密西西比型铅锌矿床

五、成矿机制与矿床模式
1. 成矿流体驱动机制
① 构造挤压模型 认 为造山事件早期的 剧烈收缩产生构造 挤压,流体受到挤压 发生侧向流动;但 Ge 等(1989 ;1992) 认为构造挤压产生 的流体速度太小,不 能驱动流体作长距 离的运移
②
地形驱动模型 认为前陆盆地成盆早期地下水径流为自 由对流,后期受到沉积物沉积压实或造山后山体卸载抬升 等产生的重力驱动发生流动。而地形对流体的驱动存在 于造山整个事件中,并且随山体抬升,为流体流动提供充分 动力,所以重力是流体运移的主要驱动力。
MVT矿床的基本特征一览
2.矿体特征
矿体有似整合和不整合两类：似 整合矿体为层状、似层状，与地 层产状一致;不整合矿体呈脉状、 网脉状，受断裂和裂隙控制，局 部可能呈现卡斯特形态和角砾岩 体等；
整合矿体
不整合矿体
3.矿石特征
① 金属矿物主要为闪锌矿（含铁较低）、方铅矿、黄铁矿以 及少量的黄铜矿，矿石矿物多呈侵染状沿岩层微层理分布。 ② 矿石品位低，但储量大。MVT矿床富铅到富锌皆有，绝大 多数锌高于铅。大部分MVT具银异常，有些可形成银矿床 ③ 脉石矿物主要有萤石、重晶石、白云石、方解石和石英等。 ④ 围岩蚀变以硅化、白云岩化为主。
成矿流体源自沉积建 造水，成矿过程中演 化为含矿热卤水，成 矿温度50～150度 (<200度)，成矿溶液 盐度(15% ~ 20%) wt(NaCl)，包裹体液 相成分以Na+、Ca2+、 Cl-为主。
Leach等(2005)详 细对比了世界上 主要MVT铅锌矿 床的闪锌矿流体 包裹体组分后， 提出了质疑，认 为成矿流体和近 地面海水蒸发得 到的现代卤水组 分基本一致，卤 水主要为海水蒸 发形成，蒸发盐 岩的溶解是次要 的
各种矿石构造
四、成矿条件（或控制要素）
1. 台地相的碳酸盐岩建造
2.控矿构造
前陆盆地 构造
控矿构造为溶蚀坍塌角 砾岩、断层和裂隙、相 变过渡位置、白云岩化 生物礁相、膨胀断层带 及相关的构造角砾岩、 基底高地的尖灭带。控 制了含矿热液运移及沉 淀场所
不同构造部位形成不同类型矿石
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3.盆地卤水
第十二章 密西西比河谷型(MVT) 铅锌矿
Mississippi valley type Pb-Zn deposits
一、概述
• 沉积岩型铅锌矿床是指赋存于碳酸盐岩和硅质碎 屑岩中,且成因与岩浆活动无关的一类铅锌矿床, 是世界上铅锌资源的主要来源 根据赋矿围岩岩性和成矿元素组合的不同,可 细分为 1、砂岩型(SST)铅矿、 2、砂岩型铅锌矿、 3、密西西比河谷型(MVT) 铅锌矿、 4、沉积岩容矿块状硫化物型( SEDEX) 铅锌矿
C. 陆-陆碰撞造山带,
以法国、西班牙交界的 Pyre2nees 造山带为原 型,其两侧都存在逆冲 推覆形成的前陆盆地
MVT 铅锌矿 床提供了 世界上约 25 %的铅 锌资源,它 们分布于 全球的重 要大陆板 快周缘的 前陆盆地 中。以北 美和欧洲 最为丰富
世界上部分重要的MVT型铅锌矿床
3、矿床亚类
4. 构造作用动力
5.成矿物质
硫化物的δ34S为 8.03‰～31.36‰，且一 般认为矿床的硫来源 于海相蒸发岩。蒸发 中硫酸盐转变为MVT 矿床中硫化物的还原 态硫的机制可能是通 过热化学还原作用实 现的
天然含矿卤水中铅锌的含量说明在一定温度下， 盆地卤水完全可以溶解相当量的成矿元素。
大量成矿元 素来自于前 寒武系基底 岩石
⑤ 有时可以见到有机质出现，如沥青、有机包裹体等；
⑥ 可达到经济利用价值的金属有Pb + Zn ；伴生有Fe ±Ag ±Cu ±Co ±Ni ±Sb ±Cd ±Ge ±Ga ±In ±Ba 等 。
各种矿石类型及构造 A. 闪锌矿和方铅矿交 代白云岩.
B. 在溶塌角砾岩中的 结晶闪锌矿
C. 块状方铅矿和白云 石
MVT铅锌矿的全球分布
前陆盆地 形成过程
• 前陆盆地是介
于造山带与克
拉通前缘之间
的沉积盆地,是
造山结束后承 接造山带碎屑 的场所。
前陆中存在MVT 铅锌 矿床的三种造山带
前陆盆地
A. 岛弧-大陆碰撞造
山带中的岛弧-被动大 陆碰撞,
B. 安第斯型造山带,
Laramide 造山体系为 原型,图中对流的软流 圈使前陆盆地在区域范 围内沉降;
• 赋存于盐丘顶部的铅锌矿床(Sheppard et al. ,1996) 、 • 高温碳酸盐岩交代型铅锌矿床(可含铁或银) ( Titley ,1996 ;Smith ,1996 ;Megaw et al. ,1996) 、 • 碳酸盐岩赋矿的氟钡(萤石、重晶石) 矿床 (Rowan et al. ,1996) • 爱尔兰型铅锌矿床(Hitzam et al. ,1996)
二、矿床地质特征
1. 产出环境
① 矿床位于地台边缘的前陆沉积盆地中，含矿岩系成带状 沿盆地边缘分布，一般都含海相蒸发岩，盆地中央有时产 有石油。 ② 矿床产于一定层位的地层当中。容矿岩层多为未变质的沉 积岩，以厚层白云岩为主，次为石灰岩，矿体常产于岩层 界面附近。容矿碳酸盐岩层中常夹有礁灰岩，显示为滨海 或浅海相的沉积。 ③ MVT 矿床受主岩的渗透性控制，多产于白云岩的构造破 碎带或角砾岩带中； MVT大多与开放空隙充填方式形成， 具后生成矿特征。 ④ 矿区范围内一般不出露火成岩，少数矿区发现有火成岩也 与成矿无关。
C 还原硫 模型
温度下降、压力降低、 pH 改变、流体稀释、围 岩交代、还原硫加入
矿石矿物沉淀反应
由矿石矿物沉淀形成的酸对围岩的溶解作用
硫的来源及有机 物的影响
3.成矿模式
Sedex 与MVT的关系
碳酸岩型铅锌矿床模式
1、概念
• MVT 铅锌矿是指赋存于前陆盆地边缘
的碳酸盐岩中，成因与岩浆活动无关
的浅成后生层状铅锌矿床 ，是在50～
250 ℃条件下从稠密的盆地卤水中沉
淀形成的，因其代表地区位于美国中
部密西西比河流域而得名.
2、构造地质背景
MVT 铅锌矿床多数形成于

造山带前陆盆地中,
少数在逆冲推覆带中,
极少数存在于大陆伸展环境中
2.矿石沉淀机制
模型种类 成矿组分迁移方式 沉淀机制
A 两种流 体混合模 型 B 硫酸盐 还原模型
金属以氯化物络合 物的形式由含还原 硫很少的流体搬运 金属以硫酸盐或亚 硫酸盐形式被成矿 流体搬运到成矿区
金属和还原硫在同 一酸性流体中搬运
富金属流体和富还原硫 流体或本地H2S气藏气体 或混合 硫酸根或亚硫酸根被甲 烷等有机制还原