陕西马元铅锌矿床成矿时代问题讨论

<正>四川盆地是中国具有找矿前景的铅锌成矿区带之一,盆地中部及其周缘广泛出露震旦系碳酸盐岩地层,该层位发育有许多不同规模的铅锌矿床。马元铅锌矿床位于四川盆地东北缘,是近年来取得重大找矿突破的铅锌矿床。国内外学者对马元铅锌矿床进行过较为系统的研究,对矿床的地质特征、矿石特征、地球化学、成因模式、成矿年龄等方面进行了探讨。马元铅锌矿床大地构造位置处于扬子克拉通北缘的米仓山隆起带东缘—陕西汉中南部碑坝(杂岩)     

陕西汉中马元铅锌矿床成矿模式探讨

MVT(密西西比河谷型)矿床是一类产于碳酸盐岩中的、具有显著后生特征的铅锌矿床.马元铅锌矿床形成于扬子陆块北缘稳定陆表海环境中的汉南基底隆起边缘.矿区出露地层主要有中新元古界火地垭群、上震旦统灯影组和寒武系.中、新元古代火地垭群位于碑坝隆起中心部位,灯影组和郭家坝组出露于隆起的周缘.灯影组与火地垭群呈角度不整合接触,与郭家坝组呈平行不整合接触.     

扬子板块北缘马元铅锌矿床稀土元素地球化学研究

马元铅锌矿床是近年来在扬子板块北缘铅锌找矿的新突破。文章通过对马元铅锌矿床原生矿体中不同脉石矿物及矿区出露地层中稀土元素地球化学特征的研究,探讨了其成矿物质来源。马元矿区热液脉石矿物及出露的沉积地层稀土元素北美页岩标准化配分曲线总体呈比较平坦的特点,而且在Y-∑REE图解中呈线性分布,表明成矿物质主要来源于沉积地层。晚期方解石较早期热液白云石具有轻稀土元素总量高且相对富集的特点,表明二者是不同来源流体演化的结果。早期热液白云石在稀土元素总量(ΣREE)、轻、重稀土元素比值LREE/HREE以及在Y-∑REE图解上的分布等方面与灯影组白云岩比较接近,说明早期热液白云石主要来源于灯影组白云岩的溶解;而晚期方解石稀土元素总量明显高于灯影组白云岩而低于基底及古生代沉积碎屑岩系,晚期流体可能流经了具有高稀土元素总量的基底及沉积盆地中的碎屑岩系。矿区热液脉石矿物北美页岩标准化稀土元素配分曲线均显示出有较明显的Eu异常,表明成矿流体具有相对较高温(>200℃)和还原的环境。     

陕西马元铅锌矿床矿石组构研究与成因意义

通过对马元矿床矿石组构研究,总结归纳矿床矿石主要结构包括自形晶结构、半自形结构、他形结构、包含结构、压碎结构;构造主要以角砾状为主,其次有浸染状、脉状构造、晶洞构造、雪顶构造。根据矿床矿体野外地质现象并结合镜下矿石组构和电子探针分析,认为马元铅锌矿床为典型的与后生热液有关的MVT铅锌矿床;热液期是其主要成矿期。根据矿物组合特征将热液期划分为石英-黄铁矿阶段、白云石-闪锌矿-方铅矿阶段。对矿体大量发育于角砾岩中、矿体中发育大量有机质进行探讨,总结角砾岩化、有机质和成矿作用的关系。     

扬子北缘马元铅锌矿床闪锌矿微量元素及S-Pb-He-Ar-C同位素地球化学研究

马元铅锌矿床是近年扬子陆块北缘铅锌找矿的新突破。矿体呈层状、似层状产于碑坝隆起翼部震旦系灯影组角砾状白云岩层间构造带中,围岩蚀变很弱。矿石中硫化物以闪锌矿、方铅矿为主,中粗粒晶质结构,充填于白云岩角砾间。闪锌矿富集Cd、Ge、Ag,贫In、Tl、Se,Ga/In为6~132,Ge/In多1000,成矿温度以中-低温为主。金属硫化物ε~(34)S值相对集中,为12.9‰~19.4‰,平均为17.4‰,来自于海相硫酸盐的还原。铅同位素组成稳定,~(206)Pb/~(204)Pb为17.858~17.918:~(207)Pb/~(204)Pb为15.603~15.694;~(208)Pb/~(204)Pb为37.756~38.046,具有造山带和上地壳铅的特征,震旦系可能提供了金属成矿物质。闪锌矿中流体包裹体的~3He/~4He为0.03Ra~1.05Ra,~(40)Ar/~(36)Ar为326.1~765.1,~(38)Ar/~(36)Ar为0.183~0.204,表明成矿流体主要为地壳流体和饱和大气水(大气降水或海水)的混合。闪锌矿内流体包裹体挥发分δ~(13)C_(CH_4)值为-36.01‰~-28.80‰,δ~(13)C_(C_2H_6)值为-27.72‰~-22.44‰,δ~(13)C_(CO_2)值为-23.24‰~-9.68‰,表明有机流体参与了成矿作用。石英、方解石的H-O同位素结果表明具有海水和有机水混合的特征。可见,成矿流体具有两种流体混合的特征,一为蒸发海水与围岩反应所形成的盆地卤水,二为有机流体。推测矿区可能存在一个古油气藏,由于TSR生成一高硫气藏,为区内还原性有机流体的主要来源。当富含Pb、Zn等成矿物质的成矿流体运移至富含CH_4和H_2S的还原性流体的矿区角砾岩带时,两种流体混合,Pb、Zn等遇到H_2S发生反应而沉淀成矿,并伴生热液白云石等,形成了马元铅锌矿床。综上所述,我们认为马元矿床属MVT型铅锌矿床。     

陕西马元铅锌矿床中有机流体存在的意义浅析

<正>马元位于陕西省西南边陲,四川盆地东北缘,汉中盆地西南部。四川盆地矿产资源丰富,它是我国石油工业最早展开勘探的地区,是我国第一个天然气工业基地,金属矿产资源在该盆地中及盆地边缘均有产出。其中,盆地边缘发现一大批具有工业价值的大型、中型、小型铅锌矿床,如:四川盆地与滇黔交界处的会理天宝山、会东大梁子、甘洛赤普大型铅锌矿床等;四川盆地东北缘与陕西交界处的马元铅锌矿。马元铅锌矿赋存于震旦系灯影组白云岩中,角砾状白云岩为铅锌矿的富矿层段,属于典型的密西西比河谷型     

滇东北矿集区茂租铅锌矿床热液白云石稀土元素特征

茂租铅锌矿床位于扬子地台西南缘,是滇东北矿集区内的一个大型矿床,矿体呈似层状产于震旦系灯影组白云岩中。矿石矿物以闪锌矿为主,次为方铅矿。脉石矿物主要为白云石、萤石和方解石。矿床的矿化蚀变分带明显,从围岩到矿体,矿化蚀变分带分别为:斑点状白云石化带、脉状白云石化带、星点状矿化带、细脉浸染状矿化带和矿体。白云石是该矿床的重要脉石矿物,除了震旦系灯影组的微晶-细晶白云石外,与成矿热液活动有关的白云石主要有斑点状白云石、脉状白云石和团块状白云石。文章对茂租铅锌矿床3种热液白云石及围岩灯影组白云岩的稀土元素地球化学特征进行了对比研究。结果表明:3种热液白云石与灯影组白云岩的稀土元素配分模式比较接近,总体上具有稀土元素总量低、轻稀土元素富集和Ce元素负异常的特征,这些相似的稀土元素特征表明3种蚀变白云石与围岩之间存在着成因联系。灯影组白云岩ΣREE含量较低,具有Eu元素负异常,而脉状和团块状热液白云石具有明显的Eu元素正异常,反映了存在较高温度的流体活动,热液蚀变白云岩是由高温热液流体形成。斑点状热液白云石Eu元素异常不太明显,可能是由于蚀变强度较弱,继承了原岩Eu元素负异常的特征。团块状白云石ΣREE和w(Y)、w(Sm)较高,表明有其他REE富集流体的加入。3种热液白云石是由高温流体形成,流体主要来源于地层,并有其他富含REE流体加入。     

陕西马元铅锌矿床中有机质的存在及其对成矿的作用

马元铅锌矿床位于扬子地台北缘,米仓山隆起带东段,是扬子地台周缘地区重要的铅锌矿床之一。矿体赋存于震旦系灯影组角砾状白云岩中,矿石中见大量沥青与闪锌矿、方铅矿紧密共伴生。为探讨马元铅锌矿床中有机质对铅锌成矿的作用,对矿床中的沥青、矿石及围岩进行了系统的矿相学、岩相学、显微测温、激光拉曼成分分析及碳同位素研究。结果表明: 矿床中有机包裹体发育,且有机包裹体中含有甲烷、乙烷、硫化氢、二氧化碳等组分;包裹体均一温度、沥青的镜质体反射率所计算的演化最大古地温与碳同位素特征显示,矿床中的有机质可能是由震旦系灯影组地层中的古油藏发生热裂解形成,古油藏的热裂解为成矿作用提供了还原环境,并为成矿流体中的金属离子沉淀提供了还原硫。     

黔西北纳雍枝铅锌矿床热液白云石地球化学特征及其找矿指示

黔西北纳雍枝铅锌矿床位于扬子板块西南缘,是近年来贵州境内新发现大型的铅锌矿,其铅锌资源量超过135万吨。铅锌矿体呈层状、似层状和脉状产于下寒武统清虚洞组白云岩地层中,矿物主要为闪锌矿、方铅矿、白云石以及少量黄铁矿和方解石等。白云石是该矿床最为主要的脉石矿物,其形成贯穿整个成矿过程,对成矿期白云石的地球化学特征研究,可以为揭示成矿流体来源和演化提供重要信息。本次分析结果显示,成矿期白云石稀土元素含量介于61.79×10~(-6)～63.03×10~(-6)之间,以富集轻稀土,较明显Eu异常(δEu=0.63～0.66)和不明显Ce异常(δCe=1.28～1.33)为特征。成矿期热液白云石与赋矿围岩稀土含量虽不同,但均呈现轻稀土富集型。阴极发光下成矿期白云石呈亮暗相间的同心环带状,暗示在整个白云岩化过程中热液流体经历了至少8次的化学成分改变或脉动变化。结合成矿期白云石稀土元素分配模式、Y-REE和Y-Sm组成,我们认为本矿床成矿流体具有多源性特征,赋矿碳酸盐岩、下伏地层以及基底岩石均可能为成矿提供部分流体,白云石生长环带与赋矿白云岩溶解与/或硫化物沉淀有关。此外,成矿期白云石和期后热液白云石阴极发光图像和稀土元素地球化学特征明显不同,可作为在区内寻找经济性铅锌矿化的重要地球化学标志。     

陕西凤县铅硐山大型铅锌矿床矿物地球化学研究

本文讨论了陕西铅硐山大型铅锌矿床矿物地球化学特征,矿物地球化学有助于深化和认识成矿元素参成矿成晕过程中的演化与富集规律。该方法在确定矿床的找矿指示元素,确定元素的垂向分布带,提供矿床成因的地球化学证据,查明矿床的有益组分和有害组分的赋存状态与预测中有广泛的应用价值。     

陕西南郑马元铅锌矿区灯影组白云岩地球化学特征

灯影组白云岩是南郑县马元铅锌矿的赋矿围岩。本文通过野外调研和主、微量及稀土元素的分析研究,探讨了赋矿围岩白云岩的沉积环境。白云岩主量元素CaO为23.15%~30.54%,MgO为16.53%~22.05%,SiO2为0.43%~26.06%,钙镁含量及比值都接近纯白云岩(CaO为30.4%,MgO为21.8%,CaO/MgO=1.39)的值,表明灯影组地层主要为白云岩。Al2O3、K2O、Fe2O3、TiO2含量极低,表明灯影组白云岩基本不受陆源组分的影响。因此,利用微量、稀土元素判别沉积环境是可靠的。白云岩微量元素V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)比值分别小于2、5、0.6,U/Th比值介于1.89~230.00,均值75.24,后太古代页岩标准化后稀土元素具有中稀土富集、轻稀土与重稀土相当、正Eu异常及正Ce异常的特征。V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)比值及正Ce异常表明灯影组白云岩沉积时水体处于氧化环境,异常高的U/Th比值及正Eu异常暗示灯影组白云岩沉积时水体受海底喷流热卤水的影响。     

马元铅锌矿床角砾岩成因及成矿地质背景

马元铅锌矿床是中国近年来在扬子板块北缘南大巴山陆内造山带中发现的大型铅锌矿床。对矿田构造的研究发现,成矿作用受震旦系灯影组白云岩地层层间破碎带的控制。破碎带中见大量紧闭褶皱转折端角砾,下盘附近发育层间剪切滑移断层带,显示控矿构造为低角度逆冲推覆过程中形成的断层褶皱和与之相关的角砾岩。矿质充填在破碎带白云岩角砾间的空隙中,矿石的晶洞梳状构造发育,未见后期破坏,表明矿床形成于构造定型期。对成矿晚期热液沥青进行Re Os同位素年龄测试,获得(126±8) Ma的等时线年龄,结合区域构造背景,认为该矿床形成于中晚侏罗世。控矿构造角砾岩为低角度逆冲推覆构造作用的产物。     

陕西南郑地区马元锌矿的地球化学特征及成矿时代

马元锌矿带是近年来地质找矿的重要成果之一,资源潜力巨大。矿带位于扬子地台北缘,锌矿化赋存于震旦系灯影组白云岩的层间断裂带中,受地层层位控制,闪锌矿与固体沥青伴生。对闪锌矿进行了Rb-Sr等时线年龄测定,获得马元锌矿的成矿年龄为486Ma左右;根据对矿物C、H、O、S同位素和微量、稀土元素的研究,认为该锌矿的成矿物质来自围岩地层。综合分析表明,该锌矿为赋存于震旦系碳酸盐岩中的MVT层控矿床。     

热液矿床成矿元素地球化学异常探讨

为什么有些热液矿床矿体周围蚀变岩中出现明显的成矿元素负异常，而有些热液矿床矿体周围蚀变岩中出现明显的成矿元素正异常？以湘中地区锑（金）矿床为例，探讨了热液矿床成矿元素异常的形成机理，研究表明，热液矿床成矿物质来源的差异是导致成矿元素正异常或负异常的根本原因。     

四川盆地北缘马元铅锌矿床与古油藏关系研究

马元铅锌矿床是四川盆地北缘重要的铅锌矿床之一,赋矿地层为震旦系灯影组,野外可见大量的沥青与铅锌矿共生/伴生,镜下见早期沥青与闪锌矿、方铅矿共生,沥青的生物标志物与郭家坝组烃源岩极为相似。物质来源方面,铅锌成矿主要的物质来源和两期油气成藏的物质来源均为下寒武统郭家坝组;时间关系方面,铅锌成矿的共生矿物Rb-Sr同位素等时线年龄为(486.7±3.1)Ma,仅可能与第一期古油藏形成、破坏有关。闪锌矿和重晶石包裹体中含有CH4和少量H2S、沥青,表明铅锌成矿流体中富含有古油藏裂解产物。生烃、排烃、初次运移萃取出"双源层"中的铅锌元素,第一期古油藏裂解和短暂TSR作用产生的还原性硫为铅锌络合物沉淀提供了物质基础,第一期古油藏最终完全破坏残留下早期沥青。     

陕西马元地区铅锌矿地质特征及矿床类型

陕西马元地区铅锌矿位于扬子地台北缘碑坝隆起东南缘一带。矿化带长大于60 km,宽10～200 m,可分为南、东、北3个铅锌矿化带,已圈出了40多条铅锌矿体。其中南矿化带长大于20 km,宽20～120 m,已圈出了30多条铅锌矿体;东矿化带长大于30 km,宽20～200 m,地表已发现7条铅锌矿体;北矿化带长大于10 km,宽10～100 m。矿体一般长100～2 560 m,厚0．80～10．01 m,锌品位1．05%～10．82%,铅品位0．55%～7．54%。主矿体长2 560 m,厚1．46～32．53 m,平均厚约7．60 m,最厚28．40 m,锌品位1．45%～11．42%,平均4．47%。矿化带地层主体由震旦系灯影组白云岩组成,矿化产于灯影组的砾状白云质角砾岩带中。研究表明,基底岩系可能为成矿元素Pb、Zn的主要来源;原始铅主要来源于壳幔混合的造山带;硫同位素富集重硫,可能主要来源海水硫酸盐;矿石中稀土元素富集,轻稀土分异较明显,而重稀土分异不明显;成矿流体推测为热卤水性质;成矿温度为中低温,具有低压浅成成矿特点;矿床形成的初期应始于震旦纪灯影世晚期。结合成矿地质特征,与国外MVT型铅锌矿对比,初步认为区内铅锌矿成因类型类似于MVT型铅锌矿,但有着明显的差异,人们称之为“台缘型”或“扬子型”铅锌矿。经预测,陕西碑坝—马元、云河—庙坝、阳平关—宽川铺—阜川、司上—镇巴、镇坪及湖北竹溪、神农架、黄陵等地区有较好的找矿前景。     

贵州水城青山铅锌矿床地球化学研究

通过对青山铅锌矿床矿石矿物、蚀变围岩、含矿层、辉绿岩的稀土元素、硫、碳、氧同位素及黔西北岩石地层中铅锌含量的研究,笔者认为,成矿金属并非源于岩浆岩,而源于深部的沉积岩,碳、硫分别源于碳酸盐岩和含矿地层的硫酸盐硫;大气降水经深循环再上升形成成矿介质水。     

凡口铅锌矿床同位素地球化学证据

对凡口铅锌矿床不同成矿阶段进行矿物包裹体温度、硫和铅同位素测定，获得成矿第Ⅰ阶段温度为300±50℃，第Ⅱ、Ⅲ阶段温度为250±50℃；并获得矿床硫化物的S同位素组成为2.1‰～26.5‰，具有δ34SPy＞δ34SSp＞δ34SGn；第Ⅰ阶段硫化物的硫同位素组成随赋存层位由老到新硫同位素有逐渐减小趋势；第Ⅱ阶段硫化物的δ34S为14.3‰～23.8‰；第Ⅲ阶段硫化物的δ34S为5.7％~15.7‰，具有从早阶段至晚阶段硫同位素组成变化范围从大至小的减小趋势。分析获得68件铅同位素数据，其中硫化物的206Pb/204Pb比值为18.023～18.847；207Pb/204Pb比值为15.700～15.820；208Pb/204Pb比值为38.056～39.796。灰岩全岩的206Pb/204Pb比值为18.230～18.860；207Pb/204Pb比值为15.640～16.000；208Pb/204Pb比值为38.714～39.960。辉绿岩的206Pb/204Pb比值为18.570～18.650；207Pb/204Pb比值为15.260～15.620；208Pb/204Pb比值为38.650～38.960。第Ⅰ阶段δ34OH2O为13.3‰~13.1‰，δD为－50.2‰～－61.5‰；第Ⅱ阶段δ18OH2O为－2.4‰～＋10.8‰，δD为－50.2‰～－63.2‰；第Ⅲ阶段δ18OH2O为－4.9‰～－14.3‰，δD为－59.0‰～－61.0‰。     

老厂铅锌矿床地质地球化学的研究

根据老厂铅锌矿床的地质特征、稀土元素地球化学、气液包裹体、稳定同位六、容矿地层元素丰度等方面的研究，认为该矿床成因属溶滤－再造后成矿床。