新疆香山中铜镍硫化物矿床流体组成及地质意义

摘要

东天山造山带发育的图拉尔根、香山、黄山和白鑫滩等铜镍硫化物矿床是造山带环境晚古生代幔源岩浆事件的产物，香山岩浆矿床是唯一一个铜镍硫化物矿床与钛铁氧化物矿床共存的矿床，两种成矿作用的环境条件完全不同，是认识该地区成矿岩浆源区组成和成矿动力学的理想地区，香山岩浆矿床流体组成为揭示成矿岩浆流体介质环境、氧化还原条件及硫饱和过程具有重要意义。本文选取香山中铜镍硫化物矿床的辉橄岩、辉石岩和辉长岩，开展岩浆矿物辉石开展流体组成及碳同位素组成分析，探讨岩浆起源演化条件、流体组成和硫饱和过程，得到如下认识：　　1.香山中铜镍硫化物矿床流体挥发份在200-400、400-900和900-1200℃三个温度段释出，流体平均含量依次为59.2、18054.8和2405.5mm3/g；流体组分以H2O（18370.0mm3/g）为主，次要组分为CO2、H2、CO和 N2，分别为870.3、755.0、240.1和160.8mm3/g。H2O含量远远高于峨眉山大火成岩省宾川地区样品。　　2.流体挥发份总量从辉橄岩（21592.0 mm3/g）、辉石岩（20948.1 mm3/g）到辉长岩（9198.1 mm3/g）随岩浆结晶顺序，依次降低，在岩浆演化的中期岩浆中流体组分明显升高（平均含量2056.27 mm3/g），H2（平均含量749.8 mm3/g）等还原性气体的含量较高，指示岩浆演化的还原性环境。　　3.香山中铜镍硫化物矿床 CO2与 CH4的碳同位素位于地幔、地壳及有机质热裂解的范围内；随着温度的降低 CO2与 CH4的碳同位素随之变轻，表现出向地壳靠近。辉长岩δ13CCO2与δ13CCH4明显轻于辉橄岩和辉石岩。CO2的碳同位素值与含量之间存在着正相关的线性关系。CH4、C2H6、C3H8烷烃类碳同位素组成随碳数的增加呈正序分布，部分样品C3H8与C4H10出现反序分布。　　4.香山中铜镍硫化物流体组分以高含量的H2O为特征，烷烃类碳同位素组成为有机热裂解成因特征，反映出岩浆起源于地幔源区，在岩浆演化过程中有地壳物质加入，壳源组分可能为大洋中的有机沉积物裂解的产物。岩浆中 H2O来源可能为大洋俯冲板片。　　5.香山中铜镍硫化物矿床岩浆源区中俯冲板片的再循环，为岩浆提供了俯冲物质和 H2O，大量的H2 O为岩浆的部分熔融提供了良好条件。硫饱和主要机制可能为CO2含量的增加提升氧逸度使岩浆中FeO减少、地壳混染有关。

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第一章 前言

1.1选题依据及研究意义

1.2研究现状

1.3主要研究内容及工作量

第二章 地质概况

2.1区域地质

2.2 矿床地质

第三章 样品及实验方法

3.1样品及处理

3.2岩石学特征

3.3实验方法

第四章流体挥发份化学组成

4.1流体组分释出特征

4.2流体化学组成特征

第五章 碳同位素组成特征

5.1 CO2碳同位素组成特征

5.2烷烃类碳同位素组成特征

第六章 成矿岩浆流体组成特征及来源

6.1成矿岩浆流体组成特征

6.2流体组分来源

6.3含碳流体组分的来源

第七章 铜镍硫化物矿床成矿作用流体制约

7.1橄榄石的示踪

7.2硫饱和机制

7.3含硫的流体组分

7.4香山铜镍硫化物矿床成矿作用

第八章 结论

8.1取得的认识

8.2存在的问题与建议

参考文献

在学期间的研究成果

致谢