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金川铜镍硫化物矿床铂族元素地球化学特征及成矿作用研究

作　者: 苏昌学
导　师: 燕永锋；李石磊
学　校: 昆明理工大学
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 金川硫化物矿床铂族元素富集机理成矿模式成矿作用
分类号: P618.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

金川矿床作为一个世界级超大型矿床,是我国最大的铂族元素生产基地,不仅是铜、镍、铂族等多种金属元素超常富集的产物,也是典型的地质条件和完整的成矿机制长期作用的结果。随着金川矿床勘探的不断深入,坑道及钻探揭露大量的地质信息,提供了大量新的矿床地质信息。随着成矿理论和测试技术的不断快速发展,为系统深入研究金川矿床铂族元素的富集机理及成矿作用奠定了基础。在成矿环境、成岩成矿时代、岩石特征方面,通过与全球硫化镍矿床的对比分析,认同金川矿床产出环境为地台边缘裂谷环境,具有地台区地质特征；根据K—Ar法和Sm-Nd法同位素测定,推测金川岩体形成于长城纪晚期；岩石化学、稀土元素特征,表明金川原始的含矿岩浆属于高镁质拉斑玄武岩浆。在前人总结提出的深部熔离一分期贯入的金川矿床成矿模式基础上,应用液态硫化物结晶分异理论,紧密联系岩浆成因、演化及地幔源区性质和构造环境；同时开展稀土元素、硫同位素、矿物流体包裹体成分和温度的测定,研究铂族元素赋存状态、矿物学特征、成矿地质条件：着重研究岩浆形成和演化过程中铂族元素结晶分异过程中的地球化学行为,探讨铂族元素的富集机制及成矿作用,建立铂族元素成矿模式。金川铂族元素成矿模式包括岩浆源特征、岩浆上侵动力、岩浆上侵方式、岩浆的深部熔离作用、同化作用、结晶分异作用、重力滞后作用等,导致在岩浆房中产生贫PGE+Au的含矿岩浆、含PGE+Au的含矿岩浆、富PGE+Au的富矿岩浆和硫化物残余岩浆的分层体系。经历了早期岩浆喷发、三期岩浆上侵定位,含矿岩浆上侵就位后就地熔离和聚集,以及后期的气化热液、热液叠加成矿作用和矿床的后期改造等,导致产生一个完整的、动态的成矿模式,形成复式超基性岩体和复式矿体,这就是深部熔离一脉动侵入一多次贯入成矿模式。正是这一个成矿模式致使在一个面积1.34km2的小岩体中,赋存了世界级的超大型矿床。正是这一成矿机制,可能是唯一能够使“小岩体成大矿”的机制。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-10
第一章绪论  10-15
  1.1 论文选题依据及研究意义  10-11
  1.2 金川矿床研究现状  11-13
  1.3 研究目标  13
  1.4 研究内容  13
  1.5 研究方法  13-15
第二章区域地质背景  15-24
  2.1 大地构造位置  15-16
  2.2 区域地层  16-18
    2.2.1 前长城纪沉积建造  16-18
    2.2.2 中、新元古代沉积建造  18
    2.2.3 晚古生代沉积建造  18
    2.2.4 中、新生代沉积建造  18
  2.3 区域构造  18-20
    2.3.1 成岩成矿前构造  19
    2.3.2 成岩成矿期构造  19-20
    2.3.3 成岩成矿后构造  20
  2.4 区域构造演化  20
  2.5 岩浆活动与岩浆岩  20-22
  2.6 变质作用  22
  2.7 区域矿产  22-24
第三章金川矿区及矿床地质  24-45
  3.1 地层  24-25
  3.2 矿区构造基本格架  25-27
  3.3 岩浆岩  27-28
  3.4 金川超基性岩体地质特征  28-35
    3.4.1 岩体空间特征  28-30
    3.4.2 岩相特征  30-33
    3.4.3 岩体形成时代讨论  33-35
  3.5 金川矿床地质  35-45
    3.5.1 矿体成因类型  35-38
    3.5.2 矿石类型及特征  38-39
    3.5.3 矿石结构构造  39
    3.5.4 矿石矿物特征  39-41
    3.5.5 成矿期、矿物生成顺序与共生组合  41-42
    3.5.6 铂(族)矿体空间特征  42-45
第四章金川矿床地球化学  45-64
  4.1 常量元素地球化学  45-47
  4.2 成矿元素地球化学  47-48
  4.3 矿物地球化学  48-50
  4.4 过渡元素地球化学  50-51
  4.5 微量元素地球化学  51-53
  4.6 稀土元素地球化学  53-56
  4.7 硫同位素地球化学  56-60
  4.8 矿物流体包裹体成分测定  60-61
  4.9 矿物包裹体测温结果  61-64
第五章金川矿床铂族元素富集规律  64-85
  5.1 铂族元素含量  64-69
  5.2 铂族元素的丰度及其变化规律  69-71
  5.3 硫化物对铂族元素丰度的影响  71
  5.4 铂族元素的分异  71-76
    5.4.1 铂族元素相互关系分析  72
    5.4.2 铂族元素的因子分析  72-76
  5.5 铂族元素地球化学示踪  76-77
    5.5.1 Cu/Pd  76-77
    5.5.2 (Pt+Pd)/(Os+Ir+Ru)  77
    5.5.3 Pd/Ir  77
  5.6 铂族元素配分曲线  77-79
  5.7 铂族元素赋存状态  79-82
    5.7.1 铂(Pt)  79
    5.7.2 钯(Pd)  79-80
    5.7.3 锇(0s)  80
    5.7.4 铱(1r)  80-81
    5.7.5 钌(Ru)  81
    5.7.6 铑(Rh)  81
    5.7.7 金(Au)  81-82
  5.8 铂族元素富集规律  82-85
    5.8.1 铂族元素在矿石中富集  82-83
    5.8.2 铂族元素空间富集  83-85
第六章金川矿床铂族元素成矿作用探讨  85-97
  6.1 铂族元素的富集机理  85-86
  6.2 铂族元素的演化与热液作用  86-88
  6.3 铂族元素富集与铜镍成矿关系  88-89
  6.4 铂族元素与金银的富集关系  89
  6.5 含矿岩浆的形成与演化  89-91
    6.5.1 岩浆起源与演化  89-90
    6.5.2 早期喷发  90
    6.5.3 岩浆上侵特征  90-91
  6.6 金川矿床铂族元素成矿机理  91-95
    6.6.1 深部熔离成矿作用  92-93
    6.6.2 岩浆就地熔离富集作用  93
    6.6.3 岩体、矿体就位机制  93-95
  6.7 气化热液与热液叠加成矿作用  95-96
  6.8 成矿模式  96-97
第七章结论  97-99
致谢  99-100
参考文献  100-108
附录Ⅰ  108-116
附录Ⅱ  116

金川铜镍硫化物矿床铂族元素地球化学特征及成矿作用研究

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