阿拉伯-努比亚地盾厄立特里亚中部新元古代火山-沉积组合和相关花岗岩类成因、构造意义及成矿潜力

阿拉伯-努比亚地盾厄立特里亚中部新元古代火山-沉积组合和相关花岗岩类成因、构造意义及成矿潜力

论文摘要

厄立特里亚中部的变质火山-沉积组合和相关的花岗质侵入体位于阿拉伯-努比亚地盾南部,主要由新元古代新生岛弧的增生形成。本研究的主要目的是探讨该地区火山岩和花岗岩的成因及构造背景。研究区地表岩石类型以含变质沉积单元的镁铁质-长英质变质火山岩为主。这些变质火山岩主微量元素组成变化较大,其中SiO2(41.63-78.4 wt.%)、Al2O3(8.51-23.41 wt.%)、MgO(0.05-13.98 wt.%)、Fe2O3(3.11-15 wt.%)、K2O(0.01-2.59 wt.%)、Cr(2.83-834 ppm)、Ni(1.63-244 ppm)、Zr(16.4-128 ppm),岩石主微量元素含量具有线性特征,表明它们存在成因联系,而含量的变化范围较大可能是地壳同化和分离结晶导致。样品稀土元素总量低(20-144 ppm),配分模式平坦,具有轻微Eu负异常(Eu/Eu*=0.67-1.36)。微量元素蛛网图显示富集大离子亲石元素(LILE,Ba、Pb和U),亏损高场强元素(HFSE,Ta、Nb和Ti)。同位素方面,样品具有低的初始87Sr/86Sr值(0.70079-0.70525)、正的?Nd值(+4.0至+6.4)以及中等的Pb同位素组成(206Pb/204Pb=17.598-19.446、207Pb/204Pb=15.518-15.639和208Pb/204Pb=37.175-38.811)。这些特征表明,其地幔源被俯冲板片来源的流体和熔体明显改造。Ca.850 Ma的Emba-Derho花岗岩主量元素特点显示高SiO2(71.28-73.64 wt.%)、Al2O3(14.93-15.89 wt.%)、Na2O(3.16-4.15 wt.%)、Fe2O3t(2.84-3.62 wt.%)、低K2O(1.25-2.04 wt.%),并且具有高Sr/Y(42-86)和低Y(3.75-6.03ppm)的埃达克岩特征。样品轻重稀土元素分异较大,其中La/Yb比值高(14-30)且Eu异常不明显(Eu/Eu*=0.89-1.07),微量元素蛛网图同样富集大离子亲石元素LILE(Ba、Pb和Sr)而亏损高场强元素HFSE(Ta、Nb和Ti)。花岗岩具有低的初始87Sr/86Sr(0.7008-0.7026)和极正的?Nd值(+4.7至+7.8),表明可能自来是俯冲洋壳的部分熔融。上述研究表明,该区域花岗岩源于俯冲板片的高压部分熔融。变质火山岩和花岗岩都形成于陆弧环境。作为ANS的一部分,新元古代花岗质岩石和变火山沉积岩是众多金属矿床的有利宿主。VMS矿床、造山型金矿床和剪切型金矿床是最重要的成矿类型。世界级富金铜锌Bisha矿床和Cu-Zn±Au±Ag Emba-Derho VMS矿床分别是和厄立特里亚西部和中部的典型VMS实例。而Koka和Gupo造山金矿床分别代表厄立特里亚西北部和中部的大型金矿床。厄立特里亚的大多数VMS型和造山型金±硫化物矿床或者变形,或直接寄存于于NNE-NNW走向的地壳规模的剪切区(带)包括Augaro-Adobha带(AAB)、Asmara-Nakfa带(ANB)。

论文目录

  • Resume of the Author
  • 摘要
  • abstract
  • Chapter1 Introduction
  •   1.1 General Introduction
  •   1.2 Description of the study area
  •   1.3 Research objectives and significance
  •     1.3.1 Objectives of the research
  •     1.3.2 Significance of the research
  • Chapter2 Regional Geology
  •   2.1 Regional Geological setting
  •     2.1.1 Tectonic crustal evolution of ANS
  •     2.1.2 The Neoproterozoic geology of Eritrea
  •   2.2 Geological Setting of Central Eritrea
  •     2.2.1 Mafic/intermediate metavolcanic(MIV)unit
  •     2.2.2 Felsic metavolcanic(FMV)unit
  •     2.2.3 Metasedimentary unit
  •     2.2.4 Granitoid intrusive unit
  •   2.3 Structural geology and metamorphism
  •     2.3.1 Structures
  •     2.3.2 Metamorphism
  • Chapter3 Methodology
  •   3.1 Geological field investigation and sample collection and preparation
  •   3.2 In-situ LA-ICP-MS U-Pb zircon dating
  •   3.3 Whole-rock analyses by XRF and ICP-MS
  •   3.4 TIMS Sr-Rb-Pb isotopic analysis
  • Chapter4.Results
  •   4.1 Zircon U-Pb age of the Emba-Derho granodiorite
  •   4.2 Whole-rock major and trace elements
  •     4.2.1 Metavolcanic rocks
  •     4.2.2 The granitoid intrusion
  •   4.3 Whole-rock Sr-Nd-Pb isotopic compositions
  •     4.3.1 Isotopic compositions of metavolcanic rocks
  •     4.3.2 Isotopic composition of the granitoid rocks
  •   4.4 Evaluation of element mobility
  • Chapter5.Petrological classification,Geochronology and petrogenesis of the granitoid greenstone rocks
  •   5.1 Petrological classification of the metavolcanic rocks
  •   5.2 Petrological classification of the Emba-Derho granitoid
  •   5.3 Geochronology
  •     5.3.1 Emplacement age of the Emba-Derho granodiorite
  •     5.3.2 Metamorphism age of the metavolcanic rocks
  •   5.4 Petrogenesis of the metavolcanic rocks
  •     5.4.1 Magma mixing vs.Differentiation
  •     5.4.2 Nature of the mantle source
  •   5.5 Petrogenesis of the Emba-Derho pluton
  • Chapter6.Tectonic Setting
  •   6.1 Tectonic Affinities of the metavolcanic rocks
  •   6.2 Tectonic affinities of the granitoid rocks
  • Chapter7.Mineral potential of the greenstone belt of Eritrea
  •   7.1 Geological and structural control of mineralization in the greenstone belt of Eritrea
  •   7.2 The main mineralization type of Eritrea associated with the greenstone and associated granitoid rocks
  •     7.2.1 Gold and Silver deposit
  •     7.2.2 Base metal deposits
  •     7.2.3 Industrial minerals
  •     7.2.4 Construction materials
  •   7.3 Implication for Exploration
  • Chapter8.Conclusions and Recommendations
  •   8.1 Conclusions
  •   8.2.Recommendations
  • Acknowledgement
  • References
  • 文章来源

    类型: 博士论文

    作者: Ghebsha Fitwi Ghebretnsae

    导师: 姚华舟,赵军红

    关键词: 新元古代,岩浆作用,构造背景,阿拉伯努比亚地盾,矿化

    来源: 中国地质大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 地质学,地质学,地质学,矿业工程

    单位: 中国地质大学

    分类号: P534.3;P588.1;P612

    DOI: 10.27492/d.cnki.gzdzu.2019.000223

    总页数: 103

    文件大小: 4161K

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