江苏栖霞山铅锌多金属矿床成因探讨:流体包裹体及氢-氧-硫-铅同位素证据

江苏栖霞山铅锌多金属矿床位于长江中下游成矿带宁镇地区,是华东地区最大的铅锌矿之一,近年来在其深部取得重大找矿突破,但该矿床的成因仍存在争议。本文在详细的野外调查基础上,重点对深部样品进行了系统的观察和采集。通过对其各成矿阶段流体包裹体及H、O、S、Pb同位素系统测定及分析,并结合地质事实,最终确定其矿床成因,为该矿床及区域下一步找矿提供方向。流体包裹体研究表明,栖霞山矿床流体包裹体类型以纯液相包裹体(L)和气液两相包裹体(V+L)为主。显微测温结果显示:主成矿期(热液成矿期)第一阶段磁铁矿-石英阶段(Ⅰ)的包裹体均一温度集中变化于280~380℃,盐度变化于4.24%~9.86%Na Cleqv;第二阶段石英-硫化物阶段(Ⅱ)的包裹体均一温度集中变化于180~320℃,盐度变化于1.74%~8.00%Na Cleqv;第三阶段石英-碳酸盐岩阶段(Ⅲ)的包裹体均一温度变化于80~160℃,盐度变化于0.53%~6.74%Na Cleqv。从第一阶段到第三阶段,均一温度和盐度均有降低的趋势,显示流体混合的特征,可能是其矿质沉淀的重要机制。H-O同位素分析(δ^(18)OH2O值为-1.9‰~5.5‰,δD值为-80.3‰^-69.9‰)显示成矿流体主要为岩浆流体,后期有大气降水的加入。硫化物S同位素研究显示,δ^(34)S值总体变化范围-4.6‰~3.8‰,呈塔式分布,位于零值附近,暗示着栖霞山矿床硫化物的S主要来源于岩浆,且可能有部分赋矿地层S的混入。矿石硫化物的(206)~Pb/(204)~Pb为17.616~17.817,207Pb/(204)~Pb为15.513~15.718,(208)~Pb/(204)~Pb为37.907~38.585,说明Pb主要来源于岩浆,可能有部分震旦系基底地层Pb的加入。综合矿床地质、流体包裹体及H、O、S、Pb同位素特征可知,栖霞山矿床属于主要受石炭系黄龙组灰岩与高丽山组砂岩之间"硅钙面"控制的岩浆热液矿床,与本区早白垩世晚期岩浆活动密切相关。

江苏栖霞山矿床铜的来源探讨

江苏栖霞山铅锌银多金属矿床是目前华东地区规模最大的铅锌银多金属矿床，位于长江下游沿江断褶带的宁镇断褶束西端，走向长约8km，面积约25km^2。矿区自西向东包括西库、甘家巷、北象山、虎爪山、平山头、三茅宫等六个矿段，目前正处于开采阶段的为虎爪山矿段。

江苏栖霞山铅锌多金属矿床深部碳-氧-锶同位素地球化学特征及其指示意义

以栖霞山铅锌多金属矿床深部找矿钻孔岩心为对象,开展碳-氧-锶同位素地球化学研究。结果表明,栖霞山矿床矿石样品δ13CV-PDB同位素值为-5.1‰~1.9‰,且由浅部至深部,矿石样品的δ13C、δ18O值处于增大的趋势,指示成矿流体中的碳起源于碳酸盐岩、源自地幔和岩浆的深源碳。对锶同位素的研究显示,栖霞山矿石87Sr/86Sr值为0.704816~0.71405,部分大于矿体围岩黄龙组灰岩的87Sr/86Sr值(0.708329~0.709685),部分小于矿体围岩黄龙组灰岩的87Sr/86Sr值,并与不同来源的Sr同位素对比,揭示栖霞山矿石中Sr兼具基底地层Sr和幔源Sr的混合来源特征,且在围岩蚀变过程中87Sr/86Sr的变化应主要由成矿流体引起。结合本区成矿地质特征认为,栖霞山矿床成矿流体可能来自花岗岩的期后热液,在热动力作用下,流经元古宇基底地层,形成具有混合物质来源的成矿流体,成矿作用过程主要为成矿流体与围岩碳酸盐岩发生水-岩反应所致。

南京栖霞山铅锌矿成矿流体特征及演化:来自流体包裹体及氢氧同位素约束

南京栖霞山铅锌矿床是华东最大的铅锌矿床,具有悠久的研究和开采历史;近些年来的勘探在深部取得显著进展,显示了很好的勘探潜力。本次研究,在系统全面地野外地质观察和样品采集的基础上,开展了详细的岩相学研究和成矿期次的划分,并进行了流体包裹体和氢氧同位素测试分析。结果显示,栖霞山铅锌矿存在两期铅锌矿化:早期以形成层状和块状矿石为特征,闪锌矿深灰-红棕色;晚期矿化以块状、角砾状和脉状构造为特征,闪锌矿呈棕色-浅黄色。早期闪锌矿中包裹体以富液相包裹体类型为主,均一温度分布范围为182~289℃,盐度为0.9%~8.2%NaCleqv,成矿流体与富硫同生沉积层发生化学反应可能是其主要的沉淀机制;晚期闪锌矿中也是以富液相包裹体类型为主,但是温度、盐度有所上升,均一温度集中在197~348℃,盐度介于0.4%~10.9%NaCleqv之间,指示有更多岩浆流体混入,流体混合可能是主要的沉淀机制。为了限定其深部可能的热液中心位置,我们利用晚期闪锌矿中的包裹体进行流体空间填图。填图结果显示了良好的空间变化规律:成矿流体温度以西南到北东方向为轴,向西南方向温度上升,暗示了成矿流体可能来源于西南方向深部,因此在其西南方向的深部可能具有更好的勘探潜力。

江苏栖霞山铅锌银多金属矿床硅钙面控矿特征研究及其找矿意义

江苏栖霞山铅锌银多金属矿床是当前华东地区规模最大的铅锌银多金属矿床,自发现铅锌矿以来,众多地质工作者对栖霞山矿区的勘探和综合研究工作没有停止过,对于矿床的成因认识,至今仍众说纷纭,归纳起来主要有4种,即深源岩浆热液成因、火山(次火山)热液成因、同生沉积成因、层控-热液复成成因。栖霞山铅锌银多金属矿床矿体围岩主要为碎屑岩(砂岩、石英砂岩、页岩等硅铝质岩石)+碳酸盐岩(灰岩、白云质灰岩等钙质岩石)组合。经过研究,认为该矿床中的大部分矿体并非受具体层位控制,而是受硅钙面控制,矿床应属于受硅钙面控制的特殊的岩浆期后中低温热液矿床。厘清硅钙面在成矿作用过程中的具体作用,对于指导该矿床的成矿理论研究和深部找矿工作具有十分重要的意义。

南京栖霞山铅锌多金属矿床磁铁矿单矿物稀土元素特征

根据矿物组合及磁铁矿结晶形态特征,栖霞山铅锌多金属矿床中含磁铁矿的岩矿石可划分为铅锌硫铁矿石、铅锌铁矿石和闪锌矿化磁铁矿化灰岩。3种类型的磁铁矿单矿物稀土元素配分分析结果显示其特征相同,稀土总量较低,平均值=3.31 g/t;Eu负异常明显,δEu平均值=0.23。总体特征为轻稀土相对亏损、重稀土相对富集,配分呈平缓左倾型。与铅锌矿石、围岩及宁镇地区典型中酸性岩体对比,认为成矿物质来源于深部隐伏中酸性岩体,其特征与宁镇地区已知的燕山期中酸性侵入体有所不同。磁铁矿单矿物Eu负异常明显,说明磁铁矿成矿阶段成矿溶液为相对氧化的条件。通过Ce/Yb-Eu/Yb变异图的分析,推测隐伏岩体具有混合作用的特点。

南京栖霞山铅锌多金属矿床地球物理勘查模式

根据南京栖霞山铅锌多金属矿床地质、地球物理资料的分析，系统阐述了矿床的成因模式、矿床标志模式、找矿方法技术系列模式。这３种模式构成了南京栖霞山铅锌多金属矿床的地球物理勘查模式。

南京栖霞山铅锌矿床地质特征与成因

栖霞山铅锌矿位于长江中下游成矿带东部,是我国东部最大的铅锌矿床。通过矿区接替资源勘查,在深部取得重大突破,主矿体控制深度由-650 m延深至-1079 m,且在深部发现了绿帘石、透闪石、透辉石等矽卡岩蚀变矿物。结合最新成果,从控矿地质因素、矿体地质、成矿元素的空间分带特征等入手,全面总结了矿床地质特征。通过分析黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿中S同位素组成,发现黄铁矿中的硫来源于沉积岩和岩浆,而闪锌矿、方铅矿和黄铜矿中的硫来源于岩浆;硫化物中Pb同位素的分布特征指示矿石铅主要来源于上地壳与地幔混合;碳酸盐矿物C、O同位素组成反映成矿流体与岩浆热液的亲缘关系;H、O同位素特征反映成矿流体主要为深部岩浆期后热液,并有大气水的加入。综合地质与同位素地球化学研究成果,对栖霞山铅锌矿床的成因进行了探讨。

江苏栖霞山铅锌银多金属矿床成矿时代探讨

江苏栖霞山铅锌银多金属矿床是长江中下游铁、铜、铅锌、金多金属成矿带宁镇矿集区规模最大的铅锌多金属矿床。自发现铅锌矿以来,众多地质工作者针对栖霞山铅锌银多金属矿床的勘探和综合研究做了大量的工作,但由于在矿区范围内尚未发现与成矿相关的岩体,且缺乏适合于传统同位素定年方法的矿物,因此尚无法确定该矿床具体的成矿时代。本文基于矿床地质特征、区域成矿规律及矿床构造控矿规律的综合对比研究,初步认为栖霞山铅锌银多金属矿床成岩与成矿作用是与宁镇地区燕山晚期主要中酸性侵入岩形成时间同期连续发生的,大致推断其成矿作用应发生在110M^100Ma左右,属早白垩世晚期产物。

南京栖霞山铅锌银矿床深部找铜前景

根据栖霞山铅锌银矿床业已存在的岩浆成矿作用踪迹,即低缓磁异常、硫、碳、氢、氧同位素特征、成矿的温度和压力、成矿元素的空间分带性及铜量在垂向上的变化趋势等信息,探讨了栖霞山铅锌银矿区深部找铜前景。

南京栖霞山铅-锌-银矿银的工艺矿物学研究

研究了南京栖霞山铅-锌-银矿银的工艺矿物学特征,分析了矿石的化学组成,对矿石中银矿物的种类、成份、粒度、嵌布特征进行测定和统计,并进行了矿石中银的物相分析和银的平衡配分。根据银的工艺矿物学研究结果,提出了提高银的选矿回收率的建议。

江苏栖霞山铅锌矿成矿物质来源与成矿过程:S-C-O同位素证据

为揭示江苏栖霞山矿床成矿物质来源与成矿过程,对取自该矿床两个深钻孔的岩芯样品进行了电子探针及S、C、O稳定同位素分析。电子探针分析结果显示,矿化早期的磁铁矿具有Ag-Pb-Zn热液矿床特征;不同成矿期的闪锌矿中的Fe含量有从成矿早期到晚期逐渐降低的趋势,暗示成矿是一降温过程。同位素分析样品采用微钻取样,测试结果表明矿石中的铅锌硫化物的δ^34S值为-4.44‰~7.22‰,表明硫主要为岩浆来源;围岩中硫化物的δ^34S值较矿石的δ^34S值要小,结合地层中存在沉积型黄铁矿,推测部分硫来自地层。脉石矿物的C、O同位素数据表明,成矿期流体主要来源于岩浆,运移过程中与围岩发生水-岩反应;晚期方解石脉的C、O同位素更接近岩浆范围,表明随着温度的降低,热液与围岩的反应强度降低。栖霞山铅锌矿床的成矿物质与成矿流体主要来自深部岩浆热液,温度、围岩性质是制约矿质沉淀的重要因素。

南京栖霞山铅锌银矿床成矿作用与岩浆活动关系探讨

从矿床的形成与岩浆活动的时空关系、成矿物质硫、铜及成矿热液的特征等方面,讨论了南京栖霞山铅锌银矿床的岩浆作用对成矿的贡献,并对双循环热(卤)水后成层控成因说进行了评述。