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东天山康古尔塔格金铜矿带成矿地质地球化学动力学研究及预测

张连昌  
【摘要】:东天山康古尔塔格金铜矿带位于塔里木板块东北部晚古生代阿齐山—雅满苏火山弧岛带的北缘。金(铜)矿床形成于海西运动晚期发生的塔里木板块和准噶尔板块之间的碰撞—韧性剪切作用,而主要金(铜)矿床的就位受区域左行剪切作用动力学机制的控制。典型矿床地质、地球化学研究表明,康古尔塔格金铜矿带主要矿床类型有剪切带蚀变岩型、浅成热液石英脉型、岩浆热液石英脉型三类,前者成矿物质及成矿流体具多源性,后二者成矿物质分别来自火山岩和花岗岩,成矿流体分别来自大气降水和岩浆水。 本文重点对该金铜矿带成矿地质地球化学动力学进行了研究。构造动力学研究表明,西滩金矿成矿期构造差异应力大小为72.8~76.6MPa,容矿断裂构造呈现脆性破裂和脆性扩张的演化过程;康古尔金矿床成矿构造差异应力值为101.3~133.2MPa,构造呈现脆韧性剪切变形到脆性剪切破裂的演化过程。成矿流体输运动力学研究方面,探索应用适合于有压涌流的Bernoulli方程来描述沿较宽大裂隙充填的石英脉型金矿的成矿流体上涌流动的动力学机制和流动速率;应用变换后的Darcy定律来描述蚀变岩型金矿成矿热液运移过程的渗流问题,为定量研究成矿流体运移机制进行了大胆尝试。成矿反应体系及结晶动力学研究表明,热液金矿床的成矿反应体系可分为成矿反应、控制反应和缓冲控制反应三类,三者之间相互依存、相互控制,形成一个有机的体系;矿石组构及石英结晶度测试可为估计溶液SiO_2过饱和度、结晶速率等结晶动力学条件提供信息。进一步研究表明,富矿石的形成主要受构造动力学性质转化和体系热力学演化的耦合作用所控制。 本文还总结了区域成矿规律,建立了康古尔塔格金铜矿带成矿(动力学)模式,并为进一步地找矿预测工作指出了方向。


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