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安徽铜陵狮子山矿田铜矿床和金矿床的成矿流体特征及演化

作　者: 房海波
导　师: 徐晓春
学　校: 合肥工业大学
专　业: 矿物学、岩石学、矿床学
关键词: 流体包裹体铜矿床和金矿床成矿作用狮子山矿田安徽铜陵
分类号: P618.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

狮子山矿田是安徽铜陵矿集区内最具代表性的大型铜、金矿田。矿田内成矿作用十分复杂,发育多种类型的铜矿床和金矿床。铜和金或各自独立产出,或相互共生或伴生产出。矿田内铜矿床和金矿床的矿床地质特征、流体作用和演化及成矿作用机制一直是人们关注的问题。本文在系统收集和全面了解狮子山矿田成矿地质背景的基础上,通过细致的野外地质观察,并采集样品进行室内鉴定、实验室分析测定,对狮子山矿田中的典型铜矿床和金矿床的地质特征和流体包裹体地球化学特征进行了系统的分析和对比,获得了以下认识:铜矿床和金矿床的地质特征既相似又不同:铜矿床和金矿床产于相似的宏观地质背景,受相似的矿田构造、赋矿地层及岩浆岩的控制,但空间上铜矿床主要在产于矿田深部,金矿床主要产于浅部;时间上铜矿床成矿时间相对较早,而金矿床相对较晚;成因类型上铜矿床主要为层间或层控矽卡岩型、斑岩型和隐爆角砾岩筒型,而金矿床主要为接触交代矽卡岩型和中低温热液型;铜矿床的赋矿围岩主要为上石炭统黄龙组和船山组、上二叠统大隆组、下三叠统和龙山组、殷坑组和南陵湖组地层,而金矿床主要赋存于下三叠统和龙山组和南陵湖和中三叠统东马鞍山组地层中;铜矿床的控矿构造主要为顺层滑脱构造、层间裂隙及隐爆角砾岩筒等构造部位,而金矿床主要受侵入岩体与围岩的接触带及断裂破碎带和裂隙控制;铜矿床主要与花岗闪长岩、石英二长闪长岩及二长闪长岩类侵入体有关,而金矿床主要与辉石二长闪长岩侵入体有关。铜矿床和金矿床主成矿阶段的流体包裹体地球化学特征显示其成矿流体特征及其演化也具有既相似又不同的特征:铜矿床的流体包裹体均一温度范围较大,成矿温度相对较高,金矿床的均一温度相对较低,显示铜矿床的成矿热液开始活动时的温度较高,持续时间较长;铜矿床的流体包裹体盐度峰值仅出现在低盐度区间,而金矿床盐度峰值出现了高盐度和低盐度两个区间;铜矿床相对于金矿床成矿流体的密度较小,压力较高,pH值较低呈弱酸性,Eh值较低,fO₂较低,反映铜矿床的成矿流体为弱酸性及弱还原性,而金矿床的成矿流体为偏中性及弱氧化性;流体包裹体气液相成分特征上,铜矿床的CO₂含量比金矿床成矿流体中的稍低,表明搬运金的成矿热液更富含CO₂;铜矿床中H₂S、Cl^-和SO₂^4-的含量相对于金矿床低,说明这些离子有利于金的迁移和富集。同时,铜矿床和金矿床成矿热液流体中的稀土元素配分模型和微量元素蛛网图具有相似的特征,反映其成矿热液流体均具有对岩浆岩的继承性,为岩浆分异的热液流体;流体包裹体氢、氧和碳同位素组成特征显示铜矿床和金矿床的成矿流体均来源于岩浆水与大气降水（地层水）的混合。综上所述,导致铜和金分离和沉淀的原因可能主要是成矿温度、流体盐度以及成矿流体中气液相成分的变化。成矿流体在较深部位活动时,流体温度较高、盐度较低、H₂S、Cl^-和SO₂^4-的浓度也相对较低,流体处于弱酸性和还原条件下,铜富集达到饱和并开始沉淀成矿;而随着流体运移上升,流体不断萃取和淋滤围岩地层组分,温度逐渐降低,但盐度升高,H₂S、Cl^-和SO₂^4-的浓度也相对升高,此时流体处于弱氧化和偏中性的环境下,金在成矿热液流体中达到饱和并沉淀成矿。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-14
第一章前言  14-23
  1.1 研究历史及现状  14-20
    1.1.1 地质矿产勘查  14
    1.1.2 科学研究工作  14-20
  1.2 选题依据及研究意义  20
  1.3 研究内容及思路  20-21
  1.4 完成工作量  21-22
  1.5 研究成果  22-23
第二章流体包裹体研究现状  23-33
  2.1 流体包裹体概述  23-25
  2.2 流体包裹体的应用  25-30
  2.3 流体包裹体测试方法  30-33
第三章区域地质背景及矿田地质特征  33-40
  3.1 区域地质背景  33-35
    3.1.1 大地构造位置  33
    3.1.2 区域地层  33-34
    3.1.3 区域构造  34-35
    3.1.4 区域岩浆岩  35
  3.2 矿田地质特征  35-40
    3.2.1 地层  35-36
    3.2.2 构造  36-38
    3.2.3 岩浆岩  38-40
第四章铜矿床和金矿床的地质特征及对比  40-48
  4.1 铜矿床地质特征  40-44
  4.2 金矿床地质特征  44-46
  4.3 铜矿床和金矿床地质特征对比  46-48
第五章铜矿床和金矿床流体包裹体研究  48-83
  5.1 样品采集及流体包裹体岩相学观察  48-50
    5.1.1 样品特征  48-49
    5.1.2 流体包裹体岩相学特征  49-50
  5.2 流体包裹体显微测温  50-59
    5.2.1 主要实验设备  50
    5.2.2 实验方法  50-51
    5.2.3 流体包裹体均一温度和盐度  51-57
    5.2.4 小结  57-59
  5.3 成矿流体物理化学参数的确定  59-62
    5.3.1 成矿流体密度和压力  59-61
    5.3.2 成矿流体pH  61
    5.3.3 成矿流体 Eh  61
    5.3.4 成矿流体fO_2  61
    5.3.5 小结  61-62
  5.4 流体包裹体成分分析  62-75
    5.4.1 实验方法  62
    5.4.2 气相成分特征  62-66
    5.4.3 液相成分特征  66-71
    5.4.4 小结  71-75
  5.5 流体包裹体微量元素和稀土元素地球化学  75-78
    5.5.1 微量元素特征  75-77
    5.5.2 稀土元素特征  77-78
  5.6 流体包裹体稳定同位素  78-83
    5.6.1 氢氧同位素特征  78-80
    5.6.2 碳同位素特征  80-83
第六章讨论及结论  83-87
参考文献  87-95
致谢  95-96
硕士期间发表的论文  96-97
图版  97-103

安徽铜陵狮子山矿田铜矿床和金矿床的成矿流体特征及演化

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