铜陵狮子山矿田早白垩世岩浆岩及铜、金成矿作用研究

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1、申请博士学位论文DissertationforPh．Ddegree铜陵狮子山矿田早白垩世岩浆岩及铜、金成矿作用研究EarlyCretaceousgranitoidsandgold··coppermineralizationattheShizishanorefieldinTongling博士研究生：杨小男Doctorcandidate：YANGXiaonan指导教师：徐兆文教授(博导)Supervisor：Prof．XUZhaowen专业：矿物学、岩石学、矿床学Specialty：Mineralogy，petrologyandmineraldep

2、ositgeology南京大学地球科学与工程学院TheSchoolofEarthSciencesandEngineering，NanjingUniversity2010年11月·南京November．2010，Nanjing毕业论文题目：鱼＆逝至出壁里芏鱼垩堂盔苤羞盈鱼!金盛壁：簦周壁宝：壁堑堂：羞丕鲎：壁鏖堂专业盟级博士生姓名：拯：』：星：指导教师(姓名、职称)：盆i垦塞塾撞(叠昱2：中文摘要狮子山矿田是长江中下游地区重要的铜、金、铁、硫等矿产产地，发育着与铜、金成矿密切相关的早白垩世中酸性侵入岩体。本次研究选取矿田内与金矿有关的白芒山岩体，

3、与铜矿有关的青山脚、大团山岩体和矿化较弱的南洪冲岩体，以及与之相关的朝山金(铜)矿床、冬瓜山铜(金)矿床和大团山铜(钼)矿床，进行较为完整的成岩年代学、元素及同位素地球化学、矿物温压计、流体包裹体原位分析、氢一氧同位素群分析和模拟计算等方面研究，以了解岩浆演化与成矿作用之间的密切联系，进而探讨大陆岩石圈动力学演化及成矿规律。白芒山、青山脚、大团山和南洪冲岩体的锆石206Pb／238U年龄依次为136．3士5．2Ma、138．8土1．6Ma、138．7士1．3Ma和141．24-1．6Ma，全岩Rb．Sr等时线年龄大约介于139～133Ma之间，

4、表明矿田内岩浆侵位结晶集中发生在139Ma左右，岩浆活动可能至少持续到135Ma左右。成岩与成矿的时代相重合，表明早白垩世在狮子山地区发生了重要的成岩成矿事件。四个岩体的Si02含量介于51wt．％～64wt．％之间，均为富碱fNa20>K20)、准铝质的高钾钙碱性岩。随Si02含量增加，呈现出FeO、MgO、CaO含量减少，Na20含量增加的演化趋势。微量元素中Rb、Ba、Sr等富集，Nb、Ta、Ti相对亏损；稀土元素配分模式相似，轻、重稀土分馏明显，无明显的Eu异常，并且随SiO：含量增加，(La／Yb)N值增大。全岩主量、微量、稀土元素组

5、成反映了成岩演化的一致性，暗示了成岩物质的同源性。全岩Sr-Nd-Pb同位素初始组成相近，表明中基性的原始岩浆部分来自于增厚下地壳的部分熔融。计算模拟表明，同化混染与分离结晶(AFC)作用在岩浆演化过程中产生了重要影响，同化混入的围岩物质与分离结晶出去的物质之比，约为06。辉石闪长岩和石英闪长岩中岩浆锆石的enf(t)值分别为一8．5+1．4和一19．8+3．9(1a)，继承锆石的￡Hl(D值依次为．2．9士1．4和一5．6+4．5(1a)。岩浆锆石与继承锆石原位Hf同位素与年龄的组合反映了地质历史中的多次岩浆活动事件，暗示了早自垩世岩浆的成岩

6、温度偏低，全岩锆接近于饱和浓度。矿物温．压计一致显示，在约23km深处和介于2～10km之间分别存在着深部岩浆房和浅部岩浆房，对应的成岩平衡温度分别约为900。C和700oC～760oC。随着区域构造环境由挤压向伸展转换，汇集在深部岩浆房的早期岩浆在上升侵位到浅部岩浆房的过程中，通过混合作用，特别是同化混染与分离结晶作用，使古老的上地壳物质参与成岩，但岩浆演化到晚期以分离结晶作用为主。流体包裹体显微测温结果显示，朝山金(铜)矿床石英和方解石中，三种类型流体包裹体盐度的统计峰值区间分别为18似．％～22wt．％NaCleq．和32wt．％～38w

7、t．％NaCleq．，均一温度的峰值区间分别为315oC～335oC和255oC～275oC；大团山铜(钼)矿床主成矿阶段流体盐度的主峰值区问为5wt．％～10wt．％NaCleq．，均一温度的两个统计峰值区间分别为380oC-410oC和280oC～310。C；冬瓜山铜矿床流体包裹体盐度的峰值区间为1wt．％～14wt．％NaCleq．，均一温度的峰值区间为300。C～325。C。根据测温过程中的岩相学观察，三个矿床的成矿流体可能曾在盐度和均一温度的峰值区间发生了沸腾作用，受到不均匀捕获。拉曼探针分析表明，成矿流体的气相成分以水蒸汽为主，伴有

8、少量C02，可能含有C心。冬瓜山铜(金)矿床成矿前，温、压分别在310。C和11MPa以上，流体中铜的浓度从数百到约3000I．tg／g，同时硫的浓度