澳大利亚南澳省Hillside与Olympic Dam铁氧化物铜-金矿床(IOCG)对比研究

摘要

Hillside铜金矿床和Olympic Dam铜-金-铀-稀土矿床分别位于Gawler克拉通东缘Olympic铜-金成矿省的南段与北段。中元古代时期克拉通构造环境由活动板块边缘向陆内环境演变，与此同时Hiltaba岩浆-Gawler Range火山活动也逐渐拉开序幕，此次构造-岩浆活动事件在区内形成了大规模的侵入岩体与火山岩，并伴随有强烈的成矿作用。
　　本文以Hillside铜金矿床和Olympic Dam铜-金-铀-稀土矿床为研究对象，通过对比两矿床的成矿地质条件、矿化蚀变特征、矿床地球化学特征，初步建立两个矿床的成矿模式。Hillside铜金矿床产于近SN向走向滑移断层之中，受断层中次级断裂构造严格控制，赋矿围岩为中元古代Moonta-Wallaroo岩群内变质碎屑岩，变质火山岩与碳酸盐岩，成矿相关岩体主要为正长花岗岩与辉长岩，矿体主要呈脉状、筒状产出;Olympic Dam铜金矿床产于陆内裂谷中的地堑之内，受地堑内隆起与断裂构造控制，矿床赋存于Olympic Dam组与Greenfield组花岗角砾岩与火山沉积岩内，成矿有关岩体为碱性花岗岩、辉绿岩及长英质火山岩，矿体呈脉状与似层状产出。两矿床金属矿物都以赤铁矿、磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、自然金及稀土矿物为主，而Olympic Dam矿床中存在大量的铀矿化。Hillside矿床蚀变特征主要以矽卡岩化和钾长石化为主，而Olympic Dam矿床蚀变特征主要为绢云母化、硅化、碳酸盐化。另外两矿床都具有大规模的磁铁矿化与赤铁矿化现象，并且呈现赤铁矿叠加交代磁铁矿特征。这些特征反映了两个矿床成矿地质条件的差异以及热液作用过程和成矿方式的区别。矿床地球化学特征显示Hillside矿区中正长花岗岩与辉长岩产出于板内构造环境，属同一幔源岩浆分异演化的产物;Olympic Dam矿区内花岗岩与Hillside矿区正长花岗岩特征相似，同属碱性花岗岩系列，并且产出环境一致，也属幔源岩浆来源，反映了它们都是由区域上Hiltaba岩浆演化而来。另外，利用微量元素与稀土元素特征，发现Hillside矿床成矿物质来源主要源于岩浆，但围岩也有提供;Olympic Dam矿床成矿物质主要源于围岩地层，岩浆来源次之。Hillside矿床与Olympic Dam矿床形成时代均为1590Ma，且与Gawler克拉通内中元古代Hiltaba岩浆-Gawler Range火山活动时间一致，说明两矿床的形成与此次构造-岩浆活动事件联系紧密。结合两个矿床的成矿地质条件与地球化学特征，加之成矿时代的限定，初步认为Olympic Dam矿床成因为热液流体叠加成矿成因，而Hillside矿床为接触交代成因。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 研究历史与现状

1．2．1 国外IOCG型矿床研究现状

1．2．2 国内IOCG型矿床研究现状

1．2．3 Olympic铜金成矿省研究现状

1．3 研究内容，研究思路及完成工作量

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究思路

1．3．3 完成工作量

第2章 区域地质背景

2．1 Gawler克拉通晚太古代至元古代地质构造演化

2．1．1 晚太古代(2560Ma～2500Ma)

2．1．2 古元古代至中元古代早期(2000Ma～1450Ma)

2．2 区域地质概况

2．2．1 区域地层

2．2．2 区域构造

2．2．3 区域岩浆岩

2．2．4 区域矿产

第3章 矿床地质特征

3．1 Hillside矿床地质特征

3．1．1 矿区地层

3．1．2 矿区构造

3．1．3 矿区岩浆岩

3．1．4 矿体地质特征

3．1．5 围岩蚀变

3．1．6 成矿期次

3．2 Olympic Dam矿床地质特征

3．2．1 矿区地层

3．2．2 矿区构造

3．2．3 矿区岩浆岩

3．2．4 矿体特征

小结

第4章 矿床地球化学特征对比

4．1 主量元素地球化学特征

4．1．1 岩石分类命名

4．1．2 岩浆岩主量元素特征

4．2 微量元素地球化学特征

4．3 稀土元素地球化学特征

小结

第5章 成矿机制探讨

5．1 成矿时代

5．2 成矿物质来源

5．3 成矿模式

5．3．1 Olympic Dam矿床成矿模式

5．3．2 Hillside矿床成矿模式

小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得学术成果

附录