型铅锌矿床特征模式与进展课件

2010 会泽铅锌矿 MVT型铅锌矿床(Mississippi Valley-typeValley-type )特征、模式与进展 吴越 张长青 The Mississippi River(/) 1.开采历史已愈百年（Upper Mississippi Valley about 1820） 2.密西西比河谷地区铅锌矿床研究时间久，研究程度高： 远岩浆热液矿床(Telethermal deposit) MVT 3.以地名命名的矿床类型：不同于Sedex，斑岩矿床等 基本特征：典型后成的铅锌矿床； 绝大部分以碳酸盐岩为容矿围岩； 与中低温热卤水有关； 与岩浆岩无直接关系； 秦岭地区马元铅锌矿 ( 据Goodfellow，2007) （据张长青，2010） 分布： 丛聚性： 某一MVT型铅锌矿床发现时，应可期待更多的矿床在区域内被发现 会泽 大梁子 天宝山 规模与品位： Leach，2010 矿区特征： 被动大陆边缘的前陆盆地（边缘）；厚的碳酸盐岩台地 Bradley，2003 矿床特征： 赋矿地层 n含矿建造以碳酸盐岩发育为特征，围岩通常为白云岩， 少数情况下为灰岩 n在同一矿集区内，往往出现多个层位的矿化，但是仅有 一 个或少数几个主要的含矿层位 川滇黔地区铅锌矿 Tri-State地区MVT n不透水的,还原性的盖层的广泛存在可能是MVT形成的必要前 提（碳质砂岩-粉砂岩地层,古老的油气藏圈闭等,玄武岩？） 川滇黔地区跑马铅锌矿 网脉状矿体：闪锌矿胶结白云岩角砾 层状矿体 碳质粉砂岩顶板 川滇黔地区赤普铅锌矿 控矿构造 n断层和破碎带：许多矿体集中产于与张性 断层带内及其附近 Lennard shelf NE向逆断层挤压构造透镜体 NE向逆断层中铅锌矿脉 川滇黔地区：挤压收缩背景下 逆冲-褶皱构造控制的MVT矿床 川滇黔地区金沙铅锌矿：挤压透镜体与挤压片理化现象 n溶蚀坍塌角砾岩构造（及喀斯特构造）： 会泽铅锌矿喀斯特溶洞 溶蚀坍塌角砾岩 n矿区：顺层产出 ；矿床：复杂多样的 矿体特征： 茂租铅锌矿 大梁子铅锌矿 张长青（2010） Central Tennessee（Leach，2009） 会泽铅锌矿 Dol 会泽铅锌矿 Dol 铁白云岩 Sp+Gn Central Tennessee（Leach，2009） Dol Sp+Py Sp+Py Dol 会泽铅锌矿 Reocin Mine, Spain（Leach，2009） 矿物组合与元素特征： n金属矿物：闪锌矿+方铅矿+铁硫化物一般不 含铜 以闪锌矿为主 以方铅矿为主 n非金属矿物：方解石、热液白云石、石英；少 量的萤石、重晶石 Sph Sph Cc Sparry Dolomite 会泽 会泽 马元 热液碳酸盐岩Zebra构造 萤石 元素特征 n 可能富铅或富锌型，但大多数锌比铅多 Mean=0.65 Zn%=6.06% Pb%=2.74% 加拿大MVT型铅锌矿床（Paradis, S.et.al，2007) 川滇黔地区MVT型铅锌矿床 Mean=0.64 n同一矿区不同矿床，铅锌品位不一 n可伴生银、锗、镓等有益元素 Pine Point，加拿大 n川滇黔地区MVT型铅锌矿床铅锌与分散元 素的“超常富集”具有特色 一些矿床Pb+Zn达20%以上 会泽 大梁子 分散元素：强烈富集Cd，普遍富集Ga、Ge，In含量低 矿石组构： n结构：主要有粒状、交代、交代残余、胶 状、包含、溶蚀、穿插、草莓状及团粒状 等结构 Monte Cristo矿， 阿肯萨斯州北部 粒状结构 波兰，上西里西亚 Trzebionka矿 闪锌矿和方铅矿交代细粒基质胶结物 Buick矿，维伯纳母带，美国 乐红，云南 交代结构 波兰，上西里西亚 胶状结构 n构造：有块状、角砾状、浸染状、网脉状、脉状、条带状等构造 湖南花垣 围岩蚀变： n硅化、热液碳酸盐化、沥青化等 成矿流体： n流体特征： 温度：一般在50 250 之间，典型的在90 150 之间 川滇黔地区均一温度范围高：170270 盐度：大部分在 1530 wt %之间 川滇黔地区盐度较低：8.0%16.99 wt% n流体起源 主要为蒸发后的海水，可能有部分蒸发盐岩溶解 成矿物质： nPb:壳源-基底和（或）盖层 川滇黔地区MVT型铅锌矿床硫化物Pb同位素组成特征（据张长青，2008） nZn：未知 S n最主要为海水硫酸盐：蒸发硫酸盐、封存的海水 中的硫酸根，还有可能是含硫有机质、油气藏中 的H2S、先成的硫化物（黄铁矿） n还原硫的形成： 硫酸盐热化学还原（TSR）：SO42-和 H2S 0 15 per mil 的分馏，温度150时反应可较快 硫酸盐生物还原（BSR）： SO42-和 H2S 的分馏大， 获得的还原硫一般34S为负值（封闭环境中可为正 ），温度100 硫化物34S值：决定于S的来源与分馏过程 成矿流体运移模式： 据张长青，2008（after Garven，1995） 矿质沉淀机制： n还原硫模式： Zn(HS)20(aq) ZnS+H2S(aq) pH、P 冷却、稀释 n硫酸盐还原模式： SO42-(aq)+Zn2+CH4(aq)=ZnS+2H2O+CO2(aq) （Corbella et al., 2004） n流体混合模式：H2S(aq)+Zn2+=ZnS+2H+ Merce et al., 2004 含还原硫流体 含有金属流体 成矿模式： 川滇黔地区MVT成矿模式 （张长青，2008） Bradley and Leach，2002 LA-ICP-MS技术对MVT型铅锌矿成矿流体性质和微量元素特征的揭示 成矿流体主要来源于蒸发后的海水与成矿流体详细的演化过程（Stoffell et.al ,2008） MVTMVT型铅锌矿床研究前沿与趋势型铅锌矿床研究前沿与趋势 成矿流体中金属组分（wilikison，2009） LA-ICP-MSLA-ICP-MS硫化物：硫化物：py,po,sphpy,po,sph，主要集中在造山型金矿、，主要集中在造山型金矿、IOCG IOCG 矿床、矿床、VMSVMS矿床和矿床和CDLin Ye et.al,2011 Cook et.al,2009;Lin Ye et.al,2011 ） 2. 2.成矿流体特征、来源，演化和成矿物质来源成矿流体特征、来源，演化和成矿物质来源 (Large et.al,2009;Maslennikov (Large et.al,2009;Maslennikov et.alet.al ，2009)2009) 3. 3.成矿机制与矿床成因成矿机制与矿床成因 (Scott et.al,2009;Thomas et.al,2011; (Scott et.al,2009;Thomas et.al,2011; Lin Ye et.al,2011Lin Ye et.al,2011 ) ) 4. 4.找矿勘查找矿勘查( (CarewCarew et.al,2006;Maire and Mcgoldrick,2005) et.al,2006;Maire and Mcgoldrick,2005) 结论：1.不同成因类型矿床的Sph具有差异明显的微量元素特征 2. 矿床成因类型：Skarn？VMS？MVT？与叠加改造作用 3. Cd2+ - Zn2+，（Cu+In3+） -2 Zn2+ Ge2+而不是Ge4+ Lin Ye et.al,2011Lin Ye et.al,2011 MVT 非传统同位素（Zn）为MVT型矿床成矿物质来源与成矿机制研究提供 新途径 Irish型铅锌矿 Red Dog铅锌矿 Kelley et.al，2009 MVT型铅锌矿闪锌矿Zn同位素 仅有Albarde F等报道过法国 Cevennes地区MVT型铅锌矿（2004） 结论：1.成矿流体演化，晚期流体中富集Zn重同位素 （温度?PH值？可能是控制Zn同位素分馏的关键因素 ?） 2.结合Zn同位素与其他同位素特征更好的示踪物源 3.指导找矿勘探,流体运移方向 成矿年代学研究为揭示MVT型铅锌矿床成矿动力学背景提供了契机 Rb-Sr：闪锌矿（硫化物对）及其包裹体 （Changkakoti，1988；Nakai，1990；Brannon，1992；Christensen，1995；黄智龙等，2002；张长青等，2008；蔺志永等，2010； ） Sm-Nd：含钙脉石矿物萤石、方解石 （Chesley，1994；Galindo，1994；李文博等，2004；彭建堂等，2003；2006；田世洪等，2011） 古地磁法、K-Ar或Ar-Ar等 闪锌矿：Rb-Sr 225Ma（黄智龙等 ，2002；李超） 方解石：Sm-Nd226Ma（李文博等 ，2004） Bradley and Leach，2002 沥青Re-Os测定MVT型铅锌矿床成矿年龄 川滇黔MVT成矿时代：200Ma左右 ；古特提斯闭合？ 沥青与有机质：Re-Os 赤普铅锌矿 大梁子铅锌矿 金沙铅锌矿 闪锌矿稀土