西准噶尔扎合-欧勒金铜多金属成矿作用及成矿潜力评价

摘要

新疆西准噶尔萨吾尔山-沙尔布尔提山形成和隆起与后碰撞岩浆活动有着密切的联系。研究该区的岩浆侵入活动和火山喷出活动对进一步探讨西准噶尔萨吾尔山扎合一沙尔布尔提山欧勒地区金、铜多金属成矿作用有着非常重要的理论意义。开展西准噶尔金、铜多金属成矿作用的研究，有利于深入探讨该区火山-侵入岩地球化学特征、形成年代和金铜成矿作用机理。深入研究西准噶尔萨吾尔扎合-沙尔布尔提欧勒地区金、铜多金属成矿作用与成矿潜力，对于解决国内金、铜矿产品需求量快速增长，原料短缺的矛盾具有重要的现实意义，同时，为开发利用该区的矿产资源提供了有用的参数。 本文以扎合-欧勒地区为研究对象，在前人区域研究成果的基础上，运用岩石学、构造地质学、矿床学、放射性Rs-Sr同位素测年和示踪，主量、微量、稀土元素，论证了扎合岩体的成岩时代、构造环境及其岩体与金矿化的关系问题。 通过对扎合金矿和欧勒铜矿的分析研究，深入开展了其成矿地质背景、地质矿化特征、地球化学特征、成岩时代和成因机制等一系列科学问题的研究，进而探讨了该地区地球演化、地球动力学背景、找矿标志；并对该区的成矿潜力进行了评价。论文主要取得了以下进展： 1、扎合岩体地质特征、地球化学特征的研究 岩体边部是较富铁镁质的角闪辉长岩、辉绿岩，向岩体的中心，过渡为富长英质的闪长岩、花岗闪长岩、花岗斑岩。岩体呈不规则状岩枝或岩脉侵入于下石炭统黑山头组(C1h)地层中。岩体的主要矿物成分为蚀变斜长石、普通角闪石、石英、黑云母、绢云母、辉石、绿泥石等；次要矿物为榍石、磷灰石、磁铁矿、褐铁矿和黄铁矿等。近矿部位有不同程度的交代蚀变、硅化及褐铁矿化、绢云母化。 扎合岩体SiO2含量变化范围较大，具钙碱性特点。岩石富Na2O，贫K2O，具高Na2O/K2O的特点。分异指数较低，固结指数较高，反映其分离结晶的程度不高，分异较差，岩浆分异、演化不彻底。 扎合岩体的(87Sr/86Sr)值平均为0.70433(0.704000～0.704895)，其成岩物质应起源于地幔。利用岩浆岩的化学成分，可估算岩浆岩的结晶温度为1120～1250℃，岩浆岩的结晶深度为13.2～15.8km。扎合岩体形成的构造背景为后碰撞阶段的挤压环境，即大陆火山弧地区。测年结果显示，扎合岩体的Rb-Sr等时线年龄为246±13 Ma，因此，西准噶尔萨吾尔地区扎合岩体侵位时代为晚二叠世末-早三叠世初。 2、扎合金矿的地质特征及成矿作用的系统研究 对矿区地层、构造、岩浆岩、地球化学特征及含矿构造蚀变带进行了较为详细的研究，大致查明矿化体赋存规律，对矿床成因有了一定认识。 通过野外地质调查共圈定出金矿带(脉)4条，主要位于矿区扎合哈尔盖图山沟东测岩体内及岩体与砂岩接触带；矿带走向为105-130°，倾向15-35°，倾角50-60°；矿带宽约0.8-2m，向两侧逐渐变窄，长度约65-150m；矿体金品位一般为1～4×10-6，最高可达约13.89×10-6。远离岩体的部位，金矿化不明显。矿石的工业类型为碎裂岩化蚀变岩型金矿石。 3、欧勒铜矿的地质特征及成矿作用的详细研究 对矿区地层、构造、岩浆岩、地球化学特征及含矿构造蚀变带进行了较为详细的研究，基本(大致)查明矿化赋存规律，对矿床成因有了一定认识。 通过野外地质调查共圈定铜矿化带9条，走向近东西向，长度10-20m，品位0.2％-0.48％。共圈定含铜葡萄石脉23条，走向近东西向，长度5-40m，宽度0.1-1.2m，品位0.06％-0.43％。大致查明了矿体规模、形态、产状及空间变化特点；初步查明了矿体的连续性较差。 4、扎合一欧勒地区金、铜多金属成矿潜力的评价 通过对扎合-欧勒地区的区地质域背景、成矿物质、构造条件、成矿热液、围岩蚀变、岩体与金铜成矿的关系等方面的系统分析，认为扎合地区具有较好的金成矿潜力，矿体在深部有变大、变好的可能。欧勒铜矿的铜成矿潜力有待于进一步研究。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第一节选题依据与意义

第二节区域研究现状

第三节研究内容和研究意义

第四节研究方案及完成的工作量

第五节主要成果及创新点

第二章 研究区地质地理概况

第一节研究区自然地理环境

第二节研究区大地构造背景

第三节区域地层

第四节区域构造

第五节区域岩浆岩

第六节区域地球物理及地球化学特征

第七节地质演化与区域矿产

第三章萨吾尔地区扎合岩体的地球化学特征及成岩作用

第一节萨吾尔地区侵入岩分布特征

第二节扎合岩体的岩石学及矿物学特征

第三节扎合岩体的地球化学特征

一、主量元素地球化学特征

二、微量元素地球化学特征

三、稀土元素地球化学特征

第四节成岩年代研究

第五节地球动力学的成岩作用

一、成岩物质来源

二、岩体的形成温度与深度

三、岩体形成的构造背景

四、岩体成因类型判别

五、岩体的成岩模式

第四章扎合金矿地质特征及成矿作用

第一节矿区地质

一、地层

二、构造

三、岩浆岩

四、变质作用和围岩蚀变

五、矿区地球化学特征

第二节矿体特征

第三节矿石特征

一、矿石的物质组成

二、矿石的结构、构造

三、矿石类型

第四节矿体围岩及夹石

第五节找矿标志

第六节矿床成因

第七节矿床水文和工程地质条件

一、水文地质条件

二、工程地质条件

第五章欧勒铜矿地质特征及成矿作用

第一节矿区地质

一、地层

二、构造

三、研究区地球化学特征

四、围岩蚀变及矿化带特征

第二节矿体特征

第三节矿石质量

第四节矿体围岩及夹石

第五节矿床成因

第六章西准噶尔扎合—欧勒地区金铜多金属成矿预测

第一节扎合金矿成矿潜力评价

一、金成矿地质背景

二、构造控矿条件

三、热液活动及围岩蚀变条件

四、岩浆活动条件

五、岩体与金成矿的关系

第二节欧勒铜矿成矿潜力评价

一、区域铜成矿地质背景

二、构造控矿条件

三、热液活动及围岩蚀变条件

四、岩浆活动条件

第七章 结论与建议

第一节主要结论

第二节问题与建议

参考文献

图版说明

图版

在学期间的主要科研成果

致谢

附录