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黄岗梁-甘珠尔庙成矿带位于兴安-蒙古造山带,为西伯利亚板块与华北板块结合地槽皱褶带,有众多微板块在此碰撞拼合,属于古亚洲成矿域,又与太平洋成矿域交汇叠置,构造复杂,岩浆活动强烈,区域内分布大量矿山,为我国北方重要的矿集区,大井矿床就是产出于黄岗梁-甘珠尔庙成矿带的中部。
本次研究以大井锡铜铅锌银多金属矿床为研究对象,在学习和综合前人研究成果,以及本人野外地质调查与室内测试分析工作的基础上,通过对其成矿地质背景、地质特征、成因和控矿因素的分析,总结其成矿条件和找矿标志,并以此为依据,通过对矿区外围三道西地区地质、高精度磁法和化探异常分综合分析,圈出找矿预测靶区。
新元古代至晚古生代末本区域处于古亚洲洋构造演化阶段,构造活动以皱褶为主,到早三叠世为古亚洲洋构造域向环太平洋构造域转换的重要地质时期。太平洋板块向欧亚板块俯冲,使我国滨太平洋构造域活化,本区进入一个陆内伸展造山阶段,这个时候古亚洲洋已经于晚二叠世-早三叠世闭合,太平洋构造域阶段主要是一个大陆边缘板内的构造发育阶段,自晚古生代末至中生代,由于该区长期处于幔隆阶段,自侏罗世进入强烈的火山喷发阶段,继之是大规模的岩浆侵位,岩石圈减薄,早白垩世是它隆升的主要时期,而普遍缺失三叠纪的沉积地层,构造活动也从皱褶活动变为断裂为主,这一时期形成了大量矿床。本文通过对大井矿床次火山脉岩英安斑岩和安山玢岩进行锆石U-Pb年代学研究,测得英安斑岩的U-Pb年龄为168.4±5.0Ma,安山玢岩的U-Pb年龄为175.5±5.6Ma,安山玢岩与英安斑岩为中侏罗世同期脉岩,刚好处于燕山期的一次岩浆活动高峰期。
本人通过对大井矿床脉岩的地球化学分析、稳定同位素的分析再加上对流体包裹的分析,结合矿体的分布特征总结出以下结论:
1、大井矿区的次火山脉岩为钙碱性-高钾钙碱性过铝质系列脉岩,相互之间并不具演化关系,虽然不能直接提供矿质但常常指示了成矿作用的发生。
2、通过对脉岩锆石U-Pb年龄的测定,可以得出英安斑岩的年龄为168.4±5.0Ma,安山玢岩的年龄为175.5±5.6Ma,基本为同时形成,这可以作为成矿年龄的上限。
3、通过对S、C、H、O稳定同位素的分析,得出大井矿床的成矿物质来源于深源壳幔边界处。
4、通过对铅同位素分析,表明大井锡铜铅锌银多金属矿床的铅为上地壳与地幔的俯冲带铅。
5、通过对流体包裹的分析,得出锡石的成矿温度在301.8℃~363.3℃之间,盐度为1.2%~6.4%,而铜铅锌的成矿温度在120.1℃~250.2℃之间,盐度在7.0%~13.4%,成矿温度分布范围广,盐度分布范围也较大,可能为不同来源的两种流体。
综合上述分析,大井锡铜铅锌银多金属矿床作为一个次火山熟液脉型矿床,严格受岩浆活动和构造断裂控制,总结出矿床的找矿标志为断裂发育,北西向张性更有利于找矿,脉岩和地表的铁染和铜染也为找矿的显著标志,结合对大井矿区外围的三道西远景区进行的地质、高精度磁法和化探工作,圈出了三个预测靶区。