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《中国地质科学院》 2011年
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内蒙古哈达门沟金矿床与金厂沟梁金矿床对比研究

侯万荣  
【摘要】:华北克拉通北缘地处华北克拉通和中亚造山带的结合部位,区内早前寒武纪地层出露广泛,深大断裂和韧性剪切带发育,岩浆活动频繁,具有良好的成矿地质条件,是中国重要的金成矿带之一。哈达门沟金矿床和金厂沟梁金矿床是位于其中的两个非常典型的大型金矿床。论文在前人工作的基础上,采用野外地质调查和室内研究相结合的方法,对两处典型金矿床开展重点解剖研究,初步查明成矿地质背景、矿床地质特征、成矿流体来源、成矿物质来源,确定成矿时代,阐明矿床形成机制。在此基础上,对两处矿床进行对比,分析成矿规律和控矿因素,探讨区域构造岩浆演化与金成矿作用的关系,丰富华北克拉通北缘金矿成矿理论,为区域金矿找矿提供依据。 哈达门沟金矿床地处华北克拉通北缘阴山隆起带南缘乌拉山复背斜南翼,金矿体主要产于新太古界乌拉山群变质岩中,主要矿石类型包括含金石英脉、含金石英-钾长石脉、含金钾化蚀变岩等。区内大桦背岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄为353±7Ma,为海西早期;沙德盖岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄加权平均年龄为221.6±2.1Ma,西沙德盖岩体锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为222.9±0.82Ma,均为印支期。岩石地球化学特征均表现为高硅、富碱、弱过铝质的特点,在Rb-(Y+Nb)和R1-R2图解中,大桦背岩体落入同碰撞-后碰撞伸展区,而沙德盖岩体投入晚造山-非造山范围。成矿流体主要为中低温(160~300℃)、中低盐度(5%-15%NaCleq),气相成分以H20和CO2为主,液相组分阴离子以CI-和S042-为主,阳离子以Na+、K+和ca2+为主。矿石834s变化于-21.7‰~5.4‰,极差为27.1‰,说明成矿物质来源的复杂性,平均值为-10.69‰,表现出亏损重硫的特点,硫继承了太古代地层中硫的同位素特点,并混有深部含矿流体的硫。矿石铅同位素组成、单阶段模式年龄、Th/U比值、μ值变化范围较大,表现出多源特点,在铅构造模式图上,投点比较分散,表明哈达门沟矿石铅来源的复杂性。氢-氧同位素表明,成矿流体来源于岩浆水和部分变质热液,后期有天水的混入。矿石辉铝矿Re-Os同位素加权平均年龄为(386.4±2.7)Ma,等时线年龄为(386.6±6.1)Ma,金矿床主要成矿时代为早泥盆世,后期有多期热液活动叠加。矿床形成于弧-陆碰撞后的伸展构造背景。 金厂沟梁金矿床地处华北克拉通北缘阴山-燕山隆起带东段努鲁尔虎山隆起带,金矿体赋存在新太古界建平群小塔子沟组中。主要矿石类型为硫化物及富硫化物-石英脉型、富硫化物蚀变岩型。区内主要岩体锆石LA-ICP MS U-Pb同位素年龄为:金厂沟梁片麻状花岗岩加权平均年龄258.6±1.6Ma-261.61±0.94Ma,为二叠纪中晚期;西台子似斑状黑云母二长花岗岩锆石LA-ICP-MSU-Pb加权平均年龄226.8±0.87Ma,为三叠纪中晚期;对面沟似斑状花岗闪长岩锆石加权平均年龄140.86±0.71Ma~142.65±0.44Ma,细粒花岗闪长岩加权平均年龄138.7±1.2Ma,早白垩纪中期。这些岩体主、微量、稀土元素、钕、锶、铅同位素组成等地球化学特征相似,锆石年龄也表现出继承的特点,说明它们之间有成生联系。在Rb-(Y+Nb)和R1-R2图解中,片麻状二长花岗岩投点于同碰撞与火山弧花岗岩范围内,西台子似斑状二长花岗岩、对面沟细粒花岗闪长岩和似斑状花岗闪长岩均主要投入造山晚期-后造山范围。成矿流体表现为中高温(190-380℃),低盐度(0.18-8.81wt%NaCleq),气相成分以H20和CO2为主,液相组分以Cl-、SO42-、Na+、K+和Ca2+为主。矿石634S变化于-2.8%o~-0.6%o,极差为2.2‰6‰,平均值为-1.61‰,与长皋沟、二道沟金矿床硫同位素组成相似,均集中在0值附近,具有深源硫的特点。金厂沟梁、二道沟、常皋沟三个矿区铅同位素组成、单阶段模式年龄、Th/U比值、μ值等一系列参数均相似,变化范围小。在铅构造模式图上,铅同位素数据主要投在地幔铅演化曲线和下地壳铅演化曲线之间靠近地幔铅演化曲线的一侧,反映了铅的来源主要为地幔和下地壳,同时有少量造山带铅的混入。氢-氧同位素表明,成矿流体主要来自岩浆水,有部分天水混入。对与矿脉相互穿插的黑云粗安斑岩脉进行年龄测定,获得LA-ICP-MS年龄为131.7±1.1Ma,基本限定了成矿年龄。对面沟铜钼矿化辉钼矿Re-Os加权平均年龄131.45±0.93Ma,与金厂沟梁金矿床以及区内黑云粗安斑形成时代基本一致。对西矿区深部钼矿化石英脉辉钼矿Re-Os年龄测定,获得等时线年龄244.7±2.5Ma,加权平均年龄243.5士1.3Ma,说明本区存在三叠纪钼矿化。金矿床形成于中国东部大规模岩石圈伸展减薄的构造背景。 通过对比研究,认为哈达门沟金矿床主要与华北克拉通北缘深大断裂的多期活动有关,成矿物质来源有太古代乌拉山群的贡献,但主要来自深部钾质流体,而金厂沟梁金矿成矿作用更多的与华北克拉通东部岩石圈减薄相联系,成矿物质主要来自对面沟岩体侵入的岩浆热液,他们虽然都产于华北克拉通北缘的太古代深变质岩中,但成矿机理是完全不同的。 根据金矿床的区域成矿条件、成矿规律和控矿因素,认为两个典型矿床的深部和外围找矿潜力很大,哈达门沟金矿不仅在矿区深部找矿,在矿区东部和北部还有很大找矿远景,钾化、硅化、黄铁矿化等蚀变,地球化学异常区、区域性深断裂的次级断裂附近是重要的找矿标志。金厂沟梁金矿床应围绕对面沟岩体进行找矿,目前岩体的东半部有金矿产出,西半部还没有金矿发现,所以西半部也有找到金矿的可能。
【学位授予单位】:中国地质科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P618.51

【引证文献】
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2 毛景文;周振华;丰成友;王义天;张长青;彭惠娟;于淼;;初论中国三叠纪大规模成矿作用及其动力学背景[J];中国地质;2012年06期
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1 付乐兵;华北克拉通北缘赤峰—朝阳地区中生代构造岩浆演化与金成矿[D];中国地质大学;2012年
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【参考文献】
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【共引文献】
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1 李洪奎;沂沭断裂带构造演化与金矿成矿作用研究[D];山东科技大学;2010年
2 杨爱玲;单个油气包裹体检测技术及应用[D];中国海洋大学;2010年
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10 李顺庭;湖南瑶岗仙钨多金属矿床特征与成因[D];中国地质大学(北京);2011年
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1 郭方方;内蒙古太仆寺旗沙子沟钼矿床地质特征[D];河南理工大学;2010年
2 杨贺杰;河南省嵩县九仗沟金矿床地质特征[D];河南理工大学;2010年
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【同被引文献】
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5 李锦轶;张进;杨天南;李亚萍;孙桂华;朱志新;王励嘉;;北亚造山区南部及其毗邻地区地壳构造分区与构造演化[J];吉林大学学报(地球科学版);2009年04期
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9 聂凤军;张可;刘翼飞;江思宏;刘勇;刘妍;;华北克拉通北缘及邻区印支期岩浆活动与钼和金成矿作用[J];吉林大学学报(地球科学版);2011年06期
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1 孙景贵;赵俊康;刘建明;陈军强;陈雷;门兰静;;内蒙金厂沟梁金矿床流体包裹体的He-Ar同位素地球化学研究[A];第八届全国矿床会议论文集[C];2006年
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【二级引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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1 马金龙;华北克拉通西部河北阳原和山西大同新生代玄武岩及幔源包体的地球化学特征及其深部动力学意义[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2003年
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7 ;哈达门沟矿区新增金资源量5t[J];矿业快报;2008年09期
8 ;哈达门沟金矿成为国家首批找矿突破勘查区[J];黄金科学技术;2011年03期
9 卫万顺,张宇辉,卿敏,李习安;中国北方碱性岩型金矿床成因模型研究[J];黄金地质;2001年01期
10 王文义;北缘会议部分专家考察内蒙中部金矿[J];黄金;1993年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;内蒙古自治区包头市哈达门沟金矿及外围普查[A];2009年度中国地质科技新进展和地质找矿新成果资料汇编[C];2009年
2 梁海军;赵春荣;;内蒙古哈达门沟金矿床控矿因素及成因探讨[A];“九五”全国地质科技重要成果论文集[C];2000年
3 甘盛飞;;内蒙古大青山太古字麻粒岩带地质构造特征[A];中国地质科学院沈阳地质矿产研究所文集(23)[C];1991年
4 沈其韩;张荫芳;高吉凤;王平;;内蒙古中南部太古宙变质岩[A];中国地质科学院地质研究所文集(21)[C];1990年
5 沈其韩;张荫芳;;内蒙古中南部早前寒武系变质岩原岩建造和变质作用特征[A];中国地质科学院文集(20)[C];1990年
6 吴学益;王子江;;构造地球化学模拟实验在金矿成矿研究中的应用[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
7 曾清亮;邓良武;齐兵德;黄志;冯平;;新疆卡拉麦里地区1号金矿成矿机理浅析[A];四川省核工业地质局283大队首届学术交流会论文集[C];2011年
8 张连昌;沈远超;刘铁兵;李厚民;;胶东蓬家夼式金矿成矿流体T-P-S-X地球化学[A];全国包裹体及地质流体学术研讨会论文摘要[C];2002年
9 刘伟;潘小菲;;新疆-甘肃北山金矿南带的成矿流体演化和成矿机制[A];中国科学院地质与地球物理研究所2006年论文摘要集[C];2007年
10 韩光;孙大中;金文山;吴昌华;;内蒙古阴山太古宙高级区变质岩系的地球化学特征[A];中国地质科学院天津地质矿产研究所文集(19)[C];1988年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张天顺 吴承来;武警黄金第二支队辛勤勘探 哈达门沟矿区身价与日俱增[N];内蒙古日报(汉);2009年
2 雷静;哈达门沟金矿整装勘查提速[N];中国黄金报;2011年
3 本报通讯员 刘新波 周树峰 杨吉庆;金山上的来客[N];法制日报;2011年
4 边红业 戴景龙 李海广;哈达门沟金矿资源量突破百吨[N];地质勘查导报;2010年
5 本报记者 白建军 特约记者 孙娟 杨勇 吴承来;草原奏金曲[N];民营经济报;2009年
6 王占林 特约记者 杨吉庆 孙娟;铸就金色丰碑[N];人民武警报;2011年
7 特约记者 温常青 王占林 本报记者 唐先武;科技利剑 点石成金[N];科技日报;2011年
8 本报通讯员 孙娟;托起金色的朝阳[N];中国国土资源报;2011年
9 姜海涛 赵洪流;锁定找金靶区12处[N];中国矿业报;2008年
10 本报特约记者 舒春平 杨吉庆 本报记者 杨祖荣;国家“地质野战军”[N];解放军报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯万荣;内蒙古哈达门沟金矿床与金厂沟梁金矿床对比研究[D];中国地质科学院;2011年
2 章永梅;内蒙古柳坝沟—哈达门沟金矿田成因、控矿因素与找矿方向[D];中国地质大学(北京);2012年
3 郭少丰;岩基后金矿的成矿作用[D];中国地质大学(北京);2010年
4 张璟;辽西地区金矿成矿规律及成矿预测[D];吉林大学;2012年
5 徐斌;新疆卡拉麦里成矿带金矿构造—岩浆控矿规律及找矿预测研究[D];中国地质大学(北京);2010年
6 李洪奎;沂沭断裂带构造演化与金矿成矿作用研究[D];山东科技大学;2010年
7 黄春鹏;福建省金矿成矿特征和成矿预测研究[D];中国地质大学(北京);2003年
8 单立华;新疆阿希勒金矿床控矿规律与找矿方向研究[D];北京科技大学;2009年
9 付乐兵;华北克拉通北缘赤峰—朝阳地区中生代构造岩浆演化与金成矿[D];中国地质大学;2012年
10 戴雪灵;山东招远大尹格庄金矿成岩—成矿机理研究[D];中南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冷昌恩;哈达门沟金矿床地质地球化学研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 景亮兵;基于GIS的内蒙古柳坝沟—哈达门沟金矿田及外围成矿预测[D];中国地质大学(北京);2010年
3 徐新影;内蒙古柳坝沟—哈达门沟磁铁石英岩矿床的地球化学特征与原岩恢复[D];中国地质大学(北京);2011年
4 张岩;内蒙古柳坝沟金矿床成因矿物学与找矿矿物学研究[D];中国地质大学(北京);2010年
5 邓国幸;湖南省溆浦县陶金坪金矿矿床地质特征及成矿预测研究[D];中南大学;2010年
6 王琛;矿产资源综合模型评价在江西某金矿的应用研究[D];中国地质大学(北京);2012年
7 周起凤;胶东乳山英格庄金矿成因矿物学与深部远景研究[D];中国地质大学(北京);2010年
8 叶鑫;黑龙江省逊克县东安金矿矿床地质特征及成因研究[D];吉林大学;2011年
9 沈鑫;青海东昆仑阿斯哈金矿矿床地质特征及成因研究[D];吉林大学;2012年
10 张旭;山东招远金翅岭金矿成因矿物学与成矿模式研究[D];中国地质大学(北京);2012年
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