湘西花垣铅锌矿田成矿模式

基于湘西花垣铅锌矿田位于扬子地块东南缘与雪峰(江南)造山带的过渡区,矿体主要呈层状和脉状赋存于清虚洞组下段第三、四亚段的藻灰岩中,构造和岩相是铅锌矿形成的关键控制因素,分析矿田地质特征、同位素地球化学、构造、岩相及矿源层等,并建立花垣铅锌矿田的成矿模式。研究结果表明:成矿硫来自板溪群马底驿组至寒武系地层中的硫酸盐的还原;铅锌来自板溪群马底驿组至寒武系下统石牌组地层;成矿流体为变质水、地层水和大气降水的混合流体;花垣—张家界断裂具明显的控相控矿特征,其派生的北东向雁列脉为流体运移的通道;台缘浅滩-生物礁相控制着矿床和矿体的分布。花垣铅锌矿田是在前陆盆地演化环境中受加里东构造运动影响而形成的MVT型铅锌矿床。

湘西花垣铅锌矿田方解石REE元素和Sr同位素地球化学

湘西花垣铅锌矿田随着杨家寨、大脑坡及清水塘等一系列大型–超大型铅锌矿床的发现,已经成为世界千万吨级铅锌矿田。通过矿脉切穿关系和不同的矿物共生组合,将花垣矿田成矿过程分为3个阶段。对矿田内主成矿期方解石的REE及Sr同位素进行了研究,并与含矿围岩及不同时代地层的REE和Sr同位素进行了对比。结果表明:方解石稀土元素特征与地层具有相似性,其中Ⅰ阶段方解石REE含量较低,ΣREE为1.73×10^(-6)~10.94×10^(-6),平均为4.77×10^(-6);LREE/HREE为6.21~10.19,平均为7.96;87Sr/86Sr比值0.70935~0.71001,平均为0.709643。Ⅱ阶段方解石REE含量比Ⅰ阶段高,ΣREE为24.53×10^(-6)~67.88×10^(-6),平均为46.71×10^(-6);LREE/HREE为6.21~10.19,平均为7.96;^(87)Sr/^(86)Sr比值为0.70923~0.70944,平均为0.709301,比Ⅰ阶段的低,说明Ⅰ、Ⅱ阶段成矿流体存在差异。结合围岩及不同时代地层地球化学特征认为,Ⅰ阶段成矿流体主要为含矿层建造水,混有深循环热卤水;Ⅱ阶段成矿流体主要为深循环热卤水,混有大气降水,从Ⅰ阶段至Ⅱ阶段成矿流体还原性增强。

湘西花垣铅锌矿田构造解析与成矿预测

花垣铅锌矿田位于上扬子地块东南缘的湘西北地区，是我国重要的铅锌产地（邓文龙，1985；杨绍祥，2006，2007）。笔者通过野外实地勘查，对矿田范围内构造现象进行了测量分析。矿田内断裂主要有茶洞-花垣大断裂及其伴生的小断裂（图1F1），褶皱主要李梅背斜（图1F2）、太阳山向斜（图1F3）、渔塘背斜（图1F4）及其伴生的小型短轴背向斜。

湘西花垣铅锌矿田的成矿构造

在对湘西花垣铅锌矿田的成矿地质背景、矿床地质特征和矿石结构构造研究的基础上,重点分析了花垣矿田成矿构造特征,包括成矿前构造、成矿期构造和成矿后构造。通过矿田地质调查,认为铅锌成矿作用与液压角砾岩关系密切,而液压角砾岩为成矿期构造;根据成矿后断裂的主要特征,结合擦痕产状,反演出花垣矿田成矿后共受到3期构造应力作用;根据成矿期构造的空间分布规律(成矿期构造受花垣—张家界断裂左行走滑形成的张性空间控制)和原始礁灰岩台地的分布规律,预测了远景勘查区域。

湘西花垣铅锌矿田闪锌矿痕量元素地球化学特征

以湘西花垣铅锌矿田内不同矿床不同阶段的闪锌矿为研究对象,进行LA-ICP-MS原位点测试分析,旨在揭示闪锌矿中不同痕量元素的特征,为矿床成因提供新的约束。矿田内闪锌矿所含痕量元素种类较少且含量偏低,较富集Cd、Ga、Ge等元素,Fe、Mn、Cu、Pb、Ag、Co、Tl、Se、In等元素含量低,闪锌矿的Ga/In、Ge/In比值(大于5)、Zn/Cd比值(102)及In-Ge关系图等,均指示其形成于中低温环境。李梅、芭茅寨、土地坪及清水塘矿床主成矿阶段闪锌矿Ga/Ge原子比值估算的成矿温度主要集中在185~247℃、175~235℃、150~198℃和164~176℃,进一步证明矿床形成于中低温条件;且远离花垣-张家界断裂温度呈下降趋势,指示花垣-张家界断裂可能是导矿断裂。总体而言,闪锌矿痕量元素特征可与典型MVT型铅锌矿床类比,痕量元素特征图解中均与MVT型矿床高度吻合。结合矿床地质和闪锌矿痕量元素特征,认为花垣矿田铅锌矿属于MVT型铅锌矿床。

湘西花垣铅锌矿田成矿构造系统与成矿规律

湘西花垣铅锌矿田发育典型的层控型铅锌矿床,找矿潜力巨大。该区在矿床成因、控矿因素等方面存在不同认识,主要观点有密西西比河谷型、沉积型、成岩期后改造型和盆源低温热液型4种观点。通过构造测量解析和古应力场恢复,分析了构造与成矿的关系,划分出成矿前构造主压应力近似垂直层面,成矿期构造主压应力方向为北西—北北西,成矿后构造主压应力方向为北东—北北东向;成矿期构造形成了矿田内李梅平缓背斜、渔塘背斜,并在藻灰岩层内形成各类含矿角砾岩、裂隙系统,这些裂隙为热液与藻灰岩中富含的有机质发生化学反应提供了丰富的反应界面,是铅锌矿液富集的主要原因。成矿后构造主要形成于燕山期,受北北东—南南西向挤压应力作用,形成了北东走向的大型走滑正断裂带,对加里东期成矿期赋矿褶皱造成破坏改造。

花垣铅锌矿田地质特征与矿床成因初探

湘西花垣铅锌矿田位于湘西−鄂西成矿带的西段,矿田北起杨家寨,南至清水塘,呈北北东向产布,全长33km,宽2km5km,面积约150km^2,为千万吨级铅锌矿田。在前人地质工作实践和科学研究基础上,结合多年勘查工作实践总结,认为矿田成矿流体主要来源深部的热卤水、建造水和大气降水,以及少量变质水。花垣-张家界断裂在成矿期为成矿流体提供主要运输通道,当含矿热卤水运移至清虚洞组藻灰岩时,受上下低渗透性地层的隔挡,而滞留于该层位,在S2-与流体中的金属离子结合沉淀形成闪锌矿、方铅矿。

湘西北花垣铅锌矿田伸展构造特征与成矿

大多在湘西北地区从事地质研究工作者认为,张(家界)–花(垣)断裂带、两河断裂带和麻栗场断裂带对花垣铅锌矿田的成矿起到了重要的控制作用。本文收集了大量地质矿产勘查成果资料,运用伸展构造理论对花垣矿田内发育的规模较大的三条断裂构造及其切割而成的四个断块构造对矿田铅锌成矿的影响进行了较详细系统的论述。笔者认为花垣矿田的伸展构造展现了正断层完整的面貌,地壳深部发生伸展性韧性岩层逆冲到地表的断裂破碎带、岩层较完整的断块构造是花垣矿田伸展构造的显著特征。铅锌矿的形成,是伸展构造的断裂带与其切割而生成的断块构造共同作用的结果。

花垣铅锌矿田区域断裂带控矿规律研究

为了寻找矿产资源后备基地,实现资源的可持续发展,加快湘西北地区铅锌矿的找矿勘探步伐,尽快获得湘西北地区铅锌矿床边、深部找矿工作的突破,文章通过对花垣铅锌矿田区域逆冲断裂带控相控矿规律研究,揭示了这种类型矿化的主要特征和一般规律,为成矿预测提供依据,以期能为地质人员参考。