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山西省灵丘县刁泉银铜矿地球化学特征及其对矿床成因的约束

易洪波  
【摘要】:本文对刁泉银铜矿主要开展了矿床地球化学(主量元素、微量元素、稀土元素、同位素)特征研究,对矿区中黑云母石英二长岩、花岗斑岩、矽卡岩和大理岩的岩石学和地球化学特征进行了研究和对比,对不同岩石和不同类型矿石进行了铅同位素分析,并对不同产状黄铁矿进行了硫、铅同位素测试,从地球化学角度探讨了矿床的成矿物质来源和成因;开展了黑云母石英二长岩及花岗斑岩的单颗粒锆石U-Pb年龄、辉钼矿Re-Os年龄研究,主要取得的成果和认识如下: (1)黑云母石英二长岩、花岗斑岩、矽卡岩及大理岩的矿化元素地球化学特征表明岩浆岩岩体可能是Ag、W、Mo等成矿元素的携带者。 主量元素地球化学特征表明黑云母石英二长岩属中性岩,为准铝质碱性A型花岗岩,花岗斑岩属酸性岩,为过铝质碱性A型花岗岩;岩体的分异指数(DI)指示花岗斑岩的分异程度高于黑云母石英二长岩。 在微量元素上,黑云母石英二长岩和花岗斑岩均富集高场强元素Ti、Y和大离子亲石元素Rb,亏损高场强元素Zr、Hf及大离子亲石元素Sr,其中Rb的富集程度最高,Nb/U呈现随MgO含量增加而降低,Ba/Nb变化范围大,反映岩石遭受地壳混染的特征。 黑云母石英二长岩及花岗斑岩的稀土元素球粒陨石标准化分布图均呈轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型式,显示两类岩体具有同源性;其中花岗斑岩分布曲线较黑云母石英二长岩分散且相似度相对较低,轻稀土组分分异程度和6Eu值高于黑云母石英二长岩,表明花岗斑岩的分异程度高于黑云母石英二长岩且有更多地壳物质来源。 岩体、矽卡岩及大理岩的微量、稀土元素地球化学特征显示矿化受黑云母石英二长岩和花岗斑岩岩浆作用的影响,而与大理岩之间无明显继承演化关系。 (2)黑云母石英二长岩及花岗斑岩的单颗粒锆石U-Pb法年龄测定结果表明其成岩年龄分别为(163.7±1.8)Ma和(154.5±1.1)Ma,为侏罗纪;辉钼矿Re-Os同位素年龄结果表明矿床的形成年龄为(132.3±6.1)Ma,矿区成岩与成矿的时间相差约22Ma。 铅同位素结果显示矿石铅和矽卡岩中铅均来自岩浆作用,为壳幔混源铅,而大理岩中铅来源于上地壳,并有造山带铅的加入;层状黄铁矿与矽卡岩型磁铁矿体中的黄铁矿具有相同的物质来源。 硫同位素结果表明矿区中矿石的硫源具有均一性,层状黄铁矿与矽卡岩型磁铁矿体中的黄铁矿具有相同的硫源,均显示岩浆硫特征。 (3)通过对矿床地质及地球化学特征的分析,认为燕山期岩浆岩为成矿母岩,矿床成矿物质主要为岩浆所提供。


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