江西省村前铜多金属矿床含矿岩体地球化学特征及矿床成因研究

摘要

村前铜多金属矿床位于钦杭成矿带东段——萍乡-绍兴结合带内，产于江南古陆的萍乡—乐平坳陷带与九岭—高台山隆起带之接壤部位:宜丰—景德镇深断裂东侧。矿床赋矿地层为上石炭统黄龙组-船山组(C2h-C2c)，为一套海相碳酸盐岩，岩性组合为灰岩、白云质灰岩及白云岩，矿区内普遍见大理岩化、矽卡岩化。控矿构造主要为村前倒转倾伏背斜核部及两翼部位，以及上石炭统黄龙组-船山组（C2h-C2c）碳酸盐岩与中元古界双桥山群（Pt2sh）浅变质岩角度不整合界面。
　　含矿岩体为燕山早期浅成-超浅成复式侵入岩体，岩性组合为黑云母花岗斑岩、黑云母二长花岗斑岩、石英斑岩、隐爆角砾岩，以黑云母花岗斑岩为主体。岩体SiO2平均含量67.76％;w(Na2O+K2O)=4.09％～9.03％,平均含量6.55％,w(K2O)＞w(Na2O);A/CNK=0.936～2.52，平均139;里特曼指数(σ)=0.7～3.49，平均1.76;属过铝质高钾钙碱性花岗岩。岩体具富集陆壳丰度较高的元素Rb、Th、K，亏损高场强元素Nb、Ta、Ti，以及亏损Sr、Ba元素，稀土配分型式呈明显右倾式，Eu弱亏损或不亏损，表明岩体未经结晶分异作用，应为下地壳部分熔融，致使亲石元素优先进入岩浆，非活性元素被保留在残余固相中。
　　矿床矿石类型主要有磁铁矿矿石、磁铁矿-赤铁矿矿石、磁铁矿-赤铁矿-黄铁矿-黄铜矿矿石、磁黄铁矿-黄铜矿-闪锌矿矿石、方铅矿-闪锌矿矿石;矿石构造主要有块状构造、团块状构造、浸染状构造、脉状构造及网脉状构造、角砾状构造、肠状构造、胶状构造、蜂窝状构造、土状构造等;矿石结构主要有自形晶结构、半自形晶结构、它形晶结构、包含结构、环带结构、浸蚀结构、网状结构、假象结构等，次为乳浊状结构、次格状结构、胶状结构、浑圆粒状结构、草莓结构、定向碎裂结构、花岗碎裂结构等。按成矿作用、矿物共生组合关系将矿床划分为沉积成矿期、岩浆热液成矿期、表生期三个成矿期次，其中岩浆热成矿期划分为矽卡岩-氧化物阶段、石英-硫化物阶段、碳酸盐-硫化物阶段三个成矿阶段。
　　矿床形成于燕山早期，黑云母花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄169.3±1.1Ma，成矿构造环境处于燕山期陆内造山运动转换时期，由碰撞挤压向碰撞后伸展时期。含矿石英脉中包裹体研究表明，矿床主成矿期石英硫化物阶段成矿温度249.6℃～416.5℃，主要集中于分布于240℃～340℃、360℃～380℃区间，平均321.8℃，属中温-中高温条件;成矿压力1.12～8.99Mpa，主要集中分布于7MPa～8MPa间，属于低压浅成环境;成矿流体盐度7.17％～41.05％，平均28.62％，属高盐度流体;流体密度0.70g/cm3～1.11g/cm3，平均1.00g/cm3，变化范围较窄。
　　矿石硫同位素组成δ34S值为0.47‰～1.57‰，变化范围窄，与前人测得含矿岩体硫同位素组成一致，接近陨石硫同位素组成特征，显示矿石与岩体具有同源的深源硫特征。矿石铅位同素μ值为9.32～9.78，Th/U值为4.02～4.25，具有正常普通铅的特点，其组成特征显示矿石铅主要来自于地壳，具少量幔源铅的混染。含矿岩体岩石学特征及地球化学特征显示，成岩岩浆主要源自下地壳部分熔融，具有少量幔源岩浆混染。含矿岩体Cu、Pb、Zn、Au、Ag等元素含量普遍高于区域背景值，显示村前岩体为矿床形成的重要条件，为成矿流体的重要来源。赋矿地层成矿元素背景值亦高于区域背景值，表明上石炭统黄龙组-船山组碳酸盐岩亦为矿床形成重要的矿源层。综合认为，村前矿床的形成源自下地壳部分熔融形成的中酸性岩浆，在形成与上侵过程中受到少量幔源物质的混染，从岩浆中分离出来的成矿流体粹取围岩中的成矿物质得到进一步富集，与上石炭统黄龙组-船山组碳酸盐岩发生接触交代作用或热液充填作用，致使岩浆期后热液在岩体内裂隙系统形成斑岩型矿化，在岩体与围岩接触带及围岩断裂带中形成接触交代矽卡岩型矿体，在围岩中形成沉积-热液改造型矿体。矿床属于与燕山期中酸性侵入杂岩有关的矽卡岩型、斑岩型、沉积-热液改造型“三位一体”铜铅锌矿成矿系列。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 矿区交通位置及地理概况

1．2 前人工作情况及存在问题

1．3 选题依据及研究意义

1．4 研究思路与方法

1．5 完成实物工作量

1．6 主要研究成果

第2章 成矿地质背景

2．1 区域地质概况

2．2 矿区地质

2．2．1 地层

2．2．2 构造

2．2．3 岩浆岩

第3章 含矿岩体地球化学特征

3．1 常量元素特征

3．2 微量元素特征

3．3 稀土元素特征

3．4 花岗岩成因类型判别

3．5 构造环境判别

第4章 矿床特征

4．1 矿体特征

4．2 矿石特征

4．2．1 矿石类型

4．2．2 矿石组构

4．2．3 矿石成分

4．3 围岩蚀变特征

4．3．1 蚀变类型

4．3．2 蚀变分带

4．4 成矿期与成矿阶段

第5章 矿床成因

5．1 成矿物质来源

5．1．1 硫同位素特征

5．1．2 铅同位素特征

5．1．3 金属物质来源

5．1．4 岩浆来源

5．2 成矿物理化学条件

5．2．1 流体包裹体类型及特征

5．2．2 温度、压力

5．2．3 盐度、密度

5．3 成岩成矿时代及成矿作用

5．3．1 成岩成矿时代

5．3．2 成矿构造环境及演化

5．3．3 成矿作用

5．4 成矿过程及成矿模式

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果

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图版2

图版3

图版4

图版5

图版6

图版7

图版8