构造-流体-成矿耦合机制——以会泽超大型富锗铅锌矿床为例

以会泽超大型富锗铅锌矿床为例,在研究该矿床“三位一体”成矿规律的基础上,从不同尺度精细刻画了会泽铅锌矿床构造-流体-成矿耦合过程,完善了铅锌超常富集机制:(1)酸性成矿流体(pH<3.6)被陆内构造作用圈闭于川滇黔“三角区”内,并大量汇聚,强劲的构造动力驱使其远距离迁移并不断从途经地层中萃取成矿物质;(2)深部成矿流体沿断褶构造带“贯入”,经减压沸腾作用、气-液分离作用,进一步浓缩富集,水-岩相互作用下的铅锌水解和白云石化作用使成矿物质再次富集;(3)当盆地中循环的还原性流体进入容矿断裂时,氧化性成矿流体和还原性流体混合发生矿质沉淀,形成富锗铅锌矿床。从宏观和中观上看,会泽铅锌矿床形成于构造体制转换背景下,并由于构造空间类型、力学性质转变和构造活动的脉动性使成矿过程具有多阶段性;而且流体反过来影响和改变构造。缓冲溶液作用与络合物形成、减压沸腾及重晶石脉形成、多阶段主要成矿作用过程,都是微观层次上流体-岩石化学反应及成矿元素的输运-沉淀-富集等作用的具体表现,均为构造-流体耦合作用的产物。     

滇东北会泽麒麟厂铅锌矿床矿化-蚀变指数定量分析及深部找矿意义

会泽超大型铅锌矿是滇东北铅锌多金属矿集区最具代表性的矿床之一。为了有效地提取和区分不同矿化-蚀变分带内铅锌矿化、黄铁矿化、白云石化等矿化-蚀变信息, 以麒麟厂1249 m中段典型剖面为例, 应用大比例尺蚀变岩相学填图方法, 基于矿化-蚀变岩的热液蚀变指数与迁入元素增长指数的定量分析, 对比和剖析了矿化蚀变类型与各矿化-蚀变带的岩石组成、结构构造等特征。结果表明, 该矿床主要的蚀变类型为白云石化、方解石化和黄铁矿化, 主要矿化为闪锌矿化、方铅矿化。以矿体为中心, 从矿体下盘围岩→矿体→矿体上盘围岩, 矿化-蚀变分带呈现出远矿浅灰色粗晶白云岩带(Ⅰ)→针孔状白云岩带(Ⅱ)→米黄色粗晶白云岩带(Ⅲ)→近矿灰白色粗晶白云岩带(Ⅳ)→铅锌矿化带(Ⅴ)→近矿灰白色粗晶白云岩带(Ⅳ)的变化规律。TFe、CaO、MgO、Pb、Zn在不同的矿化蚀变分带内均保持迁入富集状态, 其中TFe、Pb和Zn迁入富集明显; 矿化-蚀变指数值和迁入元素增长指数与矿化蚀变分带在空间上具有一致性, Ⅴ带呈现的矿化蚀变指数值(AI、AITFe及AIPb+Zn)最高, 而AIMgo值最低, 明显区别于其他蚀变带; 从Ⅰ带至Ⅴ带, 迁入元素增长指数(ZZn、ZPb及ZTFe)总体呈增长趋势, 且Ⅴ带的ZTFe、ZPb及ZZn值明显高于围岩。矿化蚀变指数研究揭示了热液蚀变作用与成矿的关系, 亦证实了空间上矿化蚀变分带的规律性, 对于同类矿床深部勘探具有指导意义。     

川西南大梁子铅锌矿床矿化蚀变分带规律与元素组合分带模型

川西南大梁子铅锌矿床是川滇黔地区震旦系灯影组碳酸盐岩赋矿的后生热液型铅锌矿床的代表之一。针对该矿床矿化蚀变分带规律不清的现状，基于矿区内1884 m、1944 m、2004 m、2064 m中段1∶200矿化-蚀变岩相学填图，精细解剖了蚀变类型、强度及蚀变岩组构，总结了矿化蚀变的强弱变化、矿物共生组合、元素组合及其空间分带特征，揭示了不同矿化蚀变带特征元素含量的变化规律，构建了从铅锌矿体中心向赋矿围岩的矿化蚀变空间分带模式:中等硅化+白云石化角砾状铅锌矿石相带（Ⅰ带）→中等硅化+白云石化网脉状铅锌矿化相带（Ⅱ带）→强硅化+白云石化+方解石化+细脉至星点状黄铁矿化相带（Ⅲ带）→方解石化+炭质+黄铁矿化相带（Ⅳ带）。基于成矿元素、特征元素组合及其元素比值的变化特征研究，矿化指示元素在不同蚀变带中依次具有Pb-Zn-Cd→Pb-Zn-Ag-Cu（Sb）→Ag-Cu-As-Sb→As-Sb的水平分带规律，总结了矿化指示元素的变化趋势。该研究对该矿床深部找矿勘查和同类矿床矿化蚀变分带研究具有启示意义。      

滇东北毛坪铅锌矿床的蚀变-矿化分带模式——蚀变-岩相填图证据

昭通毛坪铅锌矿床是川滇黔铅锌成矿域之滇东北矿集区上又一个具有超大型成矿潜力的矿床,过去其矿床研究程度弱,特别是成因矿物学工作鲜有开展.本文以赋存于猫猫山倒转背斜西翼上泥盆统宰格组上段(D3zg3)中晶白云岩中层间断裂带内的Ⅰ号矿体(群)为对象,开展了系统的立体蚀变-岩相填图研究,建立了蚀变-矿化分带模式.结果表明:从矿体中心向外,自下而上,蚀变呈现硅化→泥化→碳酸盐化的显著分带现象,矿化具有致密块状高品位Pb-Zn矿石→致密块状Py壳→浸染状、脉状、斑块状低品位Pb-Zn矿石→星点状Py壳的分带特点,相应的矿物组合依次为Sp+ Gn(+ Cpy)+ Py+ Mrc+ Apy+ Q+ Cal组合、Py+ Gn+ Sp+ Dol+ Fe-Dol+ Cal+Q+IU组合、Py+ Dol+Fe-Dol+Cal+Q+Sd组合和Dol+ Cal组合;垂向分带不明显,横向分带显著,矿化分带性与含矿热液的浓度梯度、横向渗透扩散受岩性垂向物性变化影响密切有关;矿化作用可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等5个阶段,Py外壳是早期流体的产物,条带状矿石是热液叠加作用的产物,且784 m高程处已处在Ⅲ阶段成矿流体叠加的前锋,Ⅱ阶段成矿流体的温度较Ⅲ阶段高.该蚀变-矿化分带模式对川滇黔铅锌成矿域具有普遍的找矿指导价值,也有助于深入理解成矿流体运聚和富集成矿机制.     

会泽型(HZT)富锗银铅锌矿床成矿构造动力学研究及年代学约束

川-滇-黔多金属成矿域是会泽型(HZT)富锗银铅锌矿床的主要分布区。近十年来,该类矿床成矿时代及其成矿构造动力学一直是该区研究的主要热点之一。针对铅锌矿床准确定年的难题,首次综合应用地质推断-构造变形筛分-构造古应力系统测量-同位素定年技术,提出冲断褶皱构造形成时代与矿床成矿时代一致,其主体时代为印支晚期(2.0~2.3亿年)。研究认为,该期发生的铅锌多金属成矿作用是川-滇-黔接壤区重要的地质事件,其成矿构造动力学为印支晚期特提斯洋闭合与造山作用在扬子地块西南缘前陆盆地诱发强烈的斜冲走滑,形成一系列冲断褶皱构造带,并发生流体大规模运移,在有利的构造部位形成一批大型-超大型矿床。该认识对深化川-滇-黔多金属成矿域铅锌矿床成矿模型、优选找矿标志、圈定重点找矿靶区和实现找矿突破具有现实意义。     

云南会泽超大型铅锌矿床发现锗的独立矿物

在对云南会泽超大型铅锌矿床原生矿石电子探针观察分析过程中,发现1种锗的独立矿物,其粒径约80 靘,形态不规则,与黄铁矿、闪锌矿和方解石共生,波谱分析主要由Ge和Al组成(GeO2 39.84%和Al2O3 49.96%),同时含少量F和Si(F2O5.92 %和SiO2 3.52 %).从成分上看,该矿物与目前已报道的含Al的独立锗矿物明显不同,可能为1种新的矿物,有待更全面、深入的矿物学研究.     

云南会泽HZT 型铅锌矿床蚀变白云岩特征及岩石-地球化学找矿标志

蚀变白云岩是会泽超大型铅锌矿床的赋矿围岩。通过矿区调研和近矿围岩典型剖面精细测量,矿区蚀变中-粗晶白云岩从颜色上可分为4种类型:肉红中粗晶白云岩、米黄色针孔状粗晶白云岩、灰白孔洞状粗晶白云岩、纯白色粗晶白云岩;前三者与矿体产出关系密切,从远矿到近矿依次为:肉红中粗晶白云岩→米黄色针孔状粗晶白云岩→灰白孔洞状粗晶白云岩→铅锌矿石;总结了3个带主要矿物组合、组构特征,认为3个带在白云石重结晶程度、显微构造、黄铁矿、晶洞充填物及裂隙等具明显差异,据此可作为辨识赋矿白云岩的重要标志。同时,对比了摆佐组白云岩(矿化粗晶白云岩、粗晶白云岩、白云石化灰岩)主量元素变化特征,分析了近矿蚀变白云岩主量元素及其比值与矿体距离的相关性,以及CaO与其他主量元素相关性,确定了热液蚀变参数有SiO2、MgO/CaO、K2O/CaO、Al2O3/TFe等,为找矿预测提供理论依据。     

闪锌矿流体包裹体显微红外测温及其矿床成因意义——以云南会泽超大型富锗银铅锌矿床为例

显微红外测温是利用红外显微镜研究不透明半透明矿物的流体包裹体丰度和分布特征,并与冷热台相结合进行流体包裹体显微测温分析的一种有效的新技术。云南会泽超大型富锗银铅锌矿床是分布于川滇黔接壤区典型的会泽型(HZT)铅锌矿床。本文以该矿床的闪锌矿、方解石流体包裹体为例,应用显微红外测温技术发现闪锌矿中发育大量流体包裹体,按其相态可分为6类:纯气相(V)、富液相气液两相(L+V)、富气相气液两相(L+V)、纯液相(L)、含子矿物三相(L+V+S)、含CO₂三相(L_CO2+L_H2O+V_CO2)包裹体,而在热液方解石中仅发现富液相气液两相(L+V)、纯液相(L)包裹体。闪锌矿中的流体包裹体均一温度集中在2个区间:150~221℃和320~364℃;而盐度变化范围较大,主要集中于3个区间:12.0%~18.0%、5.0%~11.0%、1.1%~5.0%。不同世代闪锌矿流体包裹体均一温度大致反映成矿流体演化的全过程,而方解石流体包裹体均一温度主要反映成矿流体演化的中晚阶段,而且与脉石矿物(方解石)共生的闪锌矿流体包裹体均一温度也高于方解石包裹体均一温度;反映了闪锌矿流体包裹体较方解石更能反映成矿流体的信息,进一步揭示从早成矿阶段到晚成矿阶段,成矿流体大致经历了中高温-中盐度→中低温-中盐度→中低温-中低盐度的演化过程。通过压力校正后的流体包裹体捕获温度反映了早成矿阶段成矿流体呈中高温,进一步证实了该矿床并非低温矿床。通过矿床对比研究,不仅反映了该矿床明显不同于典型的MVT铅锌矿床,而且表明了显微红外测温技术为该类矿床成矿流体p-T-x条件及矿床成因的研究提供了新方法与途径,并将在金属矿床成矿流体的研究领域发挥重要作用。     

会泽铅锌矿床蚀变白云岩特征及岩石-地球化学找矿标志

白云岩是滇东北、黔西北、川南地区广泛出露的岩石之一,也是川滇黔铅锌多金属成矿域最主要的容矿围岩。该成矿域内铅锌矿床(矿点、矿化点)主要产于粗晶白云岩、硅质白云岩、硅质条带白云岩中,其次为白云质灰岩。在会泽铅锌矿区,按其成因可以划分为沉积成岩成因和热液蚀变成因。沉积成岩成因白云岩呈层状、产状稳定,而热液蚀变成因白云岩呈团块状、不规则状     

滇东北富锗银铅锌多金属矿集区矿床模型

滇东北富锗银铅锌多金属矿集区是扬子地块西南缘之川-滇-黔铅锌多金属成矿域的重要组成部分。矿床矿石品位特高、共(伴)生锗和银等组分多、矿体延深大、矿床规模大、经济价值巨大,该类矿床典型的地质特征反映了矿床成矿环境的特殊性,有别于国内外已知类型铅锌矿床(密西西比河谷型(MVT)、火山喷流沉积块状硫化物型(VHMS)、热水沉积型(SEDEX)等)的特性,提出了该类矿床是铅锌矿床的新类型——会泽型(HZT)铅锌矿床,其形成与海西晚期伸展环境与印支期造山挤压环境的构造体制转换有关,并建立了"构造-流体‘贯入’成矿"的矿床模型。矿床的形成过程大致经历了3个阶段:构造推覆—大规模流体运移;流体"贯入"—气液分异;流体卸载—重力分异成矿。该模型诠释了滇东北矿集区富锗银铅锌多金属铅锌矿床的成矿机理,无疑对川-滇-黔铅锌多金属成矿域的矿床研究与深部、外围的隐伏矿定位预测、勘查评价具有重要意义。     

滇东北矿集区小河铅锌矿床构造解析及其控矿模式

小河铅锌矿是滇东北铅锌矿集区内少数几个由北西向主断裂控制的典型铅锌矿床之一,矿化蚀变的空间展布严格受构造控制。为查明其区内构造对矿化蚀变的控制作用特征,通过不同中段大比例尺构造-蚀变岩相学填图,对不同方向构造进行筛分,并对不同中段不同矿(化)体特征和蚀变特征开展了系统的剖析,结果表明：小河铅锌矿床矿化蚀变的岩石组成、类型及结构等相对简单,围岩蚀变以热液白云石化、方解石化、硅化和黄铁矿化为主;矿化主要为闪锌矿化、方铅矿化;该区构造组合形迹反映矿区内存在6期构造体系,分别为加里东期-海西期、印支早-中期、印支晚期-燕山早期、燕山中期、燕山晚期和喜马拉雅期;印支晚期-燕山早期成矿流体沿区内北西向张性-张扭性构造发生大规模运移,在断裂上盘及与之配套的次级断裂、构造破碎带、节理裂隙等构造有利部位成矿,并依次形成以断裂为中心且平面上呈带状展布的矿化蚀变分带：矿化边缘带(Ⅰ)→矿化过渡带(Ⅱ)→矿化中心带(Ⅲ)。最终建立了小河铅锌矿床构造控矿模式。研究成果对同类矿床及川滇黔接壤区的找矿预测具有重要指导意义。     

Sulfur isotopic compositions of the Huize super-large Pb–Zn deposit, Yunnan Province, China: Implications for the source of sulfur in the ore-forming fluids

The Huize Pb–Zn deposit of Yunnan Province, China, is located in the center of the Sichuan–Yunnan–Guizhou Pb–Zn–Ag district. Four primary orebodies (orebody No. 1, No. 6, No. 8 and No. 10), with Pb + Zn reserves from 0.5 Mt to 1 Mt, have been found at depth in this deposit. This paper provides new data on the sulfur isotopic compositions of the four orebodies. The data show that the principal sulfide minerals (galena, sphalerite and pyrite) in the four orebodies are enriched in heavy sulfur, the δ³⁴S values between 10.9‰ and 17.7‰ and where δ³⁴S_pyrite > δ³⁴S_sphalerite > δ³⁴S_galena. The δ³⁴S values of sulfide are close to that of the sulfates from the carbonate strata within the region. The similarity in sulfur isotope composition between sulfides and sulfates indicates the sulfur in the ore-forming fluids was likely derived by thermochemical sulfate reduction of sulfates contained within carbonate units.     

云南会泽铅锌矿床闪锌矿中稀散元素锗的差异性富集规律研究

云南会泽铅锌矿是中国最重要的富锗铅锌矿床之一,已探明伴生锗金属量525 t,但锗赋存状态研究仍然存在颇大争议。文章以会泽铅锌矿床硫化物为研究对象,开展了锗的赋存状态和元素替代机制研究。通过资料收集、野外调查与室内分析,文章查明该矿床锗主要富集在闪锌矿中;富锗闪锌矿可划分为3个世代,其中第三世代闪锌矿锗的富集程度最高,其次为第一世代闪锌矿,第二世代闪锌矿锗富集程度最低;表明闪锌矿结晶顺序并非控制闪锌矿中Ge元素含量的主导因素。Ge元素的富集受矿物沉淀时温度、硫逸度、流体中Ge的浓度等因素共同制约。具有环带结构的闪锌矿成分分析显示,深色部位锗含量通常高于浅色部位,同时锗含量高的部位铜元素含量也较高,推测深色部位与致色的铜离子含量增加有关。不同世代的闪锌矿及同一闪锌矿不同部位的Cu元素与Ge元素含量均具有高度正相关性,结合元素沉淀时的物理化学条件及Cu⁺、Ge²⁺与Zn²⁺的离子半径相近的特征,文章认为闪锌矿中锗元素替代机制主要为2Cu⁺+Ge²⁺↔2Zn²⁺。该认识可为今后研究稀散金属锗超常富集机制奠定基础,也为提高锗综合利用率提供理论依据。     

云南会泽铅锌矿田控矿构造体系及成矿预测

确认了会泽Pb-Zn矿田逆冲推覆构造的存在。认为矿山厂、麒麟厂矿区构造为一双重逆冲推覆构造体系,由顶板逆冲断层与底板逆冲断层和夹于其间的一套叠瓦式逆冲断层和断层夹块组合而成。指出逆冲推覆断层引起的褶皱是控矿的主要构造。结合矿床地质特征及地球化学背景,指出了矿区深部及外围找矿方向。     

云南会泽铅锌矿床粘土矿物K-Ar测年及其地质意义

文章应用K_Ar法测得会泽铅锌矿床矿体中的蚀变粘土矿物年龄为(176.5±2.5)Ma,该年龄为成矿作用第一阶段黄铁矿形成的年龄,略早于第二阶段方铅矿、闪锌矿和方解石的形成年龄。该年龄表明这些铅锌矿床的形成与峨眉山玄武岩浆活动(251~262Ma)有明显的时间间隔,而可能为特提斯板块向大陆俯冲期间在大陆边缘岩浆弧后伸展带形成的MVT矿床。     

青海虎头崖矽卡岩型多金属矿床蚀变矿化分带特征研究

虎头崖铜铅锌多金属矿床位于东昆仑西段祁漫塔格成矿亚带内.矿化带产于岩体与围岩接触蚀变带、不同岩性地层接触界面或地层中断裂破碎带内,兼有正接触带和外接触带2种蚀变矿化带.由岩体→接触带→碳酸盐岩地层,金属成矿元素分别为W-Mo→Fe-Sn-Cu→Cu-(Pb-Zn) →Pb-Zn-Ag,蚀变类型由岩体自变质的钾化、硅化、云英岩化过渡为正接触带附近的符山石化、绿帘石化、透辉石化,再到外接触带围岩的石榴子石化、透辉石化,以及晚期的绿泥石化、碳酸盐化.主量元素分析结果显示,地层中的CaO等向岩浆岩内扩散,岩体中的SiO2、Al2O3等则向碳酸盐岩扩散,而且,与花岗岩相比,矽卡岩中FeO、MnO、MgO更为富集,这表明接触渗滤作用与接触交代作用同时存在.成矿元素分析结果显示,W、Mo元素在岩体内含量较高,而Fe、Cu、Pb、Zn主要在矽卡岩带内富集,各成矿元素在未蚀变大理岩中的含量均较低.笔者认为,矿化蚀变的明显分带性是岩体和地层成矿差异性及矽卡岩带内微裂隙系统发育的不均匀性所致.     

滇东北矿集区昭通铅锌矿区蚀变岩分带及元素迁移特征

围岩蚀变是昭通铅锌矿床的重要找矿标志。通过对矿区760中段98勘探线剖面实测、蚀变岩分带研究、岩石地球化学迁移特征与参数计算,指出围岩蚀变与成矿的关系：热液蚀变分带明显,在蚀变中心,黄铁矿化最强,方解石化、白云石化次之,硅化较弱,黄铁矿化与矿化关系密切;远离矿体,黄铁矿化逐渐减弱,而方解石化、白云石化逐渐增强。强黄铁矿化和强黄铁矿化-强方解石化-强硅化粗晶白云岩蚀变组合是重要的找矿标志。从细晶白云岩带到强黄铁矿化带,元素整体呈迁入形式,主要为与Zn-Pb成矿作用有关的元素,如Ge、Ag、Cd等迁入;同时伴随成矿流体作用,亲铁元素及铁明显富集,显示不同蚀变岩相受热液改造作用影响。蚀变指数（I_A）的大小,与矿化强弱呈正相关关系,I_A大,则矿化强。