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胶东玲珑—焦家式金矿热液蚀变交代作用的实验研究

作　者: 王超凡
导　师: 吕古贤
学　校: 中国地质科学院
专　业: 矿田构造与构造物理化学
关键词: 玲珑-焦家式金矿 热液蚀变交代实验 构造蚀变岩带 NaCl和KCl溶液
分类号: P618.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


胶东金矿集中区是我国最为重要的黄金生产基地之一,玲珑金矿田、焦家金矿田发育有全世界范围最典型的与中生代花岗岩有关金矿床系列组合—玲珑-焦家式金矿。区内超过百吨的超大型金矿3处,超过50吨的金矿床5处,且深部第二金矿富集带逐步揭露,找矿远景巨大。因此,急需深化深部外围成矿规律研究。但是该类矿床构造控矿的物理化学条件、构造-热液交代蚀变的地球化学过程研究较少,构造地球化学成矿机理缺乏理论研究和实验工作,严重影响了今后深部找矿的艰巨任务,急需加强。作者以“胶东玲珑-焦家式金矿热液蚀变交代作用的实验研究”作为学位论文,选题具有重要的科学意义和找矿参考价值。研究生参加了导师的地质调查项目《长江中下游基底结构与导矿控矿要素研究》、横向项目《山东省招远市玲珑金矿田成矿规律和深部外围预测》等6个课题,参加自然科学基金项目《胶西北金矿流体地质地球化学与构造成矿研究》研究,作为主要研究人员完成“矿床地球化学国家重点实验室”项目《玲珑-焦家式金矿床构造物理化学实验研究》(课题编号：200803)的室内外工作,取得了大量的野外和室内第一手资料。通过研读国内外相关文献和综合分析,作者实测典型矿床的地质剖面,开展前后3次长达3个月的热液成矿实验,据此完成了硕士论文。论文取得了以下主要进展：1、选择玲珑矿田和焦家矿田开展野外工作,研究了构造控岩控矿和构造成岩成矿规律,实测蚀变岩型和石英脉型两种类型矿床的典型地质剖面,采集8组共30块样品,为室内热液蚀变实验研究奠定了扎实的地质基础。2、根据矿床交代蚀变特征,设计在NaCl和KCl两个溶液体系中进行热液蚀变交代成矿实验。中国科学院贵阳地球化学研究所实验室具有施加差应力装置和控制热液系统,因而能够精细的开展构造-热液蚀变实验研究。3、实验样品结构构造发生明显改变,大量发育共轭状的剪切裂隙,其中普遍发育平行裂隙面的新生矿物,部分矿物发生了同构造塑性变形或张性裂隙,局部有破碎粒运移到新生裂隙中。证实,刚性矿物容易产生脆性变形,而柔性矿物容易产生塑性变形,构造变形与成岩成矿同步发生4、在10%NaCl热液系统,石英脉型矿床石英的FeO和CaO降低,NiO增加,而蚀变岩型矿床石英的FeO降低, CaO却增加；钾化花岗岩的黑云母,CaO、K20和Na20等平均含量有不同程度的升高；10%KCl热液中,花岗岩的长石试验后FeO和CaO明显增高。5、最为重要的是绢英岩的绢云母在NaCl热液作用下,FeO, MgO, K2O、Na2O、TiO2及MnO等协同降低,证明了钠质交代对于绢英岩中的胶东金矿成矿元素的迁移具有决定性的作用。相反,钾化交代对于成矿元素没有明显析出作用,例如花岗岩的长石试验后FeO和CaO反而明显增高。实验揭示,胶东金矿巨量堆积的地球化学原因是强烈的钠化交代发育在广泛的绢云母化蚀变带致使成矿元素大量迁移,而其后钾化交代引起成矿元素大量沉淀成矿。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
1 绪论  9-13
2 区域地质背景与矿床地质特征  13-27
  2.1 区域地质背景  13-16
  2.2 矿田构造基本格架  16-18
  2.3 矿床地质特征  18-21
  2.4 构造蚀变带特征  21-27
3 典型金矿热液蚀变实验条件与方案  27-36
  3.1 典型金矿床热液蚀变的物理与化学特征  27-30
  3.2 蚀变岩型和石英脉型金矿的实测剖面  30-32
  3.3 实验方案  32-34
  3.4 热液蚀变交代作用实验设备  34-35
  3.5 本章小结  35-36
4 实验前后岩石样品结构构造的变化  36-44
  4.1 石英脉样品结构构造变化  36
  4.2 绢英岩样品结构构造变化  36-39
  4.3 钾化花岗岩样品结构构造变化  39-40
  4.4 花岗岩样品结构构造变化  40-42
  4.5 本章小结  42-44
5 实验前后的矿物地球化学特征的变化  44-63
  5.1 浓度10%NACL为浸泡溶液的实验  44-55
    5.1.1 石英成分的地球化学特征变化  44-46
    5.1.2 长石成分的地球化学特征变化  46-49
    5.1.3 黑云母成分的地球化学特征变化  49-51
    5.1.4 绢云母成分的地球化学特征变化  51-52
    5.1.5 黄铁矿成分的地球化学特征变化  52-53
    5.1.6 赤铁矿成分的地球化学特征变化  53-55
  5.2 浓度10%KCL为浸泡溶液的实验  55-62
    5.2.1 石英成分的地球化学特征变化  55-56
    5.2.2 长石成分的地球化学特征变化  56-58
    5.2.3 黑云母成分的地球化学特征变化  58-61
    5.2.4 赤铁矿成分的地球化学特征变化  61-62
  5.3 本章小结  62-63
6 热液蚀变作用的元素地球化学变化特征  63-68
  6.1 NACL溶液体系岩石氧化物变化  63-64
  6.2 KCL溶液体系岩石氧化物变化  64-65
  6.3 钠质和钾质热液蚀变交代岩石氧化物变化对比  65-68
结论  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-73
个人简历  73

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 矿床学 > 矿床分类 > 贵重金属 > 金
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