新疆额尔齐斯成矿带金矿床成矿规律与成矿模式研究

论文摘要

额尔齐斯金成矿带位于新疆北部西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块的碰撞结合处。本文对额尔齐斯构造带金矿的成矿环境进行了详细研究,方法包括对岩石化学、同位素定年、流体包裹体和稳定同位素研究。在对成矿带内的金坝金矿和科克萨依金矿进行解剖研究基础上,对比研究了成矿带东（中）西段金矿的成矿地质背景、成矿条件、控矿因素及成矿机制,剖析了构造-岩浆-变质热事件与成矿作用关系,并建立了额尔齐斯构造带金矿床的成矿模式和找矿模型,为进一步的找矿勘探工作提供基础资料和支持。对额尔齐斯成矿带内与金成矿相关的一些岩浆岩进行岩石地球化学研究。西段的哈巴河斜长花岗岩具有Si02过饱和,中等铝、贫钠质的特点。斜长花岗岩轻稀土相对富集,Eu亏损。微量元素Rb、Ba、Th、La、Ce等相对富集,Ta、Nb、Sr、Zr、Yb等相对亏损。年代学研究显示,斜长花岗岩的锆石U-Pb年龄为431±3.4Ma。认为斜长花岗岩是俯冲带环境的产物,其岩浆岩的构造环境可能为火山岛弧环境。成矿带中段的萨尔布拉克金矿区石英斑岩亦具Si02过饱和,中等铝、贫钠质的特点。轻稀土相对富集,为V字型右倾配分曲线,微量元素富集 Rb、Ba、Th、U、Nb、Sr、Zr、Ce,亏损 Ta、La、Hf、Nd 等;石英斑岩显示轻Eu亏损,δEu值（0.27～0.31）<0.95为明显的负异常。石英斑岩属高钾钙碱性系列岩石,其锆石U-Pb加权平均年龄为297.8±1.4Ma,可能是大陆板内构造环境的产物。中段阿克塔斯金矿的中泥盆统北塔山组火山岩主要为基性火山岩,岩性主要为玄武岩,其次有苦橄岩等。火山岩属拉斑玄武岩系列岩石,部分为高钾钙碱性系列岩。火山岩微量元素含量整体较高,具有岛弧火山岩的特征。流体包裹体重点研究了额尔齐斯构造带西段的金坝金矿和东段的科克萨依金矿。金坝金矿的流体包裹体类型主要为水溶液包裹体和C02-H20包裹体,少量碳质流体包裹体。成矿早阶段的均一温度较高,范围在262～401℃,主成矿阶段的在200～280℃。成矿流体属低盐度的H20-NaCl-C02体系。金坝金矿成矿流体的演化表现为:从早期和中期的中高温热液向中晚期的中低温、中低盐度的盐水溶液演化。科克萨依金矿的包裹体类型也是水溶液包裹体和C02-H20包裹体,早期的剪切片理化阶段石英脉流体包裹体均一温度较高,反映中高温热液特征,较晚成矿阶段石英脉的包裹体具有中低温特征。与额尔齐斯构造带其它金矿对比,如赛都、萨尔布拉克等,金矿成矿流体都表现为早期以中高温、富C02为特征,晚期演化成中低温盐水溶液体系的特征。金坝金矿内闪长岩和斜长花岗岩体为金矿化提供重要成矿物质来源,玛尔卡库里韧性剪切带为成矿热液活动提供了空间,在构造-蚀变作用形成的蚀变带和石英脉中富集了金。金坝矿区成矿硫源（δ34S范围为3.42‰～8.71‰,平均值为6.30‰）为地壳深部即深源硫特征。东段科克萨依金矿受卡拉先格尔-接勒卡拉它乌断裂、克孜勒它乌断裂控制,剪切带构造为主要控矿因素,热液蚀变对成矿也起重要作用。硫同位素特点反映区内金矿床具有复杂的成矿作用,其成矿物质具多来源特点。从硫同位素区域分布特点看,西部的赛都金矿、金坝金矿硫同位素相对富集重硫,逐渐向中部萨尔布拉克金矿,至东部科克萨依金矿,硫同位素趋向于变轻。推测西部金矿成矿物质来源与岩浆活动更密切,而东部金矿的构造变形变质作用对成矿影响更大。成矿带上各金矿的H-O同位素组成均反映成矿流体早期具有变质水（和岩浆水）的特征,晚期混合了大气降水。额尔齐斯构造带的金矿化成带分布、分段集中于额尔齐斯构造带两侧的次级断裂带内。成矿构造具有向西发散、向东收敛的特点。带内金矿化持续时间长,成矿集中于晚石炭世-早二叠世。泥盆纪、石炭纪火山沉积岩系及海西中晚期中酸性岩体是矿体的主要容矿岩石。额尔齐斯金矿带内韧性剪切与岩浆活动复合控矿特征明显,多期次多阶段耦合成矿作用显著。频繁的火山岩浆活动提供了成矿的热源和部分物源,促进地层中金的活化迁移。带内金矿成矿流体具有相似的演化特征。长期的变质变形作用形成了多期次、多形式的叠加,造成地层中的金及其他成矿元素再活化。额尔齐斯构造岩浆成矿带内特定的金矿有利成矿部位,只要有充足的金源供给,就可以形成金矿床。额尔齐斯金矿带的金元素主要是在中低温、中浅-中深成环境下,随岩浆热液、变质热液与大气降水的混合流体活化、迁移、富集成矿,成矿热液具有多期次多阶段的特点。完善了额尔齐斯金矿带内西、中、东部的构造-变质-流体演化体系,建立了额尔齐斯构造带金矿成矿模式。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 引言
•   1.1 课题背景
•   1.2 选题依据
•   1.3 研究意义
•   1.4 研究目标和内容
•   1.5 技术路线
•   1.6 完成工作量
•   1.7 主要研究成果
• 2 文献综述
•   2.1 区域成矿地质背景
•     2.1.1 区域地层
•     2.1.2 区域构造
•     2.1.3 岩浆岩
•   2.2 额尔齐斯构造成矿带金成矿特征
•     2.2.1 额尔齐斯构造成矿带金矿资源类型
•     2.2.2 额尔齐斯构造成矿带主要金矿研究进展
• 3 成矿构造-岩浆环境研究
•   3.1 主要岩浆岩的岩石学特征
•     3.1.1 金坝地区
•     3.1.2 萨尔布拉克-阿克塔斯一带
•     3.1.3 萨尔布拉克石英斑岩
•   3.2 研究方法
•   3.3 岩石化学
•     3.3.1 金坝金矿
•     3.3.2 萨尔布拉克金矿
•     3.3.3 阿克塔斯金矿
•   3.4 微量元素/稀土元素
•     3.4.1 金坝金矿
•     3.4.2 萨尔布拉克金矿
•     3.4.3 阿克塔斯金矿
•   3.5 锆石LA-ICPMS定年
•     3.5.1 金坝金矿哈巴河岩体
•     3.5.2 萨尔布拉克金矿石英斑岩体
•   3.6 本章小结
• 4 矿床地质研究
•   4.1 金坝金矿
•     4.1.1 矿区地质
•     4.1.2 矿体特征
•     4.1.3 矿石特征
•     4.1.4 围岩蚀变与成矿阶段
•   4.2 科克萨依金矿
•     4.2.1 矿区地质
•     4.2.2 构造与矿脉分布特征
•     4.2.3 围岩蚀变与成矿阶段
•     4.2.4 构造-蚀变与金矿化关系
•   4.3 本章小结
• 5 矿床地球化学研究
•   5.1 流体成矿作用研究
•     5.1.1 样品特征与研究方法
•     5.1.2 包裹体岩相学
•     5.1.3 流体包裹体显微测温
•     5.1.4 包裹体成分测试
•   5.2 稳定同位素地球化学
•     5.2.1 氢氧同位素研究
•     5.2.2 硫同位素研究
•   5.3 流体来源及成矿机制
•     5.3.1 金坝金矿
•     5.3.2 萨尔布拉克金矿
•     5.3.3 科克萨依金矿
•     5.3.4 额尔齐斯金矿带矿床对比
•   5.4 本章小结
• 6 额尔齐斯金成矿带成矿规律与找矿模式
•   6.1 成矿地质条件
•     6.1.1 构造条件
•     6.1.2 赋矿地层条件
•     6.1.3 岩浆岩条件
•     6.1.4 区域变质条件
•   6.2 额尔齐斯金矿带成矿特征及分布规律
•     6.2.1 金矿床分布规律
•     6.2.2 金矿床成矿特征
•   6.3 成矿模式
•     6.3.1 成矿概念模式
•     6.3.2 成矿模式图
•     6.3.3 找矿模型
•     6.3.4 找矿前景分析
•   6.4 本章小结
• 7 结论
•   7.1 主要成果
•   7.2 主要创新点
• 参考文献
• 附录
• 作者简历及在学研究成果
• 学位论文数据集

文章来源

类型: 博士论文

作者: 王颖维

导师: 徐九华

关键词: 额尔齐斯成矿带,构造岩浆环境,地球化学,成矿流体,成矿规律

来源: 北京科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,矿业工程

单位: 北京科技大学

基金: 国家科技支撑,国家自然科学,新疆305

分类号: P618.51

总页数: 174

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