安徽金寨汞洞冲、银水寺铅锌矿床稳定同位素研究

文章研究了北淮阳构造带金寨汞洞冲、银水寺2个铅锌矿床H、O、S、Pb同位素特征,结果显示汞洞冲、银水寺铅锌矿的成矿流体特征和成矿物质来源虽然有相似,但是也有不同。H、O同位素特征显示2个矿床的成矿热液中水均以岩浆水为主,其次是大气降水,其中银水寺铅锌矿的成矿热液中有更多大气降水的成分;S同位素特征显示2个矿床成矿热液中的硫主要来自于幔源岩浆,在成矿过程中没有围岩硫或者仅有少量围岩硫的加入;Pb同位素特征显示2个矿床的矿石铅都来源于地幔、下地壳或它们的混合源,但却不是相同的来源。

金寨县银水寺铅锌矿床“三位一体”找矿预测地质模型的构建

"三位一体"找矿预测地质模型是叶天竺在实施《全国危机矿山接替资源找矿规划》基础上提出的勘查区找矿预测理论与方法。本文根据这一预测理论与方法,在对安徽省金寨县银水寺层控矽卡岩型铅锌矿床地质特征总结基础上,对该矿床成矿作用与成矿地质体、成矿构造与成矿结构面及成矿地质作用特征标志进行系统总结,初步建立了银水寺铅锌矿床"三位一体"找矿预测地质模型,以期抛砖引玉,对该地区今后开展深部找矿有所启迪和帮助。

CSAMT法在金寨银水寺地区找矿中的应用

2012年在金寨银水寺地区开展了多金属矿调查评价,为了更加详细的了解银水寺向斜构造、佛子岭岩群底部钙质岩层的分布特征及其推覆构造面的产状,2013年采用CSAMT法对异常区进行了测量,结果表明CSAMT法在了解推覆面和寻找断层中有很好的反映。

安徽金寨银水寺铅锌矿床流体包裹体和同位素地球化学特征

银水寺铅锌矿床位于大别造山带北缘,是该区最大的矽卡岩型矿床。矿体主要发育在中元古界庐镇关岩群仙人冲组大理岩与郑堂子组千枚岩之间的层间破碎带以及正长花岗斑岩与大理岩的接触带中。矿床先后经历了四个成矿阶段,矽卡岩阶段(Ⅰ)、石英.白钨矿阶段(Ⅱ)、石英.硫化物阶段(Ⅲ)、碳酸盐阶段(Ⅳ)。矽卡岩阶段(Ⅰ)主要发育绿帘石、阳起石、石英、绿泥石、磁铁矿及少量金属硫化物等;石英.白钨矿阶段(Ⅱ)主要发育石英、方解石、萤石及少量白钨矿和金属硫化物;石英.硫化物阶段(Ⅲ)广泛发育闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等金属硫化物及石英、方解石、萤石、绿泥石等;碳酸盐阶段(Ⅳ)主要发育方解石、石英及少量黄铁矿。矿床中发育三种类型流体包裹体,包括富CO2水溶液包裹体(AC类)、气液两相水溶液包裹体(L类)和含子晶多相包裹体(S型)。根据流体包裹体岩相学、显微测温、激光拉曼研究结果,矽卡岩阶段主要有富CO2包裹体和气液两相水溶液包裹体,均一温度为314~400℃、盐度变化范围较大(1.1%~19.3%NaCleqv);石英.白钨矿阶段发育气液两相水溶液包裹体、含子晶多相包裹体和富CO2包裹体,后两者均一温度相近(263~349℃)、盐度差异较大(32.8%~41%NaCleqv和0.8%~6.1%NaCleqv),表明流体发生了沸腾作用;石英.硫化物阶段主要发育气液两相水溶液包裹体,均一温度为230~332℃,盐度为0.2%~8.9%NaCleqv;碳酸盐阶段只发育气液两相水溶液包裹体,显示低温(162~245℃)、低盐度(0.2%~5.6%NaCleqv)的特征。矿床不同成矿阶段石英、绿帘石中流体包裹体中水H-O同位素研究结果表明,δ18Ofluid值从早到晚逐渐减小,其中矽卡岩阶段为–1.3‰~4.7‰、石英.硫化物阶段为–5.1‰~–3.1‰,表明银水寺矿床早期成矿流体主要为岩浆来源,并在成矿过程中不断有大气降水的加入。石英流体包裹体中CO2的C同位素测试结果表明,矽卡岩阶段δ13CV-PDB值为–9.2‰,石英.硫化物阶段为–25.8‰~–15.4‰,表明早期成矿流体中碳质主要来自岩浆,石英-硫化物阶段有大量有机碳加入,其可能与流体和富含有机质的地层反应有关。矿石中主要金属硫化物的δ34S值(1.7‰~4.4‰)显示了深源硫的特征。Pb同位素变化范围集中(206Pb/204Pb=16.55~16.705,207Pb/204Pb=15.369~15.459,208Pb/204Pb=37.463~37.767),显示壳幔混源的特点。随着成矿作用的进行,岩浆流体与碳酸盐围岩地层发生水岩交代反应形成矽卡岩,该过程造成了成矿矽卡岩阶段磁铁矿和少量闪锌矿的沉淀;断裂活动造成热液体系压力下降,流体发生沸腾,CO2、HF进入气相并逃逸促使矿床中钨的沉淀;同时大气降水沿裂隙灌入,混合作用导致流体的温度、盐度降低,Cl–浓度下降,造成矿床中铅锌的大面积沉淀。

大别造山带银水寺铅锌矿区正长花岗斑岩脉锆石U-Pb年代学、地球化学特征和地质意义

银水寺铅锌矿床位于大别造山带北缘,是大别山地区最大的矽卡岩型矿床.目前对矿区岩浆作用时限、岩石地球化学、岩石形成环境等方面的研究较为薄弱,在一定程度上制约了对该区铅锌成矿规律的认识.在详细野外地质调查的基础上,对矿区出露的正长花岗斑岩脉的岩石学、成岩年代学、岩石化学和同位素地球化学进行了系统研究.结果表明,银水寺矿区正长花岗斑岩脉锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为125.4±0.4 Ma,表明其形成时代为早白垩世.全岩地球化学分析显示,正长花岗斑岩脉表现为高硅(SiO2=71.43%~72.71%)、高钾(K2O=4.62%~4.88%)、富碱(7.47%~7.81%)、弱过铝质(A/CNK=1.03~1.06)、富Fe低Ca,贫Sr、Ba、Ti、P,轻稀土富集、重稀土亏损,具Eu负异常,Ce异常不明显,稀土配分图呈典型的右倾型,显示出A型花岗岩的特征.岩石具有富集的Sr-Nd-Hf同位素组成:全岩(87Sr/86Sr)i值为0.71021~0.71053,εNd(t)值在-20.0^-19.2之间;锆石εHf(t)值为-26.7^-23.8,位于地幔演化线之下;TDM2值变化于2663~2845 Ma之间,指示其起源于大别杂岩与扬子板块北缘的古老下地壳物质的混合.结合区域地质背景,认为矿区正长花岗斑岩脉形成于扬子克拉通与华北克拉通碰撞造山后的大规模伸展环境,软流圈地幔上涌作用于减薄的岩石圈,与西向俯冲的古太平洋板片俯冲角度改变造成的强烈弧后拉张有关.