四川两会地区MVT铅锌矿床成矿作用研究——以大梁子和天宝山铅锌矿为例摘要
四川会理-会东(两会)地区是扬子地台西南缘最为重要且最具代表性的铅锌多金属矿集区之一。区内震旦系灯影组地层中探获多处大中型MVT铅锌矿床,现已查明铅锌资源量达500万吨,矿床规模大、铅锌品位高,具有很高的经济价值和研究价值。本文以大梁子、天宝山大型铅锌矿床为研究对象,在前人研究工作的基础上,以勘查区找矿预测理论为指导,深入开展成矿地质背景、典型矿床地质及地球化学特征等研究,系统梳理和总结了两会地区MVT型铅锌矿床成矿作用过程,构建了区域找矿预测地质模型,为深化两会地区MVT铅锌矿成矿理论认识和类似矿床找矿预测工作提供参考。野外地质调查显示,大梁子、天宝山铅锌矿床主矿体赋存于震旦系灯影组白云岩中,矿体下盘发育有渗透性较好的砂质碎屑岩建造,矿体上盘发育渗透性较差泥质碎屑岩建造,矿体在空间上分别受NWW、近EW向断裂构造控制,金属矿物主要为闪锌矿、方铅矿,少量黄铁矿、黄铜矿,脉石矿物主要为白云石、方解石、石英;矿石构造主要为块状构造、角砾状构造;矿石结构主要有粒状结构、交代残余结构;围岩蚀变较为简单主要有白云石化、方解石化、硅化、黄铁矿化。闪锌矿、方解石、石英、白云石等矿物的流体包裹体的研究结果表明,大梁子、天宝山铅锌矿床成矿温度分别为117.5℃~320.3℃和104℃~256℃,盐度分别为5.41 wt%Na Cleq~16.24wt%Na Cleq和6.01 wt%Na Cleq~19.13wt%Na Cleq,成矿流体具有中低温、中低盐度特征,流体包裹体成分分析显示流体离子类型为Ca2+-Na+-Cl--SO42-型,与盆地卤水相似,部分流体包裹体中含有CH4等还原性气体,反应了有机质参与了成矿;H-O同位素研究表明,成矿流体为盆地卤水与富有机质还原性流体的混合;C同位素研究表明,围岩具有海相沉积碳酸盐岩特征,C主要来源于碳酸盐岩的溶解作用;热液白云石、方解石与围岩稀土特征表明,三者之间存在成因联系,且成矿流体流经富含稀土地层;Sr同位素特征表明,成矿流体流经了高87Sr/86Sr比值的基底地层并与其进行了水岩反应及同位素交换;S同位素特征表明,S主要来源于海相硫酸盐的热还原作用,有机质可能作为还原剂参与热还原作用,天宝山铅锌矿床具有混合S特征,部分硫可能来自于基底地层;Pb同位素特征表明成矿物质主要来源于围岩,基底地层提供了部分成矿物质。综合上述特征,本文开展了区域成矿规律总结研究,厘定大梁子、天宝山铅锌矿床属于MVT铅锌矿床,提出该区域铅锌成矿作用过程为:印支晚期受造山活动影响,来自地层中的层间水、粒间水和大气降水等混合流体,在重力和挤压应力作用驱动下,沿着角度不整合面与区域性深大断裂运移,并在此过程中不断淋滤萃取流经地层(基底地层和灯影组等)中的卤素和Pb2+、Zn2+等金属离子形成含矿卤水,当含矿卤水运移至矿区张性断裂破碎带时与围岩发生水岩反应,形成了大量白云石化,并与地层中的有机质或与还原性流体混合发生热化学硫酸盐还原作用(TSR),伴随物理化学条件的改变,使得成矿流体中的Pb2+、Zn2+等金属离子沉淀成矿。通过区域成矿与控矿要素总结,认为两会地区MVT铅锌矿与含膏岩层的灯影组白云岩、断裂构造及生烃层关系密切,矿体产出受“硅钙面”和NWW、近EW向断裂构造控制。并厘定矿床成矿地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志,进而构建了该区MVT铅锌矿床的“三位一体”找矿预测地质模型。
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