湘西-黔东地区铅锌矿床找矿模型与定量预测

湘西-黔东地区位于扬子陆块东南缘,已发现铅锌矿床(点)200余处,是中国重要铅锌资源战略接续区之一。对该地区铅锌矿床控矿因素与找矿标志的研究结果表明:铅锌矿床受地层、岩相、构造三者的综合控制,即特定的地层岩性组合、台地边缘中缓坡相、区域性断裂和背斜及次生或派生裂隙构造为主要控矿因素;含菱锌矿或褐铁矿的氧化露头,方解石化、黄铁矿化、重晶石化或沥青化等围岩蚀变,Pb、Zn、Cd、CaO、Hg单元素化探异常及Pb-Zn-Cd元素组合化探异常为该地区铅锌矿床的主要找矿标志。综合控矿因素与找矿标志研究结果,构建了研究区铅锌矿床的地质-地球化学找矿模型,并以此模型为基础,在GIS平台上利用特征分析法进行了综合信息矿产定量预测。根据研究区铅锌矿床预测单元联系度等值线图,圈定出A级找矿远景区2个和B级找矿远景区2个,提出松桃、镇远-铜仁、都匀-凯里地区应作为后续铅锌找矿勘查工作重点区。

湘西-黔东地区寒武系都匀阶清虚洞期岩相古地理与铅锌成矿关系研究

依据地层记录中的两种相变面和两种穿时性,结合上扬子地区寒武系十余条代表性剖面的沉积特征及其横向展布规律,应用等时面优势相成图方法编制了寒武系都匀阶清虚洞期岩相古地理图。区内古地理格局具有西高东低、北浅南深(水深)的特点,沉积自北西向南东超覆,层位逐渐抬高穿时;岩性、厚度、颜色和沉积相类型上的差异是统一沉积背景下沉积物相变、穿时的结果。清虚洞组由灰岩段和白云岩段组成,以发育缓坡型碳酸盐台地为特征,纵向上构成总体向上变浅的沉积相序列,同时反映了缓坡型碳酸盐台地的生长发育过程;横向上从北西至南东发育从混积潮坪相、浅缓坡相、中缓坡相、深缓坡相和陆棚-盆地等沉积。岩相古地理对层控铅锌矿具有明显的控制作用,主要分布于中缓坡相藻灰岩微晶丘中,浊积岩、微晶丘、砾(粒)屑灰岩构成一完整的铅锌控矿序列。

湘西-黔东地区早寒武世沉积序列及铅锌成矿制约

湘西-黔东地区下寒武统发育完整,是一套从黑色岩系到碳酸盐岩的沉积序列,代表早寒武世复杂的古地理变迁。纵向上,下寒武统组成一个二级层序,可以进一步划分为5个三级层序,构成总体向上变浅的沉积相序列,同时反映了缓坡型碳酸盐岩台地的生长发育过程,铅锌矿赋存于第四层序高水位体系域中;空间上从北西至南东发育从局限台地、浅滩和微生物(藻)丘相、陆棚相等沉积。岩相古地理对层控铅锌矿具有明显的控制作用,主要分布于台地边缘藻丘和浅滩相与局限台地潮下过渡部位。研究表明牛蹄塘组黑色碳质页岩是铅锌矿源层,清虚洞组灰岩是主要容矿层,其中浊积岩、藻丘体、砾(粒)屑灰岩构成一个完整的铅锌控矿序列。

湘西-黔东地区碳酸盐岩容矿铅锌矿床成矿模式

湘西-黔东地区位于扬子陆块东南缘,在该地区碳酸盐岩地层中,目前已发现大、中、小型铅锌矿床及矿点200余处.为了解湘西-黔东地区铅锌矿床成矿作用过程,系统总结了区内主要铅锌矿床地质与地球化学特征,并对成矿机制进行探讨,建立成矿模式.区内铅锌矿床主要赋存于下寒武统碳酸盐岩中,分布明显受断裂及褶皱构造控制,矿体主要为层状、似层状或透镜状,矿物组成主要为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、方解石及少量萤石、重晶石和沥青,并伴随着广泛的以方解石化为主的热液蚀变.闪锌矿与方解石中的流体包裹体均一温度集中在120~200℃之间,盐度集中在8%~20%(NaCl_(eqv))之间;成矿期方解石的δ^(13)C_(PDB)值范围为-4.89‰~1.50‰,δ^(18)O_(SMOW)值范围为13.37‰~25.09‰,略低于碳酸盐围岩;矿石硫化物δ^(34)S值变化范围为22.3‰~36.1‰,以富含重硫为主;矿石硫化物铅同位素组成较为均一,变化范围较小,^(206)Pb/^(204)Pb在17.952~18.678之间,^(207)Pb/^(204)Pb在15.635~15.832之间,208Pb/204Pb在38.015~39.255之间.对地质和地球化学资料的综合分析表明,湘西-黔东地区铅锌矿床成矿流体为低温、中高盐度热卤水,主要来源于建造水和大气降水,成矿流体中的碳主要来源于碳酸盐围岩的溶解作用,硫来源于碳酸盐岩地层中硫酸盐热化学还原作用(TSR),铅锌主要来源于下伏地层,成矿时代为晚志留世-早泥盆世,属于比较典型的密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床.综合以上分析建立了该地区铅锌矿床有机质参与下的多源流体混合成矿模式.

湘西—黔东地区寒武系清虚洞组地层特征与铅锌成矿关系

湘西—黔东地区寒武系发育完整,是一套从黑色岩系到碳酸盐岩的沉积序列。下寒武统清虚洞组由灰岩段和白云岩段组成,纵向上构成总体向上海水变浅的沉积相序列,同时反映了缓坡型碳酸盐岩台地的发育过程。该组空间上从北西至南东可识别出潮坪相、局限台地相粉细晶云岩、台地边缘浅滩相粉细晶灰岩和台地边缘(滩)丘相微晶灰岩、浅-深缓坡相、陆棚相泥灰岩、台地前缘盆地等沉积。研究表明,地层岩性、岩相古地理对铅锌矿具有明显的控制作用,微晶丘是主要容矿层,与微生物和海底热水关系密切。铅锌成矿明显与浊流沉积和风暴沉积等事件沉积相关,浊积岩、微晶丘、砾(粒)屑灰岩构成一完整的铅锌控矿序列。

黔东铅锌矿床方解石稀土元素组成与矿床成因

湘西—黔东是我国重要的铅锌成矿区,具有类似的成矿地质背景。但是,贵州境内铅锌矿化的规模远不如湘西,何种原因导致这种差异性成矿尚不清楚。本文开展黔东卜口场、嗅脑和克麻铅锌矿床成矿期热液方解石稀土元素(REE)研究,并与区带上(花垣、牛角塘)和国内典型超大型铅锌矿床(会泽、金顶)进行对比,为认识成矿物质来源提供制约。卜口场、嗅脑和克麻矿床方解石具有一致的REESN配分模式,其ΣREE含量低(1.6×10-6~22.5×10-6),轻、重稀土分异不明显,有弱负Ce异常(δCeSN=0.62~0.81)和正Gd和Y异常(δGdSN=0.78~1.23;δYSN=0.99~1.78),指示成矿流体中的REE主要来源于赋矿围岩寒武系第二统清虚洞组碳酸盐岩。花垣和牛角塘矿床方解石ΣREE含量较高(平均为28×10-6和24×10-6),暗示富REE流体加入或者成矿流体与REE含量高的基底岩石发生过水岩反应。金顶和会泽矿床方解石ΣREE最高(平均为78×10-6和73×10-6),具有正Eu异常(δEuSN平均值为1.11和1.55),指示成矿流体在地壳深部或基底经历过高温水岩作用。综合分析认为,黔东铅锌矿床成矿流体主要来自赋矿的碳酸盐岩地层,而花垣、牛角塘、会泽和金顶铅锌矿床的成矿流体具有多源性或与富REE的基底岩石发生过强烈水岩反应,这可能是超大型-大型铅锌矿床形成的重要诱因。