大陆动力学演化与成矿课程(毛景文)-5
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大陆动力学演化与成矿
毛景文
中国地质科学院矿产资源研究所
密西西比型铅锌矿床特征及 勘查方向
一、MVT型铅锌矿床
在以前曾经称为“远成岩浆热液矿床”;
在20世纪70-80年代,涂光炽先生将其 称为低温热液型矿床; 国外以美国密西西比河谷发育的一套铅 锌矿为例,通过研究提出为古盆地流体 在一定构造事件过程于某些有利位置卸 载成矿,简称为MVT型矿床。
不同时代MVT矿床金属量的分配
元古宙和太古宙地层 中的Zn为16.1Mt, 占MVT矿床的9%
显生宙地层中的 Zn为163.8Mt,占 MVT矿床的91%
元古宙和太古宙地层 中的铅为2.9Mt,占 MVT矿床的4%
显生宙地层中的 铅为70.0Mt,占 MVT矿床的96%
中国不同时代MVT矿床金属量的分配
应用矿床模型,识别有利的成矿区域
寻找碳酸盐岩台地层序——造山带的前陆盆地
挤压背景下的伸展带 渗透性对比较大和流体可以向上运移的空间 断层+喀斯特+蒸发岩或蒸发岩相发育部位 具有热液活动的碳酸盐岩发育地段
区域含水层-红层和退色的含水红层(蚀变)
盆地内具有生油潜力
主要产于显生宙地层内
岩浆活动
岩浆岩:
活动较弱,晚 二叠世峨眉山 玄武岩喷溢
中、新生代的 花岗岩类。
矿体特征
乐红铅锌矿平面图 和33勘探线剖面图
大梁子筒状矿体
赤普铅锌矿似层状矿体
基本地质特征认识
扬子克拉通西南缘碳酸盐岩
层控和后生特征明显
严格受构造和岩性界面控制
均一温度
高 盐 度
盐度
硫的来源
总体表现出壳源特征 硫的主要的来源可能还是海水中硫酸盐(被沉积 物包裹在各种矿物中)或同生海水,后期被一种 或多种还原作用还原。
硫酸盐的还原作用:
细菌分解作用(< 100 °C)
有机物出现的时候,有机质热化学作用还原 SO4 (>~150°C)。 含硫有机质的热解作用
●
○ ○
○
○
●
○ ○ ● ○ ●
山碰 带撞 造 与山 带 矿、 床安 的第 形斯 成造 山 带 和 转 换 造 MVT
转化碰撞带
四 、 构 造 背 景
同碰撞
后碰撞
A)在板块汇聚期间,海底逆冲带推覆至被动大陆边缘上,形成前陆盆地、 张性区域和前隆(forebulge),板块继续汇聚导致前陆盆地、张性区域和 前隆向大陆方向迁移。由于沉积中心的迁移,前陆盆地未被填平。该图 根据Quachita造山带,重晶石矿床沿着前渊(foredeep)轴展布
Grotzinger 1989; Grotzinger and James, 2000, Condie, 2000
三、MVT矿床的主要特征
为后生成因矿床 主要产在地台型碳酸盐岩层序中 主要形成于张性空间内 在挤压造山运动中 断层起到主要的控制作用 与岩浆活动无关 形成于高度浓集的沉积卤水中,盐度可达到10~35 wt % 形成温度< 200~250℃ 大部分矿石都交代和充填张性裂隙;通常溶蚀坍塌角 砾岩
盖层的岩性主要为碳酸盐 矿床个数 总矿床数402个 岩类,大多数铅锌矿床产 于厚的碳酸盐岩地层中, 白云岩为最主要的赋矿围 岩
108 71 69 59 39 18 21 14 0 3
基底
震旦系
寒武系
奥陶系
志留系
泥盆系
石炭系
二叠系
峨眉山
二叠系
构造:
断层发育,主要有 近南北向、北东向 和北西向三组断裂 组成。深大断裂的 交汇地段及区域性 背斜的倾伏端控制 矿群或矿田的分布, 层间构造和次级断 裂是有利储矿空间。
产于大陆伸展环境:加拿大Canning盆
地
产于地台周缘:扬子周缘若干矿集区
驱动机制
地形/重力(Ozark USA region)
断层扩张“地震泵作用”(Upper Silesia, Poland)
流体排出
造山构造挤压
含水矿物脱水反应
压实作用(Canning Basin, Australia)
六、川滇黔地区MVT铅锌矿床分布
1. 构造位置
隶属扬子地台西南 缘,其范围为安宁 河-绿汁江断裂以东、 弥勒-师宗-水城断 裂北西和康定-奕良 -水城断裂西南的广 大滇东、滇东北地 区,东面和北面分 别延伸入贵州省、 四川省境内。
矿床分布
赤普 0.46Mt 茂祖 0.67Mt 天宝山 1.10Mt
毛坪 0.24Mt
乐红 0.77Mt 会泽 3.99Mt
川滇黔地区含有矿 床、矿点和矿化点 共400多个,其中 大型矿床7个,中 型矿床16个,小 型矿床50个
小石房 0.58Mt 大梁子 2.14Mt
2. 基本地质特征
地层:
前震旦系变质基底 震旦系以来的沉积盖层
120 100 80 60 40 20 0
以锌为主 以铅为主
页 岩 边 界
角溶 砾解 岩坍 塌
断 层 裂 隙
不同矿区具有不同的矿物组合, 不 同的同位素和微量元素组成、不同 的控矿因素、不同的地质特征。
/
闪锌矿和方铅矿交代沉积角砾岩中的细粒基 质胶结物(Buick矿,维伯纳母带,美国)
方铅矿交代细粒胶结物(成矿铅的溶解角砾岩) Magmont矿 维伯纳母带,美国
上部标志层
Davis页岩
上部的碳酸碎屑岩 灰岩
Lamotte组
terre组
藻礁
礁后“白岩 ” 褐色白云岩
下部标志层
垂向放大率20倍
Viburnum带
较少的盐水:100º C, 高H2S
Davis页岩
角砾岩
灰岩
白云岩
礁
前寒武
盐水:120º C,低 H2S,低Zn,高Pb
上西里西亚地区热液喀斯特体系内成矿模式示意图
构 造 背 景 - 成 矿 部 位
Bradley and Leach, 2003
断裂系统
B)板块汇聚停止,前陆盆地被沉积物充填,形成的水 文条件有利于MVT矿床的形成,这种特征与Ozark地区成 矿作用完全一致。
流体长距离运移成矿:美国Ozark矿集
区
流体短距离运移:造山带附近受陡倾
断层控制,波兰上西里西亚矿集区
基底 隆起
断层和 裂隙 ● ○
矿前溶解 特征
○ ● ● ● ● ● ○ ●
●
Bushy Park
Pering Reocin 会泽
南非
南非 西班牙 中国 ● ●
●
● ● ●
○ ● ○
●
●
大梁子
天宝山 赤普 毛坪 茂租 乐红
中国
中国 中国 中国 中国 中国
○
○ ● ● ● ○ ○ ○
中国MVT矿床分布情况
主要集中在扬子地台及其周缘地区,包括川滇黔、秦岭南部,湘鄂、桂粤以及塔里木 盆地西南边缘的塔木-古兰卡铅锌矿带等,其中川滇黔MVT矿床最为集中发育的地区
显生宙MVT矿床产出的最为有利构造 环境
有利程度 低 高
MVT矿床金属量与容矿围岩年龄
围岩年龄(Ma)
据Leach et al., 2005 修正来自后生成矿; 盆地流体成矿;
断裂及溶洞控矿;
与油气活动有关; 低温和高盐度。
MVT型铅锌矿床的最基本特点
二、MVT矿床的全球分布
全球范围内主要的MVT铅锌矿床(
目标: 1) 2) MVT的空间位置和形成演化 基于流体和地质控制的MVT的实例.
矿床, 矿区)
MVT矿床在北美洲最为发育,其次为欧洲、 大洋洲;亚洲、非洲、南美洲也有发育
Metaline
上密西西比河谷 盖斯河 丹尼尔港 Nanisivik Polaris 派因波因特 盖纳河
美国
美国 加拿大 加拿大 加拿大 加拿大 加拿大 加拿大
○
○
● ●
●
○ ● ○ ● ● ● ● ●
●
● ● ● ● ○
○
●
● ●
● ●
○
●主要控矿因素; ○ 次要控矿因素; 最小控矿因素(据Leach等, 2005修改)
2)硫酸盐机制:成矿流体中的硫酸盐在成矿地点 经还原剂的作用(比如有机质)被还原为还原硫 (HS-、H2S),再与成矿流体中的金属离子发生 反应,沉淀成矿; 3)流体混合机制:还原硫预先赋存于成矿地点或 者由其他途径被运移至成矿地点,后经成矿流体的 加入与之混合,发生硫化物的沉淀成矿。
五、MVT矿床的勘查
金属来源:红层/氧化含水层/多源或单
一来源/混合源
控矿因素
最为重要的找矿标志为构造标志、溶
解坍塌角砾岩标志、地层和岩性标志
等,这些标志对于MVT矿床的控制作用 不同矿床有所侧重,但不同控矿标志 之间紧密相关,相辅相成
MVT矿床控矿因素
矿床/矿区 维伯纳姆带 老铅带 三州 阿肯色州北部 田纳西州中部 杰克逊城(东田纳 西州) Austinville 国家 美国 美国 美国 美国 美国 美国 美国 页岩 边界 ● ● ● ● 灰岩/白 云岩 ● ● 礁/角砾岩 杂岩 ● ● ○ ● ● ● ● 溶解坍塌角 砾岩 ● 基底隆 起 ● ● 断层和 裂隙 ● ● ● ● ○ ● ○ 矿前溶解 特征
Pb
太古宙+ 元古宙 7%
Zn
太古宙+ 元古宙 7%
古生代 93%
仅部分数据统计结果
古生代 93%
不同时代碳酸岩地层渗透率变化及 有机质含量控制
早元古代和中元古代: 碳酸盐岩台地分布范围广、规模大、复杂; 主要以叠层石为主的海底沉积物 缺乏生物扰动、粗的生物碎屑格架构造 晚元古代: 转换为粗粒碳酸盐岩, 礁相, 孔隙度和复杂性有所增加 显生宙: 粗粒碳酸盐骨骼岩屑和礁相环境增加
矽卡岩矿-远端矽卡岩矿-脉状多金属矿碳酸盐交代矿床 MVT 矿 远端矽卡岩或
脉状多金属矿 火山岩建造 CRD 碳酸盐交代矿床 还原流体
大理岩 矽卡岩
千枚岩化
氧化卤水
白云岩
多阶段长英质侵入体
找矿勘查阶段
① 前期大面积选区阶段,通过区调资料,结合航磁资料、遥 感数据确定有利于MVT矿床成矿的地层和岩性组合,确定 有利的构造区域——碳酸盐岩台地层序;
Sass-Gustkiewicz,2004
云南会泽铅锌矿:在石炭纪 碳酸盐岩中由断裂控制矿体
广东凡口102勘 探线剖面图
广东凡口矿化就 位规律示意图
(据叶天竺,2010)
(据叶天竺,2010)
(据叶天竺,2010)
云南会泽 喀斯特溶 洞矿体
角砾状矿石普遍 发育
整个矿区在同一热液事件下不同含水层和 不同沉淀过程形成不同形式的铅锌矿床
条带状构造
成矿前的溶解坍塌角砾岩胶结物被后期矿化充填
矿化角砾岩带 (黑色填隙物)
未矿化角砾岩 带(白色填隙物)
灰岩 白云岩
细粒砂质白云岩 薄层状沉积物
角砾岩 矿化
大致矿化边界
阿拉斯加北部三州矿区
岩石冷却为主: 硅化和硫化 流体冷却为主: 白云石化
燧石
白云岩化 碧玉矿
燧石
区域卤水流体
白云岩
成矿前角砾岩 被矿化交代
造山作用驱动卤水移动
Bethke and Marshak, 1992
超高压
大陆裂谷盆地热液沉降
海平面
海底
解 释构 规造 模挤 流压 体和 运 压 移 实 的 作 主 要用 模是 式目 前
a.
流 体 运 移 模 式
b.
沉淀机制
流体沉淀机制:
1)还原硫机制:可以通过地下水的冷却、稀释或 者pH值的改变而发生硫化物的沉淀成矿;
流体来源
成矿流体来自于盆地或者沉积卤水 大部分蒸发的海水,流体盐分部分 来自蒸发岩的溶解
Leach et al, 2005
铅同位素/金属来源
铅同位素:铅源于各类壳源物质,但非
源于岩浆。
不存在均一的铅同位素成分(美洲中部
大陆、澳大利亚Lennard Shelf矿区除外, 这些矿区富含放射性铅)
矿床/矿区 阿尔卑斯 Robb湖 MonarchKiching Horse 上西里西亚 伦纳德谢尔弗 Coxco 爱尔兰中部 赛文山
国家 加拿大 加拿大 加拿大 波兰 澳大利亚 澳大利亚 爱尔兰 法国
页岩边 界 ● ● ● ●
灰岩/白 云岩 ●
礁/角砾 岩杂岩 ●
溶解坍塌 角砾岩 ● ● ○ ● ○ ○
② 大比例尺地质工作阶段,通过区域普查,结合地球物理和 地球化学探测资料,圈定找矿靶区——断层+喀斯特+蒸发 岩,以发现角砾岩化带或铅锌矿化带为目标,并根据这些 地质资料布钻,验证异常信息;
③更大比例尺的矿区内勘查阶段,通过详细研究矿区内断裂 构造、地层展布、角砾岩分布、围岩蚀变等特点,结合地 球物理勘探方法(例如IP、TEM等),确定隐伏矿体的位 置,采用钻孔验证扩大矿山储量。
Lucky Dog矿, 阿肯萨 斯州北部
Monte Cristo矿, 阿肯萨斯州北部
沉积地层被闪锌 矿和碧玉交代
三州矿区 碧玉和闪锌矿
流体包裹体温度和盐度
温度:一般在~50°C到 250°C 之间, 典型的在90°C 到150°C 之间 盐度:大部分在 15到35 wt %之间
低 温 度
毛景文
中国地质科学院矿产资源研究所
密西西比型铅锌矿床特征及 勘查方向
一、MVT型铅锌矿床
在以前曾经称为“远成岩浆热液矿床”;
在20世纪70-80年代,涂光炽先生将其 称为低温热液型矿床; 国外以美国密西西比河谷发育的一套铅 锌矿为例,通过研究提出为古盆地流体 在一定构造事件过程于某些有利位置卸 载成矿,简称为MVT型矿床。
不同时代MVT矿床金属量的分配
元古宙和太古宙地层 中的Zn为16.1Mt, 占MVT矿床的9%
显生宙地层中的 Zn为163.8Mt,占 MVT矿床的91%
元古宙和太古宙地层 中的铅为2.9Mt,占 MVT矿床的4%
显生宙地层中的 铅为70.0Mt,占 MVT矿床的96%
中国不同时代MVT矿床金属量的分配
应用矿床模型,识别有利的成矿区域
寻找碳酸盐岩台地层序——造山带的前陆盆地
挤压背景下的伸展带 渗透性对比较大和流体可以向上运移的空间 断层+喀斯特+蒸发岩或蒸发岩相发育部位 具有热液活动的碳酸盐岩发育地段
区域含水层-红层和退色的含水红层(蚀变)
盆地内具有生油潜力
主要产于显生宙地层内
岩浆活动
岩浆岩:
活动较弱,晚 二叠世峨眉山 玄武岩喷溢
中、新生代的 花岗岩类。
矿体特征
乐红铅锌矿平面图 和33勘探线剖面图
大梁子筒状矿体
赤普铅锌矿似层状矿体
基本地质特征认识
扬子克拉通西南缘碳酸盐岩
层控和后生特征明显
严格受构造和岩性界面控制
均一温度
高 盐 度
盐度
硫的来源
总体表现出壳源特征 硫的主要的来源可能还是海水中硫酸盐(被沉积 物包裹在各种矿物中)或同生海水,后期被一种 或多种还原作用还原。
硫酸盐的还原作用:
细菌分解作用(< 100 °C)
有机物出现的时候,有机质热化学作用还原 SO4 (>~150°C)。 含硫有机质的热解作用
●
○ ○
○
○
●
○ ○ ● ○ ●
山碰 带撞 造 与山 带 矿、 床安 的第 形斯 成造 山 带 和 转 换 造 MVT
转化碰撞带
四 、 构 造 背 景
同碰撞
后碰撞
A)在板块汇聚期间,海底逆冲带推覆至被动大陆边缘上,形成前陆盆地、 张性区域和前隆(forebulge),板块继续汇聚导致前陆盆地、张性区域和 前隆向大陆方向迁移。由于沉积中心的迁移,前陆盆地未被填平。该图 根据Quachita造山带,重晶石矿床沿着前渊(foredeep)轴展布
Grotzinger 1989; Grotzinger and James, 2000, Condie, 2000
三、MVT矿床的主要特征
为后生成因矿床 主要产在地台型碳酸盐岩层序中 主要形成于张性空间内 在挤压造山运动中 断层起到主要的控制作用 与岩浆活动无关 形成于高度浓集的沉积卤水中,盐度可达到10~35 wt % 形成温度< 200~250℃ 大部分矿石都交代和充填张性裂隙;通常溶蚀坍塌角 砾岩
盖层的岩性主要为碳酸盐 矿床个数 总矿床数402个 岩类,大多数铅锌矿床产 于厚的碳酸盐岩地层中, 白云岩为最主要的赋矿围 岩
108 71 69 59 39 18 21 14 0 3
基底
震旦系
寒武系
奥陶系
志留系
泥盆系
石炭系
二叠系
峨眉山
二叠系
构造:
断层发育,主要有 近南北向、北东向 和北西向三组断裂 组成。深大断裂的 交汇地段及区域性 背斜的倾伏端控制 矿群或矿田的分布, 层间构造和次级断 裂是有利储矿空间。
产于大陆伸展环境:加拿大Canning盆
地
产于地台周缘:扬子周缘若干矿集区
驱动机制
地形/重力(Ozark USA region)
断层扩张“地震泵作用”(Upper Silesia, Poland)
流体排出
造山构造挤压
含水矿物脱水反应
压实作用(Canning Basin, Australia)
六、川滇黔地区MVT铅锌矿床分布
1. 构造位置
隶属扬子地台西南 缘,其范围为安宁 河-绿汁江断裂以东、 弥勒-师宗-水城断 裂北西和康定-奕良 -水城断裂西南的广 大滇东、滇东北地 区,东面和北面分 别延伸入贵州省、 四川省境内。
矿床分布
赤普 0.46Mt 茂祖 0.67Mt 天宝山 1.10Mt
毛坪 0.24Mt
乐红 0.77Mt 会泽 3.99Mt
川滇黔地区含有矿 床、矿点和矿化点 共400多个,其中 大型矿床7个,中 型矿床16个,小 型矿床50个
小石房 0.58Mt 大梁子 2.14Mt
2. 基本地质特征
地层:
前震旦系变质基底 震旦系以来的沉积盖层
120 100 80 60 40 20 0
以锌为主 以铅为主
页 岩 边 界
角溶 砾解 岩坍 塌
断 层 裂 隙
不同矿区具有不同的矿物组合, 不 同的同位素和微量元素组成、不同 的控矿因素、不同的地质特征。
/
闪锌矿和方铅矿交代沉积角砾岩中的细粒基 质胶结物(Buick矿,维伯纳母带,美国)
方铅矿交代细粒胶结物(成矿铅的溶解角砾岩) Magmont矿 维伯纳母带,美国
上部标志层
Davis页岩
上部的碳酸碎屑岩 灰岩
Lamotte组
terre组
藻礁
礁后“白岩 ” 褐色白云岩
下部标志层
垂向放大率20倍
Viburnum带
较少的盐水:100º C, 高H2S
Davis页岩
角砾岩
灰岩
白云岩
礁
前寒武
盐水:120º C,低 H2S,低Zn,高Pb
上西里西亚地区热液喀斯特体系内成矿模式示意图
构 造 背 景 - 成 矿 部 位
Bradley and Leach, 2003
断裂系统
B)板块汇聚停止,前陆盆地被沉积物充填,形成的水 文条件有利于MVT矿床的形成,这种特征与Ozark地区成 矿作用完全一致。
流体长距离运移成矿:美国Ozark矿集
区
流体短距离运移:造山带附近受陡倾
断层控制,波兰上西里西亚矿集区
基底 隆起
断层和 裂隙 ● ○
矿前溶解 特征
○ ● ● ● ● ● ○ ●
●
Bushy Park
Pering Reocin 会泽
南非
南非 西班牙 中国 ● ●
●
● ● ●
○ ● ○
●
●
大梁子
天宝山 赤普 毛坪 茂租 乐红
中国
中国 中国 中国 中国 中国
○
○ ● ● ● ○ ○ ○
中国MVT矿床分布情况
主要集中在扬子地台及其周缘地区,包括川滇黔、秦岭南部,湘鄂、桂粤以及塔里木 盆地西南边缘的塔木-古兰卡铅锌矿带等,其中川滇黔MVT矿床最为集中发育的地区
显生宙MVT矿床产出的最为有利构造 环境
有利程度 低 高
MVT矿床金属量与容矿围岩年龄
围岩年龄(Ma)
据Leach et al., 2005 修正来自后生成矿; 盆地流体成矿;
断裂及溶洞控矿;
与油气活动有关; 低温和高盐度。
MVT型铅锌矿床的最基本特点
二、MVT矿床的全球分布
全球范围内主要的MVT铅锌矿床(
目标: 1) 2) MVT的空间位置和形成演化 基于流体和地质控制的MVT的实例.
矿床, 矿区)
MVT矿床在北美洲最为发育,其次为欧洲、 大洋洲;亚洲、非洲、南美洲也有发育
Metaline
上密西西比河谷 盖斯河 丹尼尔港 Nanisivik Polaris 派因波因特 盖纳河
美国
美国 加拿大 加拿大 加拿大 加拿大 加拿大 加拿大
○
○
● ●
●
○ ● ○ ● ● ● ● ●
●
● ● ● ● ○
○
●
● ●
● ●
○
●主要控矿因素; ○ 次要控矿因素; 最小控矿因素(据Leach等, 2005修改)
2)硫酸盐机制:成矿流体中的硫酸盐在成矿地点 经还原剂的作用(比如有机质)被还原为还原硫 (HS-、H2S),再与成矿流体中的金属离子发生 反应,沉淀成矿; 3)流体混合机制:还原硫预先赋存于成矿地点或 者由其他途径被运移至成矿地点,后经成矿流体的 加入与之混合,发生硫化物的沉淀成矿。
五、MVT矿床的勘查
金属来源:红层/氧化含水层/多源或单
一来源/混合源
控矿因素
最为重要的找矿标志为构造标志、溶
解坍塌角砾岩标志、地层和岩性标志
等,这些标志对于MVT矿床的控制作用 不同矿床有所侧重,但不同控矿标志 之间紧密相关,相辅相成
MVT矿床控矿因素
矿床/矿区 维伯纳姆带 老铅带 三州 阿肯色州北部 田纳西州中部 杰克逊城(东田纳 西州) Austinville 国家 美国 美国 美国 美国 美国 美国 美国 页岩 边界 ● ● ● ● 灰岩/白 云岩 ● ● 礁/角砾岩 杂岩 ● ● ○ ● ● ● ● 溶解坍塌角 砾岩 ● 基底隆 起 ● ● 断层和 裂隙 ● ● ● ● ○ ● ○ 矿前溶解 特征
Pb
太古宙+ 元古宙 7%
Zn
太古宙+ 元古宙 7%
古生代 93%
仅部分数据统计结果
古生代 93%
不同时代碳酸岩地层渗透率变化及 有机质含量控制
早元古代和中元古代: 碳酸盐岩台地分布范围广、规模大、复杂; 主要以叠层石为主的海底沉积物 缺乏生物扰动、粗的生物碎屑格架构造 晚元古代: 转换为粗粒碳酸盐岩, 礁相, 孔隙度和复杂性有所增加 显生宙: 粗粒碳酸盐骨骼岩屑和礁相环境增加
矽卡岩矿-远端矽卡岩矿-脉状多金属矿碳酸盐交代矿床 MVT 矿 远端矽卡岩或
脉状多金属矿 火山岩建造 CRD 碳酸盐交代矿床 还原流体
大理岩 矽卡岩
千枚岩化
氧化卤水
白云岩
多阶段长英质侵入体
找矿勘查阶段
① 前期大面积选区阶段,通过区调资料,结合航磁资料、遥 感数据确定有利于MVT矿床成矿的地层和岩性组合,确定 有利的构造区域——碳酸盐岩台地层序;
Sass-Gustkiewicz,2004
云南会泽铅锌矿:在石炭纪 碳酸盐岩中由断裂控制矿体
广东凡口102勘 探线剖面图
广东凡口矿化就 位规律示意图
(据叶天竺,2010)
(据叶天竺,2010)
(据叶天竺,2010)
云南会泽 喀斯特溶 洞矿体
角砾状矿石普遍 发育
整个矿区在同一热液事件下不同含水层和 不同沉淀过程形成不同形式的铅锌矿床
条带状构造
成矿前的溶解坍塌角砾岩胶结物被后期矿化充填
矿化角砾岩带 (黑色填隙物)
未矿化角砾岩 带(白色填隙物)
灰岩 白云岩
细粒砂质白云岩 薄层状沉积物
角砾岩 矿化
大致矿化边界
阿拉斯加北部三州矿区
岩石冷却为主: 硅化和硫化 流体冷却为主: 白云石化
燧石
白云岩化 碧玉矿
燧石
区域卤水流体
白云岩
成矿前角砾岩 被矿化交代
造山作用驱动卤水移动
Bethke and Marshak, 1992
超高压
大陆裂谷盆地热液沉降
海平面
海底
解 释构 规造 模挤 流压 体和 运 压 移 实 的 作 主 要用 模是 式目 前
a.
流 体 运 移 模 式
b.
沉淀机制
流体沉淀机制:
1)还原硫机制:可以通过地下水的冷却、稀释或 者pH值的改变而发生硫化物的沉淀成矿;
流体来源
成矿流体来自于盆地或者沉积卤水 大部分蒸发的海水,流体盐分部分 来自蒸发岩的溶解
Leach et al, 2005
铅同位素/金属来源
铅同位素:铅源于各类壳源物质,但非
源于岩浆。
不存在均一的铅同位素成分(美洲中部
大陆、澳大利亚Lennard Shelf矿区除外, 这些矿区富含放射性铅)
矿床/矿区 阿尔卑斯 Robb湖 MonarchKiching Horse 上西里西亚 伦纳德谢尔弗 Coxco 爱尔兰中部 赛文山
国家 加拿大 加拿大 加拿大 波兰 澳大利亚 澳大利亚 爱尔兰 法国
页岩边 界 ● ● ● ●
灰岩/白 云岩 ●
礁/角砾 岩杂岩 ●
溶解坍塌 角砾岩 ● ● ○ ● ○ ○
② 大比例尺地质工作阶段,通过区域普查,结合地球物理和 地球化学探测资料,圈定找矿靶区——断层+喀斯特+蒸发 岩,以发现角砾岩化带或铅锌矿化带为目标,并根据这些 地质资料布钻,验证异常信息;
③更大比例尺的矿区内勘查阶段,通过详细研究矿区内断裂 构造、地层展布、角砾岩分布、围岩蚀变等特点,结合地 球物理勘探方法(例如IP、TEM等),确定隐伏矿体的位 置,采用钻孔验证扩大矿山储量。
Lucky Dog矿, 阿肯萨 斯州北部
Monte Cristo矿, 阿肯萨斯州北部
沉积地层被闪锌 矿和碧玉交代
三州矿区 碧玉和闪锌矿
流体包裹体温度和盐度
温度:一般在~50°C到 250°C 之间, 典型的在90°C 到150°C 之间 盐度:大部分在 15到35 wt %之间
低 温 度