南京大学博士学位论文西秦岭厂坝一李家沟铅锌矿床变质流体( 叠加) 改造机制及其构造背景学位申请人至丕旦指导教师值堡塾撞 赵葵东副教授申请学位里堂谴专业名称壁堑堂：羞丕堂：壁鏖堂 研究方向全昼壁鏖盛壁垫剑塑窒南京大学地球科学与工程学院二零一一年五月一冷一一千丘月AD i s s e r t a t i o nS u b m i t t e dt oN a n ji n gU n i v e r s i t yf o rD e g r e eo fD o c t o r o fP h i l o s o p h yM e t a m o r p h i cf l u i dr e w o r k i n g ( s u p e r i m p o s i t i o n ) o ft h eC h a n g b a L i ji a g o uP b - Z nd e p o s i ta n di t st e c t o n i cs e t t i n gi nw e s t e r nQ i n l i n gP h D C a n d i d a t e ：W a n gT i a n g a n gM a io r ：M i n e r a l o g y , P e t r o l o g ya n dE c o n o m i cG e o l o g y1 1S p e c i a l i t y ：R e s e a r c ho nm i n e r a ld e p o s i tD i s s e r t a t i o nS u p e r v i s o r ：P r o f N iP e iA s s P r o f Z h a oK u i d o n gS c h o o lo fE a r t hS c i e n c e sa n dE n g i n e e r i n g ，N a n j i n gU n i v e r s i t yM a y , 2 0 1 1南京大学申请博士学位论文毕业论文题目：亟盔坠 拯= 奎窒渔丝釜壁鏖变压速签( 叠垄2 丝堡垫剑盈甚塑造登量级博士生姓名：至基因9指导教师( 姓名、职称) ：堡垫塾撞壑蓥壅到塾撞中国秦岭泥盆系铅锌成矿带大地构造位置位于华北地台和扬子地台之间的秦岭褶皱系，是世界上最重要的铅锌成矿带之一。区内的铅锌矿床包括厂坝李家沟超大型铅锌矿床在内均受到泥盆系地层的控制，并被认为是沉积岩容矿的泥盆系海底热液喷流沉积型铅锌矿床。本文通过对厂坝李家沟铅锌矿床的流体包裹体研究，揭示了该矿床的流体包裹体中仅保存了变质流体的信息，这种变质流体在捕获时经历了不混溶过程，并对矿床起到( 叠加) 改造的作用，矿区内花岗岩研究表明这种变质流体形成于三叠纪秦岭碰撞造山过程。这种变质流体( 叠加) 改造作用对厂坝李家沟超大型铅锌矿床的形成具有重要的意义。以下介绍本文取得的主要认识：1 厂坝李家沟铅锌矿块状和条带状矿石中的石英中流体包裹体类型主要为H 2 0 - N a C l 型包裹体、H 2 0 N a C l C H 4 C 0 2 型包裹体和C H 4 C 0 2 型碳质流体包裹体，包裹体中捕获的流体以富含C H 4 和C 0 2 碳质流体为特征。2 流体包裹体研究结果表明，矿床中的富液相H 2 0 - N a C l 两相水溶液包裹体与富气相的两相H 2 0 N a C I C I - h C 0 2 型包裹体在同一石英颗粒内共生，且均一温度范围基本一致，说明两类包裹体在捕获过程中经历了不混溶过程。3 C H 4 C 0 2 型碳质流体包裹体是捕获不混溶过程中分离出来的碳质流体形成的，其中富C H 4 的C H 4 C 0 2 型碳质流体包裹体被捕获时的压力范围为6 2 3 1 5 0 8 M P a ，平均11 3 2 M P a ，对应静水和静岩压力分别为11 3 k m 和4 3 k m ；富C 0 2 的C H 4 C 0 2 型碳质流体包裹体被捕获时的压力范围为6 6 1 7 0 8 M P a ，平均11 7 6 M P a ，对应静水和静岩压力分别为11 7 k m 和4 4 k m ，流体成分特征和较高的捕获压力说明这种流体是一种变质流体。南京大学申请博士学位论文4 厂坝李家沟铅锌矿床流体包裹体特征表明，矿床中的原始成矿流体信息已完全被消除，现存流体包裹体仅记录了变质流体的信息，这种变质流体对矿床起到( 叠加) 改造作用。5 厂坝李家沟铅锌矿床金属铅主要来于南秦岭以及扬子地块北缘的基底地层，矿床中的硫酸盐来自于泥盆纪海水，而矿床中金属硫化物中的硫主要来自于硫酸盐的还原，但是不能排除变质热液带入了少量硫。6 锆石U P b 定年结果显示，黄渚关岩体中心相的年龄为2 1 4 1 + 1 4 M a ，边缘相的年龄为2 1 3 4 4 - 3 2M a ，在误差范围内两个年龄基本一致，说明黄渚关岩体中心相和边缘相形成的时间一致，均为三叠纪晚期，并且晚于秦岭大别造山带主造山期。厂坝花岗岩年龄为2 1 2 6 + 2 4M a ，岩体中还存在少量新元古代继承锆石，说明其源岩为华南陆块北缘新元古代( 7 8 0 7 4 0M a ) 裂谷岩浆活动的产物。7 岩体的野外和显微结构特征、主微量元素和稀土元素、S r N d 同位素和锆石L u H f 同位素特征表明，黄渚关岩体由富集的大陆岩石圈地幔和中元古代基性下地壳部分熔融岩浆的混合作用形成，厂坝岩体由早中元古代的地壳物质部分熔融形成，两个岩体都是三叠纪秦岭造山带俯冲大陆板块折返过程中引发的华南陆块不同成分地壳物质部分熔融的产物，属于大陆碰撞造山晚期构造伸展阶段由深俯冲大陆折返发生深熔作用所形成的花岗岩，对应于同折返岩浆作用。8 厂坝李家沟铅锌矿床的流体包裹体保存的变质流体是三叠纪秦岭主碰撞造山期形成的。当花岗岩质岩浆侵入时，区内构造背景转变为伸展环境，此时变质流体沿着区内断裂活动并对矿床起到( 叠加) 改造作用。这种变质流体的( 叠加) 改造作用对于厂坝李家沟超大型铅锌矿床的形成具有重要的意义。关键词：流体包裹体显微测温激光拉曼光谱岩石地球化学同位素年代学喷流沉积变质流体( 叠加) 改造厂坝李家沟铅锌矿床西秦岭地区南京大学申请博士学位论文T H E S I S ：M e t a m o r p h i cf l u i dr e w o r k i n g( s u p e r i m p o s i t i o n )o ft h eC h a n g b a - - L i ji a g o uP b - Z nd e p o s i ta n di t st e c t o n i cs e t t i n gi nw e s t e r nQ i n l i n gS P E C I A L I Z A T I O N ：M i n e r a l o g y , P e t r o l o g ya n dE c o n o m i cG e o l o g yP O S T G R A D U A T E ：W a n gT i a n g a n gM E N T O R ：P r o f N iP e iA s s P r o f Z h a oK u i d o n gT h eQ i n l i n gD e v o n i a nm e t a l l o g e n i cb e l ti nQ i n l i n go r o g e n i cb e l tw h i c hi sl o -c a t e db e t w e e nN o u t hC h i n ab o l c ka n dS o u t h C h i n ab l o c ki so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tr e s e r v o i ro fP b Z ni nC h i n aa sw e l la st h ew o r l d C h a n g b a - L i ji a g o ug i a n tl e a dz i n cd e p o s i ta n do t h e rl e a d - z i n cd e p o s i ta r ea l lb o u n dt oD e v o n i a ns t r a t aw h i c ha r ea l lc o n -s i d e r e dt oh a v eaS e d e xg e n e s i s I nt h i sd i s s e r t a t i o n ，s t u d yo nf l u i di n c l u s i o n si m p l i e st h a tt h ef l u i di n c l u s i o n so fC h a n g b a L i ji a g o ud e p o s i to n l yp r e s e r v e dt h em e t a m o r p h i cf l u i dw h i c he x p e r i e n c e di m m i s c i b i l i t ya n dr e w o r k e d ( s u p e r i m p o s e d ) t h ed e p o s i t T h es t u d yo fi n t r u s i o n sa r g u e st h a tt h em e t a m o r p h i cf l u i di sf o r m e di nt h ep r o c e s so fT r i a s s i cQ i n l i n go r o g e n y T h em e t a m o r p h i cf l u i dr e w o r k i n g ( s u p e r i m p o s i t i o n ) i si m p o r t a n tt ot h ef o r m a t i o no ft h eC h a n g b a - L i ji a g o ug i a n tl e a d - z i n cd e p o s i t T h em a j o rr e s u l t sa n du n d e r s t a n d i n g sa r eo b t a i n e da sf o l l o w i n g ：1 T h ef l u i di n c l u s i o n sr e s e a r c hs h o w st h e r ea r et h r e ek i n d so ff l u i di n c l u i o n si nt h em a s s i v ea n db e d d e do r e si nC h a n g b a - L i ji a g o ul e a d z i n cd e p o s i t ，w h i c ha r eI - 1 2 0 - N a C lt y p e 、H 2 0 - N a C l - C H 4 - C 0 2t y p ea n dC H 4 - C 0 2c a r b o n i ci n c l u s i o n s ，t h ef l u i dt r a p p e di nd e p o s i ti sr i c hi nC H 4a n dC 0 2c a r b o n i cf l u i d 2 T h er e s u l t so ff l u i