华北克拉通南缘崤山地区老里湾银铅锌矿床成因研究

发布时间：2020-10-30 08:48

　　 老里湾银铅锌矿床位于华北克拉通南缘崤山地区,是近年华北克拉通南缘崤山地区发现的首个大型银铅锌矿床。该矿床矿体主要产于老里湾花岗斑岩体内,部分产出在熊耳群围岩内,矿体同时受断裂构造控制。矿床地质研究表明,老里湾银铅锌成矿作用可分为热液期和表生期,其中热液期又可分为四个成矿阶段:石英—黄铁矿阶段、菱铁矿—多金属硫化物阶段、石英—多金属硫化物阶段和石英—重晶石—方解石阶段。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,两件老里湾花岗斑岩样品的成岩年龄分别为129.0±1.7 Ma、129.0±1.1 Ma,这一年龄同时限定了成矿年龄的上限。岩石地球化学分析表明,该岩体具有高硅、富碱、准铝质—弱过铝质的特点,富集LREE、Rb、Ba、Sr、Pb等大离子亲石元素,亏损HREE、Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,具有弱的负Eu异常。综合分析表明,老里湾花岗斑岩体与区域同时期岩体具有相似的地球化学特征,它们的侵位可能与中国东部中生代构造大转折及岩石圈减薄相关。流体包裹体研究表明,老里湾花岗斑岩体中石英斑晶中以含子矿物的多相流体包裹体为主,另有部分富液两相包裹体,均一温度多大于300℃,最高可达550℃以上,盐度一般大于30wt%NaCl equiv.,密度多大于1.0g/cm~3,并且流体中含有一定量的CO_2,显示出中高温、高盐度、中高密度的流体特征,推测流体为H_2O-NaCl-KCl±CO_2体系。成矿热液期流体包裹体多为富液两相流体包裹体,从早阶段到晚阶段成矿温度逐渐下降,多数不高于300℃,盐度多小于13 wt%NaCl equiv.,显示出中低温、低盐度、低密度的流体特征,流体中含有少量的CO_2,推测成矿流体为H_2O-NaCl±CO_2体系,成矿热液温度的下降可能与后期大气水的混入有关。氢—氧—碳同位素同样显示成矿流体具有岩浆热液来源,但是晚期可能混入了大气水。其中氢—氧同位素研究显示,热液期II-III阶段近矿绢云母δD_(H2O)为-48.2~-51.7‰,平均为-49.6‰,δ~(18)O_(H2O)介于5.1~7.3‰,平均为6.7‰;热液期III阶段重晶石δD_(H2O)为-97.2~-103.7‰,δ~(18)O_(H2O)为7.8~8.6‰,IV阶段重晶石δD_(H2O)为-92.6~-96.2‰,δ~(18)O_(H2O)为-0.4~0.2‰,在δD_(H2O)-δ~(18)O_(H2O)图解上表现出由岩浆水向大气水漂移的现象。碳—氧同位素研究显示,热液期II阶段菱铁矿δ~(13)C_(PDB)为-3.7~-4.9‰,δ~(18)O_(PDB)为-17.5~-18.8‰,热液期IV阶段方解石δ~(13)C_(PDB)为-0.2~-5.6‰,δ~(18)O_(PDB)为-13.1~-22.5‰。经过换算以后菱铁矿δ~(13)C_(fluid)为-5.2~-6.6‰,平均值为-6.0‰;δ~(18)O_(H2O)为4.1~5.4‰,平均值为5.1‰。方解石δ~(13)C_(fluid)为-1.6~-7.0‰,平均值为-4.4‰;δ~(18)O_(H2O)为-5.7~4.0‰,平均值为-0.9‰。碳氧同位素指示成矿流体主要为岩浆热液来源,晚期有大气水的加入。老里湾矿床成矿热液期金属硫化物δ~(34)S为-0.1~5.3‰,平均为2.3‰,重晶石δ~(34)S为10.0~11.9‰,平均值为11.3‰。硫同位素的组成均指示成矿物质来源于岩浆热液。从热液期II阶段到IV阶段硫同位含量相对增加说明在成矿后期有少量其他来源,如熊耳群等的加入。热液期方铅矿的铅同位素组成为~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb的值范围分别为:17.163~17.400,15.382~15.491,36.840~37.801,分布较为集中,在铅同位素图解上分布在太华群区域的上部,与崤山地区早白垩世的花岗斑岩部分重叠。硫—铅同位素指示成矿物质主要与岩浆热液相关,具有深部地幔来源的特点,但与崤山地区早白垩世的花岗斑岩的来源又不完全相同。结合矿化特征、区域成岩成矿年代学数据及成矿流体和成矿物质来源特征,认为虽然老里湾银铅锌矿床与老里湾花岗斑岩体空间关系密切,与岩浆热液在成因上密切相关,但从老里湾银铅锌矿床的野外地质特征可知成矿时代应稍晚于赋矿花岗斑岩的形成时代。因此,老里湾矿床与赋矿岩体二者并没有直接的成因联系,但可能为同一深部岩浆房活动的产物。崤山地区断裂带和岩体交汇处是寻找银铅锌矿床的有利部位,这一认识得到了近期老里湾北部中河地区的银铅锌勘查工作的验证。同小秦岭、熊耳山地区相比,崤山地区整体剥蚀较浅,老里湾银铅锌矿体深部还具有寻找斑岩型钼矿床的潜力。
【学位单位】：中国地质大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P618.52;P618.4
【部分图文】：

论文技术路线图

图 2.1 华北克拉通南缘地质矿产简图（据 Mao et al., 2010 修改）崤山地区处于华北克拉通南缘中部（图 2.2），其北东侧以三门峡—鲁山断裂为界，北西侧为三门峡—灵宝断陷盆地与小秦岭相隔，东南部为卢氏—洛宁断陷

崤山地区地质构造简图（据王通，2015修改）
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本文编号：2862238