【摘 要】
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辽宁青城子矿集区是华北克拉通北缘辽东裂谷带内的一个超大型金银钼铅锌多金属矿集区,其成矿规模巨大,成矿特征十分复杂,迄今对其形成的构造环境、成矿年龄及是否存在叠加特征等仍有许多令人困惑未解之处。本文在前人大量资源勘查和科学研究基础资料的综合整理基础上,利用目前最可靠的锆石U-Pb,辉钼矿Re-Os及硫化物Rb-Sr同位素年代学方法,岩石与矿物主微量及稀土元素地球化学方法,建立了矿集区内成岩成矿的同位
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辽宁青城子矿集区是华北克拉通北缘辽东裂谷带内的一个超大型金银钼铅锌多金属矿集区,其成矿规模巨大,成矿特征十分复杂,迄今对其形成的构造环境、成矿年龄及是否存在叠加特征等仍有许多令人困惑未解之处。本文在前人大量资源勘查和科学研究基础资料的综合整理基础上,利用目前最可靠的锆石U-Pb,辉钼矿Re-Os及硫化物Rb-Sr同位素年代学方法,岩石与矿物主微量及稀土元素地球化学方法,建立了矿集区内成岩成矿的同位素年代学框架和有关岩浆岩成岩地球动力学背景、成因类型、源区性质和构造环境;运用矿物稳定同位素和流体包裹体的系统研究,分析了多元成矿系统在成矿物质和成矿流体方面的差异;通过系统的矿物组合和矿物特征研究,解剖了铅锌成矿系统的二元结构特征,提出了该二元结构的矿物标型;从矿化类型、年代学、矿物组合、化学元素、成矿流体、矿物特征等多角度出发,将矿集区内多元成矿系统的结构进行了解剖,划分了多元成矿系统的空间分带;综合上述成果,提出了本矿集区多元成矿系统的成矿过程和成矿模型,分析了进一步找矿方向。研究区内大顶子斜长花岗岩、双顶沟花岗岩、新岭花岗岩、榛子沟花岗岩和姚家沟花岗斑岩的锆石U-Pb年龄分别为1988±31Ma、224.8±1.5Ma、226.8± 1.5Ma、224.6±1.4Ma 以及 167.0±1.1Ma;棒子沟铅锌矿的年龄为224.6±1.4Ma,姚家沟钼矿 Re-Os 模式年龄分别为 164.7±2.3Ma 和 164.3±2.4Ma,新岭辉钼矿Re-Os模式年龄分别为221.3±3.2Ma和221.7±3.4Ma。年龄结果显示研究区Pb-Zn-Mo矿化与中生代花岗岩体侵位年龄接近,暗示本区成矿作用和岩浆活动存在密切的关系。通过岩石年代学研究,结合岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素特征分析,本文认为青城子矿集区内的中生代岩体为具有埃达克性质的准铝质Ⅰ型花岗岩,其成岩物质来自于古老下地壳的部分熔融并混染幔源及壳源物质,印支期岩浆活动及成矿作用受控于西伯利亚板块和华北克拉通的碰撞,形成于后碰撞岩石圈拆沉之后的拉张环境,燕山期花岗岩及成矿作用受控于古太平洋板块俯冲带的后撤。青城子层状、似层状铅锌矿体与脉状矿体的硫同位素特征表明两者具有同源性。硫是多源的,主要来自地层,也有岩浆硫的加入。铅同位素特征显示成矿物质可能主要来源于地壳与地幔混合熔融形成的岩浆岩,并有地层铅的加入。流体包裹体研究表明,青城子矿集区钼矿成矿流体为中-高温低盐度流体,铅锌银金矿床为中温低盐度流体,流体包裹体在均一温度、盐度、密度变化规律上大致呈现出以新岭岩体为中心向外围的新岭钼矿化、榛子沟脉状铅锌矿、高家堡子铅锌银矿逐渐降低的趋势。由于印支期岩浆热液对元古宙时期形成的矿源层的强烈改造,青城子矿集区元古宙成矿作用标志强烈弱化,而印支期岩浆热液成矿作用标志突出。但该区的铅锌矿仍具有多期叠加的属性,为沉积-变质-热液改造型矿床。本文综合矿床地质地球化学及矿物标型特征,提出了青城子地区钼矿和铅锌矿床的找矿方向。
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