江西冷水坑Ag-Pb-Zn矿田闪锌矿矿物化学特征及赋矿铁锰碳酸盐层成因背景制约

冷水坑Ag-Pb-Zn矿田发育2类矿体,即花岗斑岩体内大脉状、细脉浸染状矿体和火山旋回内层状矿体,引起众多学者重视。但与大脉状、细脉浸染状矿体有关的花岗斑岩与层状矿体的关系、层状矿体赋矿层铁锰碳酸岩层成因背景、2类矿体间金属硫化物的成分差异等问题尚未引起足够关注。本文选取冷水坑矿田内金属储量最大的下鲍矿床,对一条横穿花岗斑岩及层状矿体的剖面进行了重点考察研究,对其元素含量及比值的变化特征进行深入讨论,进而对2类矿体内闪锌矿矿物化学进行了对比研究。花岗斑岩及层状矿体野外接触关系清晰,未出现渐变特征。二者元素含量及比值差异明显,花岗斑岩具有更高的Al、Ba、Sr、K、Na含量,铁锰碳酸盐岩层则具更高Ag、Fe、Mn、Zn、Pb、Mg含量。铁锰碳酸盐岩层元素化学特征表明其沉积成因,并未经历规模较大的热液交代作用,形成背景为火山-沉积有关的陆相深湖盆。对大脉矿体及层状矿体内发育的闪锌矿进行了电子探针分析,闪锌矿总体w(S)32.05%~33.81%,平均33.02%;w(Zn)53.51%~63.79%,平均59.38%;w(Fe)变化范围较大(2.02%~12.42%),2种矿体间差异显著,层状矿体中闪锌矿w(Fe)含量2.02%~7.69%,平均4.17%,大脉状矿体闪锌矿w(Fe)8.02%~12.42%,平均9.49%。层状矿体赋存于铁锰碳酸岩层内,但矿体内闪锌矿Fe、Mn含量却低于大脉状矿体中的闪锌矿。综合分析认为,2种矿体的Fe、Mn、Pb、Zn元素在成矿相关岩浆体系内,可能经历了不同物理化学条件(流体成分、温度、压力、p H值等)的影响,造成成矿相关岩浆体系的差异。

江西冷水坑层控型矿床中碳酸盐岩夹层的特征及其对成矿作用的贡献

江西冷水坑层控型铅锌矿赋存于上侏罗统铁锰碳酸盐岩夹层中,其品位明显高于斑岩型矿床。根据井下观察及矿区资料发现,研究区碳酸盐岩夹层发生了强烈的碎裂岩化,而碳酸盐岩夹层上下的凝灰岩层或斑岩则基本没有发生碎裂岩化。根据相关资料,不同岩石具有不同的抗张抗剪强度,碳酸盐岩的抗张强度明显低于凝灰岩和斑岩的抗张强度,因此认为研究区高品位的层控型矿床主要赋存于碳酸盐岩夹层中,是因为在张性构造运动下,碳酸盐岩夹层先于其上下的凝灰岩或斑岩发生碎裂岩化,含矿热液更容易进入碎裂岩化的碳酸盐岩夹层中;而碳酸盐岩又具有高的可溶性,为含矿溶液的沉淀增加了更多的空间,因而进一步提高了层控型矿床的品位。