运用定量化结构分析方法揭示致矿侵入体形成过程

【摘要】定量化火成岩结构分析是当今火成岩成因研究的科学前缘课题之一，但其在致矿侵入体研究中的应用尚属空白。本文作者对新疆莫阿特茂金花岗斑岩体ZKL001钻孔中约170m范围内不同深度的10个岩芯样品在详细岩相学描述的基础上进行了定量化结构分析，获取了一批结构参数，并试图以此揭示致矿岩浆侵入体的动力学过程及其与金成矿作用的内在联系。研究表明，茂金岩体花岗斑岩含有超过~30vol.%的钾长石斑晶和石英斑晶，暗示茂金岩体可能是冻结岩浆活化的产物。斑晶矿物的碎裂、裂缝被石英和碳酸盐充填以及基质中的弥漫式碳酸盐化暗示了流体活化机制与透岩浆流体成矿理论相符。石英和钾长石斑晶的CSD曲线展现了缺乏小斑晶的特征，这与岩浆系统经历过冻结岩浆房活化和斑晶矿物经历过再吸收的现象一致。特别需要指出的是，尽管肉眼观察得出花岗斑岩岩性相对均一的印象，钾长石和石英斑晶的定量化结构参数据揭示了其随深度明显变化的特征。根据结构参数随深度的变化趋势，茂金花岗斑岩体的形成过程经历了至少四次流体脉冲的影响，形成四个岩浆阻隔层。岩浆阻隔层下部表现为CSD曲线下凹和斑晶的过度生长。由于脉冲式透岩浆流体注入，可能也导致了温度振荡和矿物饱和度减小加剧了先存晶体的粗化。以80米深度为界，以浅的R值增大可能是由于流体聚集于阻隔层下部，导致矿物过度生长；而80米以深位置的R值增大，可能是由于流体聚集于阻隔层下部导致内压力过大，从而冲破阻隔层发生爆炸产生压力导致的。以浅的流体脉动频率大于80米以深的脉冲频率，是流体通道过程和岩浆冷却过程的综合结果。综合上述证据和分析可以得出结论，茂金岩体形成过程中经历了强烈的流体活化过程。滞留于地壳深部的岩浆由于晶出大量钾长石和石英晶体而被冻结；外来流体的大规模注入导致冻结岩浆迅速膨胀和降低黏度，因而岩浆瞬时活化和快速上升。岩浆上升到达浅部地壳以后，流体的相分离导致周期性岩浆内压升高和降低，引发流体的脉动式活动。当岩浆侵入体顶部岩浆固结程度较高时，将具有足够的能力阻止含矿流体继续快速上升，岩浆内压力持续增强，并导致岩浆流体横向泄流。如果钻孔ZKL001揭示的矿体和矿化带为含矿流体侧向泄流的产物，茂金岩体的西北部深处将有更大的深部找矿潜力。
【作者】徐飞；
【导师】罗照华；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），地质工程，2014，硕士
【副题名】以新疆莫阿特茂金岩体为例
【关键词】定量化结构分析；花岗斑岩；透岩浆流体；冻结岩浆活化；莫阿特金矿；新疆西准噶尔；

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