新疆叶城县库喀阿孜铅-锌-（铜-钨）多金属矿床成矿背景及矿床地球化学初步研究

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	新疆叶城县库喀阿孜铅-锌-（铜-钨）多金属矿床成矿背景及矿床地球化学初步研究
	汪玉会
导师	张兴春
	2013
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位授予地点	北京
学位名称	硕士
学位专业	矿物学、岩石学、矿床学
关键词	库喀阿孜铅-锌-（铜-钨）多金属矿床花岗质侵入岩流体包裹体同位素地球化学白钨矿sm-nd定年
摘要	新疆叶城县库喀阿孜铅-锌-（铜-钨）多金属矿床位于其中的西昆仑中间地块及显生宙岩浆弧带，为一个新发现的、产出于前寒武纪地层、具中型远景资源量的块状硫化物多金属矿床。本文通过对该矿床开展地质背景、矿床地质、流体包裹体、稳定同位素（S、C、O），矿石中白钨矿和热液方解石矿物的稀土元素、白钨矿的Sm-Nd年代学及Sr同位素，赋矿围岩和矿区及附近的花岗质岩体的岩石地球化学以及岩体中锆石的U-Pb年代学、Hf同位素初步研究，初步探讨了该矿床的成矿背景、成矿物质和成矿流体来源及矿床成因。主要取得如下成果。1. 该多金属矿床的矿体主要以透镜状、似层状发育在条纹状大理岩与变凝灰质硅质岩之间的浅肉红色石榴石类夕卡岩、白色粗晶大理岩中、或灰白色变流纹质凝灰质岩中，以铅锌矿化为主，伴生有铜、钨、银、镉、铋、铁等多金属矿化；矿石中发育有胶状黄铁矿、竹叶状黄铁矿等，具与海底火山有关的热水沉积成矿特征。2. 矿石中金属硫化物的电子探针分析表明：1）矿石中的闪锌矿为铁闪锌矿，其铁含量为4.39%~10.29%，铁与锌呈一定的负相关关系。2）北矿段方铅矿的银含量为0.388%~0.637%，方铅矿中银与铅呈较好的负相关关系，而南、东两个矿段的方铅矿还未检测到含铋及银。3）北矿段含银方铅矿含颗粒极细的（几μm~几十μm）自然铋，波谱分析其Bi的含量为98.54%~98.76%。3. 该矿区及附近出露有二长岩和花岗闪长岩等岩体，主要由斜长石、钾长石、石英和角闪石组成。对两者的岩石地球化学研究表明，两者主要为一套准铝质（铝饱和指数A/CNK=0.91~1.05）、钙碱性系列中-酸性岩石；具基本一致的稀土元素配分模式和微量元素蛛网图，表明二者具有相同的源区；富集LILE和具有低的HFSE/LILE比值，属正常的钙碱性大陆边缘弧花岗岩类，具有弱到中等的负铕异常（δEu=0.53～0.97）。4. 用LA-ICP-MS和MC-ICP-MS对二长岩（YT-2、YT-1）和花岗闪长岩岩体（yl-165）的锆石分别进行了U-Pb定年和Hf同位素研究。其U-Pb加权平均年龄分别为461.5±3.3 Ma、456.0±3.9 Ma、461.4±6.6 Ma；三个样品的176Hf/177Hf值范围为0.282305~0.282431，其分别对应的εHf(t)分别为-5.59~-2.17、-6.80~-3.93和-6.34~-3.4，均为负值，对应的tDM2Hf分别为1576 Ma~1792 Ma、1683 Ma~1864 Ma和1654 Ma~1839 Ma，可能表明这些岩体是由源于地壳中元古代长城纪古老基底的部分熔融产生的岩浆在加里东中期乌依塔克-库地洋盆收缩、洋壳消减，西昆仑北侧转变成活动陆缘的阶段侵位形成的。5. 对赋矿围岩进行的微量元素地球化学研究表明：赋矿围岩中Cu、Zn、Ag、W、Pb、Bi的平均值分别为28.3 ppm、127.68 ppm、70 ppb、2 ppm、39.82 ppm、0.43 ppm，均比西昆仑西部中新元古界地层中对应的含量（24 ppm、72 ppm、67 ppb、1.7 ppm、15 ppm、0.21 ppm）高，故本矿区赋矿围岩中Cu、Zn、Pb都具有较高的背景值。6. 对北矿段矿体中斑团状和不规则脉状石英进行了流体包裹体显微测温和激光拉曼光谱研究。石英中的流体包裹体主要为三类：I类为水溶液包裹体（L+V），其气泡中含很少量的CO2±CH4±N2，盐度为3.23% NaCl ~11.46% NaCl；均一温度为120 ℃~530 ℃（n=76）；II类为常温下（25 ℃）两相（液态水-液态CO2±CH4±N2）、冷冻时（15 ℃~5 ℃）为三相（液态水-液态CO2±CH4±N2-气相CO2±CH4±N2）的包裹体，均一温度为307 ℃~409 ℃（n=5）；I类和II类包裹体的均一温度主要有380℃、240℃、150℃三个峰值。III类为常温下一相（液相CO2+CH4）、降温后可变为气液两相的包裹体。说明成矿流体中富含挥发分（CO2+CH4±N2）。7. 本矿区与硫化物共生的石英的δ18OV-SMOW值为9.3‰~12.1‰（平均10.62 ‰）。热液方解石的δ13CV-PDB值变化范围较小，为-5.54 ‰~-2.80 ‰（平均-3.90 ‰），具有沉积碳酸盐（0‰）与岩浆源或深部源（-7‰）碳混合的特征；热液方解石的δ18OV-SMOW值为6.32 ‰~ 10.71 ‰（平均9.15 ‰）。根据石英中流体包裹体的均一温度，对不同温度时与热液石英（380℃、240℃）和方解石（240℃、150℃）分别达氧同位素平衡的流体的δ18OH2O值进行了计算。380℃时，与石英平衡的流体的δ18OH2O值为4.39‰~7.19‰（平均5.7‰）；240℃时，与石英平衡的流体的δ18OH2O值为-0.14‰~2.66‰（平均1.18‰），而与热液方解石平衡的流体的δ18OH2O值为-1.54‰~2.85‰（平均1.29‰）；150℃，与热液方解石平衡流体的δ18OH2O值则为-6.78‰~-2.39‰（平均-3.95‰）。这些可能说明早期（380℃）的成矿流体以岩浆水为主，混有很少量古海水；中期（240℃）时的流体为岩浆水与古海水的混合，晚期（温度较低）时的流体中还有古大气降水的加入。8. 矿区内所有硫化物、硫酸盐矿物的硫同位素组成均为正值，δ34S值为2.0‰～12.1‰。围岩中磁黄铁矿δ34S值为2.0‰～4.3‰，北矿段铜-锌-钨矿中的磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、毒砂的δ34S值为5.2‰～6.8‰，而南矿段铅-锌-铁矿中的方铅矿、闪锌矿的δ34S值主要为8.7‰～12.1‰。这可能说明最早形成的变凝灰岩中的磁黄铁矿可能形成于以岩浆热液为主（海水混入少）的流体中而使其硫同位素值较靠近岩浆硫，稍晚形成的铜-锌矿体形.
其他摘要	The Kukaazi Pb-Zn-(Cu-W) polymetallic deposit, Yecheng County, Xinjiang, which lies in the Western Kunlun central terrain and Phanerozoic magmatic arc, is a newly discovered massive sulfide polymetallic deposit with mineralization in Precambrian strata and potential mineral resources in middle scale. Through primary studies on the geological background, ore deposit geology, fluid inclusions, stable isotopes (S, C, O), REE of scheelite and hydrothermal calcite in ore, Sm-Nd geochronology and Sr isotope of scheelite, geochemistry of wallrocks and granitoids in or adjacent the deposit, and zircon U-Pb geochronology and zircon Hf isotopes, the ore-forming background, origin of ore-forming materials and fluids, and metallogenesis of the deposit have been probed and discussed. Following results have mainly been obtained.1. Ore bodies of the polymetallic deposit occurred mainly in forms of lentoids and layerlike in the light red garnet skarn-like rock between laminated marble and meta-tuffaceous silicic rock, in white coarse-grained crystalline marble, or in the grayish white meta- ryholitic tuff. There are major Pb-Zn mineralization and associated minor Cu, W, Ag, Cd, Bi and Fe mineralization. The existence of oolitic or colloidal pyrite and bamboo leaf-like pyrite in ores shows the characteristics of the mineralization in association with hot water sedimentation related to the marine volcanism. 2. EPMA analyses of sulfides in ores have been presented. 1) Sphalerite in ores are Fe-bearing sphalerite, with Fe contents varying from 4.39% to 10.29% and negative correlation between Fe and Zn. 2) Galena from the North orebody contains Ag varying from 0.388% to 0.637%, with good negative correlation between Ag and Pb, whereas no Ag and Bi has been detected in galena from the South and East orebodies. 3) Some micron sized native bismuth (from several to tens micron), with Bi contents varying from 98.54% to 98.76% by using WDS analysis, have been observed in Ag-bearing galena from the North orebody.3. There are monzonite and granodiorite intrusives in and adjacent the deposit. They are mainly composed of plagioclase, K-feldspar, quartz and hornblende. Based on the petro-geochemistry, they belong to a sub-aluminum (with A/CNK values varying from 0.91 to 1.05), clac-alkaline, intermediate to acidic rock. Their basically identical REE patterns and trace element spider patterns indicate that they were derived from same original source.
学科领域	矿床地球化学
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.gyig.ac.cn/handle/352002/5859
专题	研究生_研究生_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	汪玉会. 新疆叶城县库喀阿孜铅-锌-（铜-钨）多金属矿床成矿背景及矿床地球化学初步研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2013.

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新疆叶城县库喀阿孜铅-锌-（铜-钨）多金（6000KB）			暂不开放	使用许可	请求全文