内蒙古准苏吉花钼铜矿床地质特征及成因研究摘要
准苏吉花钼铜矿床是大兴安岭中南段地区典型的草原覆盖区矿床,位于西伯利亚板块东南大陆边缘陆缘增生带,为二连-东乌旗古生代-中生代成矿带内与华力西期中酸性侵入岩体有关的钼铜金属矿床。本文在大量资料调研与野外地质调查的基础上,结合室内光薄片观察及样品测试分析结果,阐述了矿床的基本地质特征,通过流体包裹体研究来反映成矿流体的物理化学性质,通过岩石的地球化学特征和矿物的同位素特征来反映成矿的环境及物质来源。最终,探讨矿床成因,建立矿床成矿模式。论文取得的主要认识如下:1、准苏吉花钼铜矿床产出于宝力高庙组砂岩与花岗闪长岩体接触带附近的北西向断裂带中,主要赋存在花岗闪长岩体内部。成矿与花岗闪长岩、闪长岩关系密切。成矿作用以充填为主,形成为北西走向的一群脉状矿体,矿脉群整体呈北东向雁列式展布。成矿元素为钼和铜,主要的有用矿物为辉钼矿与黄铜矿。花岗闪长岩和闪长岩与成矿具有密切的成因联系;矿体受矿区内北西向断裂控制,单矿体呈脉状,多条矿体北西向平行分布,排列成北东走向的雁列式矿脉群。矿石构造以细脉状和大脉状为主,少量为浸染状;与矿化关系密切的蚀变有绢云母化、硅化、绢英岩化和钾化,绢云母化发育在矿体中部,钾化发育在矿体下部;成矿过程发生在岩浆热液期,该期可分为石英-辉钼矿阶段、石英-辉钼矿-黄铁矿阶段、石英-黄铜矿-闪锌矿-黄铁矿阶段和碳酸盐-萤石阶段,其中石英-辉钼矿-黄铁矿阶段为钼主要的成矿阶段。2、对辉钼矿进行Re-Os同位素年龄测定,获得模式年龄为301.9±4.3Ma,近于华力西期早二叠世成矿。此外,对矿区花岗闪长岩和闪长岩进行锆石U-Pb同位素测年,获得岩石的谐和年龄分别为298.0±2.1Ma和300.4±2.2Ma,两岩体的形成时间与成矿时间相近。3、矿区花岗闪长岩和闪长岩岩石地球化学特征极其相似。微量元素上均表现为Nb、Ti、Ba、P相对亏损,U相对富集;稀土元素配分模式图相似,均呈右倾式,Eu亏损,结合野外两岩体的过渡接触界线、空间分布关系以及相近的成岩年龄,我们推测两种岩体为同时形成,属同源岩浆演化的产物。花岗闪长岩属于过铝质高钾钙碱性的S型花岗岩,是地壳物质熔融后的产物,成岩时为后碰撞环境。岩体在板块碰撞过程中,由地壳沉积物经地壳加厚作用熔融形成。它具有钼矿母岩的特征:过铝质、高硅、高钾、K2ONa2O、高分异。4、成矿流体具有中温、低盐度、低密度的特征,流体最佳均一温度为180~270℃,流体盐度为1.7%~12.9%NaCl.eqv。石英流体包裹体类型包括WL型(富液相气液两相包裹体)、WV型(富气相气液两相包裹体)、L型(液相包裹体)和S型(含子矿物三相包裹体)共四种类型,其中富液相的气液两相包裹体为主要包裹体类型;成矿流体成分以N2为主,其次为H2O和CO2。5、矿床成矿流体中氢、氧同位素分别集中于-113‰~-132‰和-6.1‰~-1.3‰,表明成矿流体以岩浆水与大气水混合来源;6、建立了准苏吉花矿床成矿模式。晚古生代末期,矿床处于板块碰撞造山环境,深部富含成矿元素的沉积物质沿着断裂减压熔融形成钙碱性岩浆。当岩浆未固结成岩时,与北东向主构造配套的北西向次级张性断裂已经发育,该断裂与半固结的岩浆岩相连通,构成了含矿热液运移的主要通道。岩体结晶冷凝成岩过程中,分泌出大量富含有用物质的岩浆期后热液,热液向压力小的部位运移,逐渐聚集在断裂附近,断裂成为了良好的热液聚集与运移的场所,后期天水与成矿热液发生混染,热液组分和物理化学条件也逐渐变化,钼从流体中结晶出来,最终沉淀在断裂附近及围岩裂隙中。
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