铅锌矿床重要类型--姚老师
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重要类型铅锌矿床的成矿 规律与找矿方向
姚书振 中国地质大学 2005.09
一概述
Ｃｕ,Ｐｂ,Ｚｎ共生 太古代和早元古代形成的矿床中Ｃｕ,Ｚｎ常 共生,Ｐｂ基本不出现,如加拿大Ａｔｉｂｉｔ
ｉ带的一些Ｃｕ-Ｚｎ矿床和我国辽宁红透山矿床。
• 中元古代及以后则主要是Ｐｂ,Ｚｎ密切共 生.而且,它们多以沉积岩为容矿岩石,部分以 火山岩为容岩。
地质特征 元古宙和古生界的冒地槽或陆内及大陆边缘裂谷中 陆缘裂陷盆地中活动同生断裂或活动构造系统 与海底局限盆地中含矿热卤水沉积有关，常见各类 热水沉积岩， 如硅质岩、钠长岩、重晶石岩、铁 镁碳酸盐岩和含电气石岩等； 多呈层状、似层状或层限的透镜状矿体赋存于富有 机质的细碎屑岩中，矿石中多保留较好的沉积构造； 矿石成分简单，以黄铁矿、方铅矿和闪锌矿为主；
2、震旦系MVT型铅锌矿成矿系列（MVT）-新认识 该类矿床位于碧口地块和扬子地块北缘一带，扬子北 缘震旦纪—早古生代以陆表海台地相沉积为特征。
在震旦系灯影组和九道拐组碳酸盐岩中，目前已发现有马元 楠木树（大型）、南岸山（小型）2处铅锌矿床和尖洞子、孔隙 沟、九岭子、东山坪、云河等 30 多处矿（化）点，大致沿西乡 钟家沟向西经南郑马元－白玉，经四川－盐井－南场坝－云河 －九道拐一带形成了一条近东西向展布的长大于300km的铅锌矿 带，分尖洞子－楠木树－孔隙沟和南岸山－东山坪－松坪、云 河－庙坝－盐井及九道拐矿化富集区段。其特征与美国密西西 比河谷型（MVT）铅锌矿床相似。矿床类型有脉状铅锌矿，
秦岭—松藩成矿带铅地球化学块体与铅异常图
秦岭—松藩成矿带锌地球化学块体与锌异常图
秦岭—松藩成矿带银地球化学块体与银异常图
秦岭—松藩成矿带主要成矿元素综合地球化学异常图
秦岭—松藩成矿带铅锌矿床综合预测图
研究区主要找矿指标证据层权重
秦岭－松潘地区铅锌矿后验概率图
• 二个类型：
SDEX
MVT
地质特征
•主要产于古老克拉通内及其边缘的碳酸盐岩台 地相, 少数在大陆边缘的裂谷中；
形成多与碰撞造山活动关系密切
MVT 型矿床与Alleghenian 造山运动有关
赋矿围岩主Biblioteka 是未变质较纯的厚层浅水碳酸盐岩 系，以白云岩为主，灰岩次之，具有明显的岩控特 征； 碳酸盐岩中的断裂系统、不整合面和喀斯特等 构造是主要的控制矿体产出的次级构造；
大面积内不见古生代、中生代花岗岩类
盆地卤水侧向运移成矿论
• 成矿主要发生于两种溶液(一种含Ｐｂ-Ｚｎ, 一种含Ｈ2Ｓ)的混合过程中 • 卤水具油田卤水性质:大量ＭＶＴ型Ｐｂ-Ｚ ｎ矿床的气液包裹体测温和成分测定结果 支持了这一见解: 气液包裹体的均一温度多落入70～150℃ 盐度〔ｗ(NaCl eq)〕常大于15% 包裹体中可以见到细粒油气和有机质
• 很少有人研究ＭＶＴ型Ｐｂ- Ｚｎ矿床的物 质来源问题,一则缺少理论指导,二则工具、 方法不足 • 饶有趣味的是一些ＭＶＴ型Ｐｂ- Ｚｎ矿床 具高含量放射成因铅 ( 如美国中西部ＭＶＴ 型和我国金沙、茂租等矿床) • 应当关注ＭＶＴ型Ｐｂ - Ｚｎ矿床分散元素 如Ｇｅ,Ｃｄ,Ｔｌ等的分布与含量问题
Z
• 三个层位： S-------------D
• 三个地带：旬阳、西成-宕昌、扬子台周缘
沉积岩中的铅锌矿床综合模式（Model by Goodfellow et al.,1993）
•ＭＶＴ+ＳＥＤＥＸ 其储量与产量可占Ｐｂ,Ｚｎ总储量与产量的1/2 到2/3。又据Ｌａｒｇｅ(1999)介绍,仅澳大利亚 北部ＳＥＤＥＸ型Ｐｂ,Ｚｎ的资源量就达1.2亿 吨,而美国ＭＶＴ型Ｐｂ＿Ｚｎ资源量达0.85亿 吨。可见沉积岩容矿对Ｐｂ,Ｚｎ来说是十分关 键的
• ＳＥＤＥＸ型密集区的实例有澳大利亚中、 北部和我国内蒙狼山和秦岭地区 • 前两者都产于中元古代碎屑岩中,矿石组成, 特别是铅同位素组成十分类似。全球15个 最大的ＳＥＤＥＸ型Ｐｂ＿Ｚｎ矿床中,7个 位于澳大利亚境内 • 秦岭地区ＳＥＤＥＸ型产于泥盆系与志留 系
层状沉积型铅锌矿成矿模式图（rge,2002）
含矿脉（富 有机质）
马元铅锌矿化角砾岩带
含矿的沥 青物质
马元铅锌矿化带中角砾状矿石
三、秦岭造山带及邻区
铅锌矿找矿方向
• 目前在西成、凤太和柞水-旬阳泥盆纪盆地中主要 发现的是以厂坝为代表的海底喷流沉积(SEDEX) 型铅锌矿，且大多有后期构造热事件的改造作用； • 旬北志留系铅锌矿也具有喷流沉积---改造特点; • 马元-------鄂西地区的铅锌矿具有 MVT型成矿系 列的特点: 马元楠木树铅锌矿 ---强改造型 神农架冰洞山铅锌矿---弱改造型 黄陵白鸡河锌矿 ---沉积型
地质特征
有些Sedex矿床还有热水喷口相出现，即在层状矿体的 下盘有网脉状和角砾状矿化带，反映热液流体上升的 通道 ；（美国阿拉斯加的Red Dog 和加拿大Sullivan 矿）
多有明显分带，水平上的典型分带为Cu-Pb-Zn-(Ba)，
垂直分带自下而上为Cu-Zn-Pb-(Ba) (如腊梅尔斯伯格); 大多矿床中铅同位素是均匀非放射性成因，具一致演 化曲线特征，而在层状矿体旁侧的脉状矿体，则多具有 放射成因铅和非一致演化曲线的特征；
二、国外对沉积岩型铅锌矿床的新研究进展
分 类
层状沉积岩型 Zn-Pb-Ag矿床 Sedex型 Irish型 BHT（Broken Hill Type）型 密西西比河谷 型（MVT）
（Sangster，2000） （Ross Large, 2002）
沉积 岩型 铅锌 矿床
（一）、Sedex型铅锌矿床
铅锌矿床的重要类型
1、以火山岩为主岩： 火山块状硫化物型（VHMS)或火山喷流沉积型 （VEXSD)---黑矿型 2、以沉积岩为主岩： • 密西西比河谷型(ＭＶＴ) • 沉积喷流型(ＳＥＤＥＸ或称热水沉积) 包括近喷口和远喷口型（Irish型） BHT型 • 砂岩型
沉积岩中铅锌多金属矿床谱系及成矿作用特征简图（R. Large,2002）
基本特征
1 、主要分布在大陆地缘的碳酸盐岩建造中。区域上扬子北缘灯影组层 位普遍有矿化角砾状白云岩出露，层位稳定，矿化范围大，研究区明显 形成孔隙沟—楠木树、南岸山—松坪、云河—庙坝—盐井和九道拐四个 富集区段。湖北神农架地区、及扬子地台西北缘四川境内均有此类矿床 产出。 2 、赋矿层位明显，具层控、时控特点。从云河方铅矿获模式年龄为 637Ma，基本与围岩相同。 3、矿体受厚层状白云岩层间构造与构造角砾带控制，具岩控特点。 4、具有低温—超低温富有机质热液充填成矿特点。 5 、矿化具有明显的分带性特点：在空间分布上，南部的楠木树矿带以 Zn为主，而中部南岸山矿段以Pb为主。 6、矿形成分布及烃源岩及基底有关： 区内矿化一般出现在古隆起基底 周缘，Z2/Pt2—3不整合面上80～300米层位上下出现，基底隆升及滑脱拆 离构造为流体活动及矿体定位提供了有利空间。 7、湖北白鸡河地区灯影组中发现有原生沉积的闪锌矿床。
成 因
但不论是上述的哪种类型，大多数矿床学 家认为，其成矿作用可以是在海底喷流热水 沉积形成，也可以是含矿热液交代或充填海 底表层沉积岩层而形成。同时，有些矿床可 能经历了后期构造热事件的叠加或改造成矿 作用，使矿化进一步富集。（如毕家山铅锌 矿等）
（三）、ＭＶＴ型Ｐｂ-Ｚｎ矿床
• 从ＭＶＴ这一名称可以看出矿床大量展布 于美国密西西比河流域,特别是河的西侧
姚书振 中国地质大学 2005.09
一概述
Ｃｕ,Ｐｂ,Ｚｎ共生 太古代和早元古代形成的矿床中Ｃｕ,Ｚｎ常 共生,Ｐｂ基本不出现,如加拿大Ａｔｉｂｉｔ
ｉ带的一些Ｃｕ-Ｚｎ矿床和我国辽宁红透山矿床。
• 中元古代及以后则主要是Ｐｂ,Ｚｎ密切共 生.而且,它们多以沉积岩为容矿岩石,部分以 火山岩为容岩。
地质特征 元古宙和古生界的冒地槽或陆内及大陆边缘裂谷中 陆缘裂陷盆地中活动同生断裂或活动构造系统 与海底局限盆地中含矿热卤水沉积有关，常见各类 热水沉积岩， 如硅质岩、钠长岩、重晶石岩、铁 镁碳酸盐岩和含电气石岩等； 多呈层状、似层状或层限的透镜状矿体赋存于富有 机质的细碎屑岩中，矿石中多保留较好的沉积构造； 矿石成分简单，以黄铁矿、方铅矿和闪锌矿为主；
2、震旦系MVT型铅锌矿成矿系列（MVT）-新认识 该类矿床位于碧口地块和扬子地块北缘一带，扬子北 缘震旦纪—早古生代以陆表海台地相沉积为特征。
在震旦系灯影组和九道拐组碳酸盐岩中，目前已发现有马元 楠木树（大型）、南岸山（小型）2处铅锌矿床和尖洞子、孔隙 沟、九岭子、东山坪、云河等 30 多处矿（化）点，大致沿西乡 钟家沟向西经南郑马元－白玉，经四川－盐井－南场坝－云河 －九道拐一带形成了一条近东西向展布的长大于300km的铅锌矿 带，分尖洞子－楠木树－孔隙沟和南岸山－东山坪－松坪、云 河－庙坝－盐井及九道拐矿化富集区段。其特征与美国密西西 比河谷型（MVT）铅锌矿床相似。矿床类型有脉状铅锌矿，
秦岭—松藩成矿带铅地球化学块体与铅异常图
秦岭—松藩成矿带锌地球化学块体与锌异常图
秦岭—松藩成矿带银地球化学块体与银异常图
秦岭—松藩成矿带主要成矿元素综合地球化学异常图
秦岭—松藩成矿带铅锌矿床综合预测图
研究区主要找矿指标证据层权重
秦岭－松潘地区铅锌矿后验概率图
• 二个类型：
SDEX
MVT
地质特征
•主要产于古老克拉通内及其边缘的碳酸盐岩台 地相, 少数在大陆边缘的裂谷中；
形成多与碰撞造山活动关系密切
MVT 型矿床与Alleghenian 造山运动有关
赋矿围岩主Biblioteka 是未变质较纯的厚层浅水碳酸盐岩 系，以白云岩为主，灰岩次之，具有明显的岩控特 征； 碳酸盐岩中的断裂系统、不整合面和喀斯特等 构造是主要的控制矿体产出的次级构造；
大面积内不见古生代、中生代花岗岩类
盆地卤水侧向运移成矿论
• 成矿主要发生于两种溶液(一种含Ｐｂ-Ｚｎ, 一种含Ｈ2Ｓ)的混合过程中 • 卤水具油田卤水性质:大量ＭＶＴ型Ｐｂ-Ｚ ｎ矿床的气液包裹体测温和成分测定结果 支持了这一见解: 气液包裹体的均一温度多落入70～150℃ 盐度〔ｗ(NaCl eq)〕常大于15% 包裹体中可以见到细粒油气和有机质
• 很少有人研究ＭＶＴ型Ｐｂ- Ｚｎ矿床的物 质来源问题,一则缺少理论指导,二则工具、 方法不足 • 饶有趣味的是一些ＭＶＴ型Ｐｂ- Ｚｎ矿床 具高含量放射成因铅 ( 如美国中西部ＭＶＴ 型和我国金沙、茂租等矿床) • 应当关注ＭＶＴ型Ｐｂ - Ｚｎ矿床分散元素 如Ｇｅ,Ｃｄ,Ｔｌ等的分布与含量问题
Z
• 三个层位： S-------------D
• 三个地带：旬阳、西成-宕昌、扬子台周缘
沉积岩中的铅锌矿床综合模式（Model by Goodfellow et al.,1993）
•ＭＶＴ+ＳＥＤＥＸ 其储量与产量可占Ｐｂ,Ｚｎ总储量与产量的1/2 到2/3。又据Ｌａｒｇｅ(1999)介绍,仅澳大利亚 北部ＳＥＤＥＸ型Ｐｂ,Ｚｎ的资源量就达1.2亿 吨,而美国ＭＶＴ型Ｐｂ＿Ｚｎ资源量达0.85亿 吨。可见沉积岩容矿对Ｐｂ,Ｚｎ来说是十分关 键的
• ＳＥＤＥＸ型密集区的实例有澳大利亚中、 北部和我国内蒙狼山和秦岭地区 • 前两者都产于中元古代碎屑岩中,矿石组成, 特别是铅同位素组成十分类似。全球15个 最大的ＳＥＤＥＸ型Ｐｂ＿Ｚｎ矿床中,7个 位于澳大利亚境内 • 秦岭地区ＳＥＤＥＸ型产于泥盆系与志留 系
层状沉积型铅锌矿成矿模式图（rge,2002）
含矿脉（富 有机质）
马元铅锌矿化角砾岩带
含矿的沥 青物质
马元铅锌矿化带中角砾状矿石
三、秦岭造山带及邻区
铅锌矿找矿方向
• 目前在西成、凤太和柞水-旬阳泥盆纪盆地中主要 发现的是以厂坝为代表的海底喷流沉积(SEDEX) 型铅锌矿，且大多有后期构造热事件的改造作用； • 旬北志留系铅锌矿也具有喷流沉积---改造特点; • 马元-------鄂西地区的铅锌矿具有 MVT型成矿系 列的特点: 马元楠木树铅锌矿 ---强改造型 神农架冰洞山铅锌矿---弱改造型 黄陵白鸡河锌矿 ---沉积型
地质特征
有些Sedex矿床还有热水喷口相出现，即在层状矿体的 下盘有网脉状和角砾状矿化带，反映热液流体上升的 通道 ；（美国阿拉斯加的Red Dog 和加拿大Sullivan 矿）
多有明显分带，水平上的典型分带为Cu-Pb-Zn-(Ba)，
垂直分带自下而上为Cu-Zn-Pb-(Ba) (如腊梅尔斯伯格); 大多矿床中铅同位素是均匀非放射性成因，具一致演 化曲线特征，而在层状矿体旁侧的脉状矿体，则多具有 放射成因铅和非一致演化曲线的特征；
二、国外对沉积岩型铅锌矿床的新研究进展
分 类
层状沉积岩型 Zn-Pb-Ag矿床 Sedex型 Irish型 BHT（Broken Hill Type）型 密西西比河谷 型（MVT）
（Sangster，2000） （Ross Large, 2002）
沉积 岩型 铅锌 矿床
（一）、Sedex型铅锌矿床
铅锌矿床的重要类型
1、以火山岩为主岩： 火山块状硫化物型（VHMS)或火山喷流沉积型 （VEXSD)---黑矿型 2、以沉积岩为主岩： • 密西西比河谷型(ＭＶＴ) • 沉积喷流型(ＳＥＤＥＸ或称热水沉积) 包括近喷口和远喷口型（Irish型） BHT型 • 砂岩型
沉积岩中铅锌多金属矿床谱系及成矿作用特征简图（R. Large,2002）
基本特征
1 、主要分布在大陆地缘的碳酸盐岩建造中。区域上扬子北缘灯影组层 位普遍有矿化角砾状白云岩出露，层位稳定，矿化范围大，研究区明显 形成孔隙沟—楠木树、南岸山—松坪、云河—庙坝—盐井和九道拐四个 富集区段。湖北神农架地区、及扬子地台西北缘四川境内均有此类矿床 产出。 2 、赋矿层位明显，具层控、时控特点。从云河方铅矿获模式年龄为 637Ma，基本与围岩相同。 3、矿体受厚层状白云岩层间构造与构造角砾带控制，具岩控特点。 4、具有低温—超低温富有机质热液充填成矿特点。 5 、矿化具有明显的分带性特点：在空间分布上，南部的楠木树矿带以 Zn为主，而中部南岸山矿段以Pb为主。 6、矿形成分布及烃源岩及基底有关： 区内矿化一般出现在古隆起基底 周缘，Z2/Pt2—3不整合面上80～300米层位上下出现，基底隆升及滑脱拆 离构造为流体活动及矿体定位提供了有利空间。 7、湖北白鸡河地区灯影组中发现有原生沉积的闪锌矿床。
成 因
但不论是上述的哪种类型，大多数矿床学 家认为，其成矿作用可以是在海底喷流热水 沉积形成，也可以是含矿热液交代或充填海 底表层沉积岩层而形成。同时，有些矿床可 能经历了后期构造热事件的叠加或改造成矿 作用，使矿化进一步富集。（如毕家山铅锌 矿等）
（三）、ＭＶＴ型Ｐｂ-Ｚｎ矿床
• 从ＭＶＴ这一名称可以看出矿床大量展布 于美国密西西比河流域,特别是河的西侧