（地质工程专业论文）南秦岭古生代盆地演化中幕式流体成岩成矿作用研究.pdf

摘要 南秦岭成矿带的泥盆系及其中贱金属、贵金属及菱铁矿大型一超大型矿床引世人关注，研究 主要从岩石学、地层学、矿床学、地球化学、大地构造学等角度对南秦岭成矿带开展了多方位“立 体交叉”式的研究，取得了丰硕的成果，但从地质流体角度开展的研究：r 二作较少，而且已有的研 究工作也主要集中于泥盆系成矿区的典型矿床上。论文工作主要从盆地动力演化出发，把盆地充 填分为水成沉积和热水沉积两个序列，以水成沉积为基础，对古生代流体活动的产物一热水沉积 岩石矿石开展系统的研究，查明古生代带盆地演化过程中幕式流体活动过程，从流体活动角度 探讨南秦岭古生代盆地构造一沉积演化与流体成岩成矿关系，反演盆地流体过程与深部构造的关 系，揭示盆地流体活动的成矿效应。通过对“南秦岭古生代盆地演化中幕式流体成岩成矿作用研 究”，取得了以下几个方面的主要进展： 1 、通过全面整理分析南秦岭区域地质成果资料，从基底特点、沉积纪录、构造作用、岩浆 事件、热流过程等方面进一步明确了南秦岭古生代流体过程与成矿作用的大陆边缘动力学背景及 热水沉积环境。 南秦岭早古生代是扬子陆块北部被动大陆边缘，伸展背景下东西向裂陷海槽发育；晚古生代 因勉略洋打开而从扬子北缘分离成为微板块，受古老隆起、基底断裂、同生断层等伸展构造的影 响，成为有多个不同性质二级盆地发育的多岛海域，并且主张应力总体上由南北向转化为东西向。 新元古代一早古生代为主的双峰式火山岩、基性侵入岩等也很可能进一步指示了该时期南秦岭被 动陆缘下的地幔热点活动背景。正是在这种具有地幔热点活动和伸展构造背景的地堑式边缘海盆 中出现了明显的热水沉积环境：海盆正常充填序列中的不同层位发育了不同性质和规模的热水 沉积岩和同生热水蚀变岩；海盆内的正常水成沉积物也表现出有机质成熟度( 泥盆系青石垭组 饱和烃芳香烃= 3 1 2 ) 、古海水温度( 泥盆纪海盆为5 3 9 c 8 8 9 。c ) 、盐度( 泥盆纪海盆盐度 为1 4 w b n a c l ) 、以及同位素组成( 6 “0 值为9 5 7 ) 等方面的异常。 2 、在南秦岭旬阳盆地志留系新识别出钠长石岩、硅质岩、铁碳酸盐岩等热水沉积岩，这将 南秦岭热水沉积作用推至早古生代，不仅使南秦岭古生代流体活动和热水沉积记录更加全面系 统，而且证明了本地区下古生界铅锌矿床属海底热水沉积一改造成因，明确了找矿方向。 产在旬阳盆地志留系铅锌矿集区的钠长石岩、硅质岩、铁碳酸盐岩等热水沉积岩，它们或独 立成层产于铅锌硫化物矿层以下层位，或直接作为铅锌硫化物矿层的容矿岩石，与志留系水成沉 积岩层整合产出，同步褶皱，但其岩相学、矿物学、地球化学的特殊之处表明它们明显有别于正 常水成沉积岩石。 钠长石岩产在含矿层以下层位，具厚层块状、条带状、角砾状构造，均粒微细晶结构、内碎 屑结构；其化学组成以富含s i 魄、a 1 2 0 3 及n a z o 为特征，富f e 、m n ，贫c o 、n i 、c u 等微量元素；在 f e m n 一( c u + n i + c o ) 和py 关系图上，均反映为热水沉积成因；钠长石岩与围岩具有相似的稀土配 分模式，但稀土总量较围岩偏低；反映了钠长石岩与下伏地层以及基底岩石之间的密切物质联系。 钠长石岩中锆石透射光、反射光图像以及s h i r m p u p b 测年结果均反映出锆石来源于基底岩石中的 继承性锆石，进一步证明了钠长石岩是由海水沿同生断裂向下渗透，被加热并和基底富钠质岩石 ( 基底武当群、耀岭河群为一套富钠质的浅变质沉积火山岩系) 及所流经的地层柱发生面型淋滤， 经热液通道喷发出海底，形成了具有海底喷一流热水沉积特征的层纹状、层块状、及角砾状钠长 石岩。 发育在铅锌含矿层中层状、层纹状硅质岩，主要由微一细晶它形粒状石英镶嵌组成。硅质岩 化学组成以s i 如为主，a 1 、t i 、m g 相对贫乏；f e t i 、a 1 ( a i + f e + m n ) 、( f e + m n ) t i 及f e o f e 。0 3 比值表明具有热水沉积成因性质。硅质岩中z n 、p b 、a s 、s b 、a g 等微量元素富集；在 2 f e - m n 一( c u + n i + c o ) 、p - y 以及u - t h 关系图上，均反映为热水沉积成因。硅质岩与矿石稀土元素特 点相似，具有r e e ( 4 0 9 1 0 “) 低、轻重稀土分异较明显( l r e e h r e e = 5 6 ) ，北美页岩标准化 配分曲线呈平缓趋势( l a “y b “= o 9 1 ) 、铈显弱负异常( 5c e 值为0 8 5 ) 、铕为正异常( 6e u 值为 1 5 2 ) 的特点。硅质岩的硅( 6 ”s i = 为一0 5 0 ) 、氧同位素组成( 6 “0 = 1 7 8 1 9 9 ) 及 较高的沉积温度( 8 4 。c i o i c ) 也指示它为海底热水沉积成因。 3 、结合南秦岭早古生代区域岩浆活动，受地幔热点控制的扬子北缘古生代伸展海盆中，热 水沉积是句阳盆地志留系铅锌成矿基本方式，中生代造山过程中矿石发生过重结晶等改造。这一 结论将晚古生代泥盆系热水沉积铅锌成矿向下拓展到志留系，为区域找矿指明了方向。 志留系铅锌矿床的含矿岩系主要是下、中志留统弱变质含碳细碎屑岩和新发现识别出的热水 沉积碳硅质岩、钠长石岩等；矿体为层状与志留系整合产出，含矿层中伴生有热水沉积硅质岩及 铁碳酸盐岩。矿床r e e 及同位素地球化学指示成岩成矿流体为深部来源，成岩成矿作用具有热水 沉积性质；成矿流体中富含c 0 2 ( 1 8 6 5 63 5 0 6 3 m o i ) ；成矿温度为1 3 5 2 9 7 ；矿石硫 ( 6 “s v - c d t 众数值3 5 ) 和铅同位素组成( ”p b ”p b = 3 7 9 3 8 9 、“p b “p b = 1 5 5 5 1 5 6 1 、 ”p b “p b = 1 7 2 1 8 2 ) 反映硫有深部来源，铅来自盆地基底和沉积地层。包裹体水的氢氧同位 素特征( 6d 为一6 8 一8 2 ，61 为0 4 8 1 2 4 l ) 不排除成矿流体有深源流体加入。 4 、从水成沉积和热水沉积两种层序出发，揭示南秦岭造山带盆地的演化和流体成矿过程； 总结并建立了本区早古生代的热水沉积成岩成矿序列；使古生代流体活动记录从晚古生代拓展到 整个古生代，构建出古生代流体过程框架。 早寒武世热水沉积形成硅质岩一重晶石岩建造，西部主要产出层位是下寒武统太阳顶群，以 碳硅质板岩为主，东部主要产出层位为洞沟群，以硅质岩、重晶石岩为主；早一中志留世热水沉 积形成硅质岩一钠长石岩一铁碳酸盐岩一硅质硫化物建造，主要产出层位在下志留统梅子垭组和中 志留统双河镇组；中泥盆世热水沉积形成规模更大、类型更多样的富钠、硅、铁镁碳酸盐、钡、 铁锰硅酸盐、硫化物、菱铁矿建造，包括：重晶石岩、硅质岩、铁白云石硅质岩、似碧玉岩、似 碧玉层纹钠长石岩、石英钠长石岩、铁白云石钠长石岩、钠长角砾岩、铁白云石钠长石板岩、铁 白云石板岩、菱铁矿钠长石岩、菱铁矿岩、p b z n c u a g 硫化物矿石、富电气石岩、黄铁矿磁 铁矿绿泥石岩等热水沉积岩和黑云母方柱石岩等同生热水蚀变岩；晚泥盆世出现局部的火山喷 发。反映在地幔热点背景下边缘盆地演化中的海底热水流体过程和成矿作用历史，并以山刚一柞 水一镇安一旬阳造山带盆地为例，建立起古生代同生沉积期热水沉积成岩成矿序列： ( 1 ) 寒武纪碳硅质岩中重品石矿床和金、铂族元素矿化； ( 2 ) 志留系钠长石岩一铁碳酸盐岩一硅质岩一重晶石一铅锌矿床和金矿化； ( 3 ) 泥盆系硅质岩一钠长石岩一重晶石岩一铁白云石岩一铅锌( 铜) 矿床； ( 4 ) 泥盆纪铁白云石硅质岩一铅锌( 铜) 矿床 ( 5 ) 泥盆纪钠长石角砾铁白云石板岩中a u c u 矿床 5 、基于对本区热水沉积作用、热水沉积岩以及热水沉积与铅锌成矿关系认识和研究的基础， 产、学、研相结合，项目组成员与陕西地调一队合作，2 0 0 4 2 0 0 5 年在志留系铅锌矿集区普查找 矿取得重要进展。与陕西地矿局一大队联合新发现铅锌矿点3 个，新增铅锌金属储量1 5 万吨， 新布并实施钻探：i 二程1 9 4 2 3 m ，在高家沟矿区西段深部发现较大盲矿体，使黄石扳以西地区成为 前景巨大的盲矿勘探区。 关键词：南秦岭，古生代，盆地动力演化，幕式流体活动，热水沉积环境，热水沉积岩 r e s e a r c ho ne p i s o d i c - f l u i dd i a g e n e s i sa n dm i n e r a l i z a t i o ni n p a l e o z o i cb a s i n so fs o u t h e r nq i n l i n gr e g i o n a b s t r a c t t h es o u t h e r nq i n l i n gr e g i o ni so n ei m p o r t a n tc o n t i n e n t a lo r e f o r m i n gb e l t si nc h i n a t h es u r v e y a n ds t u d yo ft h ed e v o n i a nb a s em e t a ls u l f i d ed e p o s i t si nt h i sr e g i o nh a v em a d er e m a r k a b l ep r o g r e s s t h er e s e a r c ho ns o u t hq i n l i n gm e t a l l o g e n i cb e l t sl a u n c h i n gi nm u l t i d i r e c t i o n “h i g h t y p em a i n l y i n v o l v e ss u c hf i e l d sa sp e t r o l o g y , s t r a t i g r a p h y ，m e t a l l o g e n y , g e o c h e m i s t r y , t e c t o n i cs t r u c t u r a lg e o l o g y , w h i c hh a sp r o d u c e dr e m a r k a b l ea c h i e v e m e n t b u tt h er e s e a r c hf r o mt h ep e r s p e c t i v eo ff l u i di s c o m p a r a b l yl e s s w h a t sm o r e ，i tm a i n l yf o c u s e so nt y p i c a ld e p o s i to fd e v o n i a no r e f o r m i n gz o n e n l e s t a r t i n gp o i n to ft h es t u d yi sf r o mb a s i nd y n a m i ce v o l u t i o n ，d i v i d i n gb a s i ns e d i m e n t si n t oo n e b a s i c a s p e c to fa q u e o u ss e d i m e n t a n dt h eo t h e rh y d r o t h e r m a lo n e ，c a r r y i n go u ts y s t e m a t i cr e s e a r c ho n p a l e o z o i cf l u i d a c t i v i t i e s p r o d u c t h y d r o t h e r m a la n ds e d i m e n t a r yr o c kt oi d e n t i f yt i m e s p a c e d i s t r i b u t i o no fe p i s o d i c - f l u i da c t i v i t i e si nt h eb a s i ne v o l u t i o n sp r o c e s sa n dd i s c u s s i n gt h er e l a t i o n s h i p b e t w e e nt h eb a s i ct e c t o n i cs e d i m e n t a r ye v o l u t i o na n dd i a g e n e s i s m i n e r a l i z a t i o no ff l u i db yp e r s p e c t i v e o ff l u i da c t i v i t i e s ，s oa st od e d u c tt h ec o n n e c t i o no ff l u i dp r o c e s sw i t hd e e p - s e a t e ds t r u c t u r ei nr e v e r s e w a ya n dt or e v e a im i n e r a l i z a t i o ne f f e c to fb a s i nf l u i df o r m i n go fr o c ka n do r e s ，m a j o rp r o g r e s sh a s b e e nm a d ea sf o l l o w s ： 1 t h r o u g hac o m p r e h e n s i v ea n a l y s i so f c o l l e c t i o no f r e g i o n a lg e o l o g i c a ld a t at ot h es o u t hq i n l i n g ， t h em e c h a n i c ss e t t i n ga n dp a l e o z o i cc o n t i n e n t a lm a r g i nh y d r o t h e r m a ls e d i m e n t a r ye n v i r o n m e n tj n s o u t hq i n l i n gi sf u r t h e rc l a r i f i e df r o ms e v e r a la s p e c t ss u c ha sb a s e m e n tf e a t u r e s ，s e d i m e n t a r yr e c o r d s ， s t r u c t u r a le v 9 n ba n dt h e r m a l p r o c e s s ：i ne a r l yp a l e o z o i c ，s o u t hq i n l i n gi s o fn o r t h p a s s i v e c o n t i n e n t a lm a r g i no fy a n g t z ep l a t e ，a n dt h es e t t i n go fp l u m e ( h o ts p o t ) i so b v i o u s ；i nl a t ep a l e o z o i c ，i t c o n v e r t e dt os o m ed i v i d e dr i f t - s a gb a s i nc o n t r o l l e db ys t r e n c h e df a u l tw i t h i nq i n l i n gp l a t e ，t h e r e f o r e ， h e a t i n g e x t e n s i o n - - t h i n i n g - f a u l t - s u b s i d e n c e o ft h ec r u s t a lc a nb ek n o wa sa ne l e m e n t g e o l o g i c e n v i r o n m e n to ff o r m a t i o no fh y d r o t h e r m a ls e d i m e n t a r yr o c kb ys y n t h e s i z i n gt h r e es i d e sf e a t u r eo f t e c t o n i c sb a c k g r o u n da n ds e d i m e n t a r ye n v i r o n m e n ta n dt e r r e s t r i a lh e a tb a c k g r o u n d 2 s y s t e m a t i cs t u d i e sh a v eb e e n1 a u n c h e do nl c a d z i n cd e p o s i to fx u n y a n gp a l e o z o i cs i l u r i a n s y s t e md i s c o v e r e db yr e c e n te x p l o r a t i o n ，w h i c hf i r s td i s t i n g u i s hh y d r o t h e r m a ls e d i m e n t a r yr o c k ss u c h a sa l b i t er o c k ，s i l i c e o u sr o c k ，f e r r u g i n o u sc a r b o n a t er o c k ，b a r i t er o c kw h i c hc l o s ea s s o c i a t e dw i t h l e a d z i n cd e p o s i ti no r e b e a r i n gs e r i e s a n df u r t h e r m o r et h e s es t u d i e sf i r s tr e f e rt ot h e i r s e q u e n c e c o m b i n a t i o n ，p e t r o l o g y , m i n e r a l o g y , g e o c h e m i c a lc h a r a c t e r i s t i c ，c o n t r i b u t i n gal o tf o rg e o l o g i s tt ol e a r n s t r u c t u r a le v o l u t i o no fs o u t hq i n l i n gs i l u r i a nb a s i na n dh o t - w a t e rs e d i m e n t a r yg e n i eo fl e a d z i n c d e p o s i t h y d r o t h e r m a ls e d i m e n t a r ya l b i t i t eb e l o wt h eo r e b e a r i n gr o c ki sc o n f u r m i t ya n dg r a d a t i o n a l t r a n s i t i o nw i t ht h es t r a t ai ns p a c e ，a n di th a sm a s s i v e ，b a n d e d ，b r e c c i a t e ds t r u c t u r ea n df i n ee q u i g r a n u l a r a n di n t r a c l a s t i ct e x t u r e ，a n di n n e rc l a s t i ct e x t u r e i ti s c h e m i c a l l yc h a r a c t e r i z e db ye n r i c h m e n ti n s i p 2 、a 1 2 0 3a n dn a 2 0 i nt h ef e m n 一( c u + c o + n i ) 1 0d i a g r a m ，a l ls a m p l e sf a l li nt h eh y d r o t h e r m a l s e d i m e n tf i e l d i t se r e e 、l r e e 、h r e ea r el o w e rt h a nt h ec o u n t r yr o c k s ，b u tt h ec h o n d r i t er e e p a t t e m sa r es i m i l a r s o ，i t sm a t e r i a l sa r ee x t r a c t e df r o mn a - r i c hb a s e m e n tr o c k sa n ds e d i m e n t a r y c o l l u m nu n d e r l y i n gt h ea l b i t i t e l a m i n a t e da n db a n d e ds i l i c e o u sr o c k sa r ew i d e l yd i s t r i b u t e di nt h eo r e b e a r i n gr o c k t h i ss i l i c e o u s r o c k sa r ec h e m i c a l l yv e r yp u r e ，a n dt h e i rs i p 2c o n t e n t se x c e e d8 9p e r c e n t t h ec o n t e n t so ft h et r a c e e l e m e n t sv a r yc o n s i d e r a b l y ，a n dm o s to ft h e ma r el o w e rt h e nt h e i rc l a r k ev a l u e si nt h ee a r t h sc r u s t n e v e r t h l e s s ，t h es i l i c e o u sr o c k s a r er e m a r k a b l ee n r i c h e d i n t h e t r a c ee l e m e n t s a s z n 、p b 、a s 、s b a n d a i nt h ef e m n 一( c u + n i + c o ) x 1 0t r i a n g l ed i a g r a m s ，a l ls a m p l e sf a l li nt h eh y d r o t h e r m a ls e d i m e n tf i e l d t h es i l i c e o u sr o e k sa r ec h a r a c t e r i z e db yl o wt o t a lr e ec o n t e n t s ( t h ea v e r a g ec o n t e n tb e i n g40 9 x 1 0 4 1 ， 4 a n dt h ea v e r a g el r e e h r e ev a l u ei s5 6 t h en o r t ha m e r i c a ns h a l ef l o r i n a l i z e dr e ep a t t e r n so f s i l i c e o u sr o c k sa r ef l a t ( l a n y b s = o 9 1 ) w i t hw e a kn e g a t i v ec ea n o m a l y f6c e ：0 8 5 ) a n do b v i o u s p o s i t i v ee ua n o m a l y r6e u = 1 5 2 ) 5 3 0 s ia n d6 哺ov a l u e so ft h es i l i c e o u sr o o k sr a n g ef r o m0 0 9 6 0 t o o 5 oa n df r o m1 7 8 t o1 9 9 9 6 0r e s p e c t i v e l y ，a n dt h ef o r m a t i o nt e m p e r a t u r e s ( 8 4 1 0 19 c ) o f t h e s e r o c k sa r eh i g h e rt h a nt h u s eo fn o r m a ls e d i m e n t a r yr o c k s ，a ht h e s ec h a r a c t e r i s t i c ss h o wt h a tt h e s i l i c e o u sr o c k sa r em a i n l yt h ep r o d u c t so f h y d r o t h e r m a ls e d i m e n t a r y 3 b a s e do nt h es y s t e m a t i c a ls t u d yo fr e g i o n a lg e o l o g i cb a c k g r o u n d ，g e o l o g yo fo r ed e p o s i t ， g e o c h e m i s t r yo ft r a c ee l e m e n t s ，i s o t o p eg e o c h e m i s t r ya n do r e f o r m i n gf l u i dg e o c h e m i c a lf e a t u r eo f x u n y a n g s s i l u r i a nl e a d - z i n cd e p o s i t s ，s i l u r i a nh y d r o t h e r m a ls e d i m e n t a r yl e a d - z i n c m e t a l l o g e n i c p a t t e r nw a sp u t t i n gf o r w a r d ，a n dm e s o z o i co r o g e n i cm o v e m e n tc a u s e d t h er e c r y s t a l l i z a t i o no f o r e s o h y d r o t h e r m a ls e d i m e n t a r yl e a d - z i n cd e p o s i ti se x p a n dt os i l u r i a ns y s t e mf r o md e v o n i a ns y s t e m i n s o u t h e r nq i n l i n gr e g i o n t h eo r e b e a r i n gs e d i m e n t a r ya r es i l t - m u d s t o n ea n dm u d s t o n eo fl o w e ra n dm i d d l es i l u r i a n m e t a m o r p h o s e dw e a k l y t h es t r a t i f o r mo r e - b o d yi sc o n f o r m a b l ec o n t a c ta n ds y n c h r o n o u sd e f c ，r m a t i o n w i t hs i l u r i a ns t r a t a s i l i c e o u sr o c k sa n da l b i t e r o c k so c c u r r i n gi nt h eo r e b e a r i n gb e da n ds e r i e sa r e p r o v e dt ob eh y d r o t h e r m a ls e d i m e n t a r yr o e k s l i t h o g e n e s i sa n dm i n e r l i z a t i o ns h o wt h ec h a r a c t e ro f h y d r o t h e r m a ls e d i m e n t 1 1 1 eh i g hc o n c e n t r a t i o no f c 0 2 ( 1 8 6 5 6 3 5 0 6 3 m 0 1 ) i no r e - f o r m i n gf l i u di s i t ss p e c i a lc h a r a c t e ro fp b - z no r ed e p o s i t sw i t hs e d i m e n th o s tr o o ka n dt h eo r e f o r m i n gt e m p e r a t u r e r a n g e sf r o m1 3 5 t o2 9 7 ( 2 i s o t o p e sa l s oi n d i c a t et h eo r e - f o r m i n gf l i u dc o m i n gf r o mt h ed e p t hb e l o w t h eb a s i n s t h es u l f u ri s o t o p e s ( 6 ”s v - c d tm o d e3 o 5 o ) i n d i c a t et h eo r es u l f u rc o m i n gf r o mt h ed e p t h b e l o wt h eb a s i n s a n dt h el e a di s o t o p e si n d i c a t et h eo r el e a dc o m i n gf r o mt i l el o w e rp a l e o z o i cb a s e m e n t a n ds e d i m e n t a r yc o v e rb e l o wt h eo r e b e a r i n gs t r a t a s i l u r i a nh y d r o t h e r m a ls e d i m e n ti st h eb a s i c l e a d - z i n cm e t a l l o g e n i cp a t t e r n , a n dm e s o z o i co r o g e n i cm o v e m e n tc a u s e dt h er e c r y s t a l l i z a t i o no f o r e 4 s y s t e m a t i cs t u d i e sh a v ea l s ob e e nc a r r i e do u tu p o nt h eh y d r o t h e r m a ls e d i m e n t a r ya n da l t e r e d r o c k s p r o d u c t so fe p i s o d i c f l u i da c t i v i t i e si np a l e o z o i cb a s i ni ns o u t hq i n l i n g ，w i t ht h e i rs e d i m e n t a r y e n v i r o n m e n t ，s e q u e n c e ，p e t r o l o g y , m i n e r a l o g ya n dg e o c h e m i c a lc h a r a c t e r i s t i c a n dt h es t r u c t u r eo f p a l e o z o i ee p i s o d i c - f l u i da c t i v i t i e sh a sb e e ne s t a b l i s h e d e p i s o d i c - f l u i da c t i v i t i e si ns o u t hq i n l i n gh a v e b e e nd i v i d e di n t ot h r e ep e r i o d s ： c a m b r i a n ：b a r i t ed e p o s i ti nc a r b o n a c e o u s - s i l i c e o u sr o c kt o g e t h e rw i t hm i n e r a l i z a t i o no f a ua n d p g e ； s i l u r i a n ：a l b i t er o c k ，b a r i t er o c k ，f e r m g i n o u sc a r b o n a t er o c k , s i l i c e o u sr o c ka n do r ed e p o s i t so f p b - z na n dm i n e r a l i z a t i o no f a u ； d e v o n i a n ：s i l i c e o u sr o c k ，a l b i t er o c k ，b a r i t er o c k ，a n k e r i t es l a t ea n do r ed e p o s i t so f p b z n ( c u ) d e v o n i a n ：a n k e r i t es i l i c e o u sr o c ka n do r ed e p o s i t so f p b - z n ( c u ) d e v o n i a n ：a l b i t er o c k a n k e r i t es l a t ea n dd e p o s i t so f a u 、c u 5 b a s e do nt h er e s e a r c ho ft h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nh y d r o t h e r m a ls e d i m e n t a t i o n ，s e d i m e n t a r y r o c k 、d e p o s i ta n dl e a d z i n cm i n e r a l i z a t i o n ，a n do f f u s i o no f i n d u s t r y 、a c a d e m ya n dr e s e a r c h ，m e m b e r s o ft h ep r o j e c ta n dt e a mo n eo fs h a a n x ig e o l o g i ci n v e s t i g a t i o nh a v ed e v e l o p e do u td o o re x p l o r a t i o n g r e a tp r o g r e s s e sh a v eb e e nm a d ei nl e a d - z i n cd e p o s i t ss e a r c h i n gf r o m2 0 0 4t o2 0 0 5 k e yw o r d s ：s o u t hq i n g l i n gr e g i o n ，p a l e o z o i c ，b a s i nd y n a m i ce v o l u t i o n ，e p i s o d i c f l u i da c t i v i t y h y d r o t h e r m a ls e d i m e n t a r ye n v i r o n m e n t ，h y d r o t h e r m a ls e d i m e n t a r yr o c k 5 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行 研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的 研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论 文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成 果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 未io 吾毒 年厂月堋 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归 属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请 专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的 学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 主、7 知心乙孙万年厂月。日 别帷轹萄多彩。俐邓肘汨 第一章引言 第一节选题依据与意义 秦岭造山带是中国重要的地理及地质分界带，也是我国重要的多金属成矿带。秦岭造山带的 形成演化和成矿规律的研究受到地质学家的广泛关注。近年来，通过多学科跨部门联合攻关，秦 岭造山带的基础地质研究获得了多项重要成果( 任纪舜等，1 9 8 0 ；王鸿祯等，1 9 8 2 ：许志琴等， 1 9 8 6 ；严阵等，1 9 8 5 ；杜定汉等，1 9 8 6 ；梅志超等，1 9 9 5 ，1 9 9 9 ；张国伟等，1 9 8 8 ，1 9 9 1 ，1 9 9 5 ， 1 9 9 8 ，2 0 0 1 ；袁学诚等，1 9 9 1 ；游振东，1 9 9 1 ；杨志华，1 9 9 1 ；殷鸿福等，1 9 9 1 ，1 9 9 5 ；张本仁 等，1 9 9 0 ，1 9 9 4 ，2 0 0 2 ；李晋僧等，1 9 9 4 ) ，秦岭造山带矿产勘查和研究也取得了重要进展( 耿 树方等，1 9 9 4 ；王相等，1 9 9 6 ，陈毓川等，1 9 9 8 ) 。对南秦岭泥盆系成矿带的研究先后提出了秦 岭热水沉积型铅锌( 铜) 矿床( 祁思敬等，1 9 9 3 ，1 9 9 7 ，1 9 9 9 ；李英等，1 9 9 9 ) 、中国秦岭型铅 锌矿床( 王集磊等，1 9 9 6 ) 、南秦岭微细浸染型金矿床( 张复新等，1 9 9 1 ；韦龙明等，1 9 9 4 ；卢纪 英等，2 0 0 1 ) 等成矿模式及勘查模式( 薛春纪，1 9 9 7 ；韦龙明等，2 0 0 1 ；邵世才，1 9 9 9 ；方维萱， 2 0 0 0 ；唐永忠，2 0 0 0 ) ，探明了一批贱金属、贵金属矿床。 秦岭造山带的研究工作程度已相当高，人们从岩石学、地层学、矿床学、地球化学、大地构 造学等固体地球科学角度开展的研究工作较多，但从地质流体角度开展的较少，对成岩成矿流体 作用过程的研究还很薄弱，对盆地流体活动的时间、范围以及强度、流体的性质、演化过程等知 之甚少。而且已有的研究工作主要集中于泥盆系成矿区的成矿流体。在前人的研究基础上，本次 研究工作主要侧重于从地质流体活动角度，研究对象从泥盆系拓展到下古生代，探讨南秦岭古生 代盆地构造沉积演化与流体成岩成矿关系，把盆地充填分为水成沉积和热水沉积两个序列，以水 成沉积为基础，对古生代流体活动的产物一热水沉积岩矿石开展系统的研究，查明古生代带盆地 演化中幕式流体活动过程，建立古生代热水沉积成岩成矿序列，反演盆地流体过程与深部构造的 关系，揭示盆地流体活动的成矿效应，对深化南秦岭造山带基础地质研究和找矿工作突破都具有 重要意义。 盆地幕式流体成岩成矿作用研究对指导区域找矿以及找矿方法突破具有重要意义。实际上， 盆地地球动力学发展中的同生构造一流体作用过程( 流体形成、流动、流一岩反应、迁移、演化、 沉淀等) 实质上是相关热水沉积岩石矿石及矿床系列相继形成的过程。流体过程是成矿动力学的 核心和关键。矿体在地壳中的分布范围小，不容易被发现，但成矿流体的活动范围要宽泛的多， 把握起来相对容易，盆地流体过程及其时空规律研究( 热水沉积和蚀变岩相) 是实现盆地内同生 热水沉积矿产勘查突破的有效途径。 第二节国内外盆地流体研究现状及发展趋势 一、盆地流体界定 越来越多的地质现象表明地球内部存在多种广泛而普遍的地质流体。据估计，地球上8 0 以 上的地质作用有流体参与，地质流体的类型也复杂多样，论文中的南秦岭古生代盆地流体作用， 主要指南秦岭古生代盆地演化时期，在盆地沉积柱中发生、发展和演化的流体系统及它们到达地 表所发生的海底热水活动，也包括同期的岩浆过程。由于这种流体作用受盆地演化阶段以及同生 断裂活动所控制，因而表现出具有多期多阶段活动特点，即幕式特点。 岩浆流体一直以来被誉为探索地球深部物质成分及其演化的重要途径。对应不同的构造演化 阶段和不同的构造环境均有特定岩浆作用与之相伴；不同成因类型的岩浆活动，客观记录了不同 的构造作用，反映了不同的深部动力学特征，无疑为再造岩体形成环境的构造性质、格局和演化 提供了最