号: P618.3

总页数: 58

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祁连造山带玉石沟铬铁矿流体挥发份特征及其对成矿作用的制约

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