江南过渡带燕山期岩浆岩地球化学研究与金矿成矿：以皖南东至花山金（锑）矿床为例

摘要

安徽南部地区江南过渡带近年来发现了一系列金矿。野外地质观察显示这些金矿与一些中生代中酸性岩浆岩存在空间联系。典型的例子包括花山金（锑）矿、赵家岭金矿、乌溪金矿和廖家金矿。为了更好地了解这些金矿的形成机制以及与金矿相关岩体的成因，本文选取花山金（锑）矿床作为研究对象，对其进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年，锆石Lu-Hf同位素数据分析，全岩主微量分析、磷灰石主微量分析以及锆石微量分析。同时，为了了解矿床中金的赋存形式，对各类矿石矿物包括黄铁矿、毒砂和辉锑矿进行电子探针分析(EPMA)。数据显示，花山矿床成矿相关岩体主要形成于晚侏罗世-早白垩世时期(144-148Ma)，具有岛弧岩浆岩的地球化学特征和有利于成矿的高氧逸度特征。岩体中大量锆石具有错石继承核，部分锆石继承核具有震荡环带结构，说明其为岩浆来源。花山岩浆岩在其演化的过程中经历了地壳物质混染和分离结晶作用。根据其低Sr、Eu且(Gd/Yb)N值和(La/Yb)N值存在负相关关系，推测花山岩体源区存在石榴石和斜长石，形成深度为中等深度，对应于一个较厚的地壳。古老的继承锆石核的U-Pb年龄和锆石Lu-Hf同位素显示，岩浆可能来源于元古代物质。根据区域地质历史，本文认为在元古代时期，位于扬子板块和华夏板块之间的洋壳俯冲造成了皖南地区之下岩石圈的形成于改造，使得岩石圈富集一些有益于成矿的金属元素如Cu和Au。在中生代时期，随着古太平洋板块向中国东部岩石圈之下的俯冲，使得岩石圈再次被活化而发生部分熔融。产生的岩浆将Au等成矿元素带至地壳浅部，为浅部热液成矿系统提供驱动成矿流体运移的热能以及部分成矿物质。矿石矿物的EPMA研究数据显示，在辉锑矿、黄铁矿、毒砂等中均检测到了Au。其中含Au黄铁矿也富含As，可以被认为是富砷黄铁矿。根据黄铁矿中Au经验浓度上限，Au在黄铁矿中含量在固溶体饱和线之上，以不可见小包裹体颗粒金方式存在。而在毒砂中，Au未饱和，可能以Au1+固溶体形式存在于毒砂的晶格中。根据矿物之间的空间关系，认为辉锑矿在花山矿床中属于晚期矿物。含Au辉锑矿中包含有早期毒砂颗粒，说明其叠加在早期含Au成矿阶段之上，Au可能以微小包裹体颗粒自然金形式存在于辉锑矿之中。

目录

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摘要

引言

1．1 江南造山带金矿分布特征

1．2 江南造山带(安徽南部段)金矿特征

1．3 选题依据及研究意义

1．4 完成的工作量

第1章 区域地质背景介绍

1．1 地层

1．2 构造

1．3 岩浆岩

1．4 金矿

1．4．1 区内金矿地质特征

1．4．2 花山金(锑)矿(本文研究对象)

第2章 样品处理分析方法

2．1 全岩主微量元素分析

2．2 单矿物电子探针分析

2．3 单矿物同位素及微量元素分析

2．4 锆石Lu-Hf同位素分析

第3章 皖南金矿相关岩体成因讨论-以花山岩体为例

3．1 样品描述

3．2 分析结果

3．2．1 全岩主量元素分析

3．2．2 全岩微量元素分析

3．2．3 锆石U-Pb年代学和微量元素分析

3．2．4 锆石Lu-Hf同位素分析

3．2．5 磷灰石成分分析

3．3 花山成矿相关岩体成因讨论

3．3．1 金矿相关岩体的形成时代

3．3．2 矿化蚀变对花山岩体成分的影响

3．3．3 岩石成因

3．3．4 大地构造背景

3．3．5 成矿指示意义和成矿模型

第4章 花山金(锑)矿金的赋存状态

4．1 矿石矿物特征及成分分析

4．2 低温热液型金矿中金的赋存状态研究现状

4．3 花山金(锑)矿中金的赋存形态

第5章 结论

参考文献

图版

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果