白秧坪银铜多金属矿集区成矿流体及成矿机制研究

GYIG OpenIR > 研究生 > 学位论文

	白秧坪银铜多金属矿集区成矿流体及成矿机制研究
	邹志超
导师	胡瑞忠
	2013
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位授予地点	北京
学位名称	博士
学位专业	地球化学
关键词	流体包裹体元素地球化学同位素地球化学成矿流体银铜多金属白秧坪兰坪
摘要	陆陆碰撞环境中的成矿作用是当前大陆动力学与成矿关系研究的热点问题，也是地球科学的国际前沿研究领域。西南“三江”地区位于印度–欧亚陆陆挤压碰撞带东部，新生代持续的陆陆碰撞作用造成了该区规模巨大的成矿作用，成为我国重要的铅锌银多金属富集区。兰坪盆地位于“三江”造山带的中段，夹持于金沙江断裂带与澜沧江断裂带之间。盆地内发育大量以沉积岩为容矿围岩的银铅锌多金属矿床，形成于大陆碰撞造山背景下，在西南地区乃至全国都具有代表性和典型性。因此，加强该盆地内主要矿床成因类型和成矿作用的研究，对丰富大陆碰撞环境成矿理论、提高区域成矿规律认识水平、指导区域找矿勘查均具有重要意义。白秧坪银铜多金属矿集区，在兰坪盆地银铅锌多金属大规模成矿作用中很具代表性，由东矿带（上三叠统碳酸盐岩建造内的Pb–Zn–Ag–Cu矿床）和西矿带（下白垩统碎屑岩建造内的Ag–Cu–Co–Pb–Zn矿床）两部分组成。本论文以该矿集区为研究对象，运用流体包裹体地球化学、稳定同位素地球化学、稀有气体同位素地球化学以及同位素年代学等方法，对成矿流体的性质、来源及演化等方面进行了系统研究，在此基础上初步建立了矿床的成矿模式。论文获得的主要认识如下：（1）通过流体包裹体岩相学和显微测温学研究，揭示了白秧坪银铜多金属矿集区成矿流体的性质和演化特征。研究表明，该矿集区的成矿流体为H2O–NaCl–CaCl2流体，盐度w（NaCleq）峰值范围为12.0~24.0wt%，成矿温度集中在120~200℃之间，是一种低温、高盐度、中等密度的流体。矿床成矿压力介于28.0MPa~46.9MPa之间，矿床形成深度较浅，为1.1~2.5km，。（2）通过硫化物S、Pb同位素地球化学研究，揭示了白秧坪银铜多金属矿集区S和Pb的来源。研究表明，西矿带的成矿流体中的硫为沉积地层硫与有机硫的混合，东矿带的硫主要来源于沉积地层。矿集区各矿床成矿流体中成矿元素（Pb）来自盆地地层和盆地基底岩系，无幔源铅混入。（3）矿床中硫化物微量及稀土元素组成显示，李子坪铅锌矿段闪锌矿形成于中低温环境，以富含Ga、Ge、Ag、Cd、Tl、Ni、Cu、As，亏损Fe、In、Sn、Mn、Co等为特征。总体上，闪锌矿中Ag、Ga、Fe等微量元素组成与一般MVT矿床类似，但Cd含量明显低于MVT矿床和云南金顶铅锌矿床，可能暗示其独特的成矿机制。稀土元素特征显示，闪锌矿与赋矿围岩的REE配分曲线表现出相同的变化趋势，而不同于兰坪盆地富碱岩体的REE配分曲线，暗示该矿床闪锌矿的REE配分模式受围岩地层的影响。（4）通过主要矿化类型矿石矿物及脉石矿物的C、H、O等稳定同位素地球化学的研究，揭示了白秧坪矿集区成矿流体的成因。C、O同位素研究表明，东、西矿带碳的来源存在差异，东矿带成矿流体的碳主要来源于碳酸盐地层；西矿带成矿流体的碳来源于有机碳和地壳碳酸盐碳的混合。H、O同位素表明，矿集区成矿流体主要为大气降水。（5）白秧坪矿集区硫化物流体包裹体3He/4He比值变化范围较小，介于0.01~0.14 Ra之间，平均为0.07 Ra，小于0.1 Ra，位于壳源流体的范围之内，基本不含幔源He，流体包裹体3He/4He反映出流体来源为壳源。40Ar/36Ar值在298~382之间，平均323，与大气40Ar/36Ar值（295.5）相当。放射性成因的40Ar的含量为0.2%~20.4%，平均为5.9%。放射成因40Ar来自地壳岩石，大气40Ar的贡献可达79.6%~99.8%，平均为94.1%，表明成矿流体中的Ar主要来自大气Ar。因此，He、Ar同位素特征显示，白秧坪矿集区的成矿流体主要为深循环的大气降水。（6）利用方解石Sm–Nd定年技术，精确测定白秧坪矿集区白秧坪Cu–Co–Ag矿段成矿年龄为27.4±1.8Ma，吴底厂Pb–Zn–Ag矿段成矿时代为30.1±1.9Ma，在误差范围内两矿段的时代基本一致，约为27—30Ma，相当于三江造山带陆内大规模走滑、逆冲推覆的晚碰撞期。（7）基于成矿时代、大地构造背景、控矿因素和成矿流体耦合关系，确定受逆冲推覆构造控制的白秧坪矿集区，主要形成于陆陆碰撞的构造转换期。始新世以来碰撞前的中生代地层系统在区域压扭应力作用下叠覆于新生代地层之上，构成逆冲推覆构造系统。随后大气成因的盆地卤水在压扭/张扭应力作用下快速排泄，通过与盆地地层相互作用并淋滤地层中的成矿元素而形成富含Ag–Cu–Pb–Zn–Co的含矿流体。含矿流体通过主逆冲断裂或平移断层垂向沟通，汇聚于逆冲构造派生的次级构造部位（如张性构造、反冲构造、层间滑脱构造等），发育贱金属流体成矿系统，形成不同样式的Ag–Cu–Pb–Zn–Co矿床。
其他摘要	The mineralization related to the continental collision zone has been a new focus of the research on the relationship between continental geodynamics and mineralization in recent years. In the eastern Indo–Asian collision zone, there existed a series of thrust–controlled, epithermal Zn–Pb–Ag–Cu ore–forming systems, which produced numerous economically significant deposits The Lanping basin is located at the juncture of the Eurasian and Indian plates, in the middle part of the Sanjiang orogenic belt, and clamped between Lancangjiang River suture to the west and Jinshajiang–Ailaoshan suture to the east. The formed environment of these deposits is different from that of sediment–hosted base metal deposits elsewhere in the world. The Baiyangping area was developed on the northern border of the Lanping Basin, Yunnan Province, which includes the eastern Pb–Zn–Ag–Cu ore-belt and the western Ag–Cu–Co–Pb–Zn ore-belt. In this paper, in order to trace the source of ore-forming materials of the Baiyangping area, systematical studies on the fluid inclusion geochemistry, stable isotope geochemistry and noble gas geochemistry have been conducted. On the basis of the above mentioned comprehensive research, the sources, characteristics and evolution of the ore–forming fluids, as well as the mineralization mechanism of the deposit are discussed. The main conclusions are listed as follows: (1) The results of the petrography and microthermometry account for the nature and evolution characteristics of the ore-forming fluid of the Baiyangping poly–metallic ore concentration area. The system of ore-forming fluids in Baiyangping area is H2O–NaCl–CaCl2, peak value of salinity w (NaCleq) is in the range of 12.00~24.00wt%, ore-forming temperature concentrated between 120~200°C, and its density over 1.00 g/cm3. Therefore, the ore-forming fluids of Baiyangping are characterized by low-temperature, high-salinity, and moderate-density. The ore–forming pressure and depth are between 28.0 MPa~46.9 MPa and 1.06~2.45 km, respectively.
学科领域	矿床地球化学
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.gyig.ac.cn/handle/352002/5823
专题	研究生_研究生_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	邹志超. 白秧坪银铜多金属矿集区成矿流体及成矿机制研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2013.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
白秧坪银铜多金属矿集区成矿流体及成矿机制（3976KB）			暂不开放	使用许可	请求全文