斑岩型矿床元素质量迁移定量探讨

作     者：艾金彪 

作者单位：中国地质科学院 

学位级别：硕士

导师姓名：马生明

授予年度：2013年

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

主      题：乌努格吐山 马头 斑岩型矿床 矿化蚀变 元素质量迁移 定量计算 惰性元素 成矿系统质量变化 

摘      要：乌努格吐山斑岩型铜钼矿床和马头斑岩型钼铜矿床分别位于我国大兴安岭成矿带和长江中下游成矿带,发育典型的斑岩型矿床地质特征和热液蚀变类型。论文依据地质体系开放系统元素质量迁移计算方法,对研究区蚀变岩矿化蚀变过程中惰性元素、元素质量迁移和成矿系统质量变化等进行了相关探讨。论文旨在定量剖析斑岩型矿床成矿地球化学系统中元素地球化学行为和分布分配规律,以期为深部矿产地球化学勘查提供试验案例。本次研究主要取得如下几点认识和成果： 1.通过对乌努格吐山矿床不同蚀变的黑云母花岗岩进行元素质量迁移计算,得出蚀变岩从石英—钾长石化带、绢英岩化带到伊利石—水云母化带,元素的质量迁移在矿化蚀变范围内表现出一定的规律性。相对于未(弱)蚀变黑云母花岗岩而言,各蚀变带中Cu, Mo, Au, Ag, W, Sn, As, F, Hg, S等表现为明显的带入特征,而CaO、Na2O、TiO2、Ba、Sr、Rb和REE则表现为明显的带出特征,其中REE的迁移特征表明其在热液活动中具有一定的活动性。 2.通过对马头矿床不同蚀变岩元素质量迁移定量计算,得出两点认识：1)钼铜矿化蚀变过程中常量元素均发生不同程度的带入带出,迁移规律明显。在花岗闪长斑岩中,从钾化带、绢英岩化带到青磐岩化带,主要表现为带入的常量元素有K2O、SiO2、CaO、H2O+;而主要带出的是Na2O、 Fe2O3。在粉砂岩中,蚀变岩明显带出的有Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、H2O+等,而且黄铁辉钼矿化粉砂岩在常量元素的迁移程度上远比青磐岩化粉砂岩大;2)成矿元素Cu、Mo及其伴生元素Au、 Ag等均有明显的带入,而Ba, Sr, Th, Li等呈不同程度的带出,并且在花岗闪长斑岩和粉砂岩中微量元素表现的带入带出特征不同。REE在矿化蚀变过程中发生一定的分馏作用,但总体表现出不活动性质。 3.通过对马头矿床矿化蚀变过程中元素质量迁移特征及与矿化蚀变体在空间上的内在联系探讨,得出三点结论：1)热液蚀变过程中元素表现出的质量迁移特征、分布分配规律与元素自身的地球化学性质、成矿地球化学环境等密切相关;2)对于赋存在花岗闪长斑岩及其蚀变围岩的矿体而言,明显带出的元素有Na2O、MgO、Ba、Sr,带入的有K2O、Rb、W、Au、Ag、Pb、Zn、Mo、Cu、S等,CaO的迁移规律不明显;对于赋存在砂岩及其蚀变围岩的矿体而言,成矿过程中明显带出的元素有Fe2O3、CaO、Na2O、FeO、K2O、Ba、Sr、Rb等,带入的有MgO、W、Au、Ag、Pb、Zn、 Mo、Cu、S等;3)热液蚀变过程中显著带出的元素有Na2O、MgO、Fe2O3、Ba、Sr、明显带入的主要是成矿元素Mo、Cu及其伴生元素Au、Ag、S等。 4.马头矿床成矿系统质量变化定量计算结果表明,花岗闪长斑岩系统的质量是净带入的,粉砂岩系统是净带出的。马头矿床成矿系统总体上是净带出的,表明矿体产出在元素负异常体系中,负异常可能反映了整个成矿地球化学环境影响的范围。同时认为成矿系统质量变化主要是由常量元素的质量迁移引起的。该项研究成果为使地球化学勘查向定量化方向发展进行了有益探索,并且可能成为深部成矿潜力评价的有效途径之一。