东秦岭秋树湾铜钼矿成矿模式及找矿预测研究

【摘要】秋树湾铜钼矿床是东秦岭造山带上的一个中型铜钼矿,位于华北板块南缘,秦岭-大别山碰撞带的东秦岭构造亚带,区域性商-丹断裂与朱-夏断裂相交处北侧。本论文在充分收集总结前人在东秦岭研究成果的基础上,通过野外地质调查、区域地质调研、矿床地质剖析、构造地质解析、岩相学研究、主微量元素分析、流体包裹体示踪、稳定同位素分析等多学科理论与野外实践的结合,总结出秋树湾铜钼矿“四期”成岩-成矿成因模式,确定了找矿勘探模型；综合高精度遥感解译、多方法物探解译等多手段的运用,以找矿突破为目的,贯穿“先研究矿床的成矿、控矿地质作用；再用物探、化探、遥感作技术支撑；最后利用钻探加以验证”这根主线,最终取得了较好的找矿效果。通过对本区两种不同类型花岗岩的研究认为,秋树湾花岗岩秋树湾斑岩体为本区的成矿母岩,具有Na2O/K2O<1,高的Ba、Sr丰度,具有高的LREE,低Y、HREE、Yb,低Nb、Ti,高Sr/Y、La/Yb比值,低的Rb/Sr,缺乏明显的Eu异常等地球化学特征,加上在花岗岩Q-A-P分类图、花岗岩类的Rb-Yb+Ta图解中的投影特征,认为其属高Ba-Sr花岗岩。雁来岭花岗岩稀土元素配分模式呈现平坦型,出现Eu谷或Eu峰,稀土配分模式图上Ba、Sr异常不明显,La较低,加之在Sr-Ba-Rb图的投影位置,认为其属低Ba-Sr花岗岩。秋树湾高Ba-Sr花岗岩的产出说明该区在140Ma±曾发生过壳幔混合作用,代表当时本区处于碰撞造山后局部伸展作用的大地构造应力环境中。金堆城、南泥湖、三道庄、雷门沟与秋树湾矿床的成矿斑岩体的产出特征、地球化学特征、大地构造背景、成岩物质来源均一致；对比研究它们的稳定同位素特征表明这几个矿床的成矿物质来源也一致,说明在140Ma±东秦岭爆发了大规模的铝矿化作用。根据矿物共生组合、矿石组构,围岩蚀变及脉体的穿插关系,可将秋树湾矿床的成矿作用划分为3个矿化期6个矿化阶段。流体包裹体有S型含子矿物多相包裹体、L型纯液相包裹体、C型含CO2三相包裹体、W型气液两相包裹体、G型纯气相包裹体五种类型。第1期流体为H2O-CO2-CH4-H2S,表现为还原环境；第Ⅱ期为H2O-CO2-N2-O2、SO42–C1–F-,表现为氧化环境,暗示流体源于岩浆。包裹体岩相学及包裹体测温表明,流体由早期的高温、高盐度、含CO2的H2O-NaCl-CO2体系的岩浆流体在成矿Ⅰ阶段发生沸腾作用和相分离,伴随着流体沸腾、CO2逸失、温度下降、大气水的加入、盐度下降等过程导致大量金属硫化物沉淀。在成矿Ⅱ、Ⅲ期成矿体系趋于开放,流体存在大气降水混入,逐渐演化为晚期的低盐度、中低温度、贫CO2的流体体系。H、O、S同位素结果表明有地幔流体参与成矿作用。根据目前秋树湾岩体的剥蚀程度低、次生富集带保存完整且规模大,并通过与140Ma士的其它大型-超大型矿床的对比研究认为,秋树湾铜钼矿床具有形成大型-超大型钼(铜)矿床的潜力,其最重要的找矿方向在寻找深部的斑岩体,兼顾寻找斑“岩枝”、背-向斜等构造有利部位以及爆破角砾岩筒。本研究最终通过矿床蚀变分带立体模型的建立,结合遥感和物探的解译,进行靶区优选,在秋树湾矿床深边部找矿中取得了较好找矿效果。
【作者】秦臻；
【导师】陈松岭；
【作者基本信息】中南大学，地质资源与地质工程，2013，博士
【关键词】高Ba-Sr花岗岩；成矿模式；斑岩；找矿预测；秋树湾；东秦岭；

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