伊朗扎格罗斯碰撞造山带马拉耶尔-伊斯法罕碳酸盐岩容矿铅锌成矿带——矿床基本特征与成因类型

伊朗马拉耶尔-伊斯法罕碳酸盐岩容矿铅锌成矿带,地处扎格罗斯碰撞造山带内陆的萨南达杰-锡尔詹中生代岩浆变质带构造转换区,带内发育丰富的碳酸盐岩容矿铅锌矿床,是伊朗境内重要的铅锌产出基地。综合分析表明,该带内的铅锌矿床形成于新生代古近纪早期,发育在阿拉伯板块-欧亚大陆板块碰撞造山阶段,其形成和区域上逆冲-走滑断层、走滑拉分盆地等压扭性构造密切相关。成矿带各矿区矿体多发育在区域逆冲断层上下盘,赋存于下白垩统碳酸盐岩内,受与逆断层相关的次级断层、岩性分界面等要素控制,总体以层控形式产出。矿种组合以Zn-Pb为主,少量矿区出现Cu。硫化物主体为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿,出现少量黄铜矿和黝铜矿,非硫化物以石英、白云石、方解石、重晶石为主。矿化以脉体充填或热液矿物交代充填为主要形式,脉状、浸染状、块状为主要矿石构造,强硅化和白云石化为主要蚀变特征。热液矿物仅发育两相盐水包裹体,成矿流体温度介于90~257℃,盐度介于0%~24%NaCl eq.,总体反映了中低温高盐度盆地卤水来源和另一种具中低温中低盐度特征的流体来源。不同矿区硫同位素组合差异较大,其中IranKuh矿区硫化物硫同位素为负值,介于-10‰^-3‰,重晶石硫同位素为正值,介于14‰~19‰,Emarat矿区硫化物硫同位素为正值,介于2‰~15‰,总体反映了生物还原或有机质热还原赋矿碳酸盐岩地层封存水中溶解的早白垩世海相硫酸盐为主要还原硫来源。方铅矿铅同位素组成在带内各矿区差别不大(206Pb/204Pb介于18.389~18.471,207Pb/204Pb介于15.628~15.659,208Pb/204Pb介于38.470~38.650),推测成矿金属物质来自区域整套的上地壳地层。该矿带碳酸盐岩容矿铅锌矿床为一套与岩浆作用无关的后生铅锌矿床,以世界上的矿床类型划分可在大范畴上归入MVT铅锌矿床,但是,这些矿床形成于大陆碰撞造山带内部,受控于区域压扭性构造,矿物组合中富石英的存在,这些特点并不能被已建立的MVT铅锌成矿模式所涵盖,彰显出了其独特的成矿特征,故暂视为一套类MVT铅锌矿床。这些矿床的成矿过程和其东邻的"三江"成矿带铅锌成矿发育相似,可初步归纳为:斜向碰撞、压扭性构造发育、盆地卤水下渗—流体汇聚,圈闭、有机质、细菌准备—硫酸盐被还原、还原硫形成,应力松弛—流体排泄,流体混合—金属沉淀,区域富岩浆岩地层准备、成矿流体温度快速下降—富硅矿物组合形成。

“三江”中段两类碳酸盐岩容矿铅锌矿化成因的相关性——来自稀土元素地球化学研究的启示

世界范围内的碳酸盐岩容矿铅锌矿带内常在区域上出现以方解石等碳酸盐矿物为主要脉石矿物的富碳酸盐型铅锌矿化和以碳酸盐＋萤石为主要脉石矿物的富氟型铅锌矿化这两种矿化形式,但不同元素组合的出现在成因上是否有相关性并不明确。青藏高原＂三江＂成矿带中段玉树地区同一矿集区内近同时发育了东莫扎抓富碳酸盐型和莫海拉亨富氟型铅锌矿床,二者均为碳酸盐岩赋矿,以逆断层为主要控矿构造,具有层控的矿体产状特征,矿石矿物均为方铅矿＋闪锌矿,但是,东莫扎抓矿床以方解石＋白云石等碳酸盐矿物为主要脉石矿物,莫海拉亨则以方解石＋萤石为主要脉石矿物。研究表明,两个矿区含钙矿物的稀土元素地球化学特征存有差异。东莫扎抓矿区方解石的稀土元素具有轻重稀土元素分馏相对明显、轻稀土元素富集、Eu负异常明显的特征,在球粒陨石标准化配分模式图上呈现右倾或轻微右倾的＂V＂字形曲线。莫海拉亨矿区方解石及萤石轻重稀土元素分馏不明显,有明显的Eu负异常,球粒陨石标准化配分模式图上呈现轻微的＂M＂型曲线。稀土元素总量上,东莫扎抓（0.46×10-6~10.79×10-6）较莫海拉亨矿床（0.25×10-6~5.88×10-6）高。稀土元素地球化学特征揭示,两个矿床的含钙矿物都沉淀自与岩浆作用无关的热液流体,伴随硫化物沉淀,流体盐度降低,还原性变弱。莫海拉亨矿床除具有一套和东莫扎抓矿床来源一致的流体外,还具有另一套来自深部变质基底的富氟流体,这套流体控制了富氟型碳酸盐岩容矿铅锌矿床的沉淀位置,使其在区域上更靠近逆冲体系主逆冲带,且多在区域上最底层的碳酸盐岩地层中发育。这一认识解释了世界上多个碳酸盐岩容矿铅锌成矿带内同一空间、时间范围内两套不同类型铅锌矿床型式共同出现的原因。

川滇黔相邻区碳酸盐岩容矿铅锌矿成矿特征

本文对川滇黔相邻区碳酸盐岩容矿铅锌矿成矿特征进行系统总结,并对区域成矿过程进行讨论。该区碳酸盐岩容矿铅锌矿发育3种矿床类型,主要分布在泸定-荥经-汉源、雷波-金阳-巧家-会东、赫章-威宁-水城和会泽-彝良4个矿集区,震旦系和古生代地层为主要容矿层。铅锌矿形成于3个成矿期和3类构造环境:以黑区-雪区铅锌矿床为代表的喷流沉积型(SEDEX型),形成于早寒武世海底地震同生断裂环境;以会泽矿床为代表的与侵入作用有关的碳酸盐岩容矿铅锌银矿床类型(IRCH Pb-Zn-Ag型),形成于晚三叠世前陆早期局部引张环境;以大梁子和天桥矿床为代表的密西西比河谷型(MVT型),形成于前陆晚期冲断挤压环境。与世界其它地方不同,川滇黔相邻区MVT铅锌成矿作用主要发生于早侏罗世。

雪峰山西麓震旦系碳酸盐岩容矿型铅锌矿床控矿因素探讨

雪峰山隆起区西侧震旦系发育有多个碳酸盐岩容矿型铅锌矿。为厘清该区震旦系铅锌矿的控矿因素,对该区震旦系内湖南董家河、贵州云洞及广西老堡等典型矿床的地质特征及控矿特征进行了总结,综合分析认为褶皱构造主导了本区震旦系碳酸盐岩容矿型铅锌矿的就位成矿,是该区铅锌成矿的重要控矿因素之一。

碳酸盐岩型铅锌矿床成矿流体中铅锌元素运移与沉淀机制研究综述

成矿流体中金属元素的运移、沉淀机制历来是矿床学研究的重要问题之一。本文总结了近半个世纪以来碳酸盐岩型铅锌矿床成矿流体中铅锌运移与沉淀机制的研究成果。概括来说,针对MVT型铅锌矿床前人提出了3种运移沉淀模式和4种流体运移驱动模式,这些模式各有特色,适用于不同的矿床;铅锌溶解度的实验研究为运移沉淀机制研究提供了大量的基础数据,热力学相图和计算机模拟为铅锌迁移、沉淀的物理化学条件提供了半定量数据。对于元素迁移形式,在大型—超大型的碳酸盐岩容矿的铅锌矿床中,铅锌于酸性流体中主要以能携带大量金属的氯络合物形式运移,而其沉淀机制研究,除冷却与温度有关外,稀释、沸腾、水岩反应、氧化还原作用均可产生沉淀,均是因为这些作用能使流体的pH升高,上述机制综合作用的混合是大型—超大型碳酸盐岩容矿的铅锌矿床形成的最有可能机制,其本质是pH升高使H_2S分子更易离解成HS^-使沉淀反应得以进行。

云南西邑MVT型铅锌矿床地质特征与硫化物电子探针分析

云南保山西邑铅锌矿位于保山地块中北部,是实现隐伏铅锌矿找矿重大突破的典型矿床。矿体赋存于下石炭统香山组灰岩地层中,受NE向断裂及次级断裂构造控制,矿体与围岩界线清晰且受到一定地层层位控制;矿体形态变化较大,主要呈脉状、网脉状、透镜状、层状;金属矿物组合为闪锌矿、方铅矿±黄铁矿±毒砂。矿体主要为产于似层状含炭质褪色灰岩中的似层状铅锌矿体,以V3号矿体为代表,其Zn/Pb值平均为1.6,含较多的方铅矿,成矿温度相对较低;次为穿切岩层的破碎带型铅锌矿体,其Zn/Pb值平均为24.9,以铁闪锌矿为主,方铅矿少见,成矿温度相对较高。电子探针分析(EMPA)测定结果显示,西邑铅锌矿区闪锌矿中的Zn平均值为60.0%,S平均为32.9%,含Fe平均达6.2%(大于6%),为铁闪锌矿,是中-低温下析出的产物;方铅矿的Pb/S平均为1.01,接近理论值;黄铁矿的Fe平均为46.0%,S平均值为52.8%,S/Fe值为2.0,Co/Ni值平均为1.1,表现出热液成因黄铁矿的特点。这些数据表明,云南保山西邑铅锌矿具有MVT型矿床的特征。

新疆塔里木西南缘塔木铅锌矿硫同位素特征与成因

塔木铅锌矿位于塔里木西南缘,为碳酸盐岩容矿型铅锌矿。矿床形成经历了沉积期、成岩期和后生期。沉积期以内碎屑角砾和纹层构造为标志。成岩期以成岩角砾、重结晶白云石为标志。后生期以崩塌角砾、后生角砾及管/脉构造为标志。成矿期介于成岩期和后生期并具有溶蚀-交代和充填两个阶段。细粒闪锌矿和方铅矿多为溶蚀-交代阶段产物。粗粒闪锌矿和方铅矿多为充填阶段产物。本次研究对来自14个标本的沉积期和成矿期51件闪锌矿、方铅矿、黄铁矿和黄铜矿样品进行了硫同位素测试。塔木铅锌矿硫化物硫同位素值具有较大的变化范围。沉积期形成的金属硫化物(δ34SCDT介于-17.6‰～-7.3‰)较成矿期金属硫化物(δ34SCDT介于-5.7‰～+10.2‰)多富集轻硫同位素。充填阶段形成的硫化物(δ34SCDT介于+5.1‰～+10.2‰)较溶蚀-交代阶段硫化物(δ34SCDT介于-5.7‰～+9.2‰)富重硫,并且硫同位素达到平衡。结合地质背景、矿物生成顺序、矿石结构、流体包裹研究资料和硫同位素特征可以得出热化学硫酸盐还原作用(TSR)是成矿期HS-形成的主要机制,含硫有机质热裂解硫也是成矿期硫源之一,溶蚀-交代阶段硫储库效应和硫化物溶度积(Ksp)制约硫同位素值的变化。通过本次研究厘定了塔木铅锌矿矿化形成机制、硫酸盐还原特征和硫的来源,并进一步指出其硫同位素特征支持矿床流体混合成因模型。