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《中国地质大学(北京)》 2017年
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熊耳山—外方山矿集区金—钼成矿系统

贺昕宇  
【摘要】:熊耳山-外方山矿集区是我国重要的金-钼等资源产地。前人对熊耳山-外方山矿集区各时期金-钼矿床进行了较多研究,然而对叠加成矿研究尚少。本文通过岩石地球化学、稳定同位素、流体包裹体、非传统Fe同位素等分析,解析复合造山过程和叠加成矿作用,尝试建立成矿系统,获得如下主要成果。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb分析,厘定熊耳群火山岩喷发时限为1828~1746Ma,岩石地球化学数据分析认为熊耳群形成于裂谷环境;限定秦岭造山带东秦岭部分同碰撞和后碰撞转换时间为227 Ma,秦岭造山带同碰撞局部拉张环境以及后碰撞张性环境各发育一期岩浆活动;五丈山和白土塬岩体分别侵位于160Ma、165 Ma,形成于陆缘弧环境;太山庙复式岩体三期侵入时间分别为125Ma、121Ma、115 Ma形成于华北克拉通大规模减薄环境。划分出6个成矿期,1875~1855 Ma俯冲环境斑岩型钼矿床,1831~1680 Ma裂谷环境斑岩型钼矿床,250~227 Ma同碰撞环境造山型钼矿床,227~194 Ma后碰撞环境造山型和碳酸盐型钼矿床,163~135 Ma俯冲环境斑岩型钼矿床,135~116Ma岩石圈减薄环境造山型金矿床、岩浆热液型金矿床和斑岩型钼矿床。解析了典型矿床如造山型金矿床、造山型钼矿床、岩浆热液型金矿床等矿床类型及叠加成矿作用,其中槐树坪金(钼)矿床为三叠纪造山型钼矿床和白垩纪造山型金矿床叠加成矿,祁雨沟金矿床为早白垩世早期斑岩型钼矿床和早白垩世晚期岩浆热液型金矿床叠加成矿。建立了熊耳山-外方山矿集区金-钼成矿系统,其重要矿床形成机制如下:造山型钼矿床形成于华北、扬子板块同碰撞与后碰撞环境,分别为俯冲板片变质脱水并混合岩浆热液携带壳幔混源钼成矿,以及变质流体萃取地壳中钼成矿;碳酸岩型钼矿床形成于华北、扬子板块后碰撞环境,岩浆热液携带幔源钼成矿;造山型、岩浆热液型金矿床形成于岩石圈减薄环境,分别为变质热液混合少量岩浆热液萃取壳源金成矿,以及岩浆热液携带幔源金成矿;斑岩型钼矿床形成于洋陆俯冲、陆内裂谷和陆壳减薄环境,为岩浆热液携带壳幔混源钼成矿。
【关键词】:Au-Mo矿床 叠加成矿作用 成矿系统 熊耳山-外方山
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P618.51;P618.65
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-12
  • 1.前言12-25
  • 1.1 选题背景及项目依托12-13
  • 1.2 研究现状与存在问题13-17
  • 1.2.1 矿床成因类型划分13-15
  • 1.2.2 成矿流体与物质来源15-16
  • 1.2.3 成矿多期性与叠加成矿作用16
  • 1.2.4 金-钼成矿系统16-17
  • 1.3 研究内容17-19
  • 1.3.1 构造-岩浆活动17-18
  • 1.3.2 典型金矿地质特征18
  • 1.3.3 成矿流体与物质来源18
  • 1.3.4 成矿时代18
  • 1.3.5 成矿系统18-19
  • 1.4 技术路线19-23
  • 1.4.1 资料收集与野外地质观测19
  • 1.4.2 岩相学与矿相学19
  • 1.4.3 岩石地球化学19-20
  • 1.4.4 C-H-O-S同位素分析20-21
  • 1.4.5 流体包裹体分析21-22
  • 1.4.6 Fe同位素分析22-23
  • 1.4.7 辉钼矿Re-Os定年23
  • 1.5 论文结构与完成工作量23-25
  • 1.5.1 论文结构23-24
  • 1.5.2 实物工作量24-25
  • 2.区域地质背景25-37
  • 2.1 秦岭造山带地质背景25-30
  • 2.2 熊耳山-外方山地质背景30-37
  • 2.2.1 地层30-33
  • 2.2.2 构造33-35
  • 2.2.3 岩浆岩35-37
  • 3.岩浆岩演化与构造环境37-109
  • 3.1 晚古元古代熊耳群火山岩37-48
  • 3.2 古元古代闪长岩脉48-54
  • 3.3 三叠纪正长岩54-61
  • 3.4 侏罗纪五丈山岩体和白土塬岩体61-68
  • 3.5 白垩纪太山庙岩体68-109
  • 4.典型矿床地质109-139
  • 4.1 槐树坪造山型金(钼)矿床109-125
  • 4.1.1 矿床特征110-113
  • 4.1.2 矿体特征113-115
  • 4.1.3 矿石特征115-117
  • 4.1.4 蚀变矿化117-123
  • 4.1.5 成矿期与成矿阶段123-125
  • 4.2 七亩地造山型金矿床125-130
  • 4.2.1 矿床特征125-127
  • 4.2.2 矿体特征127
  • 4.2.3 矿石特征127-129
  • 4.2.4 矿化蚀变129
  • 4.2.5 成矿期与成矿阶段129-130
  • 4.3 磨沟造山型金矿床130-136
  • 4.3.1 矿床特征131-134
  • 4.3.2 矿体特征134
  • 4.3.3 矿石特征134-135
  • 4.3.4 矿化蚀变135
  • 4.3.5 成矿期与成矿阶段135-136
  • 4.4 祁雨沟角砾岩型金矿床136-139
  • 4.4.1 矿床特征136-137
  • 4.4.2 矿体特征137
  • 4.4.3 矿石特征137-138
  • 4.4.4 矿化蚀变138
  • 4.4.5 成矿期与成矿阶段138-139
  • 5.矿床地球化学139-151
  • 5.1 槐树坪金(钼)矿床139-143
  • 5.2 七亩地金矿床143-144
  • 5.3 磨沟金矿床144-149
  • 5.4 祁雨沟金矿床149-151
  • 6.熊耳山-外方山地区金-钼成矿系统151-171
  • 6.1 成岩成矿时代151-155
  • 6.1.1 成岩时代151-152
  • 6.1.2 成矿时代152-155
  • 6.2 控矿构造演化155-157
  • 6.2.1 古元古代155
  • 6.2.2 早-中三叠世155-156
  • 6.2.3 晚三叠世156
  • 6.2.4 中侏罗世~早白垩世156-157
  • 6.2.5 早白垩世~晚白垩世157
  • 6.3 成矿流体与物质来源157-163
  • 6.3.1 同位素约束157-162
  • 6.3.2 流体包裹体约束162-163
  • 6.4.叠加成矿作用163-166
  • 6.4.1 不同构造背景多种成矿作用叠加成矿163-164
  • 6.4.2 同一构造背景不同时间叠加成矿164-166
  • 6.5 构造—岩浆—成矿过程166-171
  • 6.5.1 古元古代成矿166
  • 6.5.2 早-中三叠世成矿166-167
  • 6.5.3 晚三叠世成矿167
  • 6.5.4 中侏罗世~早白垩世成矿167-169
  • 6.5.5 早白垩世~晚白垩成矿169-171
  • 7.结论171-174
  • 7.1 主要认识171-173
  • 7.2 存在问题173-174
  • 致谢174-176
  • 参考文献176-208
  • 附录208-209

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