新疆冰达坂地区韧性剪切带型金矿床成矿作用研究

摘要

冰达坂韧性剪切带是中天山北缘大型韧性剪切带的重要部分，同时也是极其重要的金铜成矿地带，典型金矿如望峰金矿和萨日达拉金矿。本研究在大量搜集和整理前人资料及测试的基础上，依托1：5区域与地质矿产调查最新成果，查明了不同尺度冰达坂韧性剪切带的分布和变形特征。通过区域和典型金矿床的系统研究，分析探讨韧性剪切带控矿机制。并通过对典型金矿床C、H、O、S、Pb稳定同位素、微量稀土元素和流体包裹体地球化学特征分析金矿可能成矿物质来源、成矿流体性质，进一步探讨该带韧性剪切带型金矿成矿模式。主要有以下一些认识和成果：首先确定了冰达坂韧性剪切带的空间分布与规模，系统总结了其构造变形特征。带内变形以局部应变集中与弱应变域相间交织格局和应变转换为特征。变形组构多样，其中S-C面理、拨丝构造、旋转碎斑系和紧闭同斜褶皱等变形形迹广泛发育。根据各类变形组构的穿插、交切、复合叠加及其运动学和动力学特征进行综合对比分析，划分了剪切带变形期次，即早期挤压剪切变形、中期走滑脆-韧性剪切变形和后期脆性变形作用。 冰达坂韧性剪切带是区内重要的一级控矿构造带，萨日达拉和望峰金矿床具有极其相似的地质构造特征，二者都是该剪切带长期演化的结果。剪切带内金矿床的时空分布规律严格受脆-韧形变形转换控制。总结有以下规律：(1)脆-韧性变形转换型式有强弱应变转换型和原位异相转换型；(2)在横向、纵向和垂深上强弱应变相间及变形转换的特征控制了矿床、矿体的分布，初步提出该区脆-韧性变形转换带空间和金矿(床)点分布结构模式；(3)脆-韧性变形转换强烈部位有利于成矿，且在显微裂隙发育部位易形成富矿；(4)金成矿作用滞后于韧性变形，主成矿期发生在中浅层次脆-韧性变形阶段或稍晚。 总结前人对萨日达拉金矿床和望峰金矿床碳、氢、氧、硫、铅稳定同位素研究和微量稀土元素对比研究及其围岩含金性分析表明：这两个典型金矿在以上方面均具有相近性。冰达坂地区韧性剪切带型金矿床的成矿流体为变质热液和大气降水热液的混合热液为主。成矿物质主要来源于长城系星星峡群变质岩和加里东晚期S型花岗闪长岩，部分物质可能来源于深部下地壳或地幔，具有多源特点，通过对望峰金矿温压测试分析其成矿均一温度介于151.2～434.5℃，主成矿温度在331.2～228.2℃，其次221.0～151.2℃成矿。与萨日达拉金矿爆裂成矿温度(170～410℃，主成矿温度在270～300℃，其次为335～360℃；王居里，1995)对比，说明带内成矿作用应主要发生在中低温阶段，具多阶段复合叠加的特点。本次研究估算了望峰金矿成矿压力集中于22.13～40.83Mpa和47.56～60.87Mpa两个数值区间内，结合前人研究成果综合分析认为区内主成矿期开始的深度不应超过5.6km，地壳被抬升至2.00km左右深度时矿化最为强烈，抬升至1.00km以上深度时矿化基本结束。前人对萨日达拉金矿床和望峰金矿床研究表明区内成矿流体成分主要以H2O和CO2为主，含有少量CO、CH4、H2和H2S等成分。本次通过对望峰金矿床水溶液包裹体测温估算成矿流体H2O-NaCl体系的盐度值为1.57％～8.00％，平均值为3.786％，为一低盐度体系。体系流体密度为0.772～0.914g/cm3，平均值为0.847g/cm3。 望峰金矿赋矿围岩眼球状糜棱岩化花岗闪长岩单颗粒锆石(SHRIMP)测年，年龄为432±5.6Ma，加里东晚期岩浆活动对该区金的富集具有一定的贡献，通过地质和同位素年龄综合分析认为韧性变形结束年龄比302±6.2Ma稍早，在晚石炭世之前。金成矿发生在韧性变形之后的脆-韧性变形阶段，属华力西晚期。最后概括总结了冰达坂韧性剪切带型金矿床成矿模式。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第一节研究的意义、内容及研究思路和方法

第二节研究区自然地理概况

第三节研究区的研究历史和研究现状

第二章成矿地质背景

第一节大地构造格局

第二节区域地层

第三节区域岩浆岩

第四节区域构造

第五节地质构造演化史

第六节区域矿产分布规律

第三章冰达坂韧性剪切带构造控矿作用解析

第一节韧性剪切带型金矿床研究综述

第二节冰达坂韧性剪切带的构造变形特征

一、概述

二、变形特征

三、变形标志

四、韧性剪切带演化期次划分

第三节冰达坂韧性剪切带宏观控矿特征

第四节脆-韧性转换带控矿作用分析探讨

一、脆—韧性转换带涵义

二、脆-韧性转换类型

三、脆-韧性转换带构造变形控矿规律探讨

第四章典型韧性剪切带型金矿地质特征

第一节萨日达拉金矿

一、矿区地质特征

二、矿体及矿化体特征

三、矿石特征

四、围岩蚀变

五、成矿期次

第二节望峰金矿

一、矿区地质特征

二、矿体特征

三、矿石特征

四、围岩蚀变

五、成矿期次

讨论

第五章金矿床成矿作用地球化学

第一节稳定同位素地球化学

一、氧、氢同位素

二、碳同位素

三、硫同位素

四、铅同位素

五、讨论与结论

第二节稀土元素地球化学

第三节流体包裹体地球化学

一、萨日达拉金矿床

二、望峰金矿床

三、讨论与结论

第六章成矿作用、成矿机制和矿床模式探讨

第一节成矿作用分析

一、成矿机制

二、控矿作用

第二节成矿物质来源和流体成矿作用

一、成矿物质来源

二、成矿流体来源、运移和沉淀

第三节金矿床年代学探讨

一、地质分析

二、同位素地质年龄测定

第四节金矿床成因模式

结论

主要参考文献

图版说明及图版

致谢