辽宁省普兰店市沙包—瓦窝（铜）铁多金属矿床地质特征及成因探讨

作     者：李毅 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：钱烨

授予年度：2017年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：矽卡岩型矿床 矿床成因 成矿地质特征 沙包-瓦窝 辽宁 

摘      要：辽宁省普兰店市沙包-瓦窝(铜)铁多金属矿床位于中朝准地台、胶辽台隆、复州台陷城子坦断块中;金州深大断裂和皮口盘马岭多金属成矿带的西侧,其矿床类型为矽卡岩型矿床。该矿床大地构造位置在华北克拉通的东北部,郯庐断裂带的东侧。本论文的撰写是在充实的野外基础工作之上,综合的运用了地质学、矿床学、岩石学、岩石地球化学、同位素地球化学、流体包裹体等多种学科的理论和方法,对该矿床的地质特征和矿床的成因进行了研究,所取得的研究成果如下:该矿床主要受控于岩浆岩与地层接触带,黑云母花岗闪长斑岩与泥质灰岩接触所形成的矽卡岩带是赋存矿体的主要部位,矿体呈脉状或透镜状产出,矿体中几乎无夹石存在,其产状与围岩产状大体吻合,该矿床中的矿物组合显示出中低温特征,因此该矿床属矽卡岩型矿床,其深部找矿意义重大。矿区已发现三条(铜)铁矿(化)体,其中2号矿化体见矿效果相对较好,是本次重点的研究对象。该铁矿矿石矿物主要有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿、黄铜矿等。矿石矿物结构有碎裂结构、自形-半自形粒状结构、交代结构。矿石矿物构造主要为块状、细脉状、浸染状构造等为主。脉石矿物主要有石榴子石、透闪石、绿帘石、方解石、石英。该矿床围岩蚀变比较强烈主要有矽卡岩化、硅化、碳酸盐化。根据矿物的组合关系可将矿床的形成划分为矽卡岩成矿期、石英硫化物成矿期和表生氧化物期这三个成矿期,其中矽卡岩成矿期为主要成矿期,该期成矿又可划分为3个成矿阶段、早期矽卡岩阶段(干矽卡岩阶段)、晚期矽卡岩阶段(磁铁矿阶段)、氧化物阶段。晚期矽卡岩阶段(磁铁矿阶段)主要形成磁铁矿等矿石矿物,是沙包-瓦窝(铜)铁矿主要成矿阶段。黑云母花岗闪长斑岩是与成矿关系最为密切的岩体,通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术,厘定该岩体的成岩年龄为120±1.8Ma(早白垩世)。岩石地球化学特征研究表明:黑云母花岗闪长岩斑岩为准铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列,属I型花岗岩,具有埃达克质岩石相似的地球化学特征,岩体形成的构造背景为古太平洋板块俯冲阶段的伸展构造环境,而这种伸展环境最可能与拆沉作用导致的克拉通破坏过程相关。流体包裹体研究结果显示,沙包-瓦窝(铜)铁矿成矿流体具有中-低温与低盐度特征。铜铁硫化物阶段石英包裹体均一温度范围在200.6℃67.2℃,盐度变化范围2.89.54wt%Na Cl之间;铅锌硫化物阶段石英中包裹体均一温度范围在126.9℃98.7℃,盐度集中于3.76.27wt%Na Cl之间。沙包-瓦窝(铜)铁矿成矿流体由铜铁硫化物阶段至晚期铅锌硫化物阶段,成矿流体的均一温度和盐度都呈现出下降趋势,成矿流体密度呈现出上升趋势。矿石中的S同位素地球化学研究表明δ34S值变化范围为0.88‰.29‰之间,暗示S主要是深源硫,同时有少量地壳硫混入,成矿物质主要来自岩浆。成矿晚期方解石CO同位素组成研究表明δ13C值变化范围为9.55‰.64‰,δ18O值变化范围在17.89‰9.89‰之间,方解石主要来自溶解的围岩。通过对以上数据综合研究分析,认为辽宁省普兰店市沙包-瓦窝(铜)铁矿床成因类型为矽卡岩型(铜)铁多金属矿床,该矿床成矿构造背景为古太平洋板块俯冲阶段的伸展构造环境。