密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床：认识与进展

MVT铅锌矿床作为一种重要的沉积型铅锌矿床类型一直受到人们的重视,近年来取得了许多重要进展,主要体现在6个方面:①MVT铅锌矿床研究范围逐渐扩大,在全世界发现了诸多相关矿床,多归为其亚类;②提出该类矿床主要分布在造山带的前陆盆地、逆冲推覆带等构造挤压环境,少数产于陆内伸展环境,改变了MVT矿床与板块构造无关的观点;③放射性同位素测年和古地磁测年技术广泛应用,获得了大量成矿年龄数据,表明MVT矿床主要形成在显生宙石炭纪—早三叠纪和白垩纪—第三纪两个时期,与地球演化史上全球尺度的板块会聚时间密切相关;④流体包裹体研究揭示了成矿流体温度主要为90~150℃,盐度w(NaCleq)为10%~30%,成矿流体具有盆地卤水特征,卤水源自近地表蒸发海水或围岩蒸发盐,同位素资料反映Pb来自地壳岩石,S来自地壳岩石或沉积物中残留的硫酸盐。成矿流体驱动机制包括构造挤压和重力驱动两种;⑤古地磁和生物化学标志物判定,单期热液活动可能持续几千到几万年,而整个矿床形成可能持续几个到十几个百万年;⑥矿质沉淀机制主要有3种:流体混合、硫酸盐还原和还原硫机制,不同成矿环境可能受不同机制控制。

川、滇、黔交界地区密西西比河谷型铅锌矿床与美国同类矿床的对比

我国川、滇、黔交接地区和美国中部地区的密西西比河谷型铅锌矿床的共同特征是 :1)含矿岩系都位于一套红色碎屑岩石之上。它们不但为矿床的形成提供了成矿金属 ,而且由于渗透率较大而为成矿流体的大规模侧向流动提供了通道。 2 )矿床的形成时间都与造山作用的时间相一致。造山作用所引起的挤压应力 ,或者由于造山带的隆起所引起的盆山间的重力梯度为含矿流体的大规模侧向流动提供了动力 ,促进了成矿作用的发生。 3)矿床的含矿岩系大多含有蒸发岩。蒸发岩的存在为成矿流体的形成提供了矿化剂 ,或者为矿质的沉淀提供了硫。与美国中部地区的MVT矿床相比 ,我国西南地区MVT矿床的形成温度相对较高、矿床的分布严格受断裂控制 ,矿体常呈垂向延伸很大的桶柱状产出 ,矿床的蚀变规模较小。这些差别反映出这两个地区矿床形成时成矿流体的通道和沉淀机制的不同。

特提斯域的密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床

特提斯域是全球最重要的密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床富集区,矿床广泛地分布在陆-陆碰撞造山带两侧的陆块上,就位于碰撞形成的褶皱-逆冲带和前陆带内,成矿通常发生在碰撞挤压作用晚期或之后、区域处于走滑或伸展的阶段。矿床、矿体的就位与张性断裂密切相关,主要控矿因素有蒸发盐底辟构造、碳酸盐岩溶蚀垮塌构造、蒸发盐溶蚀垮塌构造、高孔隙度白云岩、含重晶石地层等。油气流体在许多矿床和矿集区出现,其主要通过与硫酸盐发生反应为铅锌成矿提供还原硫。陆-陆碰撞的大地构造环境、大量的蒸发盐、丰富的油气流体是特提斯域富集MVT矿床的重要原因,域内寻找MVT矿床的潜力巨大。

川滇地区密西西比河谷型铅锌矿床成矿地质背景及成因探讨

川滇地区密西西比河谷型铅锌矿床具有明显的层控性和岩控性 ,大多数矿床都赋存于灯影组白云岩中。矿床的形成温度比较低 ,主成矿阶段的温度为 140～ 2 0 0℃ ,而且各矿床的形成温度十分接近。矿床发育大规模的白云石化。本区的地质演化经历了双层基底、连续盖层 ,以及前陆盆地 -造山带耦合几个主要演化阶段。这些阶段分别为矿床的形成提供了物质基础、流动通道以及流体驱动力 ,从而在燕山期 -喜山期由于成矿流体的大规模流动 ,形成了川滇地区大面积分布的密西西比河谷型铅锌矿床。

西昆仑地区卡兰古密西西比河谷型铅锌矿床成矿地质特征和成矿作用探讨

密西西比河谷型 (MVT)铅锌矿是西昆仑地区重要的铅锌矿床类型之一。在详实的野外考察和系统的采样分析基础上 ,通过对卡兰古典型的密西西比河谷型铅锌矿床有关样品的室内测试、岩矿鉴定等研究资料分析 ,认为其成矿物质主要来源于古老基底以及早古生代奥陶系 ;在成矿作用过程中 ,喜马拉雅期逆冲推覆褶皱作用所引发的大规模热卤水运移、循环 (特别是油田卤水与深层流体的混合 ) ,导致了矿质的进一步富集、沉淀。

华南密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床特征对比研究

密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床是全球最重要的铅锌矿床类型之一。该类矿床提供了世界上约27%的铅锌资源(Leach et al.,2005)。国内外学者对于华南MVT铅锌矿床的认识经历了较反复的历史,代表性的观点主要有中低温岩浆热液成因(郭文魁等,1960)、同生沉积或沉积-改造矿床(涂光炽,1984;

西昆仑地区密西西比河谷型矿床的流体包裹体特征研究

西昆仑地区的成矿主要集中在奥依塔格—库尔良裂陷盆地的泥盆—石炭系沉积建造之内,野外考察和样品测试结果显示:该区铅锌矿化是由于各期构造运动期间(如海西运动、燕山运动以及喜马拉雅运动)热卤水的运移而形成,特别是喜马拉雅期大规模的逆冲推覆和褶皱作用的发生,导致了油田卤水和深层流体的混合,从而使得成矿物质不断沉淀而富集成矿。

湘西北密西西比河谷型铅锌矿床特征及成矿机制探讨

湘西北铅锌矿产于上扬子地块东南缘,鄂湘黔深大断裂北西侧。已形成龙山红岩溪、花垣渔塘寨、保靖敖溪、凤凰茶田等4个矿田或矿化区,与贵州松桃、铜仁、万山、凯里一带的铅锌矿、汞矿组成一大型汞铅锌矿带,具有重大资源潜力。矿床产于下寒武统—下奥陶统碳酸盐岩中,主要矿体呈层状似层状,受次级背斜控制,对比矿床特征与密西西比河谷型铅锌矿相似。经同位素等研究,成矿流体为高盐度热卤水,硫主要取自古海水硫酸盐,成矿物质主要来源于下寒武统牛蹄塘组以老的基底地层,可能有幔源物质参与。大型沉积盆地、碳酸盐台地边缘生物灰岩—白云岩系、巨型深大断裂是控制成矿的基本因素。

安徽铜陵荷花山铅锌银矿床与密西西比河谷型铅锌矿床特征对比研究

近年来经过安徽省地勘基金投资勘查,在铜陵矿集区发现一种新类型类似于密西西比河谷型(Mississippi Valley-type,MVT)型的荷花山铅锌银多金属大型矿床。通过对钻孔中赋矿岩石的深入研究和科研项目的平行推进,发现该矿床有许多与MVT型矿床类似和不同的特征。相似特征为:赋矿围岩特征相似,均为白云岩灰岩地层;矿床中均存在有机质;成矿流体均为盆地卤水。不同特征为:荷花山矿床成矿流体盐度相比MVT铅锌矿床较低;赋矿围岩下伏地层不同。通过从不同角度的对比,揭示了这种新类型矿床的成矿特征,对该新类型矿床的成矿特征有了进一步认识,即其为一个新类型的铅锌矿床,这一认识对在本区寻找相似类型矿床具有借鉴意义。

孢粉化石对三江成矿带厂硐密西西比河谷型铅锌矿床成矿年龄的限定

密西西比河谷型铅锌矿床是世界上最重要的铅锌储库之一,成因备受关注.然而,由于成矿温度低,矿床极少发育合适的放射性同位素定年矿物,矿床定年问题一直是困扰其研究的一个世界性难题.文章针对中国西部三江铅锌成矿带思茅盆地内厂硐铅锌矿床开展工作,通过容矿岩石中孢粉化石的定年间接限定了其成矿年龄,进而讨论了其成矿构造背景.厂硐矿床的铅锌矿化主要赋存在地下水成因古喀斯特溶洞的内沉积层中,闪锌矿和方铅矿以交代内沉积物中的方解石或充填其内孔洞的形式产出,矿化形成在内沉积层沉积之后.孢粉化石研究表明,厂硐矿床内沉积物中发育以栗属、栎属、山核桃属为主的被子植物花粉和以水龙骨科、凤尾蕨属、蹄盖蕨科为主的蕨类孢子的孢粉组合.对比区域古气候与古植被特征,判定厂硐矿床内沉积物及古溶洞最可能的形成时代为早-中渐新世,由此判定铅锌矿化应晚于早渐新世(~34Ma),即晚于古溶洞内沉积物开始沉积的时间.对文章研究结果和区域地质构造资料的综合分析表明,厂硐矿床是一个发育在三江褶皱逆冲推覆系统中的、由古喀斯特溶洞控矿的密西西比河谷型铅锌矿床,其控矿溶洞是由区域逆冲推覆作用将深埋的二叠纪灰岩地层抬升到近地表接受地下水溶蚀而形成的.厂硐铅锌矿床和三江铅锌成矿带东、北段广泛发育的密西西比河谷型铅锌成矿作用成矿时间一致,成矿特征相似,因此,三江铅锌成矿带可向南延伸500km进入思茅盆地内.本次工作为年轻构造背景下发育的、赋存于地下水成因古喀斯特溶洞内沉积物或碎屑岩中的密西西比河谷型铅锌矿床定年提供了一种新途径.

新疆火烧云超大型非硫化物铅锌矿床:发生表生氧化的密西西比河谷型矿床

火烧云矿床是我国新发现具有超大型规模的非硫化物铅锌矿床,成因倍受关注.矿床主要由菱锌矿和白铅矿组成,形成块状及少量纹层状和角砾状矿石,构成了层状矿体.赋矿围岩为中侏罗统含沉积石膏的台地相碳酸盐岩,为密西西比河谷型矿床的典型赋矿围岩,而非喷流沉积型矿床的赋矿围岩.矿石中普遍出现被白铅矿交代的方铅矿残留,表明原生矿化为硫化物.方铅矿δ34SV-CDT值为-34‰^-18‰,显示还原硫的来源与细菌还原作用作用有关,这在MVT矿床中较为常见,而在与岩浆作用有关的铅锌矿床中少见.同时,矿床也不具有与岩浆有关的热液矿化和蚀变特征,故矿床的原生硫化物矿化应为MVT型.通过菱锌矿和白铅矿的O同位素组成,计算出形成这两种矿物的流体具有低温、低δ18O值的大气降水的特征,结合白铅矿交代方铅矿的这一现象,表明目前观察到的由菱锌矿和白铅矿构成铅锌矿体系是在表生作用下直接交代原生硫化物矿体形成.

扬子地台西缘大渡河谷超大型层状铅锌矿床地质地球化学特征及成因

20世纪90年代以来,四川地矿局207地质队及地方采矿业在扬子地台西缘大渡河谷沿岸,相继发现了黑区—雪区、红花、白熊沟、核桃坪、养善坪—中溪坪—宝水溪—双凤沟等层状铅锌矿床及矿点。其中,黑区—雪区矿床的矿体地表露头长达6000m,估算的铅锌资源量达370万吨,达到超大型矿床的规模。不同的矿床、矿点的分布构成了长度大于50km的铅锌矿化带,预测铅锌资源量有望达1000万吨以上。各矿床、矿点产于上震旦统—下寒武统灯影组顶部麦地坪段含磷硅质白云岩的相同层位,矿化与硅质岩及角砾状白云岩层关系密切。矿床中发育层状、纹层状、条带状、同沉积角砾状、层间揉皱等构造,沉积特征明显。矿床的地质、地球化学特征显著区别于区域上以往发现的产于地台盖层碳酸盐岩中具有明显后生成因特点的密西西比河谷型(MVT型)铅锌矿床,也有别于产于中元古界褶皱基底中的火山沉积块状硫化物型(VMS型)铅锌矿床。笔者的研究表明,与铅锌矿密切共生的硅质岩为典型的海底热水沉积产物,铅锌矿床属于海底喷流-沉积成因(SEDEX型);成矿作用受晚震旦世—早寒武世北东东向延伸的汉源—峨眉凹陷及同生断裂带的控制。该类层状铅锌矿床可能是扬子地台西缘铅锌矿聚区中最具找矿潜力的矿床类型。

关于滇东北MVT型铅锌矿成矿时代的讨论

滇东北地区是我国重要的铅锌矿产品生产基地,区内发育多个大型密西西比河谷型(Mississippi valley-type,MVT型)铅锌矿床,个别矿床(会泽)达到超大型。前人对该区域的铅锌矿床开展了大量的年代学研究工作,获得了一大批成矿年龄,本文在通过对各类同位素测年方法在该类型矿床中使用存在的弊端进行分析后,基于滇东北地区的地质构造事件,即滇东北地区从晚震旦—早白垩世沉积的地层之间均为整合或平行不整合接触,由此推断该地区发生大规模冲断—褶皱事件的时间应该在晚白垩世—古近纪,而区域性的冲断—褶皱带控制着滇东北MVT型铅锌矿床的产出,因此认为滇东北MVT型铅锌矿床的成矿时代为晚白垩世—古近纪。

纳米比亚西北部构造特征及矿床类型

纳米比亚西北部经济条件极其落后，地质勘查与研究程度比较低，近几十年来一直没有新的找矿突破，但是其所处大地构造位置及成矿地质条件都比较有利，具有广阔的矿产勘探前景。本文在此基础上分析了纳米比亚西北部构造特征，列举了几个重要的矿床类型，包括沉积变质型铁矿、密西西比河谷型铅锌矿、火山热液型多金属矿、喷流沉积型铅锌铜钡矿等，并且对未来有望突破的潜在矿床类型做了简单介绍，包括砂页岩型铜矿、块状硫化物多金属矿、剪切带型金矿和斑岩型铜矿等。

浅析广东省凡口铅锌矿矿床模型

广东省凡口铅锌矿床的成因目前有海底热泉喷溢成矿成因、同构造热液充填胶交代矿床成因、沉积—改造成因等。本文初步探讨了凡口矿床的两个矿床模型:即密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床模型、与燕山期岩浆岩活动有关的热液型矿床模型。

广东凡口MVT铅锌矿床成矿年代——来自辉绿岩锆石SHRIMP定年证据

广东凡口铅锌矿床是我国超大型铅锌矿床之一,已探明铅锌金属含量已达千万吨。矿床赋存于华南泥盆系海进序列中上部的白云质碳酸盐岩中,矿体呈不规则状受断裂构造控制,具有密西西比河谷型(MVT)矿床特点。矿区发育辉绿岩脉,多呈NWW向,部分呈NNW向,靠近矿体的辉绿岩全部粘土化和碳酸盐化。辉绿岩穿切硫铁铅锌矿,同时辉绿岩中也含有浸染状铅锌矿细脉,显示辉绿岩形成于成矿作用的晚期,成矿作用持续时间长,辉绿岩就位时间短,就位后成矿作用仍在继续,因此,辉绿岩就位年龄可基本代表成矿作用年代。辉绿岩中锆石SHRIMP年龄主要集中于2213～957Ma、341～216Ma、138～127Ma、122～90Ma4个区间,前二组代表捕获围岩的锆石。通过凡口矿床地质特点、区域地质演化以及与区域内铀矿、辉绿岩年龄数据的比较,122～90Ma组代表了凡口辉绿岩的侵位时代,相当于早白垩世晚期,显示铅锌矿化形成于华南板内拉张构造环境,与该时期发育大规模红层盆地相对应。由此建立区域(凡口式)铅锌矿化模型:白垩纪始,随着五夷山的隆起,阻断了太平洋暖湿气流的西进,华南地区开始了红层盆地发育阶段,铅锌矿主要分布于这些红层盆地周边地区;来自红层盆地的盆地卤水与来自生烃层的富硫的还原性卤水混合,形成铅锌矿床。

华南地区泥盆系MVT铅锌矿床S、Pb同位素特征

华南泥盆系密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床,受控于泥盆系海进序列的台地碳酸盐岩,大体可分为以凡口为代表的中低温热液型和以泗顶、北山为代表的低温热液型。在矿床学研究基础上,对研究区内不同类型的铅锌矿、硫铁矿开展系统的硫、铅同位素分析,收集和测定493件S和64件Pb同位素数据,总结硫、铅的来源和硫同位素分馏机制,并初步探讨了成矿机制。硫同位素研究显示,矿石硫有多种来源,主要来自于还原性卤水,部分来自氧化性卤水中ΣSO_4^(2-)的还原,少量硫来自于矿区含矿地层。不同矿床在成矿作用过程中硫同位素的分馏机制不同。在以凡口为代表的中低温热液矿床中,矿石δ^(34)S值高且相对集中,以热力学分馏为主,生物分馏作用较微弱;在以泗顶、北山为代表的低温热液矿床中,矿石δ^(34)S值低且分散,以生物分馏作用为主,仅部分中粗粒铅锌矿石以热力学分馏为主。成矿作用过程中硫同位素分馏远未达到平衡状态。不同矿床的矿石铅同位素组成呈线性分布,反映出不同来源铅的混合。古老铅来自遭剥蚀的古陆,年轻铅代表泥盆系沉积物的普通铅。二者的比例与岩石中陆源物质(Pb)的含量相对应。成矿时的铅直接来自于氧化性卤水,间接来自于卤水对流经的泥盆系含矿层(尤其是底部碎屑岩)的淋滤,更间接地来自古陆剥蚀区以及海相沉积物。金属物质的迅速沉淀成矿作用与两类流体的混合有关,氧化性卤水来自蒸发盐红层盆地,沿泥盆系底部紫色砂岩经区域性迁移,其中富含大量金属成矿元素,并含有少量呈ΣSO_4^(2-)的硫;而还原性流体中富含ΣH2S的硫。流体的混合作用局限于矿区范围内,并不存在区域性的简单大规模流体混合过程。

新疆乌拉根铅锌矿床地质特征与成因

新疆超大型远景规模的乌拉根铅锌矿床的发现是近年来我国有色金属矿地质勘查的重大进展之一。矿床位于塔西南凹陷北部,围岩为下白垩统克孜勒苏群厚层砂砾岩,上部盖层为古新世阿尔塔什组膏盐层,属砂岩容矿的铅锌矿床。矿体呈似层状分布于砂砾岩层的顶部,矿化带长度>3km,厚度10～50m,最大厚度>100m。矿体为灰白色砂砾岩的一部分,是紫色砂砾岩褪色蚀变矿化的结果。褪色蚀变带分布于克孜勒苏群顶部,东西长度超过140km,厚100～300m。矿体顶板直接围岩为角砾岩,是由膏盐层溶解坍塌形成的。矿石主要类型为砂砾岩型,砂砾成分与围岩砂砾岩一致,硫化物呈浸染状分布于胶结物中,少量块状矿呈脉状分布于走向断层中。主要硫化矿物为闪锌矿、方铅矿,含少量白铁矿,微量的黄铁矿、黄铜矿等;脉石矿物含量少,主要是方解石、白云石、少量绢云母、伊利石等。闪锌矿淡黄褐色,粒度细小,几乎全部呈胶状或环带状;方铅矿主要也呈微细粒状,少量颗粒见有环带,块状方铅矿矿石中方铅矿呈粗晶状。铅锌矿化与油气活动关系密切,矿石中广泛含有机质液泡。成矿作用与区域盆地卤水作用有关,形成于渐新世—中新世喜马拉雅运动早期,古地中海向西退却与塔里木盆地分隔时期。卤水中的金属物质与自膏盐层溶解并经生物还原提供的低价态硫的混合导致硫化物的沉淀。乌拉根铅锌矿床属于与盆地卤水作用有关的低温热液矿床。

甘肃代家庄铅锌矿的地质特征与找矿意义

位于甘肃宕昌县的代家庄矿床曾被认为是西成矿田铅锌找矿的重大进展,矿床产于秦岭西成盆地西北端泥盆系浅海相的富含生物化石的细碎屑岩—灰岩中。矿体不规则受NW向断裂的控制,呈角砾状分布于下部碎屑岩与上部厚层灰岩界面附近灰岩一侧。矿石的矿物共生组合为闪锌矿+方铅矿+少量黄铁矿+少量白铁矿+方解石,不含石英。硫化物发育大量的胶状、球粒状、草霉状微晶结构,部分显现出微生物化石结构特点。对代家庄与西成主要类型铅锌矿床地质地球化学特征的对比发现,二者在容矿围岩沉积环境、矿石形态、结构构造以及同位素地球化学等多方面存在明显的差异,代家庄矿床成因属于碳酸盐岩容矿的低温热液矿床,不同于西成矿田的主要SEDEX类型。主要控矿因素为灰岩—碎屑界面附近、NW向断裂等。

中东欧地区地质矿产特征及找矿潜力

中东欧地区地处欧洲大陆的东部,与欧洲大陆一起经历了长期的地质演化过程。该区从北向南依次跨越了东欧地台西南端、加里东褶皱带和海西褶皱带东部及阿尔卑斯褶皱带大部,总体上显示了由北向南逐渐变年轻的地质演化历史。该区金属矿产资源较为丰富,但分布不均匀。主要金属矿产有Cu、Pb、Zn、Au、Ag等,集中产在北部波兰和南部保加利亚、罗马尼亚;矿床类型主要是斑岩型、浅成低温热液型、密西西比河谷型(MVT)、含铜页岩型等。该区可划分出4个成矿带,分别为内喀尔巴阡山—阿尔卑斯斑岩型和浅成低温热液型Cu-Pb-Zn-Au-Ag成矿带、塞尔维亚—马其顿—希腊罗多彼斑岩型Cu-Au和热液脉型Pb-Zn成矿带、ABTS(Apuseni-Banat-Timok-Srednogorie)斑岩型和浅成低温热液型Cu-Au成矿带、波兰南部MVT型和含铜页岩型Pb-Zn-Cu成矿带。前3个成矿带位于阿尔卑斯—巴尔干—喀尔巴阡山脉—蒂娜地区,属于特提斯成矿域地中海成矿省的一部分,与俯冲、碰撞造山有关;而第4个成矿带属于劳亚成矿域欧洲成矿省的一部分,与盆地伸展有关。在各成矿带内又可划分出若干个矿集区。中东欧地区金属矿床主要产于其南部阿尔卑斯造山带,具有寻找大型斑岩型铜矿床及相关伴生矿产的较大潜力。