金顶铅锌矿床地球化学特征及矿床成因
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科技情报开发与经济SCI-TECHINFORMATIONDEVELOPMENT&ECONOMY2007年第17卷第12期
金顶铅锌矿区位于云南省怒江傈僳族自治州兰坪县金顶镇东3.5km处,该矿是伴生有银、镉、硫铁矿、天青石等多种有益组分的超大型铅锌矿床,在矿床成因方面已提出过不少观点。
通过对金顶铅锌矿床地球化学特征的研究,提出该矿床属于陆(湖)相热水沉积矿(金顶型矿床)。
1区域地质概况
本区域位于三江褶皱系中段紧密收敛部位,兰坪思茅中生代拗陷的北端,弥沙河断裂带与澜沧江断裂所夹持的南北向断裂带之间。
弥沙河断裂带距矿区东约20km,这两个断裂带分别构成中生代拗陷东西两侧的边界。
矿区位于高坪—老母井向斜东翼、吡江大断裂西侧,为一穹隆构造。
穹隆上部及翼部主要由已倒转了的外来系中生代地层所组成。
两套地层之间,为水平推覆构造主断层F2所分隔(见图1)。
2矿床地质特征
矿体主要产在下白垩统景星组与老第三系云龙组两套地层之间,矿体以层状、似层状、脉状结构存在。
主要矿石矿物为闪锌矿、方铅矿黄铁矿以及白铁矿;脉石矿物以方解石、石英为主,天青石、重晶石、石膏次之。
矿石结构以溶蚀结构、次生长结构以及其他形晶粒结构为主,构造以胶结、条带状构造为主。
3矿床地球化学特征
3.1微量元素特征
金顶铅锌矿床中黄铁矿、白铁矿Co的质量分数较高,一般达10×10-6~42×10-6,m(Co):m(Ni)为1.27~2.53,显示热液特征;Se的质量分数<1×10-6~13×10-6,m(S):m(Se)为27000;m(Sr):m(Ba)<1,Ti质量分数为10.8×10-6~879×10-6,均反映了深源。
从表1中可看出金顶铅锌矿体中包
裹体均一,温度较低,介于92℃~364℃之间,主要集中在150℃~320℃,反映了矿床中—低温成矿的特征。
闪锌矿中Fe,Se,Ga,Ge,In含量低,而Cd,Mn含量高。
Fe的质量分数平均值为0.10,比MVT铅锌矿床低得多;Se的质量分数为1.07×10-6~1.1×10-6,m(S)∶m(Se)为287300~310000;Ga,Ge,In的富集系数均小于1;Cd的质量分数为0.1%~1.71%,平均为0.948%,m(Zn):m(Cd)值为64.6,是我国各类铅锌矿床中含Cd最高者;Mn的质量分数为100×10-6~320×10-6;m(Sr)∶m(Ba)值大于1。
也反映了热液作用具有低温、浅部地壳源和有外来成分加入的特征。
3.2铅同位素特征
根据姚永、覃功炯资料,共采集金顶铅锌矿床铅同位素样品4l件,其中方铅矿34件,黄铁矿2件,全岩5件。
3.2.1数据特征
除1件黄铁矿的铅同位素与全岩的相似外,矿石的铅同位素的m(206Pb)∶m(204Pb)在18.138~18.713之间,质量比的平均值为18.293,质量比的差值为0.575;m(207Pb)∶m(204Pb)在15.327~15.910之间,质量比的平均值为15.496,质量比的差值为0.5831;m(206Pb)∶m(204Pb)在37.803~38.480之间,质量比的平均值为38.133,质量比的差值为0.677。
可以看出,铅同位素组成变化范围较小,质量比的差值均小于0.70,反映了矿石铅为正常铅。
3.2.2源区特征
矿石铅的μ值为8.95~9.5l,差值为0.56,平均值为9.17;V值为0.0652~0.0690,差值0.0038,平均0.0665;ω值为34.04~37.02,差值2.98,平均35.92;K值为3.788~4.039,差值0.251,平均3.903。
可见各参数值变化较小,都在正常铅范围内。
以上特征表明,矿石铅绝大部分
文章编号:1005-6033(2007)12-0194-03收稿日期:2006-12-06金顶铅锌矿床地球化学特征及矿床成因
徐恒1,李元1,张苗红1,王广辉2
(1.昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明,650093;2.且末县中学地理组,新疆库尔勒,841000)
摘要:从微量元素、铅同位素、硫同位素等方面,研究了金顶铅锌矿床地球化学特征,
并分析了矿床成因。
关键词:金顶铅锌矿;地球化学特征;陆(湖)相热水沉积矿床
中图分类号:P571文献标识码:A
1—逆冲推覆断裂;2—正断层;3—性质—倒转岩层产状;8—铅锌矿体;9—勘探线及编号;Q—第四系;E1g—始新统果郎组;E1y—古新统云龙组(未分);E1ya—古新统云龙组下段;E1yc—古新统云龙组上段
图1金顶铅锌多金属矿床矿区地质图
表1金顶铅锌矿床流体包裹体测温(℃)
测试
方法
爆
裂
法
均
一
法
测试
矿物
方铅矿
闪锌矿
黄铁矿
方铅矿
闪锌矿
小计
石英
方铅矿
闪锌矿
石英
天青石
方铅矿
石膏
小计
样数
6
3
7
19
22
47
8
1
13
12
16
1
—
43
平均值
307
313
342
288
321
314.2
283
277
178
182
204
161
—
214.2
变化范围
284 ̄323
304 ̄330
313 ̄360
221 ̄338
240 ̄364
221 ̄364
—
—
126 ̄234
148 ̄250
120 ̄309
97 ̄194
—
97 ̄309
样数
4
—
2
2
3
11
15
5
6
—
5
10
7
48
平均值
223
—
282
155
220
220
186
220
165
—
129
154
123
162.8
变化范围
216 ̄240
—
279 ̄285
106 ̄216
204 ̄235
106 ̄285
148 ̄221
180 ̄240
115 ̄194
—
110 ̄180
105 ̄240
92 ̄141
92 ̄240
资料
来源
①
②
①
③
热卤水早期热卤水晚期
注:①据尹汉会等,1990;②云南省地矿局第三地质大队,1984;
③据温春齐等,1995。
194
(90%左右)来源于U,Th值低的源区,具有地幔或下地壳铅的特征,只有小部分(10%左右)的铅来源于U,Th值较高的上地壳。
这说明铅主要为深源的。
以天青石为例说明(见表2),在含矿天青石中的Zn,Ni,Th,As,Au的质量分数较不含矿天青石明显富集,由于Cr,Ni是典型的地幔元素,而Th是重要的火成元素,Au,As与成矿流体的活动有关,因此天青石的上述微量元素地球化学特征可能反映了该区成矿作用与深源流体活动密切相关。
3.2.3模式年龄
铅同位素的模式年龄为2.98Ma~l23.83Ma(一个负值除外)。
有78%的数据在30Ma~110Ma之间,平均为60.35Ma。
计算的模式年龄与地质上推断的喜山期成矿时间(约50Ma)比较吻合。
这表明矿石铅经历了较封闭的单阶段演化,于喜山期形成矿床。
3.3硫同位素特征
根据前人资料(赵兴元,1989;周维全等,1992;叶庆同等,1992;张乾,1993;罗君烈等,1994;姚永,覃功炯)共计59件样品硫同位素资料。
其中,黄铁矿(白铁矿)22件,方铅矿25件,闪锌矿5件和(硬)石膏7件。
其组成特征如下:
(1)金属硫化物的δ34S的质量分数为:-0.171%~-3.043%,全为负值,质量分数的平均值为-1.3404%。
变化范围较大,离差2.872%。
(2)下含矿层(Eyb2)硫化物的δ34S平均质量分数为:-1.2874%,大于上含矿层(Eyc)硫化物的δ34S平均质量分数(-1.4324%)。
(3)闪锌矿的δ34S的质量分数(-1.0312%)>方铅矿的δ34S的质量分数(-1.3448%)>黄铁矿的δ34S的质量分数(-1.4059%)。
同一种矿物中,晶粒黄铁矿δ34S的质量分数(-1.3472%)>胶状黄铁矿的δ34S的质量分数(-1.4764%),胶状闪锌矿的δ34S的质量分数(-0.746%)>晶粒闪锌矿的δ34S的质量分数(-1.455%),与一般的硫同位素平衡共生规律相反。
(4)(硬)石膏的δ34S的质量分数(+1.4524%)>金属硫化物的δ34S的质量分数(-1.3404%)。
(5)矿区西部往东部,即峰子山矿段北厂矿段中部—北厂矿段东部,金属硫化物的δ34S的质量分数有递减趋势(-0.729%~-1.736%~-3.043%)。
上述金属硫化物的同位素组成特征表明,总体上富轻硫的特征,硫的来源是多方面的,在成矿过程中硫同位素没有达到平衡状态。
成矿过程处于半封闭—开放的热液演化环境。
4矿床成因
关于金顶铅锌矿床的成因,许多地质专家从不同的角度提出不同的观点,如热液充填交代型矿床、层控后生型矿床、同生沉积矿床和喷流(热水)沉积矿床等观点,尤以喷流(热水)沉积矿床占主导地位。
通过对上述地球化学特征的分析,可以看出金顶铅锌矿具有喷流沉积作用的特点,但又不是典型的喷流沉积矿床。
而是具有金顶特色的一种陆(湖)相热水喷流沉积矿床。
主要依据是:
(1)矿床两套成矿系统(两层结构)明显。
上部为湖底化学沉积系统;下部为补给系统。
(2)金属元素分带明显。
从深到浅、由东向西为:Sr-Fe-Zn(Pb)-Pb-Hg,代表性矿物是硬石膏—天青石—黄(白)铁矿—闪锌矿(方铅矿)—方铅矿—辰砂。
(3)成矿流体具有混合热水性质。
矿物中的微量元素:黄(白)铁矿m(Co)∶m(Ni)值大于1,m(Sr)∶m(Ba)值小于l;闪锌矿m(Ga)∶m(Zn)值为
0.24~3.98,Mn质量分数100×10-6~320×10-6;方铅矿m(Sb)∶m(Bi)值为58.54~64.29,m(Sr)∶m(Ba)值小于1。
显示这些矿物的生成与热水活动有关。
成矿温度150℃~320℃,为中温成矿。
成矿溶液盐度中等,一般NaCl的质量分数为7.5%,为Na-Ca-Cl-SO4型,m(Na+)∶m(K+)值为2.49~7.95,m(Ca2+)∶m(Mg2+)值为2.89~28.46,m(Cl-)∶m(SO42-)值为0.24~7.02,有别于一般海水。
(4)矿床以Zn为主,m(Zn)∶m(Pb+Zn)值为0.83,与SEDEX喷气沉积矿床相一致。
(5)成矿物质具有深源特征。
兰坪盆地各地层的Pb,Zn区域背景值与地壳克拉克值相近,且区域岩石Pb,Zn值离差较小,变化因数一般在0.22~0.8间,标志着区域内Pb,Zn分布比较均匀。
(6)金顶铅锌矿体与围岩的产状一致,此并非穹隆形成时的虚脱剥离空间和翼部层间裂隙控矿,说明金顶矿床主要形成于穹隆之前。
金顶铅锌矿床的沉积岩容矿的特征和典型的海底热水沉积矿床的许多特征可以进行类比,如赋矿三级盆地,代表热液排放通道的吡江断裂及与其有关的盆下方解石化带,硫化物矿化外侧和顶部的热水沉积岩,矿体整合的层状及分带性,出现波状构造、硫化物细层,硫化物矿屑和鲕粒等同沉积组构及类似现代海底“黑烟囱”的管状构造等。
这意味着金顶矿床在矿液就位和淀出方式上与一般海底热水沉积矿床是类似的,即含矿热液沿吡江断裂上升,注入湖底局部洼地中,通过和冷的湖水混合迅速淀出成矿。
矿体形成后又被外来推覆岩系所覆盖(见图2)。
但是,金顶矿床的产出环境和海底热水沉积矿床明显不同,它是产于湖盆中,属红色碎屑岩容矿的层状硫化物矿床,矿化地层新(早第三纪),矿石以浸染状为主,块状矿石相对较少,同生脉石矿物以方解石为主,和一般海底热液矿床如沙和文型、黑矿型、塞浦路斯型及别子型等有明显差别,是一新的热水沉积矿床类型—低温陆(湖)相热水沉积矿床或称为金顶型矿床。
参考文献
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表2金顶铅锌矿天青石中部分元素的质量分数
样品号含矿性ZnNiThAsAu
NPP-2
含矿
1148×10-6
15×10-6
0.33×10-6
0.3×10-6
1.8×10-9
NP-2720-1
含矿
4700×10-6
41×10-6
0.35×10-6
0.9×10-6
0.4×10-9
NP-2740-1
不含矿
124×10-6
9×10-6
0.11×10-6
0.2×10-6
<0.1×10-9
注:分析方法采用中子活化分析;分析单位是成都理工学院核
分析实验室。
湖面
矿体
吡
江
断
裂
成矿热液
富含Pb,Zn,Ag等矿物质
图2金顶铅锌矿成矿模式示意图
徐恒,李元,张苗红,王广辉金顶铅锌矿床地球化学特征及矿床成因本刊E-mail:bjb@mail.sxinfo.net科技研讨
195
表1
居住小区园林绿地调查内容
基本情况山石方面水体方面植物方面建筑方面
调查地点、调查日期、绿地类型、绿地率
山石类型
水体底部处理、驳岸处理、水源类型植物树种、植物配置形式、植物病虫害、
开放绿地面积、化学药剂的使用建筑材料类型、硬覆盖类型、垃圾箱设置、
风力利用、太阳能利用
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
科技情报开发与经济
SCI-TECHINFORMATIONDEVELOPMENT&ECONOMY2007年第17卷第12期
[10]
颜文,李朝阳.热水喷流沉积成矿与地学思维[J].地球科学进展,
1993,8
(2):40-46.(责任编辑:胡建平)
───────────────
第一作者简介:徐
恒,男,1981年5月生,现为昆明理工大学国土
资源工程学院2005级在读硕士研究生,云南省昆明市,650093.
TheGeochemicalCharacteristicsofJindingLeadZincOreDeposit
andtheGenesisoftheOreDeposit
XUHeng,LIYuan,ZHANGMiao-hong,WANGGuang-hui
ABSTRACT:Fromaspectsofthetraceelements,leadisotopes,andsulfurisotopes,etc.,thispaperresearchesonthegeochemicalcharacteristicsofJindingleadzincoredeposit,andanalyzesonthegenesisoftheoredeposit.KEYWORDS:Jindingleadzincore;geochemicalcharacteristic;land(lake)hotwatersedimentarydeposit
自20世纪50年代以来,在全球经济迅猛发展的同时,不论是发达国家和发展中国家都为生态环境的日趋恶化所困扰。
人口激增、水源短缺、水土流失、荒漠化、天然植被破坏、全球气候变暖等环境问题越来越受到众多国家的重视。
改善城市的生态环境已经成为人类生存所必须面对的棘手的问题。
为此,1992年,联合国环境与发展大会通过了《全世界21世纪议程》
,其主题是可持续发展战略。
在这个主题引导下,国际上改善人居环境的城市生态建设兴起,城市生态园林的建设也是在这一背景下发展起来的。
1
关于生态园林的理解
1.1
沈阳市的城市环境问题
沈阳市地处辽宁省中部平原,城区人口485万,城区人口密度高达
3万人/km2,居全国前列。
一环内绿地只有2km2。
沈阳人均占有水量300m3
/人,仅占全省的1/3。
沈阳市日产生活污水130万t,目前处理率为
48.4%。
日产垃圾5000t,处理率为20%,每天仍有4000t垃圾无法处理,形成垃圾围城之势。
沈阳市地下水漏斗区有240km2
,大气降尘量29
t/
(月・km2)。
上述环境问题不仅困扰着沈阳市社会经济的发展,而且对市民的身体健康和生活带来严重的影响。
1.2沈阳市居住小区园林绿地的现状1.2.1
调查时间和对象
2004年4月—6月分别对沈阳市的省政府公务员小区、紫荆花社区、金穗花园、五彩园、沈阳加州阳光花园、龙逸花园、辽河小区、翔凤华园8个居住小区进行了调查。
1.2.2调查方法
制定调查表,确定调查内容(见表1),采取访问调查和实地勘测的方
法,对选定的沈阳市的8个居住小区的园林绿地样本进行调查。
1.2.3调查结果分析
沈阳市是我国典型的北方平原城市,由于近些年的对环境污染等问
题的忽视,城市园林绿化发展比较缓慢,存在园林绿地设计不科学,绿化树种单一,修建大草坪热等问题。
自2001年起,沈阳市委、市人民政府提出了生态立市,建设森林城市的战略决策,对沈阳市的园林绿地给予了高度重视,使沈阳市的园林景观有了很大改观。
然而,生态园林建设才刚刚起步。
调查情况概述如下:
(1)山石方面。
调查的小区园林绿地,大部分采用北方的天然山石点缀于绿地中,与周围环境比较协调;一个小区绿地采用大量的北方天然山石在入口区域堆叠假山,与小区的环境不协调,而且阻挡交通视线。
(2)水体方面。
调查的小区设有水体景观的园林绿地,其水源全部都是饮用水源,没有一个小区利用中水(小区居民生活废水:沐浴、盥洗、洗衣、厨房等);所有小区都没有雨水收集,仅有一个小区在水体的护坡草地借助地形能收集少量雨水;水体底部均是用水泥做的防渗处理;驳岸基本上是水泥处理。
(3)植物方面。
调查的小区的绿地系统差异较大。
绿地率基本在
30%左右,个别的低于30%,只有一个小区达到50%,绿地绿化率均达到了70%;在绿化植物种类方面,最少的小区仅有几种,最多的达50多种;绿地形式多属草坪上点缀稀散乔灌木,加以外围灌木树墙;个别小区采用乔灌草复层群落结构;各个小区的绿地均为封闭绿地,个别的仅开放小面积的绿地;小区的绿化植物没从保健的角度选用无絮、
无刺、无毒、不致人体过敏性疾病的植物;小区内仍有大量的国家明令要消除的外来侵入有害植物;所有绿地均喷洒化肥农药;各小区绿地基本上是使用喷灌系统接饮用水进行浇灌。
(4)建筑方面。
调查的小区中的园林建筑大部分是以水泥为主要原
文章编号:1005-6033
(2007)12-0196-03收稿日期:2006-12-18
关于城市生态园林建设的研究*
张
宁1,毛伟伟2
(1.辽宁林业职业技术学院园林系,辽宁沈阳,110101;2.辽宁大学生态环境研究所,辽宁沈阳,110036)
摘
要:分析了生态园林对环境的作用,通过实地调查,提出了从园林构成四要素出发
建设生态园林的理论。
关键词:生态园林;生态环境;环境污染中图分类号:TU986
文献标识码:A
196。