云南金顶铅锌矿床成矿物质来源及有机成矿作用

分析了金顶铅锌矿床同位素及生物标志化合物特征,探讨了矿床成矿物质来源及有机成矿作用。结果表明,矿石铅主要来自上地幔,成矿流体主要为地幔流体和盆地卤水。矿区有机质的母质来源以低等水生生源的海藻类为主,同时伴随有一定量的陆源高等植物组分的输入,有机质来源于三叠纪三合洞组碳酸盐岩地层。有机质在成矿作用中可能起到的作用有:还原硫酸盐提供成矿所需的硫源;形成有机-金属络合物,活化运移成矿金属元素;改变成矿物理化学环境对成矿物质的还原沉淀作用。

滇西北兰坪金顶铅锌矿床有机物质地球化学

兰坪盆地以及金顶铅锌矿床存在大量不同形式、成熟度的有机物质。从兰坪盆地到金顶矿区,岩石、矿石中有机物质含量增加明显,金顶矿区矿石及其围岩中有机物质热成熟显著。金顶矿区有机物质的地球化学特征显示,有机物质烃源母质主要为菌藻类,属Ⅰ型有机质,烃源母质经历了强还原的高盐度环境;有机物质的铅同位素表明矿区的沥青主要来源于盆地的有机物质,是其经过漫长的地质演化演变而来的;碳同位素以生物有机成因碳为主,说明有机物质与金属成矿具有密切的联系。盆地演化尤其是在金顶局部穹隆化过程中可能聚集起来的油气藏是金属大规模快速沉淀的重要还原剂。

兰坪金顶铅锌矿床泥底辟流体成矿特征初探

兰坪金顶铅锌矿床的成矿过程与油气的生成有许多相似之处,泥底辟构造在金顶铅锌矿床的成矿过程中起着极为重要的作用。首先,随着泥底辟的上侵,塑性泥流夹带大量气体到构造圈闭中释放压力,扩大成矿空间;其次,流体的去气作用在构造圈闭中进行一系列的强改造活动,进而促使铅锌矿体的形成。文章通过对金顶铅锌矿床形成有关的泥底辟流体的来源、流体形成原因、流体在张性-挤压走滑盆地阶段的演化及金顶铅锌矿床成矿的泥底辟流体特征的分析,认为兰坪金顶铅锌矿床的形成与泥底辟构造密切相关,该矿床具泥底辟流体的成矿特征。

云南金顶铅锌矿床的有机成矿作用--来自围岩、矿石中有机质生物标志化 合物的证据

云南金顶铅锌矿床是世界上成矿时代最新且唯一的陆相沉积岩容矿的超大型铅锌矿床。矿区存在2类有机质——原生型和迁移型,与矿石共生。生物标志化合物研究结果表明:正构烷烃碳数分布范围较宽,有2种峰型;萜烷化合物的相对丰度五环三萜烷>三环萜烷>四环萜烷;规则甾烷C27～C28～C29呈不对称V字型分布;有机质的母质来源以低等水生生源的海藻类为主,伴随有一定量的陆源高等植物组分;有机质沉积于弱氧化—弱还原环境;成矿热液的热力作用使样品遭受了一定程度的热解,部分样品还遭受了生物降解作用;生物标志物多参数对比表明有机质来源于三叠纪三合洞组碳酸盐岩地层。原生型有机质的成矿作用主要体现在对成矿金属元素的预富集上,而迁移型有机质的成矿作用主要是对成矿金属元素的活化运移。

云南金顶铅锌矿床新的喷流成因机制

金顶铅锌矿床是60年代发现的超大型铅锌矿床。目前对矿床成因的认识仍有大的分歧,主要是:(1)热液充填交代型”或层控型后生矿床;(2)沉积-改造型矿床;(3)冷水介质中的同生沉积矿床;(4)喷流(热水)沉积矿床。本文在前人研究基础上提出了一种新的喷流成因机制以阐明矿床和矿石的时空分布及砂岩型矿石的成矿机理。

云南金顶铅锌矿床中有机质的生物标志化合物特征及其意义

云南金顶铅锌矿床中有机质的生物标志化合物特征研究表明:正构烷烃碳数分布范围较宽,有两种峰型,具弱奇偶优势;萜烷化合物相对丰度五环三萜烷>三环萜烷>四环萜烷;甾烷以规则甾烷为主,规则甾烷C27-C28-C29呈不对称"V"字型分布;有机质的母质来源以低等水生生源的海藻类为主,伴随有一定量的陆源高等植物组分;有机质沉积于弱氧化-弱还原低盐度环境,其成熟度较高;样品均遭受了一定程度的热解,这可能与成矿热液的热力作用有关,部分样品还遭受了生物降解作用,砂岩型矿石共生有机质的成熟度略高于角砾状矿石赋存的有机质;生物标志化合物多参数对比表明有机质来源于三叠系三合洞组碳酸盐岩地层。

兰坪盆地金顶铅锌矿床砂岩型矿石的沉积特征与粒度特征

金顶超大型铅锌矿床主要由角砾岩型和砂岩型两类矿体组成,但容矿岩石的成因及归属等问题尚不明确。利用粒度资料进行沉积物的粒度结构分析,可以有效地判定沉积物搬运方式、判别水动力条件、区分沉积环境类型,研究沉积物的成因机制。本文通过绘制粒度概率累计曲线图、C-M图等图件,详细研究了砂岩型矿石的粒度特征,确定了其沉积水动力类型,结合砂岩型矿体的构造背景、矿石显微构造等特征,探讨了砂岩型矿石的成因,研究表明砂岩型矿石属于细砂-粉砂岩,平均粒径为1.526Φ,正偏态或很正偏态,物质来源为河砂;从萨胡环境判别公式以及C-M图解中,可以看出研究区砂岩以重力流沉积为主;认为它是碎屑物质以重力流方式搬运并在快速水流作用下与底部物质混合、再悬浮、沉积而形成。

滇西兰坪金顶铅锌矿床精细刻画矿化过程:来自硫化物原位微量元素和S-Pb同位素的证据

金顶铅锌矿床位于中国西南中新生代兰坪盆地,是亚洲第二大铅锌矿床,其巨大的储量和复杂的地质成矿史吸引了众多学者的研究,但在矿床成因和矿化过程的精细描述等方面仍存在较大争议。本文通过详细的野外地质调查并结合硫化物的LA-(MC)ICP-MS微量元素和硫、铅同位素分析对该矿床进行了详细解剖。金顶铅锌矿床的含矿地层为景星组砂岩、云龙组含砾砂岩及灰岩角砾岩。成矿过程可分为2个主要阶段:第Ⅰ阶段早期为浸染状的黄铁矿-白铁矿-闪锌矿-方铅矿,晚期硫化物呈块状且出现天青石;第Ⅱ阶段为闪锌矿-方铅矿-黄铁矿-天青石-重晶石-方解石-石膏阶段。成矿过程中硫化物的原位微量元素和S-Pb同位素表现出规律演化特征。主要金属元素除了以简单的类质同象形式赋存于闪锌矿中,Zn^(2+)与微量元素存在4Zn^(2+)→2Fe^(2+)→Ge^(4+)、2Zn^(2+)→Fe2+→Mn^(2+)、3Zn^(2+)→In^(3+)→Sn^(3+)等复杂的替代关系。综合微量元素和S-Pb同位素演化规律,本文认为金顶铅锌矿的成矿流体早阶段与富含金属的盆地卤水和富含H2S的流体有关,晚阶段则与大气水的混入有关。在后一过程中,大气水萃取了区域上富含Fe、Mn、Tl的红层碎屑岩,进而导致Fe、Mn、Tl等元素含量的升高,同时闪锌矿也表现出更宽范围的微量元素特征和更窄范围的^(208)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb和δ^(34)S值的特征。由此推断,超大型金顶铅锌矿床是由多来源流体相互叠加而形成,其成矿物质主要来源于兰坪盆地沉积地层。此外,BSR作用在硫酸盐还原过程中起着重要作用,西部矿段还原硫可能还有少量TSR作用的贡献。最后,本文讨论了金顶铅锌矿床的矿床成因和精细矿化过程,综合分析认为它是一个受层间构造控制的、富Cd和Ge等多种分散元素的后生碎屑岩容矿型MVT铅锌矿床。

云南金顶铅锌矿床云龙组内碳酸盐岩构造岩片的演化与成矿系统探讨

笔者以金顶铅锌矿床古新统云龙组内“碳酸盐岩构造岩片”为主要对象,从的成矿构造地质背景、矿区推覆造系统和穹窿构造系统的演化以及相伴的成矿系统等方面论述了矿床的复合成矿过程。提出金顶铅锌矿床云龙组内碳酸盐岩系是始新世由推覆楔入的三叠系上统三合洞组碳酸盐岩构造岩片,经复合造山作用演化的不同阶段形成不同类型、不同成因的角砾岩构造组合。在矿区逆冲推覆构造系统演化过程中三合洞组灰岩为能干岩层,前锋带容易形成“楔状岩片”楔入到云龙组非能干岩层中。晚渐新世–中新世兰坪盆地转入走滑拉分盆地演化阶段,在大规模的剪切走滑背景下伴随南北向挤压推覆以及盐丘底辟作用,推覆系组与原地系组融合形成穹窿构造系统,云龙组内碳酸盐岩构造岩片再次应变,并经过膏溶坍塌、砂岩灌入体和水力压裂构造等作用的叠加改造复合成矿,主要矿化样式叠加有推覆构造型、盐丘构造型、层间断裂带热液脉型等。金顶铅锌矿床云龙组内碳酸盐岩角砾岩为经推覆构造→穹窿构造→膏溶构造→后期岩溶改造等形成的一套特殊多成因角砾岩组合。

金顶超大型铅锌矿床中的地幔流体现实踪迹与壳幔混染叠加成矿机制

通过对金顶超大型铅锌矿床的砂岩型矿石和角砾岩型矿石较为系统的岩相学、电子探针、扫描电镜和能谱分析,初步揭示了黑色不透明物质为赋载成矿物质的主体,其本质为不均匀混溶硫化物和硅酸盐的碳酸盐熔浆快速冷凝的超显微隐晶固体,是地幔流体作用的现实微观踪迹。结合矿石矿物铅同位素组成的壳幔混染渐变特点及流体包裹体稀有气体同位素组成的壳幔混合特征进行的综合研究表明,与富碱岩浆成岩成矿背景相关的地幔流体自身携带成矿物质沿深大断裂向上运移并以交代蚀变引发壳幔混染叠加的方式参与地壳中的成矿作用,这是形成金顶超大型铅锌矿床的重要地球化学机制。

成矿作用中的地幔流体现实踪迹与壳幔混染机制——以金顶超大型铅锌矿床为例

金顶铅锌矿床产于滇西北兰坪沉积盆地北段,位于金沙江-哀牢山深大断裂带中的昌都-思茅微板块,东与扬子板块相接,西与藏滇板块相邻。受印度板块和欧亚板块陆陆碰撞制约,板内构造体制下的深大断裂和岩浆活动、地幔扰动和地幔流体上涌、地层中的不整合-幔壳相互作用是兰坪-思茅盆地成矿的基本地质背景。1岩(矿)石岩相学特征砂岩型矿石的主体岩性为云龙组粉砂岩和砾泥岩及虎头寺组厚层石英砂岩。图1A显示,碎屑矿物以石英为主。

白垩系膏岩层序对铅锌矿床形成的贡献——以云南兰坪金顶超大型铅锌矿床云龙组为例

通过野外地质观察,结合勘探资料和前人研究,本次用K-Ar法对兰坪盆地金顶超大型铅锌矿床云龙组中的伊利石开展测年研究,并分析典型勘探线剖面的主要围岩、矿体及矿石结构构造特点,论述了矿区膏岩层序可能的时代及其在成矿过程中的作用和方式,形成如下初步认识:金顶铅锌矿区云龙组中黏土矿物伊利石的K-Ar法年龄为(105.7±1.4)Ma,与前人测得地层中黄铁矿Re-Os等时线年龄(114±13)Ma相近,表明该套膏岩层序的地层时代为白垩纪阿尔布期(Albian);膏盐岩呈似层状、透镜状、角砾状赋存于云龙组中上部,经后期成矿作用改造而形成呈似层状、角砾状、不规则状产出的铅锌矿体,并常与膏盐岩共存;铅锌矿体的就位空间既包括原膏岩层序的空间位置,也包括高孔隙度的景星组砂岩;巨量的云龙组膏盐岩在成矿过程中通过硫酸盐还原提供丰富的硫,使铅锌矿床达到超大型规模。因此,巨量膏岩层的消耗是金顶矿床巨量金属得以富集成矿的关键因素之一,这对特提斯造山带含膏岩层序内寻找类似矿床具有普遍意义。同时,该类膏岩层序的对比研究,对于“金顶式”的MVT型铅锌矿床的区域找矿潜力评判也具有重要的指示价值。

云南金顶超大型铅锌矿床沥青Re-Os法测年及地质意义

油气藏与金属矿床在世界许多沉积盆地内共存,油气成藏与金属成矿的动力学关系备受关注。云南兰坪金顶产有中国目前最大铅锌矿床,也是世界上唯一陆相沉积岩容矿、且形成于新生代的超大型铅锌矿床。矿床中常见沥青、重油等有机质,它们的形成早于或晚于铅锌硫化物成矿存在明显分歧,限制了对油气成藏与铅锌成矿关系的认识。本文针对金顶超大型矿区以古新统云龙组含砾砂岩和砂砾岩为主岩铅锌矿石中沥青,开展了Re-Os法同位素测年,获得68±5Ma的等时线年龄(MSWD=9.2,n=6),指示金顶古油气成藏形成于古新世,先于铅锌硫化物大规模成矿;烃类物质具有通过热化学还原硫酸盐提供铅锌成矿所需硫化氢的客观条件;油气成藏与铅锌成矿在云南金顶矿区很可能是一个先后发生的连续地质过程,成藏为成矿奠基,成矿伴随着油气藏的破坏。

兰坪盆地金顶超大型铅锌矿床成矿年龄探讨

兰坪盆地金顶超大型铅锌矿床由于受样品和测年技术的制约，目前尚没有获得可靠的成矿年龄数据；矿区地质和矿床特征分析揭示成矿作用发生于沉积成岩和推覆体形成之后。据此结合区域构造演化特征。从赋矿层位、已有同位素定年结果和成矿流体有变质水参与三个方面论述该矿床的成矿时间范围。最后认为矿床的成矿年龄为27-34Ma．该时期总体挤压背景下的局部拉张这种构造动力体制转换，可能是金顶超大型矿床形成的关键制约因素。

兰坪金顶跑马坪铅锌矿床幕式流体混合成矿作用——矿石组构证据

滇西北金顶巨型Zn-Pb矿田产于兰坪晚中生代—新生代盆地中北部,对其成矿作用机制仍存在分歧。跑马坪铅锌矿床是其北东部的一个大型隐伏矿床,由众多规模不等、呈筒柱状、大脉状及不规则囊状的矿体(群)组成。大量的地质填图及坑道观察表明,该矿床的形成严格受北西向逆断层破碎带的控制,矿体就位于云龙组(Ey)砂泥岩不整合面下伏的三合洞组(T3s)碎裂状灰岩、砂结灰岩质角砾岩内;断层破碎带中的矿化更强,而旁侧的次级裂隙多被砖红色砂泥岩充填。依据矿物组合及矿石组构特点,自矿体中心向外,依次可分为致密块状富锌矿带、脉状细粒硫化物矿化带、脉状胶粒状硫化物矿化带、方解石-天青石-铁氧化物矿化带和碳酸盐化带5个矿化带,各带之间多为渐变过渡关系。显微镜、扫描电镜观测和能谱面扫描分析发现,矿石中存在代表流体混合成矿特征的环-胶状构造及包含结构等显微组构,指示富含金属离子及硫酸盐的卤水与富含还原性硫的流体在高渗透性碎裂状灰岩或灰岩质角砾岩中混合而快速沉淀成矿。因此,逆断层控制的幕式流体混合作用可能是跑马坪铅锌矿床的重要成矿机制。

云南金顶铅锌矿区水系沉积物中镉的地球化学分布及其环境质量

云南金顶超大型矿区长期矿业活动对矿区水系沉积物造成了严重的镉污染。北大沟河流沉积物中Cd含量低于南大沟；江不同河段沉积物中Cd含量差异较大,矿区上游江段沉积物中镉含量较低（平均值低于10mg·kg^-1）,江下游污染段沉积物中Cd含量显著增加（平均值为266mg·kg^-1）。沉积物中Cd污染系数最大（R为21.9-45.2）,高于Zn（R为4.9-9.7）和Pb（R为2.7-4.6）。地累积指数法分析结果显示,矿区水系沉积物污染元素按污染强度分为：Cd〉Zn〉Pb。南大沟和江矿区下游段部分沉积物达到严重污染,北大沟大部分河段沉积物为重污染,少数河段沉积物为偏重污染或中度污染,江金顶段上游河段沉积物为轻度污染或无污染。从南大沟汇入江口段到下游温庄村段沉积物中重金属污染有增强的趋势。

兰坪金顶铅锌硫化物成矿中硫化氢成因

滇西北兰坪金顶超大型铅锌矿床是目前中国最大的铅锌矿床,也是世界上形成时代最新且唯一的陆相沉积岩容矿的超大型铅锌矿床。为探讨金顶铅锌矿所需大量硫化氢的形成机理,对矿区含有机质包裹体均一温度、硫同位素、碳同位素进行了测试、整理和分析。研究表明:金顶矿区广泛分布的石膏、硬石膏和丰富的有机物质为生成大量硫化氢提供了重要条件;在早期成岩矿化阶段,温度相对较低,以生物还原作用产生硫化氢为主;在主成矿期,伴随着深部幔源流体的上涌,温度升高,油气的高温热化学还原作用产生大量硫化氢。

兰坪金顶跑马坪铅锌矿床的三维地质结构与控矿构造

滇西北金顶超大型铅锌矿田位于青藏高原东南缘兰坪中-新生代盆地中部,是三江成矿带中南段最典型的密西西比河谷型(MVT)矿床之一,其构造控矿和盆地流体成矿特征明显受控于印度-欧亚大陆碰撞有关的区域挤压构造。近年来,矿床浅部地质条件与资源状况已被充分揭露,但其深部地质结构、构造控矿差异性仍不清楚,这也制约了成矿预测和找矿新发现。本文以矿田东北部的跑马坪大型隐伏矿床为研究对象,利用三维地质建模及空间分析方法,识别矿化空间变化及其与断层、不整合面和地层岩性的配置关系,分析构造控矿规律及可能的流体运聚趋势。结果表明,跑马坪铅锌矿床的成矿作用与近E-W向挤压构造对中新统金顶砂泥岩(Mio-j)与上三叠统三合洞组(T_(3)s)不整合面的差异性破坏关系密切,近NS和NE向逆断层与NW向走滑-掀斜断层组合是最重要的控矿构造。其中,近NE向逆断层与不整合面是成矿流体运聚的主要通道,而近于平行的NW向走滑-掀斜断层上盘的T_(3)s高孔渗性角砾状灰岩、含灰岩角砾砂岩及裂隙带因为富含H_(2)S等还原性流体而成为与Mio-j富含金属氧化性盆地卤水混合和金属沉淀就位的最有利空间。由此,逆断层和走滑-掀斜断层组合、特定地层岩性与不整合面联合控制了流体汇聚与混合成矿作用,断层沟通了同位叠加的上三叠统油气藏储层和渐新统-中新统盆地卤水(带),这是铅锌成矿的关键。该成矿模型在金顶矿田及邻区与类似地区均具有普遍指导意义。最后,本文预测沿跑马坪矿区深部及其南北侧延伸区域还存在多条NE向隐伏控矿断层,其成矿潜力大,是下一步找矿勘查的有利靶区。

金顶铅锌矿黄铁矿Re-Os定年及其地质意义

滇西北兰坪金顶铅锌矿是目前国内最大的铅锌矿,也是世界上铅锌金属储量超过千万吨的十几个超大型矿床之一。金顶铅锌矿床的研究始于上世纪80年代,关于其成因机制陆续提出了"同生沉积-后期改造层控矿床"、"中低温非岩浆热液成矿"、"同生沉积-变形叠加成矿"、"喷气(热液)沉积成矿"、"岩溶成矿"、"

滇西金顶超大型铅锌矿有机质稀土元素地球化学特征

金顶铅锌矿形成于新生代,是中国最大的超大型铅锌矿床,也是世界上唯一陆相沉积岩容矿铅锌矿床,因此倍受国内外矿床学家关注(Xue etal.,2000)。矿区中常见沥青、重油等有机质,且呈不同形态分布在矿区矿石及围岩中。有机质对于铅锌等金属元素的运移、富集、成矿往往发挥极为重要的作用,认识金顶矿床有机质与金属成矿关系。