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云南省大平掌铜多金属矿床火山岩建造及年代学研究

李进宝  
【摘要】:本文以思茅大平掌铜多金属矿床火山岩建造为研究对象,系统深入的开展了岩石学、岩石化学、微量元素和稀土元素地球化学、Sr-Nd-Pb同位素地球化学及锆石U-Pb法年代学研究,并在此基础上恢复了这套火山岩的成岩构造环境和探讨岩浆源区属性及岩浆演化过程。本文主要取得以下认识: 大凹子组在大平掌铜多金属矿床矿区内广泛分布,主要为一套海相的并有蚀变的火山-沉积岩系。将矿区火山岩系分4个岩性段和三个火山活动亚旋回。 大平掌矿区火山岩系主要岩石类型有:英安岩、钠质流纹岩(石英角斑岩)、蚀变流纹岩、蚀变玄武岩(细碧岩)、角斑岩(富钠安山英安岩)、火山角砾岩等。 矿区的火山岩在岩石化学上表现为Si02集中于基性和酸性两个端元,基性火山岩和酸性火山所占的比例较大,而中性火山岩比例较小,显示“双峰式”火山岩的特点。细碧岩、角斑岩、石英角斑岩、英安岩具有高钠、低钾的特点,显示矿区火山岩总体为钠质火山岩,具有细碧岩-石英角斑岩建造的特征;而蚀变的细碧岩、角斑岩、石英角斑岩具有低钠、低钾的特征,流纹岩从未蚀变流纹岩→弱蚀变流纹岩→强蚀变流纹岩,Si02逐渐增加,A12O3, K2O、Na2O在减少。 矿区火山岩岩石系列为亚碱性中的钙碱性系列,火山岩形成于活动大陆边缘的岛弧环境和弧后裂陷盆地的过渡带。景谷-景洪岛弧早期(早古生代)的弧前带应位于澜沧江断裂与酒房断裂之间,晚期(晚古生代-中三叠世)的弧前带向西移至澜沧江一带。 不同火山岩微量元素、稀土元素组成显示,从(蚀变)细碧岩→(蚀变)角斑岩→英安岩→流纹岩→(蚀变)石英角斑岩,微量元素和稀土元素配分曲线基本一致,具同源同期火山岩的地球化学特征。火山岩中的铅同位素组成反映,铅主要来源于造山带,具壳-幔混合源铅特点。火山岩的87Sr/86Sr较高或放射成因87Sr相对富集,也反映岩浆具壳-幔混合源的特征。 通过对矿区火山岩的年代学研究,获得大凹子组第二段英安岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄值为428.28±6Ma,结合本文依托项目得出的斜长花岗斑岩体的年龄(401.0±1.7Ma)和李文昌、尹光侯等测得的矿区大凹子组第一段流纹岩及凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄值分别为417.3±1.5Ma和420.8±1.6Ma,结合地层分析,认为矿区火山岩的成岩年代应在410Ma-430Ma之间,相当于中-晚志留世。在此基础上,保留矿区火山岩系原地层单位名称—大凹子组,但将大凹子组火山岩的形成时代重新厘定为中-晚志留世(S2+3)。故火山岩形成时代应为加里东晚期。 大平掌大凹子组火山岩系岩浆源区应为亏损地幔源区,但一定程度受到地壳的混染,岩浆源区具有壳幔混合的特征。大凹子组火山岩岩浆演化经历了部分熔融作用、分离结晶作用、同化混染作用和岩浆混合作用形成的,是一个复杂的过程。 本区火山岩与大平掌铜多金属矿床的形成具有十分密切的关系,本区加里东期火山作用为大平掌矿床的形成提供了物质来源和成矿的动力,并在时间和空间上制约着成矿作用的进行。


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