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《吉林大学》 2013年
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吉林省兰家金矿矿床成因及成矿预测研究

闻爽  
【摘要】:兰家金矿位于吉林省长春市兰家镇,大地构造位置为欧亚板块东部活动陆缘,天山-兴安褶皱带吉黑褶皱区西南部的大黑山条垒中段,处于大黑山条垒的金银多金属成矿带中。该成矿带是东北地区重要的金、铁和有色金属成矿区,区域成矿条件十分优越。 矿区地层出露比较单一,以二叠系范家屯组一段为主,部分地区为杨家沟组。矿区内断裂构造和褶皱构造均较为发育。断裂构造可分为三组,分别为NW向、NNW向、NNE向,断裂规模均较小。褶皱构造主要发育在范家屯组中,有兰家倒转向斜、兰家向斜。此外,环形构造在矿区内也有发育。本区岩浆活动较为频繁,岩浆岩分布十分广泛,矿区主要发育燕山期岩浆岩,其中中侏罗世南泉眼闪长岩体与兰家金矿的形成演化关系最为密切。 矿石类型主要有:石榴石磁铁矿矽卡岩型、阳起石矽卡岩型和石榴石矽卡岩型。矿石中金属矿物主要有黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、毒砂、辉砷钴矿、辉铋矿和辉铋银铅矿等,单质矿物有自然金、自然铂等,此外还含有银金矿,矿石结构以他形粒状结构、自形粒状结构、半自形粒状结构和交代结构为主,还可见乳滴状包含结构。矿石构造以块状构造和浸染状构造为主,细脉状构造次之。围岩蚀变主要有矽卡岩化、硅化、绿泥石化、绿帘石化、钠长石化、水云母化、电气石化、碳酸盐化、沸石-萤石化等。其中矽卡岩化和硅化与金矿化关系较为密切。 矿石金属矿物电子探针分析结果显示,本区黄铁矿S/Fe比值平均1.143,小于理论值1.148,为硫亏损型,Co的平均含量接近0.05%,Co/Ni比值大于1,As含量较高,反映此黄铁矿为热液成因;方铅矿中均有一定含量的Te元素,在一定程度上反映了幔源岩浆对其形成的贡献,Bi、Ag含量较高,与金矿床中方铅矿的标型特征相吻合;闪锌矿中Fe含量为4.593%,高Fe含量暗示其形成温度偏高;毒砂成分特征为亏As富S,为典型的含金毒砂。 南泉眼闪长岩是兰家金矿的成矿岩体,地球化学研究表明南泉眼闪长岩属钙碱性、准铝质系列岩石。岩石明显富集大离子亲石元素(如Rb、K、Sr)、活泼的不相容元素(如Th、U)和轻稀土元素,相对亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P)和重稀土元素,具有明显的负Eu异常。闪长岩岩浆锆石LA-ICP-MS U-Pb加权平均年龄为170.21±0.73Ma(MSWD=0.14);谐和年龄值为170.21±0.39Ma(MSWD=0.018),为中侏罗世。成岩构造背景为燕山早期太平洋板块俯冲引起大陆弧伸展和岩石圈减薄,软流圈物质上涌、底侵提供热动力,不成熟下地壳物质部分熔融形成南泉眼闪长岩。 兰家金矿床流体包裹体研究表明该矿床主成矿温度为200℃~320℃,盐度变化范围为8~12wt%NaCl,流体密度为0.743~0.989g/cm~3,成矿压力为26.93~62.18Mpa,深度介于0.9~2.07km。 兰家金矿床中δS~(34)值为-3.91~+3.37×10~(-3),极差R=+7.28×10~(-3),变化范围较窄,靠近陨石硫的标准值,反映了金矿床硫的深源特征。兰家矿床矿化地段气液包裹体中δ~(18)OQ(‰)值为10.2~12.84,δ~(18)OH_2O(‰)为+5.30~+6.26,均值6.78‰,δD(‰)为-83.9‰,表明兰家金矿的成矿流体主要由岩浆水演化而来,后期有少量大气降水加入。Nd值和~(147)Sm/~(144)Nd值均小于球粒陨石,εNd(t=170Ma)介于+0.6~+1.5,认为形成闪长岩的岩浆来源于不成熟下地壳的基性火山岩,该火山岩起源于亏损地幔。 兰家金矿床的成矿过程可划分为两个成矿期五个矿化阶段,矽卡岩期:早期矽卡岩阶段、晚期矽卡岩阶段;热液期(石英-硫化物期):氧化物阶段、早期硫化物阶段、晚期硫化物阶段。兰家金矿主要形成于石英-硫化物期。 兰家金矿的成矿作用相对比较复杂,特征为具有多期次和多阶段性。中生代早燕山期的构造-岩浆活动是兰家金矿的主导成矿因素,结合成岩成矿背景将其归为矽卡岩型金矿床。 根据兰家金矿床的地质条件、控矿条件的分析研究,以及本区金矿化(体)分布规律的总结,结合其物化探异常特征将蒋家窑预测区和小牟家沟预测区圈定为兰家外围及周边有利的找矿靶区。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:P618.51

【参考文献】
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