（矿产普查与勘探专业论文）黔西北地区铅锌矿控矿因素、成矿规律与找矿预测研究.pdf

中南大学博士学位论文摘要 摘要 川一滇一黔铅锌成矿域位于扬子地台西南缘，小江、师宗一弥勒、 垭都一紫云三条深大断裂所围限的区域内，是我国“十五”， “十 一五”加强地质工作的1 6 个重点成矿区带之一。黔西北铅锌成矿区 处于川一滇一黔铅锌成矿域东侧，是其重要组成部分，也是贵州省重要 的铅锌产地之一。区内铅锌矿床( 点) ，物化探异常成群成带展布，成矿 地质条件优越，找矿前景好，具备寻找中、大型矿床的潜力。 黔西北铅锌成矿区区域构造展布、铅锌矿化分布具明显的带状分 布特征。本论文根据成矿区构造和矿化特点，划分出4 个构造带，3 个成矿亚带，首次较详细的阐述了区域构造演化特征，各构造带、成 矿亚带的地质特征及成矿特点，物化探异常与铅锌成矿的关系。 铅锌成矿控矿因素研究表明，本区铅锌成矿受地层( s 1 - z h j p 。m ) 、 岩性( 碳酸盐岩) 、构造( n w 向逆冲断层为主+ n e 向横断层+ 层间破碎 带、背斜倾伏端) ，岩浆岩( 辉绿岩旁侧，玄武岩层位之下) ，岩相( 上 泥质( 页) 岩相，下碳酸盐岩相叠置组合) ，沉积环境( 水下脊状隆起 内侧，封闭一半封闭的还原泻湖沉积环境) 多重因素控制。断裂构造 是最主要的控矿因素，岩性控矿优于层位。 区域主要含矿层位从西到东，从南到北空间分布上逐渐抬升，时 间演化上逐渐变新，显示黔西北地区剥蚀程度低，含矿层位保留完好， 深部找矿潜力大。 构造分级控矿特点明显，即断陷盆地边缘控制矿带的展布一紧密 褶皱及其核部发育的纵断层控制矿田的展布一矿田内主干断层与次 级断层交汇部位、背斜倾斜端控制矿床和矿体的产出。区域性大断裂 + 次级断层+ 层间挤压破碎带是良好的构造控矿配套系统和导、聚、储 矿系统，首次较全面的研究了构造控矿机制。 区内p b 、s 、c 、0 同位素、稀土元素、区域地球化学背景场等特 征显示，成矿物质具多来源，成矿作用具多阶段性。成矿元素p b 、 z n 、a g 主要来源于下伏老地层，与下寒武统碎屑岩，前震旦系基底 火山碎屑岩有关，也与峨眉山玄武岩的喷发有成生联系。成矿流体中 s 、0 来自海相硫酸盐，c 来源于海相碳酸盐，成矿流体水主要来源于 深部地层变质水，有少量大气降水混合。 矿石包裹体特征显示，成矿流体性质属低温，中高盐度，还原条 件，弱碱一弱酸性，高矿化度的c a - n a c i ( s o 。) 型热液。 研究表明矿床成因类型与世界上密西西比河谷型( m v t ) 铅锌矿床 摘要 相比具相似性，但浅部陡脉状矿体产出特征明显，指出属不典型的 m v t 铅锌矿床。结合区域构造演化特征，成矿地质特点，建立了本区 m v t 成矿模式和以断裂构造为主要控制因素的综合找矿模式。 综合各成矿区带典型矿床( 区) 找矿潜力、成矿预测及近年找矿 成果表明，黔西北地区深部找矿潜力巨大，具备寻找中大型矿床的条 件。重要找矿靶区为赫章猫猫厂一榨子厂矿区深部；垭都一蟒硐断裂 带的垭都、筲箕湾矿区深部及外围；水城青山矿区深部及为外围，杉 树林矿区深部；威宁银厂坡矿区深部。白马硐铅锌矿点加强地质研究 与深部验证工作，有望找到成型矿床。浅表以寻找陡脉状断裂型为主， 深部( 大于5 0 0 m ) 以寻找似层状层间断裂型为主，指明了该区今后的 找矿方向和主攻类型。 关键词控矿因素，成矿规律，成矿模式，铅锌矿，黔西北 中南大学博士学位论文 摘要 a b s t r a c t t h el e a da n dz i n cm e t a l l o g e n i cz o n ei nc h u a n d i a n q i a nd i s t r i c t l i e sa tt h es o u t h w e s te d g eo fy a n g z ip l a t f o r ma n di nt h ez o n ew h i c hi s s u r r o u n d e d b y t h r e e d e e pf r a c t u r e z o n e sn a m e d b yx i a o j i a n g ，s h i z h o n g - m i l e y a d o u z i y - u n t h em e t a l l o g e n i cz o n ei so n eo fs i x t e e n i m p o r t a n tm e t a l l o g e n i cp r o v i n c e sd u r i n g ”10 5y e a rp l a n ”a n d ”1 1 5y e a r p l a n ”i no u rc o u n t r y t h em e t a l l o g e n i cz o n eo fl c a da n dz i n co r ei nt h e n o r t h w e s to fq i a nl i e sa tt h ee a s to ft h em e t a l l o g e n i cz o n eo fl e a da n d z i n co r ei nc h u a n d i a n - q i a nd i s t r i c t i ti so n eo ft h ei m p o r t a n tl e a da n d z i n cm i n e si ng u i z h o up r o v i n c e t h i sp l a c eh a st h ep o t e n t i a lo f s e e k i n g m i d d l e s c a l eo rl a r g e - s c a l el e a da n dz i n c d e p o s i t ，b e c a u s ep h y s i c sa n d c h e m i s t r yp r o s p e c t i o na b n o r m i t ya p p e a r s t h e g r o u p s h a p e d a n d b e l t s h a p e dd i s t r i b u t i o na n dt h em e t a l l o g e n i cg e o l o g i c a lc o n d i t i o ni s s u p e r i o r r e g i o n a ls t r u c t u r es p r e a d i n gi nt h el e a da n dz i n cm e t a l l o g e n i cz o n e i nt h en o r t h w e s to fq i a na n dl e a d z i n cm i n e r a l i z a t i o ni nt h i sp l a c et a k e s o no b v i o u sb e l t - s h a p e dd i s t r i b u t i n gc h a r a c t e r t h ea u t h o rd i v i d e sf o u r s t r u c t u r eb e l t sa r i dt h r e em e t a l l o g e n i cs u b b e l t sb a s e do nt h es t r u c t u r e a n dm i n e r a l i z a t i o n f e a t u r eo ft h em e t a l l o g e n i cz o n e t h i sd i s s e r t a t i o n f i r s t l y s e t sf o r t hi nt h ed e t a i lt h ee v o l v e m e n tc h a r a c t e ro f r e g i o n a l s t r u c t u r e ，t h eg e o l o g i cc h a r a c t e ra n dm e t a l l o g e n i cc h a r a c t e ro fe v e r y s t r u c t u r eb e l ta n dm e t a l l o g e n i cs u b b e l t ，t h er e l a t i o nb e t w e e np h y s i c sa n d c h e m i s t r yp r o s p e c t i o na b n o r m i t ya n dl e a da n dz i n cm e t a l l o g e n y t h er e s e a r c ho nt h em e t a l l o g e n i cf a c t o ra n dc o n t r o l l i n gf a c t o r sf o r l c a d - z i n cd e p o s i t ss h o w st h a tt h em e t a l l o g e n i cf a c t o r so f l e a da n dz i n c i nt h i s p l a c e i n c l u d e s t r a t u m ( s 1 - 2 h j p l m ) ，l i t h o l o g y ( c a r b o n a t er o c k ) ， s t r u c t u r e ( n wo v e r t h r u s tf a u l tm a i n l y + n ec r o s sf r a c t u r e + f r a c t u r eb e l t a n da n t i c l i n ep l u n g i n ge n d ) ，e r u p t i v e ( b e s i d ed i a b a s e ，u n d e rb a s a l t s t r a t u m )，l i t h o f a c i e s ( o v e r l a pu pa r g i l l a c e o u sa n du n d e rc a r b o n a t e l i t h o f a c i e s ) ， s e d i m e n te n v i r o n m e n t ( i n b o a r d s u b m a r i n ec a r i n a t e u p l i f t ，c l o s e do rh a l f - c l o s e dr e d u c i n gl a g o o nd e p o s i te n t i r o n m e n t ) e t c f r a c t u r ei st h em o s ti m p o r t a n tc o n t r o l l i n gm e t a l l o g e n yf a c t o ra n dc o n t r o l f a c t o r sf o ro r ed e p o s i t b yl i t h o l o g yp r e c e d e o v e rh o r i z o n 中南大学博士学位论文 t h em a i no r e c o n t a i n n i n gh o r i z o ni nt h i sp l a c eg r a d u a l l yr u n su p f r o mt h ew e s tt ot h ee a s t ，f r o ms o u t ht on o r t hi nt h es p a t i a ld i s t r i b u t i o n a n db e c o m e sn e ws t e pb ys t e pi nt h et i m ee v o l u t i o n t h e s ep h e n o m e n a s h o w st h a td e n u d a t i o nd e g r e ei sl o wi nt h en o r t h w e s to fq i a n ，h o r i z o n o r e c o n t a i n n i n gk e 印i ng o o d c o n d i t i o na n dt h e d e p t hp o r t i o n p r o s p e c t i n gh a st h ev e r yg o o dp r o s p e c t g r a d u a t i o nc o n t r o l l i n go r eb yt h es t r u c t u r ei so b v i o u s f a u l t - b a s i n e d g ec o n t r o l s o r eb e l te x t e n t - - - c o m p a c t e df o l d sa n dl o n g i t u d i n a lf a u l t g r o w i n gf r o m t h ec o r eo fc o m p a c t e df o l dc o n t r o l sm i n e r a ld e p o s i t e x t e n t - - - t h ei n t e r s e c t i n gp o s i t i o no ft r u n kf a u l ta n ds u b f a u l ta n da r c h l e a ne n di nm i n e r a ld e p o s i tc o n t r o lm i n e r a ld e p o s i ta n do r e b o d ya t t i t u d e r e g i o n a lb i gf r a c t u r e + s u b f r a c t u r e + e x t r u s i o nc r u s hb e l ti ns t r a t u ma r e g o o dc o n t r o l l i n g o r es y s t e mb ys t r u c t u r ea n dc o l l e c t i n g ，s t o r a g eo r e s y s t e m t h i s d i s s e r t a t i o n f i r s t l y r e s e a r c ha l l - s i d e d o r e - c o n t r o l l i n g m e c h a n i s mb ys t r u c t u r e s t h ec h a r a c t e r i s t i c so fp b 、s 、c 、oi s o t o p e s ，r e ea n dr e g i o n a l g e o c h e m i s t r yb a c k g r o u n ds h o wt h em e t a l l o g e n i cs u b s t a n c eh a sm a n y s o u r c e sa n dm e t a l l o g e n i ca c t i o nh a sm a n ys t a g e s m e t a l l o g e n i ce l e m e n t p b 、z n 、a gm a i n l yc a m ef r o mu n d e r l y i n go l ds t r a t u m t h e i rc a u s eo f f o r m a t i o nh a v eb e e nr e l a t e dw i t hs u bc a m b r i a ns y s t e mc l a s o l i t e ，p r e s i n i a n b a s e m e n t p y r o c l a s t i c r o c ka n dem e im o u n t a i nb a s a l t s 、oi n m e t a l l o g e n i cl i q u i d c a m ef r o ms e ap h a s e s u l f a t e ，cc a m ef r o ms e a p h a s ec a r b o n a t e ，w a t e rm a i n l yc a m ef r o md e e ps t r a t u mm e t a m o r p h i c w a t e ra n dp a r t l yf r o mp r e c i p i t a t i o n t h ec h a r a c t e ro fo r ei n c l u s i o nr e v e a l st h a tt h em e t a l l o g e n i cf l u i di sa c a - n a - c i ( s 0 4 ) m i n e r a l i z a t i o nl i q u i d w h i c hh a sl o w t e m p e r a t u r e ， m i d d l e - h i l g hs a l i n i t y , r e d u c i n gc o n d i t i o n ，w e a k l y - a l k a l i w e a k l y a c i d i c ，a n dh i g hm i n e r a l i s e dq u a l i t y s t u d ys h o w st h a tt h eg e n e t i ct y p eo ft h eo r ed e p o s i t si ss i m i l a rt o m i s s i s s p p iv a l l e yt y p e ( m v t ) l e a da n dz i n cd e p o s i t s ，b u tt h ev e i n s h a p e d c h a r a c t e ri ns h a l l o ws i t ei so b v i o u s w h i c hr e v e a l st h eo r ed e p o s i t si s n o tat y p e dm v t o n e c o m b i n i n gt h ec h a r a c t e ro ft h er e g i o n a ls t r u c t u r a l e v o l v e m e n ta n dt h em e t a l l o g e n i cg e o l o g i c a lq u a l i t y ，t h ea u t h o rs e t su pt h e m v tm o d e lo fm e t a l l o g e n yo ft h el o c a ld i s t r i c ta n dt h es y n t h e t i c a lm o d e l 中南大学博士学位论文 摘要 o fs e e k i n gm i n e ，w h o s em a i n l yc o n t r o l l e df a c t o ri sf r a c t u r es t r u c t u r e s y n t h e s i z i n g t h em i n e r a l sp o t e n t i a l ，m e t a l l o g e n i c p r o g n o s i sa n d r e c e n t y e a r s r e s u l t sf o ra l l t y p i c a lm i n e r a ld e p o s i t e s ( f i e l d s ) i nt h e m e t a l l o g e n i cp r o v i n c e st h ea u t h o rb e l i e v e st h a tt h en o r t h w e s to fq i a n i n d e e pp a r t sh a v eh u g ep o t e n t i a lt om i n e r a ld e p o s i t s ，a n dh a v em i d d l e l a r g e d e p o s i t s c o n d i t i o n s t h ei m p o r t a n tm i n e r a l - f i n d i n gt a r g e t z o n e sa r e h e z h a n g m a o m a o c h a n g z h a i z i c h a n g o r ef i e l d d e e p p a r t s ； y a d u - m a n g d o n gf r a c t u r ez o n e sy a d u ，x i a o j i w a no r e f i e l dd e e pp a r t sa n d p e r i p h e r y ；s h u i c h e n g - q i n gm o u n t a i no r ef i e l dd e e pp a r t sa n dp e r i p h e r y , s h a n s h u l i no r ef i e l dd e e pp a r t s ；w e i n i n g - y i n c h a n g p oo r ef i e l dd e e p p a r t s b a i m a d o n gv e i n e dz i n cm i n e r a lp l a c es h o u l dr e i n f o r c eg e o l o g i c a l r e s e a r c ha n dd e e pp a r t sv a l i d a t et a s k s ，a n dh a v ep o t e n t i a lt of o u n dt y p e m i n e r a l d e p o s i t s s u p e r f i c i a lp l a c e sm a i n l y s e e kt o s t e e p - n e r v a t i o n f r a c t u r e t y p e ，d e e pp a r t s ( e x c e e d5 0 0 m e t e r s ) m a i n l y f i n do u t s t r a t o i d i n t e r s t r a t i f i c a t i o nf r a c t u r ez o n e s w h i c ha l li n d i c a t et h i sz o n e s e e kt om i n e r a l sd i r e c t i o n sa n dm a i nr e s e a r c ht y p e si nf u t u r e k e yw o r d sc o n t r o l l i n g - o r e f a c t o r s ，m e t a l l o g e n i c l a w ， m e t a l l o g e n i cm o d e ，l e a d z i n cd e p o s i t ， n o r t h - w e s to f q i a n 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位或证 书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了 明确的说明。 作者签名：耄斗l 薹：1 日期：迪午兰月兰一日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位 论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容 可以复印、缩印或其它手段保存学位论文：学校可根据国家或湖南省有关部门规 定送交学位论文。 作者签盘虱导师签塑! 兰矾生6 旦j 日 中南大学博士学位论文第一章绪论 第一章绪论 1 1 论文选题依据及选题意义 随着国民经济建设的不断发展，对有色金属资源需求日益增大，加强地质找 矿与研究，扩大资源储量已是当务之急，黔西北地区成矿地质条件好，找矿前景大 中国地质调查局在该区设立了“贵州水城织金纳雍地区铅锌银资源评价” ( 项目编码：2 0 0 0 1 0 2 0 1 5 4 0 0 3 ) 及“贵州丫都一蟒洞铅锌银矿评价”( 项目编号： 2 0 0 4 1 0 2 0 0 0 1 9 ) ，以期取得铅锌找矿突破，结合这些项目，本论文选择该区进行控 矿因素、成矿规律与找矿预测研究，选题依据及选题意义如下： 1 1 1 论文选题依据 ( 1 )区域地质地球化学背景甚佳 本区位于扬子地台西南缘，小江、师宗盘县、垭都紫云三条深大断裂所 围限区域的东侧，是我国“十五”，“十一五”1 6 个加强地质工作的重点成 矿区带之一，构造活动频繁、岩浆喷溢强烈，物化探异常沿区内构造成群成带展 布，铅锌矿化普遍，矿床( 点) 分布密集，已探明和发现铅锌矿床( 点) 9 6 处，其 中中型矿床6 处，资源量达大型规模的2 处，具备形成中、大型矿床的地质地球 化学背景和条件。 ( 2 ) 区内矿床形成机制尚不明朗 铅锌矿产出受地层、岩性、构造、岩浆岩、沉积岩相等多重因素控制，但 构造是主要控矿因素，具不典型的密西西比河谷型( m v t ) 矿床特征，矿床形成机理 有待深入研究。 黔西北地区威宁水城断陷盆地南缘为威宁水城杉树林紧密的背斜褶 皱带，北缘为著名的垭都蟒硐紫云深大断裂带，南北两边缘逆( 冲) 断层发 育，密集分布着近7 0 个铅锌矿床( 点) ，具典型的边缘控矿特点。所有的铅锌矿 体均产于大断裂构造带或其旁侧的次级断层或多组断层交切处，矿体多呈脉状、 囊柱状产出，由于受高角度逆( 冲) 断层控制，产状较陡，延深往往大于延长。 含矿地层为志留系韩家店组二叠系下统茅口组，赋矿围岩为以粗晶白云岩、白 云质灰岩、生物碎屑灰岩为主的碳酸盐岩，含矿层位多，有利岩性分布广泛。 由于区内矿体产出的特殊性及地表矿化、蚀变标志普遍较弱，寻找隐伏矿体 定位难度大，钻探验证异常往往见矿效果差，而实际开采多为富矿体( p b + z n 2 5 ) ，经济价值极高。因此，加强构造配套机制，有利岩石组合及矿体产出形态 中南大学博士学位论文 第一章绪论 特征研究，系统总结成矿规律，建立找矿模式，指导找矿是十分必要的。 ( 3 ) 物化探异常好、评价程度低 区内物探激电、t e m 、e h 4 异常在己知矿床上反映较好，部分异常对寻找隐 伏矿起到了较好的指示作用。但部分异常验证结果与推测有较大出入，因此，加 大异常性质的研究与识别，减少预测及勘探风险，是提高找矿效果的有效途经。 区内p b 、z n 等元素地球化学异常在成矿区带上成群成带展布，异常分布范 围大，含量高，显示找矿前景好。据谢学锦院士地球化学块体理论预测，在黔西 北赫章以南地区锌资源量有近4 0 0 0 万吨，资源潜力大。但各异常的空间结构特 征以及含矿性评价有待进一步研究。 ( 4 ) 资料丰富、有待于二次开发 黔西北地区经过几十年的找矿工作，积累了丰富的资料，但除猫猫厂一榨子 厂和杉树林矿床已提交正式勘探报告外，其余均未形成系统的有规律的成果报 告，其资料的潜在信息多，有待于提取和挖掘。此外，限于过去找矿方法的局限 性，以及对黔西北铅锌矿产出的特殊性认识不足，对一些矿床( 点) 及物化探异 常的认识与评价，从后来的找矿结果和民采反馈信息来看是值得总结的。近十年 来，陆续发现了3 个中型特富铅锌( p b + z n 3 0 ) 矿床，近2 0 个矿点，便是很 好的例证。 ( 5 ) 地学找矿理论的发展和创新，扩大了该区的找矿前景 本区位于峨眉山大火成岩省东侧，随着地幔柱一热点成矿理论的兴起和研究 深入，已有众多学者认为“。5 3 ，本区玄武岩是地幔柱活动的产物，其喷溢一侵入 时间( p 。p ：) 与本区含矿层位( d p ) 及威水断陷盆地形成有一致性，其分布 与区域矿产有一定的成生关系。涂光炽院士认为“1 ，川滇黔邻省区为全国寻找超 大型铅锌、金矿床最有潜力区之一。迄今，川滇黔铅锌成矿域内( 面积约1 7 万 k m 2 ) 已找到超大型矿床1 处( 云南会泽) ，大型矿床4 处( 四川大梁子、天宝山、 小石房和云南茂租) ，中型矿床，小型矿床及矿点3 7 0 余处。其中，黔西北地区 中型矿床6 处，小矿床型及矿点9 0 处。此外，已发现与玄武岩有关的铜矿床( 点) 几十处和多处铂钯矿( 化) 点。随着找矿与研究的深入，新类型的矿床、矿种将 不断被发现，找矿前景较好。 ( 6 ) 国内外找矿新进展的启示 据统计，国外从2 0 世纪7 0 年代以来发现的1 0 0 个特大型金属矿床，至少 5 8 的矿床是在已知矿区的深部和外围通过新一轮找矿预测发现的。国内的广东 凡口铅锌矿床、云南会泽铅锌矿床，都是通过加强研究，定位预测，在深部发现 了新的富矿体。在湖南水口山铅锌矿区近年通过二轮找矿还发现了金矿床。黔西 北地区铅锌矿化范围大，矿床( 点) 分布密集，通过进一步工作，有可能取得新 2 中南大学博士学位论文第一章绪论 的进展。 1 1 2 论文选题意义 该区找矿勘查及研究程度较低，对于矿床成因一直是争论不休的话题。2 0 世纪7 0 年代至9 0 年代中期，层控理论占主导地位，9 0 年代末至今基本以构造 控矿理论为主指导找矿。近几年，随着地幔柱理论的兴起，众多学者倾向于喷气 一沉积成因，但依据不充分，有待于深入研究。为达到科学、客观评价找矿潜力 与远景，更好地发挥科研的先导性与战略性作用，此次研究以成矿基本地质条件 为基础，通过系统总结前人工作成果结合本次工作对重要矿区的现场调查成果， 总结成矿规律，控矿因素，借助现代测试手段，研究成矿物质来源及富集成矿机 理。在此基础上，建立找矿模式和成矿模式，圈出找矿靶区，科学地开展成矿预 测，并指出主攻矿床类型。 找矿实践及研究结果表明，物化探异常的识别是筛选评价的基础，也是决定 物化探方法找矿效果的一个关键环节。该区资料丰富，近1 0 年来，在部分弱异 常或原验证异常未见矿及见矿不好的深部，经地质勘查及民采均有很好的发现， 个别矿床达中型规模，矿石较富，商品价值高，有必要借助现代信息技术，根据 区域成矿地质规律，地质特征，物化探异常强度、规模及与矿产的关系，对异常 进行重新分类、定级排序，通过对典型矿床异常特征的研究，挖掘其它众多异常 的找矿有益信息，深化资料的利用。 通过系统收集整理区域内地、物、化、遥综合资料和找勘成果，充分挖掘和 提取成矿信息，利用宏观与微观相结合的方法，研究对比典型铅锌矿床特征，密 切地质找矿与地质研究的紧密关系，以科学研究服务于生产，指导生产为宗旨，力 争促使找矿有新进展，新突破，尽快将资源优势转变为产业优势和经济优势，促进 地方经济发展。 总结成矿规律，找矿标志，建立找矿模式和成矿模式。加强重要成矿区带的 成矿预测与深部盲矿体、隐伏矿体的定位预测研究，明确找矿研究方向，圈定找 矿有望靶区，科学客观地评价资源潜力与成矿远景，为地方各级政府规划资源的 合理开发利用，产业政策的调整，经济社会的可持续发展提供资源保证。 1 2 铅锌矿国内外研究现状 1 2 1 国内外研究现状 国外众多矿床学家对铅锌矿床的研究主要针对以下三种类型：产于以碳酸 盐岩为主岩的密西西比河谷型( m i s s i s s i p p iv a l l e y t y p e ，简称m v t ) 铅锌矿床； 以及产于以沉积岩为主岩的喷流沉积型( s e d i m e n t a r ye x h a u i v ed e p o s i t ，简 中南大学博士学位论文第一章绪论 称s e d e x ) 铅锌矿床；以火山岩为主岩的块状硫化物型( v o l c a n o g e n i cm a s s i v e s u l f i d e ，简称u s ) 铅锌矿床。由于本区铅锌矿床明显不同于s e d e x 、s 矿床 特点，而与m v t 矿床具相似性，现就m v t 成因的类型矿床研究现状进行阐述。 ( 1 ) m v t 铅锌矿床成矿物质来源 早在1 9 3 9 年，在美国密西西比河谷地区发现了一系列低温盆地热卤水成因 的后生热液硫化物矿床，且近4 0 0 个矿床( 点) 具相同的地质地球化学特征，故命 名为密西西比河谷型。1 9 7 2 年，d o ea n dd e l e v a u x 就通过铅同位素模式年龄研 究密苏里东南部的m v t 矿床的铅主要来源于下伏l a m o t t e 砂岩，但由于数据相当 有限及其理论的缺陷，结论很难让人信服“1 。g o l d h a t e r ，e t a 1 0 1 经过同位素研 究认为，d o ea n dd e l e v a u x 提出的结论基本成立，并认为伊利诺伊盆地m v t 矿 床的成矿金属元素主要来源于前寒武纪基底火山岩。爱尔兰中部m v t 矿床成矿物 质来源于新元古代片麻岩基底9 1 。j o h n s t o n “”研究爱尔兰2 0 余个b t v t 铅锌矿床 的区域成矿流体流动及成因也发现赋矿层位主要为下石炭统碳酸盐岩，其下是一 套“老红砂岩”的碎屑岩和更老的花岗片麻岩变质基底。 ( 2 ) 成矿物质的迁移形式和沉淀机制 成矿金属元素的迁移形式和沉淀机制目前主要有三种观点：混合模式、还原 模式和共同迁移模式“”1 。 混合模式 b a r r e t ta n da u d e r s o n ( 1 9 8 8 ) ，g i o r d a n oa n db a r n e s ( 1 9 7 8 、1 9 8 1 ) 和r u a y a a n ds e w a r d ( 1 9 8 6 ) 等通过实验证实氯配合物形成可以迁移一定数量的p b 、z n 。 如在1 5 0 。c ，p h = 4 5 ( 低于中性值1 3 ) 、i i l = i - 3 的热液可迁移1 i 0 。6 左右的p b 、 z n 。此观点认为成矿流体是以氯配合物和或有机配合物形式迁移和另一富还原 态硫的流体混合而沉淀硫化物成矿。c a n a l s 等“”研究西班牙泰隆民亚海岸山 a t e r v i d a 地区的低温p b z n 一他及b a _ 一f 矿床成因证实，矿床是由低温富s 啦2 。 成矿流体与高温还原富c a c i ：的含金属卤水混合沉淀而成。 还原模式 成矿金属( 以氯配合物和或有机配合物和或硫代硫酸盐配合物形式存在) 的流体，在富含有机质的成矿部位还原硫酸盐，引起硫化物沉淀。硫酸盐可随成 矿流体迁移而来，也可以是成矿部位的硫酸盐。由于m ，t 矿床成矿流体及成矿部 位有机质含量较少，难以对成矿产生影响，因此成矿部位的硫酸盐被就地还原十 分重要。b a r n e s “”研究认为铅锌沉淀发生在h 2 s 居主要地位的含硫溶液中，z n 是 以z n ( h s ) 。形式存在，p b 以p b ( h s ) 。形式存在，当含矿溶液浸入氧化环境时， 含硫络合物溶解度突然下降而沉淀富集成矿。 共同迁移模式 中南大学博士学位论文第章绪论 认为成矿流体中的成矿金属以硫氢配合物形式迁移，在成矿部位中，由于 f o ：升高，p h 值降低，还原态硫浓度降低，造成硫化物沉淀。众多经典w t 型矿 床( 如密苏里东南部、上密西西比河谷地区、东田纳西等) 同位素和流体包裹体 等研究证实：还原态硫和绝大部分成矿金属的确是在同一热源体系中迁移的，且 成矿流体的p h 值越高，对金属以硫氢配合物形式迁移有利“3 。”4 “。如b a r n e s 0 2 1 通过研究日本矢谷铅锌矿床中沉淀作用地球化学机制认为，不同温度下p b s 溶液 中的溶解度是随p h 值和温度的升高而增加，p b 一硫络合物在较高温度下可能趋于 稳定。 ( 3 ) 成矿流体的驱动力 o l i v e r 。3 提出构造应力模式，即构造挤压使岩石空隙中的流体被挤出。l e a c h a n dr o w a n o ”利用包裹体等研究表明，造山带活动排出成矿流体形成o z a r k 地区 广泛发育的m v t 型矿床。g a r v e ng ，e ta lo ”研究了美国中部地区区域地下水运 动作用与层状铅锌矿的成因关系认为，o z a r k 隆起区内的矿床，主要形成于古生 代末的阿勒格区( a 1 1 e g h a n i c a l ) 造山运动( 3 2 0 2 5 0 m a 年) 期间。a p p o l d ，e t a l 啪1 研究表明，美国中部的m v t 矿床成矿流体是以含矿岩系之下的l a m o t t e 砂岩为主 要通道经过长距离( 数百千米) 大规模迁移，不断萃取成矿元素而沉淀成矿。d a v i d l e a c h 通过对1 9 个m v t 铅锌矿床的研究，提出大部分矿床不是盆地演化过程中流 体活动的产物，而主要形成与造山带相联系的台地碳酸盐岩内流体活动的结果”。 1 2 2 黔西北地区铅锌矿床研究现状 黔西北地区铅锌矿产资源的发现与利用历史悠久，其中锌的发现与冶炼在清 代曾一度居全国之冠。按文字记载，黔西北地区铅锌矿的发现有1 0 0 0 多年的历 史2 。 解放后有少数地质专家进行过调查。主要有燕树檀、罗绳武、周德忠、秦馨 菱等。解放后至今，先后有贵州省有色地勘局，贵州省地矿局，贵州工业大学， 桂林工学院，中国科学院古生物研究所、地球化学研究所、古脊椎动物研究所， 桂林矿产地质研究院等单位对本区的地层、矿产、古生物等进行过不同程度的研 究，可概括以下几个方面的认识： ( 1 ) 铅锌矿床的成矿物质来源 该区通过几十年的研究，不同的专家、学者研究的出发点及认识的不同，观 点有较大差异；主要有以下几种观点：第一种观点认为铅锌矿成矿物质来源于赋 矿层位本身，以曾鼎权、唐森宁、陈士杰。3 ”为代表；第二种观点认为成矿物质 主要来自下伏地层及基底，以毛健全、郑传仑、钱建平。”矧等为代表；第三种 观点认为成矿物质是多元的，部分来自赋矿层位，部分来自下伏地层，同时，该 区火山喷发与岩浆侵位不仅提供了热源，也提供了部分成矿物质，以黄智龙、韩 中南大学博士学位论文第一章绪论 润生、柳贺昌，胡耀国、刘家铎“”等为代表；第四种观点认为本区铅锌矿与 峨眉山玄武岩无成因联系，只是空间分布的巧合，以顾尚义等“”为代表。 ( 2 ) 区域构造的类型与特征 李四光、刘迅“”1 将本区划分“黔西山字型构造”的两翼；王鸿桢“”将该区 划入海西印支褶皱带的北支与南丹海槽；骆耀南“4 1 将该区称为“威宁紫云 拗拉槽”：郑荣才“”等认为该区属“滇黔桂裂谷”的一部分：刘文均“将其划为 “滇、黔陆内断陷盆地”的一部分。 ( 3 ) 铅锌矿床的成因 该区有许多学者对矿床成因类型做过研究工作，特别是邻省区的云南会泽从 1 9 9 2 年到2 0 0 0 年相继续找封1 4 、6 4 、8 4 、1 0 4 矿体，p b + z n 金属储量资源量达超 大型规模，引起国内外地学界学者的极大关注，对矿床成因提出过不同模式，如 沉积一改造一后成成因( 柳贺昌) “1 ，沉积成因( 张位及) “”，沉积一原地改造 成因( 陈士杰) 。“，沉积改造成因( 廖文、赵准) “8 “，沉积的成岩期后热液改 造一叠加成因( 陈进) 嵋0 1 ，m v t 成因( 周朝宽、王奖臻、张长青) 5 1 。”1 ，热水喷 流沉积( s e d e x ) 成因( 唐红松) 6 ”、地幔柱热点成矿，峨眉山玄武岩在成矿过 程中提供物质( 黄智龙、韩润生、王登红、谢家荣等) 1 , 3 7 , 5 5 , s 6 ，“深源流体贯入 式”的“麒麟厂式”矿床成因( 韩润生、黄智龙等) 1 , 3 6 , 3 7 。 ( 4 ) 铅锌矿床成矿时代 欧锦秀6 7 1 将水城青山铅锌矿石单阶段演化模式年龄1 3 4 1 9 2 m a 作为成矿年 龄，认为矿床形成于燕山期；周朝宪8 ”认为形成于喜山期；柳贺昌。”等认为形 成为海西一燕山期；黄智龙。”等认为矿床成矿时代可能与峨眉山玄武岩浆活动 时代相近。 1 3 存在的主要问题 位于扬子准地台西南缘的川i 、滇、黔铅锌多金属成矿域是我国重要的铅、锌、 锗、银生产基地之一。现已发现大、中、小型铅锌多金属矿床和矿点4 0 0 多个， 其中川西成矿区有四川天宝山、大梁子、小石房等3 个大型矿床；滇东北有会泽 超大型矿床和茂租大型矿床。而位于矿集区东侧边缘的黔西北地区至今未找到大 型矿床。主要原因在于：过去几十来，主要运用层控理论和岩相古地理环境控 矿理论为主要的找矿与研究思路部署工作，而忽视了断裂构造是区内主要控矿因 素，在找矿与研究的指导思想上不够全面：地勘单位地表地质工作程度相对多， 验证工程少，勘探深度浅( 2 4 m ，由 浅灰、深灰色中至厚层白云质硅质岩，含磷白云岩、含磷硅质岩、磷块岩透镜体 组成，与下伏地层呈假整合接触。 2 1 2 寒武系 主要分布于银厂坡地段，出露下寒武