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大索尔珠沟地区位于大兴安岭北段兴安地块和松嫩地块交界位置,东临嫩江断裂带,南近嫩江-黑河缝合带,为大兴安岭中生代火山-侵入岩带北东段及铜钼金多金属成矿带的重要组成地区之一。区内中生代构造岩浆活动发育,是研究大兴安岭岩浆演化与成岩动力学的理想地段。研究表明,区域上的多金属矿床大多都与中生代岩浆活动有关,或是岩浆作用的产物,或是与岩浆后的热液活动密切相关。成矿与岩浆活动时空及成因关系密切。论文选取大兴安岭北段大索尔珠沟地区火山-侵入岩为研究对象,运用系统的野外地质调查、岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Hf同位素地球化学等方法,结合区域构造背景,以及大兴安岭地区已有的成岩成矿研究成果(成岩成矿地质事件框架)资料,深入研究岩浆岩的成岩时代、地球化学特征、源区性质、成岩深部动力学过程及成岩构造背景,探讨岩浆演化过程对成矿作用的指示。进而,结合区内地质、遥感、化探等信息,进行区域成矿对比,总结和剖析火山-侵入岩与矿化蚀变的时空及成因联系及其成矿潜力,客观评价研究区的找矿前景。主要得出以下结论:1.研究区岩浆岩主要为谢尼奇山花岗岩体、六间房花岗岩体及满克头鄂博组中酸性火山岩。依据实测地质剖面及岩石矿物学特征,谢尼奇山岩体划分为三个相带,中央相中细粒黑云母斜长花岗岩、过渡相中细粒黑云母二长花岗岩(主相带)及边缘相中细粒花岗岩闪长岩(少见);六间房岩体划分为两个相带,中央相中粗粒二长花岗岩和边缘相中粗粒正长(碱长)花岗岩:满克头鄂博组火山岩划分为两个相带:安山质、英安质火山岩(以火山熔岩为主)和英安质、流纹质火山岩(以火山碎屑岩为主)。2. LA-ICPMS锆石U-Pb年代学结果显示研究区六间房岩体、谢尼奇山岩体和中酸性火山熔岩206Pb/238U加权平均年龄分别为171.9±0.9Ma、161.0±1.6Ma和160.0±1.7Ma,均为中晚侏罗世岩浆活动的产物。成岩年代学的确定为区内岩浆侵位活动提供了精确的时间限定。3.谢尼奇山岩体各相带岩石与六间房岩体中央相岩石具有一致的A/CNK值(几乎均小于1.10),总体显示富硅铝、富碱、高钾和贫铁、镁、钙、钛、磷特征。岩石富集LREE,相对亏损HREE,轻重稀土分馏较明显,重稀土相对平坦,并具中等-弱的负Eu异常。不同程度富集Rb、Th、U、K和Pb,亏损Ba、Sr、Ti、Pi,高场强元素(HFSE) Nb和Ta及亲铁元素Cr、Co、V含量也较低。岩石主微量元素地球化学特征与东北地区侏罗纪高演化Ⅰ型花岗岩一致,显示为高演化Ⅰ型花岗岩。满克头鄂博组火山岩各岩性段岩石主微元素化学组成略有差异,但整体具有与侵入岩相似的地球化学特征,全碱质含量较高,表现为亚碱性特征,准铝或过铝质,属于高钾钙碱性岩石系列。相对富硅、富碱、高钾,贫钙、镁、铁,除流纹岩以外,火山岩均不同程度富集大离子亲石性元素(LILE) Rb、Ba、K和Pb,亏损高场强元素(HFSE) Nb、Ta、P和Ti,同时,基性相容组分的亲铁元素(Cr、Co和Ni)的含量也较低,说明岩浆分异演化程度高,但相对低于岩体。4.谢尼奇山岩体、六间房岩体和满克头鄂博组火山岩锆石及全岩相似的主微量元素特征、变异演化趋势及Sr-Nd-Hf同位素组成,表明可能来源于相同或相似的岩浆源区。一致具有较低的Sr同位素初始比值ISr(0.70422~0.70843),正的εNd(t)值(-0.3~2.3,普遍为正值)和相当年轻的两阶段Nd模式年龄T2DM (Nd)为758-982Ma,均小于1000Ma。锆石Hf同位素组成的共同特点是εHf(t)值变化范围小,比较集中且有一致的正值(4.0~9.9)和年轻的两阶段Hf模式年龄T2DM(Hf)574~959Ma,与Sr-Nd同位素一致,结合主微量元素特征,显示本区岩浆岩主要是由新元古代-显生宙幔源玄武质岩浆底侵加入下地壳而形成的新生地壳和先存的古老下地壳组成的混合源区一起部分熔融后,经历了不同程度造岩矿物及副矿物的分离结晶过程而形成。Sr-Nd同位素模拟计算表明,新生地壳物质贡献比例为60%-80%。5.所研究的岩浆岩主量元素R1-R2多阳离子图解及微量元素Rb-Y+Nb和Nb-Y图解显示本区岩浆岩绝大部分位于同碰撞-造山期后过渡区域。与大兴安岭地区同时代的岩浆岩构造背景相似,均形成于蒙古鄂霍茨克洋两侧陆陆碰撞造山晚期向造山后伸展阶段转化的过程。6.区域成矿地质对比分析显示,研究区地层和岩浆岩特征与相邻地区中晚侏罗世的斑岩型铜钼和热液型铅锌矿床、矿化点比较相似,均发育有老变质岩或火山-沉积地层、中生代燕山期特别是侏罗纪中酸性火山-侵入杂岩及随后侵入的中酸性斑岩、脉岩,具备良好的成矿地质条件。且区内岩浆岩和区域上与成矿相关的岩浆岩地质地球化学特征一致,同时也具有相同和相似的成岩时代和构造背景。再者,区内岩浆岩特别是满克头鄂博组火山碎屑岩相对富集Pb、Zn等成矿元素且变异系数大,普遍具有Mo元素化探异常显示。一致表明研究区具有寻找与火山岩有关的浅成热液型Pb、Zn矿床和斑岩型矿床有关的Mo多金属矿产的良好潜力。区内地质(尤其是蚀变矿化信息)、化探异常信息及遥感异常信息综合显示,矿化蚀变、化探异常及遥感异常之间具有良好的对应关系,三者之间空间关系及成因联系密切,也显示本区良好的找矿前景。7.化探异常、线环构造和蚀变现象构成了研究区主要的找矿线索。Mo、Pb、Zn等元素构成了区内矿化异常主要成矿指示元素。结合研究区地质背景,本文初步认为,黑云母二长花岗岩内发生强烈硅化、黄铁矿化及云英岩化的部位(包括有矿化石英脉、矿化中基性脉岩穿插的部位)、黑云母二长花岗岩岩体与围岩满克头鄂博组火山岩Jam接触带附近发育强烈硅化、黄铁矿化的部位、满克头鄂博组火山碎屑岩中发育强烈硅化、黄铁矿化的部位、断裂活动密集及火山机构附近均是成矿有利部位。要注意在这些蚀变强度大的有利成矿部位找寻区内中生代与陆内火山—侵入杂岩有关的斑岩型多金属铜铝矿及岩浆热型铅锌矿。基于以上研究,本论文最终指出了四个重要的成矿有利地段。