东秦岭金堆城斑岩钼矿床地质地球化学特征与成矿动力学背景

摘要

本文在系统收集和分析前人对东秦岭基础地质和矿床地质勘察资料的基础上，针对东秦岭钼矿带前人研究中主要存在的关键性问题，采用矿床地球化学、岩石学、岩石地球化学、锆石U—Pb年代学、同位素地球化学及流体包裹体地球化学等多学科研究方法和手段，重点剖析了中生代花岗岩的成因和金堆城钼矿床地质地球化学特征，并建立成岩成矿模式。 东秦岭金堆城花岗斑岩与华山、合峪及老牛山岩体具有相似的地球化学特征，均为高钾钙碱性系列花岗岩，富硅、铝和全碱，具有某些Ⅰ型花岗岩特征，都富集LILE，亏损HFSE，具有低的Yb、Y含量(Y＜18μg/g，Yb＜2μg/g)，暗示其源区为下地壳，并且原始岩浆经历了角闪石+斜长石相的分离结晶或在源区残留。 本文利用LA—ICP—MS锆石U—Pb测年方法获得华山岩体、合峪岩体、老牛山岩体及金堆城花岗斑岩的年龄分别为133.8±1.1Ma、134.5±1.5Ma、146.1±4.1Ma和141.5±1.5Ma。上述四个岩体都具有较低的ISr、负的εNd(t)和εHf(t)值及贫放射成因铅的特征；Hf二阶段模式年龄集中在2.1～1.7Ga之间，说明四个岩体都是由东秦岭在2.1～1.7Ga左右的增生地壳熔融形成。不同的是金堆城花岗斑岩的锆石Hf同位素组成不均一，有向地幔演化的趋势，暗示着金堆城花岗斑岩在形成过程中可能加入了地幔物质。 金堆城矿床元素地球化学研究表明，矿石和黄铁矿稀土元素配分曲线与斑岩相似而与围岩不同，围岩在蚀变和矿化过程中，成矿元素Mo由与斑岩同源的流体提供并加入到围岩中；矿床硫、碳、铅、氢—氧及氦—氩同位素地球化学研究表明，成矿流体早期主要来自深部岩浆，晚期则有大气降水的加入；流体包裹体研究也表明了流体成矿系统的温度和盐度随成矿作用进行而逐渐降低，显示了成矿物质早期来自岩浆，晚期则有大气降水加入。 东秦岭钼矿带，成岩成矿为同一地球动力学背景下产生，都与东秦岭在中生代的陆内A型俯冲有关，在早白垩世大约140Ma左右，秦岭造山带发生大范围的伸展，早期的碰撞或逆冲推覆使得下地壳增厚，在向伸展机制转换的过程中，下地壳处于强烈的减压增温条件下，发生部分熔融，形成碰撞改造型花岗岩基，而在断裂带附近则有地幔物质的上涌，加热下地壳发生部分熔融并与底侵的基性岩浆混合，形成同熔型花岗斑岩及斑岩型矿床。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第一节选题背景

第二节研究思路、方法及完成的工作量

第三节取得的主要成果

第二章东秦岭区域构造背景及典型矿床地质特征

第一节东秦岭区域构造背景及岩浆活动

第二节东秦岭主要地层单元

第三节区域代表性钼矿床矿化地质特征

第三章中生代代表性花岗岩岩石学和地球化学特征

第一节样品采集及岩石地球化学分析测试方法

第二节中生代花岗岩基岩石学和地球化学特征

第三节金堆城花岗斑岩体岩石学和地球化学特征

第四章中生代代表性花岗岩的U-Pb年代学和Hf同位素组成

第一节样品采集及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测试方法

第二节Sr、Nd和Pb同位素测试方法

第三节锆石Hf同位素测试方法

第四节LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

第五节中生代代表性花岗岩体的Sr、Nd和Pb同位素特征

第六节中生代代表性花岗岩体的锆石Hf同位素组成特征

第七节中生代代表性花岗岩体的成因

第五章金堆城斑岩钼矿床地质地球化学特征

第一节金堆城钼矿床地质特征

第二节矿床地球化学特征

第三节流体包裹体地球化学特征

第六章金堆城钼矿床成矿模式

第一节区域钼矿床与花岗岩的时空分布

第二节金堆城钼矿床物质来源

第三节成矿过程与成矿模式

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢