本文關鍵詞：遼東中生代巖漿活動及金鈾成礦作用

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【摘要】：遼東半島是我國重要的金鈾礦成礦遠景區(qū)之一。遼東地區(qū)中生代花崗質巖漿活動與大規(guī)模的Au、U、Pb、Zn、Cu、Mo等金屬礦產的成礦作用成因聯(lián)系密切。前人研究局限于單個礦床或幾個礦床對比研究,區(qū)域上對中生代不同巖體、礦床的綜合對比研究工作相對較少。本文在詳細野外地質觀察的基礎上,開展了丹東賽馬-柏林川堿性巖體、三股流花崗巖體及其相關的賽馬鈾礦床、五龍金礦、四道溝金礦系統(tǒng)的成巖成礦年代學和成礦作用等方面的研究。對深刻認識該地區(qū)的金鈾礦成礦動力學背景、成礦條件、成礦機制及成礦遠景評價有重要意義。年代學研究表明,賽馬-柏林川堿性巖體樣品的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為 231.9±3.7Ma、227.6±6.4Ma、235.7±4.7Ma 和 227.8±2.2Ma,表明巖體形成于晚三疊世,是華北克拉通北緣印支期堿性巖漿侵入活動的產物。這些年齡落在前人研究的華北克拉通北緣印支期堿性巖體的形成時間集中范圍內(220～238Ma)�？梢酝贫ㄔ缰猩A北克拉通大規(guī)模的堿性巖漿活動西自包頭,東至遼東,具有相同的深部地球動力學背景。印支期堿性巖體的侵位時代可能代表了華北克拉通巖石圈伸展減薄的起始時間。巖漿巖成因研究表明,賽馬-柏林川地區(qū)印支期堿性侵入巖的地球化學特征暗示其原始巖漿可能源于幔源堿性巖漿,再者賽馬-柏林川堿性巖體的稀土元素配分模式圖呈較斜的右傾形式,為地幔石榴橄欖巖部分熔融產物的特征,Eu/Sm的比值相對較高,這也反映了其較深源的成因。賽馬-柏林川硅不飽和堿性巖的形成溫度介于686～816 ℃之間。巖石地球化學研究表明,三股流花崗巖屬于Ⅰ型花崗巖,其具有一定的埃達克巖性質。三股流花崗巖石的初始巖漿起源于下地殼的部分熔融,巖漿源區(qū)復雜。印支期的賽馬-柏林川堿性巖形成于板內非造山伸展環(huán)境;燕山期的三股流花崗巖巖漿活動發(fā)生在與俯沖有關的活動大陸邊緣構造背景下;結合區(qū)域地質背景等證據,研究區(qū)中生代花崗質巖體總體處于拉張-伸展環(huán)境。賽馬鈾礦床與印支期堿性巖體密切相關,礦體賦存在草綠色霓石霓霞正長巖及其與圍巖大理巖接觸部位。而五龍金礦與三股流花崗閃長巖體成礦關系密切,特別是巖體北部及北西部,是五龍金礦最重要的礦化富集帶。五龍金礦的成礦作用分為5個階段,分別為早期石英階段(Ⅰ)、黃鐵礦-石英階段(Ⅱ)、黃鐵礦-輝鉍礦-石英階段(Ⅲ)、多金屬硫化物-灰色石英階段(Ⅳ)和碳酸鹽階段(Ⅴ)。近礦石英細脈帶是五龍礦區(qū)指示金礦體存在的重要標志。四道溝金礦床的成礦作用可分為4個階段,為貧硫化物-乳白色石英脈形成階段、黃鐵礦-石英階段、石英-多金屬硫化物階段和黃銅礦-石英-方解石階段。礦區(qū)內地層發(fā)育了較強的熱液蝕變作用,主要有黃鐵礦化、硅化、絹云母化、黃銅礦化、方解石化和綠泥石化等。流體包裹體研究表明,賽馬-柏林川堿性巖體中石英流體包裹體的均一溫度分為較明顯的2個區(qū)間(117～168℃,180～320),流體以中低溫、中低鹽度為特征。五龍金礦的含礦石英脈中流體包裹體,主要類型有:1)純CO2包裹體;2)H2O-CO2包裹體;3)氣液兩相等三種類型的原生流體包裹體。H20-CO2包裹體Th,total為206～384℃。氣液兩相(L-V)包裹體Th,total為137～324℃。Tm,CO2為-61.0～-56.8℃,Th,CO2 為 10.1～28.0℃,密度 0.64～0.86 g/cm3;Tm,clath溫度范圍為7.5℃～9.8℃,鹽度為0.43%～4.80%。CH4的摩爾分數不大于0.08,在0.01～0.07之間。四道溝金礦含礦石英脈中流體包裹體,主要類型有:1)H20-CO2包裹體;2)含NaCl子礦物三相包裹體;3)氣液兩相等三種類型的原生流體包裹體。其中Ⅱ階段石英中發(fā)育上述三種原生流體包裹體,Ⅳ階段石英中發(fā)育氣液兩相包裹體。Ⅱ階段含NaCl子礦物三相包裹體Tm,NaCl為 245～340℃,鹽度為 34.67%～41.23%,流體密度為1.02～1.13g/cm3,H20-CO2包裹體Tm,CO2-56.7～-57.3℃之間,Tm,clath為7.5～8.6℃,鹽度為2.1～4.3wt%NaCl;Th,CO2 為 25.2～27.5℃,Th,total為 276～320℃,氣液兩相包裹體 Tm,ice 為-15.2～-19.4℃,鹽度為 18.8%～21.96%,Thtotal為 150～280℃,流體密度為0.93～1.07g/cm3。Ⅳ階段氣液兩相包裹體Tm,ice為-2.9～3.5℃,鹽度為3.78%～6.79%,主要集中于3.22%～5.56%;包裹體以均一至液相方式為主,Th,toal為110～240℃,主要集中于140～190℃區(qū)間,流體密度為0.82～0.96g/cm3。同步輻射X射線熒光(SRXRF)分析結果表明五龍金礦富C02包裹體中含有較高的Au元素含量值,說明了流體對金成礦的重要作用。五龍金礦石英樣品中包裹體的C-O同位素數據顯示落在巖漿巖相關源區(qū)的附近,暗示了該階段成礦與深源流體有關。氫氧同位素數據投點落在巖漿水范圍內。四道溝金礦氫氧同位素數據投點落在巖漿水及其向大氣降水偏移的范圍內。從成礦較早階段到晚階段,向大氣降水偏移的范圍增大,說明成礦早期以巖漿水為主。五龍、四道溝金礦礦石硫同位素組成呈微小的正值,分布范圍狹窄,反映了成礦物質主要來源于深源巖漿。五龍、四道溝金礦礦石鉛可能主要來源于與俯沖造山作用有關的地殼與地幔物質的混合。綜合研究認為遼東半島中生代兩次成礦作用表現(xiàn)為,第一期為印支期巖漿熱液型鈾礦化。成礦流體為中低溫,中低鹽度的以巖漿期后熱液為主。第二期為燕山期金礦成礦作用,成礦與晚侏羅世-早白堊世巖漿過程相關,在三股流花崗巖體周邊成礦。成礦流體以中高溫、中等鹽度的以巖漿水為主的流體,到后期有大氣降水的加入為特征。兩者空間上、成因上密切相關,構成遼東半島中生代漿熱液成礦系統(tǒng)。
【學位授予單位】：北京科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P588.1;P618.2

【參考文獻】

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本文編號：1268257