MVT型铅锌矿床特征、模式与进展

Leach，2010
矿区特征：
被动大陆边缘的前陆盆地（边缘）；厚的碳酸盐岩台地
Bradley，2003
矿床特征：

赋矿地层
含矿建造以碳酸盐岩发育为特征，围岩通常为白云岩， 少数情况下为灰岩 在同一矿集区内，往往出现多个层位的矿化，但是仅有 一 个或少数几个主要的含矿层位
Tri-State地区MVT 川滇黔地区铅锌矿
Irish型铅锌矿
Kelley et.al，2009
MVT型铅锌矿闪锌矿Zn同位素 仅有Albarède F等报道过法国Cevennes 地区MVT型铅锌矿（2004）
Red Dog铅锌矿
结论：1.成矿流体演化，晚期流体中富集Zn重同位素 （温度?PH值？可能是控制Zn同位素分馏的关键因 素?） 2.结合Zn同位素与其他同位素特征更好的示踪物源 3.指导找矿勘探,流体运移方向
沥青Re-Os测定MVT型铅锌矿床成矿年龄
川滇黔MVT成矿时代：200Ma左右； 古特提斯闭合？
赤普铅锌矿 沥青与有机质：Re-Os
大梁子铅锌矿
粘土矿物Ar-Ar 会泽铅锌矿
粘土矿物
闪锌矿Rb-Sr和萤石Sm-Nd结合
金沙铅锌矿闪锌矿 100
成矿流体还原到氧化
10
样品/球粒陨石
闪锌矿稀土
1
闪锌矿
（Chesley，1994；Galindo，1994；李文博等，2004；彭建堂等，2003；2006；田世洪等，2011）
古地磁法、K-Ar或Ar-Ar等
闪锌矿：Rb-Sr 225Ma（黄智龙等， 2002；李超） 方解石：Sm-Nd226Ma（李文博等， 2004）
Bradley and Leach，2002
1000
100
100
10
10
1
1
Zn P b Cd Li Be Sc Ti Cr Mn Co Ni Cu Ga Ge As Rb Sr Zr Nb Mo Ag In Sn Sb Te Cs Ba Ta W Tl Bi Th U
0.1
0.1
0.01
0.01
1000000 100000
赤普铅锌矿
闪锌矿微量元素含量（ppm）
矿物组合与元素特征：

金属矿物：闪锌矿+方铅矿+铁硫化物一般不 含铜
以闪锌矿为主
以方铅矿为主

非金属矿物：方解石、热液白云石、石英；少 量的萤石、重晶石
会泽 会泽
Sph Sparry Dolomite
马元 萤石
Cc
Sph
热液碳酸盐岩Zebra构造
元素特征 可能富铅或富锌型，但大多数锌比铅多
秦岭地区马元铅锌矿
基本特征：典型后成的铅锌矿床； 绝大部分以碳酸盐岩为容矿围岩； 与中低温热卤水有关； 与岩浆岩无直接关系；
分布：
( 据Goodfellow，2007)
丛聚性：
（据张长青，2010）
某一MVT型铅锌矿床发现时，应可期待更多的矿床在区域内被发现
规模与品位：
大 梁 会 子 泽 天 宝 山
14 12 10 8 6 4 2 0
0-0.1
川滇黔地区MVT矿床数 （N=57）
Mean=0.64 Pine Point，加拿大
0.1-0.2
0.2-0.3
0.3-0.4
0.4-0.5
0.5-0.6
0.6-0.7
0.7-0.8
0.8-0.9
0.9-1.0
Zn/(Zn+Pb)
川滇黔地区MVT矿床数 （N=57）
0.9-1.0
Zn%/(Zn+Pb)%

同一矿区不同矿床，铅锌品位不一 可伴生银、锗、镓等有益元素
川滇黔地区MVT型铅锌矿床铅锌与分散元 素的“超常富集”具有特色 一些矿床Pb+Zn达20%以上

大梁子
会泽
分散元素：强烈富集Cd，普遍富集Ga、Ge，In含量低
100000
汉源铅锌矿
1000000
成矿流体：

流体特征：
温度：一般在50℃~ 250 ℃之间，典型的在90 ℃ ~150 ℃ 之间 川滇黔地区均一温度范围高：170~270℃
盐度：大部分在 15~30 wt %之间
川滇黔地区盐度较低：8.0%~16.99 wt%
流体起源 主要为蒸发后的海水，可能有部分蒸发盐岩溶解

成矿物质：

[Merce et al., 2004]
SO42-(aq)+Zn2++CH4(aq)=ZnS↓+2H2O+CO2(aq)

流体混合模式： 2S(aq)+Zn2+=ZnS↓+2H+ H
含还原硫流体
含有金属流体
成矿模式：
Bradley and Leach，2002
川滇黔地区MVT成矿模式 （张长青，2008）
MVT
Lin Ye et.al,2011
结论：1.不同成因类型矿床的Sph具有差异明显的微量元素特征 2. 矿床成因类型：Skarn？VMS？MVT？与叠加改造作用 3. Cd2+ - Zn2+，（Cu+In3+） -2 Zn2+ …Ge2+而不是Ge4+
非传统同位素（Zn）为MVT型矿床成矿物质来源与成矿机制研究提供 新途径
100 10 1
Zn P b Cd Li Be Sc Ti Cr Mn Co Ni Cu Ga Ge As Rb Sr Zr Nb Mo Ag In Sn Sb Te Cs Ba Ta W Tl Bi Th
U
0.1 0.01
0.1 0.01
矿石组构：

结构：主要有粒状、交代、交代残余、胶 状、包含、溶蚀、穿插、草莓状及团粒状 等结构
成矿年代学研究为揭示MVT型铅锌矿床成矿动力学背景提供了契机
Rb-Sr：闪锌矿（硫化物对）及其包裹体
（Changkakoti，1988；Nakai，1990；Brannon，1992；Christensen，1995；黄智龙等，2002；张长青等，2008；蔺志永等，2010；.. ）
Sm-Nd：含钙脉石矿物萤石、方解石
萤石稀土
粘土矿物
金沙铅锌矿
0.1
0.01 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
MVT CD=Sedex
Leach，2010
谢谢！ 请各位师兄、同学批评指正！
对区内寻找MVT型铅锌矿床的认识： 1.对层控矿床的新理解：逆冲断层（推覆构造）-背斜 or 地层？ 2.还原性的盖层（碳质板岩、粉砂岩 or 古老油气藏） 3.Zebra 和坍塌角砾岩
MVT型铅锌矿床研究前沿与趋势
LA-ICP-MS技术对MVT型铅锌矿成矿流体性质和微量元素特征的揭示
成矿流体主要来源于蒸发后的海水与成矿流体详细的演化过程（Stoffell et.al ,2008）
成矿流体中金属组分（wilikison，2009）
LA-ICP-MS硫化物：py,po,sph，主要集中在造山型金矿、IOCG 矿床、VMS矿床和CD&MVT矿床 1.元素的赋存状态和分配行为（Cook et.al,2009;Lin Ye et.al,2011 ） 2.成矿流体特征、来源，演化和成矿物质来源 (Large et.al,2009;Maslennikov et.al ，2009) 3.成矿机制与矿床成因 (Scott et.al,2009;Thomas et.al,2011; Lin Ye et.al,2011 ) 4.找矿勘查(Carew et.al,2006;Maire and Mcgoldrick,2005)
来自百度文库
Pb:壳源-基底和（或）盖层
川滇黔地区MVT型铅锌矿床硫化物Pb同位素组成特征（据张长青，2008）
Zn：未知
S

黄铁矿
40
35 最主要为海水硫酸盐：蒸发硫酸盐、封存的海水 闪锌矿 中的硫酸根，还有可能是含硫有机质、油气藏中 方铅矿 30 的H2S、先成的硫化物（黄铁矿）….. 25 还原硫的形成： 20 硫酸盐热化学还原（TSR）：SO42-和15 H2S 0 ~15 per mil 的分馏，温度＞150℃时反应可较快 10 硫酸盐生物还原（BSR）： SO42-和 H52S 的分馏大， 获得的还原硫一般δ34S为负值（封闭环境中可为 0 正），温度＜100℃ -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16
1000000 100000
茂租铅锌矿
闪锌矿微量元素含量（ppm）
10000 1000
10000 1000 100 10 1
Zn P b Cd Li Be Sc Ti Cr Mn Co Ni Cu Ga Ge As Rb Sr Zr Nb Mo Ag In Sn Sb Te Cs Ba Ta W Tl Bi Th U
大梁子铅锌矿
10000
100000
闪锌矿微量元素含量（ppm）
1000
闪锌矿微量元素含量（ppm）
Zn P b Cd Li Be Sc Ti Cr Mn Co Ni Cu Ga Ge As Rb Sr Zr Nb Mo Ag In Sn Sb Te Cs Ba Ta W Tl Bi Th U
10000
14 12 10 8 6 4 2 0
川滇黔地区MVT型铅锌矿床
Zn%=6.06% Pb%=2.74%
Mean=0.65
加拿大MVT型铅锌矿床（Paradis, S.et.al，2007)
0-0.1
0.1-0.2
0.2-0.3
0.3-0.4
0.4-0.5
0.5-0.6
0.6-0.7
0.7-0.8
0.8-0.9
川滇黔地区：挤压收缩背景下 逆冲-褶皱构造控制的MVT矿床
NE向逆断层中铅锌矿脉
川滇黔地区金沙铅锌矿：挤压透镜体与挤压片理化现象
NE向逆断层挤压构造透镜体

溶蚀坍塌角砾岩构造（及喀斯特构造）：
溶蚀坍塌角砾岩
会泽铅锌矿喀斯特溶洞
矿体特征：

矿区：顺层产出 ；矿床：复杂多样的
茂租铅锌矿
大梁子铅锌矿
MVT型铅锌矿床(Mississippi Valley-type )特征、模式与进展
吴越
张长青
2010 会泽铅锌矿
The Mississippi River(http://www.wikipedia.org/)
1.开采历史已愈百年（Upper Mississippi Valley about 1820） 2.密西西比河谷地区铅锌矿床研究时间久，研究程度高： 远岩浆热液矿床(Telethermal deposit) —MVT 3.以地名命名的矿床类型：不同于Sedex，斑岩矿床等
张长青（2010）
Central Tennessee（Leach，2009）
Dol Dol
Sp+Gn 铁白云岩
会泽铅锌矿 Central Tennessee（Leach，2009） 会泽铅锌矿
Sp+Py
Dol Sp+Py Dol
Reocin Mine, Spain（Leach，2009）
会泽铅锌矿
18 20 22
硫化物δ34S值：决定于S的来源与分馏过程
成矿流体运移模式：
据张长青，2008（after Garven，1995）
矿质沉淀机制：

Zn(HS) 还原硫模式：
2 (aq) 0
pH、P
冷却、稀释
ZnS↓+H2S(aq)
硫酸盐还原模式：
（Corbella et al., 2004）
不透水的,还原性的盖层的广泛存在可能是MVT形成的必要前
提（碳质砂岩-粉砂岩地层,古老的油气藏圈闭等,玄武岩？）
碳质粉砂岩顶板 层状矿体
网脉状矿体：闪锌矿胶结白云岩角砾
川滇黔地区跑马铅锌矿
川滇黔地区赤普铅锌矿
控矿构造

断层和破碎带：许多矿体集中产于与张性 断层带内及其附近
Lennard shelf
粒状结构
波兰，上西里西亚 Trzebionka矿
Monte Cristo矿， 阿肯萨斯州北部
交代结构
闪锌矿和方铅矿交代细粒基质胶结物 Buick矿，维伯纳母带，美国
乐红，云南
胶状结构
波兰，上西里西亚

构造：有块状、角砾状、浸染状、网脉状、脉状、条带状等构造
湖南花垣
围岩蚀变：

硅化、热液碳酸盐化、沥青化等