扬子陆块北缘马元铅锌矿床地质和地球化学特征

1、2008年2月Feb.,2008矿床地质MIN ERAL DEPOSITS第27卷第1期Vol.27No.1文章编号:025827106(20080120037212扬子陆块北缘马元铅锌矿床地质和地球化学特征王晓虎1,薛春纪2,333,李智明1,4,李强5,杨荣进6(1长安大学资源学院,陕西西安710054;2中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083;3中国地质大学地学院,北京100083;4西安地质矿产研究所,陕西西安710054;5长江大学地球科学学院,湖北荆州434023;6陕西地矿局汉中地质大队,陕西汉中723000摘要马元铅锌矿床是近年在扬子陆块北缘铅锌找矿的新

2、突破。矿床主要形成于边缘基底隆起翼部震旦系灯影组中,矿体呈层状、似层状产于角砾化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,矿物成分简单,中粗粒晶质结构,充填于白云岩角砾间。矿石中矿物流体包裹体记录的成矿流体温度为100 320,密度为0185011068g/cm3,估算成矿流体压力为24193117MPa,相应成矿深度9001198m。矿石中硫化物的34S V2CDT为121941914,且34S黄铁矿>34S闪锌矿>34S方铅矿;硫酸盐矿物的34S为321233148, H2S来自海相硫酸盐的还原。矿石硫化物206Pb/204Pb为1716218102,

3、207Pb/204Pb为1514915163,208Pb/204Pb为3715738135,成矿金属来源于震旦纪寒武纪地层。矿石中热液脉石矿物的13C V2PDB为-312-112,18O V2SMOW为19142114,成矿流体中CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因。马元铅锌矿床成矿流体可能为起,伴随碑坝穹隆构造过程,成矿流体沿灯影组白云岩层间(滑脱或溶塌构造从盖层沉积中心向隆起边部运动并发生热液充填成矿,在成因上为MV T铅锌矿床。关键词地球化学;铅锌矿床;矿床地质;马元;扬子陆块北缘中图分类号:P618142;P618143文献标识码:AG eological and geochemical

4、 characteristics of Mayuan Pb2Zn ore deposit onnorthern margin of Yangtze landmassWAN G Xiao Hu1,XU E ChunJi2,3,L I ZhiMing1,4,L I Qiang5and YAN G RongJin6(1School of Earth Sciences and Land Resources,Changan University,Xian710054,Shaanxi,China;2State K ey Laboratory of G eological Processes and Min

5、eral Resources,School of Earth Sciences and Resources,China Universit y of G eosciences,Beijing 100083,China;3China University of G eosciences,Beijing100083,China;4Xian Institute of G eology and Mineral Resources, Xian710054,Shaanxi,China;5School of Earth Sciences,Y an gtze University,Jingzhou434023

6、,Hubei,China;6HanzhongG eological Party,Shaanxi Bureau of G eology and Mineral Resources,Hanzhong723000,Shaanxi,ChinaAbstractMayuan is a newly discovered Zn2Pb ore deposit on the northern margin of Yangtze landmass.The ore de2 posit mainly occurs in the Sinian Dengying Formation around an old baseme

7、nt dome.The ore body is bedded and stratoid in form and lies in a structural zone of dolomite breccias along the stratification,and the wall2rock alter2 ation is weak.The sulfide minerals sphalerite and galena are simple and assume medium to coarse grained crys2 tals in the ore,and fill the dolomite

8、 breccias.Studies of fluid inclusions in some gangue minerals and sphalerite本文得到中国地质调查局综合研究项目(1212010511807和教育部优秀青年教师资助计划的联合资助第一作者简介王晓虎,男,1983年生,在读硕士研究生,研究方向为矿床地球化学。E2mail:wangzykc33通讯作者薛春纪,男,1962年生,博士,教授,从事矿床学、矿产普查与勘探教学的研究工作。E2mail:chun ji.xue 收稿日期2007209221;改回日期2007210223。李德先、张绮玲编辑。show that the o

9、re2forming fluid temperatures are100320,the ore fluid densities are0185011068g/cm3, the fluid pressures are24193117MPa and the corresponding metallogenic depths are9001198m.The 34SV2CD Tof sulfides are121941914and34S pyrite>34S sphalerite>34S galena,and the34S of barite are 321233148.The miner

10、alization H2S resulted from marine sulfate reduction.The206Pb/204Pb of ore sul2 fide are1716218102,207Pb/204Pb are1514915163,208Pb/204Pb are3715738135,and the ore metals were derived from the Sinian2Cambrian strata.13C V2PDB of the hydrothermal gangue mineral calcite are-312-112,18O V2SMOW are191421

11、14,and the CO2in the ore2forming fluid was derived from the disso2 lution of Sinian carbonates.The ore2forming fluid was a basin brine of middle2lower temperature and might have originated from Sinian2Cambrian sediments.With the Beiba dome2structure process,the fluid migrated from the sedimentary ce

12、nter to the margin of the dome along the structure zone between the stratifications and,as a re2 sult,the hydrothermal space2filling mineralization occurred.The Mayuan Zn2Pb ore deposit is genetically a MV T deposit.K ey w ords:geochemistry,Zn2Pb ore deposit,geology,Mayuan,northern margin of Yangtze

13、 landmass大型盆地或古陆边缘盆地是铅锌矿床形成的重要地质环境,沉积岩为主岩的铅锌矿床金属储量占世界铅锌总储量的80%左右(Deb et al.,2004。扬子陆块西南边缘震旦系、古生界和三叠系中产有许多重要铅锌矿床(邵世才等,1997;周朝宪,1998;韩润生等,2001;黄智龙等,2001a;2001b;王奖臻等, 2001;方维萱等,2001;芮宗瑶等,2004;付绍洪等, 2004;林方成,2005;张长青等,2005,东部边缘也形成重要矿床(谢树成等,1997;叶水泉等,2000;芮宗瑶等,2004;徐忠发等,2006,扬子陆块周边地区沉积岩中铅锌矿的资源潜力受到高度关注。近年

14、,在扬子陆块北缘震旦系中发现了马元等铅锌矿床,它们层控特征明显,铅锌矿资源潜力大,引起关注。齐文等(2004;2006从矿床的发现角度探讨了马元铅锌矿的地质特征,薛春纪等(2006; 2007探讨了马元铅锌矿的成矿模式,侯满堂等(2006;2007a;2007b分析了马元铅锌矿的地质特征和找矿的方向及远景,李厚民等(2007研究了马元铅锌矿的地球化学特征,指出马元铅锌矿的成矿时代为早奥陶世(486±12Ma。本文拟较系统地研究马元铅锌矿床地质和地球化学性质,分析矿床类型和勘查方向,以期服务于扬子周缘相关铅锌矿床的勘查和研究。1区域地质马元铅锌矿床位于扬子陆块北缘,陕西汉中南部碑坝(杂

15、岩穹隆的周边。区域基底由中2上元古界火地垭群和晋宁2澄江期变中酸性侵入岩2基性杂岩等构成,火地垭群由中2深变质火山碎屑岩夹中基性火山熔岩、大理岩及混合岩组成。盖层由震旦系上统寒武系下统被动大陆边缘碳酸盐岩2碎屑岩系组成,震旦系上统为灯影组,底部有底砾岩,下段为砂岩、含砾砂岩,上段为层纹状藻屑白云岩夹中厚层状白云岩、厚层白云岩、砾屑白云岩、角砾状白云岩、含燧石条带白云岩和薄层白云岩;寒武系下统为郭家坝组,底部零星分布有含钴铝土矿层,下段是炭质板岩、含炭粉砂质板岩,上段是粉砂质板岩、泥质板岩、泥灰岩。基底与盖层之间不整合接触。震旦系上统是区域上重要的铅锌赋矿层位。在汉南碑坝地区,盖层围绕基底环形分

16、布,表现为一大型穹隆构造,核部为火地垭群及晋宁2澄江期中酸性2基性杂岩体,翼部为震旦系上统寒武系下统,震旦系寒武系本身发育舒缓复式向斜和背斜构造。受灯影组角砾状白云岩层位控制,铅锌矿体也围绕穹隆核部呈带状展布(图1。汉中南部碑坝穹隆构造是重要的控矿构造,不仅控制了本区基底和盖层的分布,而且穹隆化过程很可能引起翼部灯影组厚层白云岩发生层间滑动而形成滑脱构造,并可能伴随网状张性裂隙和角砾化,为铅锌硫化物沉淀提供了良好场所。区域岩浆活动主要是作为基底组成部分的中新元古界火地垭群英安岩、流纹岩、玄武岩和晋宁2澄江期侵入的黑云母花岗岩、花岗斑岩、斜长花岗岩、闪长岩、辉长岩、辉绿岩及超基性岩等,它们不同程

17、度发生了变质。震旦系上统寒武系下统盖层沉积区无岩浆岩出露。83矿床地质2007年2矿床地质马元铅锌矿床位于汉中南部碑坝穹隆构造南翼的孔隙沟2楠木树2尖硐子沟一带(图1,N EE 向或近EW 向展布。沿震旦系灯影组层位顺层勘查,先后在穹隆东翼麻地坪2松坪2安山一带发现SN 向矿带,在穹隆北翼西河2地坪一带发现N EE 走向的矿带。本文以南翼矿带为重点揭示矿床地质特征。矿体呈层状、似层状产于灯影组角砾状白云岩层中,与上下盘岩层基本整合(图2。矿体局部有分枝复合及膨大狭缩,膨大处往往形成矿囊,厚度增大,矿石品位增高。从地表到深部,矿石品位与厚度有增大的趋势 。图1马元铅锌矿田地质图(据齐文等,200

18、4Fig.1G eological map of the Mayuan lead 2zinc orefield ,Hanzhong ,Shaanxi Province (after Qi et al.,200411g 寒武系下统郭家坝组炭质板岩;2Z 2dn 震旦系灯影组白云岩夹砂岩;3Pt 223h 中2上元古界火地垭群火山碎屑岩夹中基性火山熔岩;4223b 2花岗斑岩;5223b 2黑云母花岗岩;62222闪长岩;7223a 2黑云母斜长花岗岩、斜长花岗岩;8v 2222辉长岩;9铅锌矿带;10地质界线;11断裂1Carbonaceous slate of Lower Cambrian G

19、uojiaba Formation ;2Dolimite intercalated with sandstone of Upper Sinian Dengying Formation ;3Volcanic clastic rocks intercalated with intermediate 2basic lava of Middle 2Upper Proterozoic Huodiya Group ;42-3b 2Granite porphyry ;52-3b 2Granitite ;62-22Diorite ;72-3a 2Biotite plagiogranite ,plagiogra

20、nite ;8v 2-22G abbro ;9Lead 2zinc ore belt ;10G eological boundary ;11Fault.93第27卷第1期王晓虎等:扬子陆块北缘马元铅锌矿床地质和地球化学特征图2马元铅锌矿床楠木树矿段勘探线剖面图(齐文等,2004Fig.2Exploration section of Nanmushu ore block in the Mayuan lead2zinc deposit矿石自然类型为铅锌矿化角砾状白云岩,氧化矿石呈灰黄色,原生矿石呈深红2灰白色。铅锌硫化物矿化主要发生在角砾状白云岩的砾间空洞或胶结物中,呈空隙、裂隙充填状产出,白云岩

21、角砾比较干净,无矿化及明显蚀变现象。赋存在角砾之间胶结物中的矿石矿物主要为闪锌矿,次为方铅矿。角砾化强烈的白云岩中矿化强度高,往往形成富矿体,而碎裂化程度低的白云岩中脉状、网脉状矿化较弱,铅锌品位较低。矿石矿物成分简单,以闪锌矿、方铅矿为主,表生矿物包括少量菱锌矿、水锌矿、红锌矿、异极矿、锌钒、白铅矿;脉石矿物以白云石、方解石、黄铁矿、磁铁矿为主,另见石英、重晶石、萤石、沥青、粘土质、碳质等。矿石中硫化物矿物以不规则中粒晶质结构为主,也见他形粒状结构、包含结构及黄铁矿的草莓状结构;矿石以白云岩角砾空隙、裂隙充填构造为主,也见网脉状及浸染状构造,角砾多为白云岩(图3,大小不等,呈不规则状分布,棱

22、角明显,无方向性,显示了原地碎裂等张性构造特点。锌矿物呈不规则的、大小不等的团块状,也有呈似条纹状或条带状、网脉状,还有的沿角砾或方解石2石英脉、重晶石脉的边部断续呈似脉状充填在角砾之间。在脉内偶尔见到不规则状的闪锌矿、方铅矿团块,并可见到少量的闪锌矿呈薄膜状附着在节理面上。矿石中黄铁矿的电子探针分析表明(表1,本区黄铁矿中铁含量为45104%46127%,平均为45165%;硫含量为52116%53114%,平均为52161%;S/Se比值为10628。与黄铁矿的理论值(Fe=46155%、S=53145%相比,硫和铁均显亏损,这些化学成分特点与热液成因黄铁矿的相应特征相似。矿石中闪锌矿的C

23、d含量变化于(5405120×10-6(表1,晶体不同部位Cd含量有明显变化,从中心到边部,Cd的含量逐渐增大,中心540×10-6,中间1630×10-6,边部5120×10-6。铅锌矿床中闪锌矿富Cd,富集程度受成矿流体的硫离子活度、成矿温度、p H和Cd/Zn比值等物理化学条件的制约,硫离子活度低、成矿温度低、p H值低和Cd/Zn 比值高,有利于Cd在闪锌矿中的富集(Schwartz, 2000。闪锌矿Cd含量及变化反映出,从矿化早阶段到晚阶段可能伴随着成矿流体的硫离子活度、成矿温度和p H值的降低和Cd/Zn比值的增高。04矿床地质2007年

24、图3马元铅锌矿床矿石构造照片Fig.3Photos of Ore fabrics of the Mayuan lead 2zinc deposit ,Hanzhong ,Shaanxi表1马元铅锌矿石中金属矿物的电子探针分析结果(w B /%T able 1E lectric microprobe analyses of metallic minerals in the Mayu an Z n 2Pb deposit ,H anzhong ,Shaanxi(w B /%样品号矿物As SInSeZn SnG ePbSbCuC oFeCdNiAgAu 总和PD22B2磁铁矿0.0210.0360

25、.017 3.260-0.1200.0230.0690.03353.150-0.008-56.737PD22B3黄铁矿-52.160-0.001-0.0550.0060.0360.07245.1800.019-0.035-97.563PD22B3闪锌矿-31.8200.012-66.6200.039-0.0510.053-0.2660.029-0.01098.900K XG 25黄铁矿0.20452.4900.009-0.122-0. 0580.09445.040-0.11498.131K XG 25闪锌矿-32.610-0.00766.5000.0020.093-0.136-0.0810.0

26、54-0.02099.503K XG 25闪锌矿0.00932.640-65.840-0.1060.026-0.2450.0400.1090.163-99.179K XG 25闪锌矿-31.840-65.460-0.0100.0980.1250.512-98.045MY 216黄铁矿-53.140-0.005-0.04146.2700.007-99.464MY 217黄铁矿0.20552.650-0.0860.004-0.032-0.0700.08046.1100.027-0.03299.297测试单位:国土资源部成矿作用及其动力学开放研究实验室。仪器型号为J XA 28100。“-”为未检测

27、出。图4马元铅锌矿石及其中的沥青Fig.4Ore and asphalt in the Mayuan Zn 2Pb deposit ,Hanzhong ,Shaanxi矿区内围岩蚀变较弱,与铅锌矿化有关的蚀变主要有硅化、重晶石化,其次为白云石化、萤石化、沥青化。硅化和重晶石化主要以胶结物形式与闪锌矿等同时充填于角砾间及裂隙内,对白云岩角砾无明显的交代现象。沥青充填于白云岩的角砾之间或呈水滴状嵌布于沿洞壁生长的水晶晶簇之间(图4。14第27卷第1期王晓虎等:扬子陆块北缘马元铅锌矿床地质和地球化学特征 图5马元铅锌矿石中石英(左和方解石(右内流体包裹体Fig.5Fluid inclusions i

28、n quartz(leftand calcite(rightfrom the Mayuan Pb2Zn deposit,Hanzhong,Shaanxi3矿床地球化学特征流体包裹体的显微镜下观察发现,马元铅锌矿石中石英、重晶石、方解石、闪锌矿等矿物晶体内,流体包裹体大小一般小于10m,呈米粒状、长条形、椭圆形或不规则状(图5中左图,多为气2液两相和单液相包裹体,次生包裹体一般沿裂隙发育(图5中右图,不作为本次研究对象。采用Linkam2THMSG600型冷热台,测得矿石中脉石矿物均一温度变化于100320之间(表2,平均温度约250,属中低温性质;测得流体包裹体的冰点温度范围为-1515-51

29、1。利用Hall 等(1988的冰点下降温度计算盐度的公式得出,马元铅锌矿床盐度w(NaCl eq变化范围为719% 1716%,具有盆地卤水特点。矿物流体包裹体反映的成矿流体主要为NaCl2 H2O2MgCl2、NaCl2H2O2CaCl2和NaCl2H2O三种化学体系(姚书振等,2006。流体包裹体记录的成矿流体密度通过Bodnar(1983的NaCl2H2O2MgCl2、Na2 Cl2H2O2CaCl2、NaCl2H2O体系的t2W2相图得出,变化范围在0185011068g/cm3之间(表2。马元铅锌矿床成矿流体在已存的张性开放空间内充填,是主要的成矿方式。成矿压力和成矿深度的估算采用

30、邵洁涟(1988的经验公式,即p=p0×T/T0其中p0=219+2620S,T0=374+920S(T为流体均一温度,S为流体盐度。表3马元铅锌矿床硫同位素组成T able3Sulfur isotopic compositions of the Mayu anPb2Z n deposit样品编号样品名称34S V2C DT/样品来源S21闪锌矿17.8采自楠木树矿段S22闪锌矿18.0采自楠木树矿段F21方铅矿16.8采自楠木树矿段F22方铅矿16.6采自楠木树矿段F23方铅矿15.6采自楠木树矿段H21黄铁矿18.8采自楠木树矿段H22黄铁矿18.6采自楠木树矿段M Y28闪锌矿

31、17.0采自楠木树矿段KXG29闪锌矿16.0采自孔隙沟矿段MA YN21闪锌矿18.9据李厚民等(2007 MA YN22闪锌矿17.7据李厚民等(2007 MA YN23闪锌矿17.7据李厚民等(2007 MA YN24闪锌矿18.5据李厚民等(2007 MA YN25闪锌矿18.1据李厚民等(2007 MA YN26闪锌矿18.5据李厚民等(2007 MA YN27闪锌矿19.4据李厚民等(2007MWT1闪锌矿18.22侯满堂等(2007bMWT3闪锌矿17.94侯满堂等(2007bMWT4方铅矿12.94侯满堂等(2007bMWT2重晶石32.2侯满堂等(2007bMWT5重晶石33

32、.33侯满堂等(2007bMWT5重晶石33.48侯满堂等(2007b测试单位:中国地质科学院矿产资源研究所同位素实验室。质谱仪型号:MAT251。测试精度0.2。姚书振等,秦岭地区重大找矿疑难问题研究报告R,2006. 估算结果成矿压力介于24193117MPa之间,对应的成矿深度介于9001198m之间,平均约912m,成矿深度属于浅成环境。对马元铅锌矿石中的黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、重晶石做了硫同位素测定(表3。矿区19件硫化物样品34S=121941914,平均值18151;3件重晶石样品34S=321233148,平均值3310。研究表明震旦纪灯影期古海水硫酸盐的34S=2012381

33、7(张同钢等,2004,早寒武世海相硫酸盐的34S=30(福尔,1983。对比这些事实,可能指示了导致硫化物沉淀的H2S由海相硫酸盐还原形成,硫源于震旦系寒武系或盆地卤水。矿石中硫化物表现出34S黄铁矿>34S闪锌矿>34S方铅矿的明显趋势(图6,反映成矿流体中硫同位素达到平衡,属于同期矿化的产物。利用矿石中共生硫化物矿物对黄铁矿2闪锌矿的硫同位素进行的平衡温度估算,结果为274(1000ln=(3×105/ T2,与流体包裹体平均温度接近,应代表了主成矿的温度。马元铅锌矿石5个硫化物样品的铅同位素组成206Pb/204Pb=1716218102,207Pb/204Pb=

34、15149 15163,208Pb/204Pb=3715738135,侯满堂等(2007b基于此,用豪特曼斯公式计算的模式年龄值为41206137亿年。可能指示成矿金属来源于震旦系寒武系地层。马元铅锌矿区3件矿石样品中热液方解石矿物的13C V2PDB=-211-112,平均为-116,相应样品方解石的18O V2SMOW=19141918,平均为1916;热液白云石13C V2PDB值为-312,18OV2SMOW值为2114;围岩白云岩中13C V2PDB值为011,18O V2SMOW值为2612(李厚民等,2007(表4。研究证明,海相碳酸盐岩的13C值变化范围很小(-12,平均为0(

35、郑永飞等,2000,分析与综合研究不同学者(Veizer et al.,1976;郝立波等,2004的成果,可见海相碳酸盐岩的13C V2PDB= -61395120,平均为-0190。马元矿石中热液脉石矿物13C V2PDB平均值为-210,可能反映了碳来自震旦系 寒武系地层中的碳酸盐岩。结合相应热液脉石矿物样品中18O V2SMOW平均值为2010的事实,推测矿石中热液方解石和热液白云石应是本地区震旦系寒武系地层中,碳酸盐岩矿物溶解形成,成矿流体应属于盆地流体系统。矿石图6马元铅锌矿床硫同位素直方图Fig.6Sulfur isotopic histogram of the MayuanPb

36、2Zn deposit表4马元铅锌矿床中热液方解石、热液白云石、围岩白云岩碳氧同位素组成及沥青的C同位素组成T able4C arbon and oxygen isotopic compositions of hy2 drothermal calcite and dolomite,host rock dolomite and carbon isotopic composition of bitumen in the Mayu an Pb2Z n deposit 样品编号样品名称18O V2S MOW/18O V2S MOW/18O V2S MOW/S23方解石-1.6-11.119.4M Y2

37、14方解石-1.2-10.819.7M Y215方解石-2.1-10.819.8MA YN233白云岩0.1-4.626.2MA YN243白云石-3.2-9.221.4MA YN223沥青-33.0MA YN233沥青-33.4MA YN283沥青-32.1测试单位:中国地质科学院矿产资源研究所同位素实验室。3样品据李厚民等(2007。中沥青的C同位素组成是典型的沉积有机质来源,锌成矿作用与盆地的有机质有密切关系(李厚民等, 2007。4矿床基本特征及对比分析综上所述,根据马元铅锌矿床的基本特征(表5,该矿床应属于白云岩等沉积岩为主岩的后生层控矿床。世界上有可能以沉积碳酸盐岩为主岩的重要铅锌

38、矿床主要有MV T和Sedex两种类型(Deb et al.,2004,马元铅锌矿床与MV T铅锌矿床和Sedex 型铅锌矿床的一般特征对比分析见表5。马元铅锌矿床出露于扬子陆块北缘被动大陆边缘碑坝古隆起周边,铅锌矿大部分产于震旦系灯影表5马元铅锌矿床基本特征及与MVT、Sedex铅锌矿床对比T able5B asic characteristics of the Mayu an Z n2Pb deposit in comparison with MVT and Sedex deposits 矿床类型马元铅锌矿床特征MV T铅锌矿床特征SEDEX型铅锌矿床特征容矿岩石角砾状白云岩以白云岩为主的

39、碳酸盐岩碎屑岩2碳酸盐岩(含蒸发岩,多种沉积岩容矿地层成矿时代震旦系上统灯影组角砾化白云岩3,早奥陶世(486±12Ma 古生界,少量三叠系和元古界成矿作用发生于容矿地层形成之后中2上元古界和泥盆系为主成矿时代与容矿地层时代相同(同生矿床矿体形态基本是层控的,矿体呈层状、似层状、脉状层控的。与围岩不整合的似层状、透镜状、筒状、脉状层控的。层状、透镜状、堆垛状与围岩整合,也见层状矿体底部伴有脉状、网脉状或浸染状矿化带矿石的矿物组合简单,闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、白云石、方解石、石英、重晶石,见沥青黄铁矿、白铁矿、闪锌矿、方铅矿,有的矿床重晶石和萤石为主要脉石矿物,见沥青黄铁矿、磁黄铁矿、

40、闪锌矿、方铅矿,有的矿床含大量重晶石和硅质岩热水沉积岩无无硅质岩、钠长石岩、铁白云岩、电气石岩、重晶石岩矿石组构粗晶结构、硫化物和热液碳酸盐岩矿物胶结白云岩角砾、网脉状构造、浸染构造块状、浸染状、脉状构造。常见硫化物和热液粗晶白云石胶结碳酸盐岩角砾块状构造、微细晶硫化物与上下地层构成纹层状构造、浸染状构造围岩蚀变硅化、重晶石化、白云石化、萤石化硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、重晶石化、萤石化等发育层状矿体的围岩蚀变不发育,下部蚀变浸染状矿体矿床规模矿床规模不大,但矿田资源远景好单个矿床规模较小(30300万吨,但可成群分布.矿田Pb+Zn金属量可达1000万吨以上呈单个矿床或小群矿床产出,矿床规模非

41、常大,平均矿石量7000万吨成矿背景扬子陆块北缘,汉中南部碑坝古隆起边缘克拉通盆地边缘的碳酸盐岩台地,部分产于裂谷带伸展背景,克拉通及其边缘(裂陷海槽容矿构造张性层间滑脱、角砾岩化带和断裂裂隙不整合面、溶塌角砾岩带/岩筒为主,次为断裂裂隙同沉积构造作用形成的次级盆地与岩浆岩关系无关无关无关成矿方式热液充填先存开放式空间角砾之间的开放孔隙充填和对碎屑和围岩的交代作用地表(海底或湖底热水沉积作用赋矿地层岩相古地理浅水碳酸盐岩台地(白云岩浅水碳酸盐岩相,包括碳酸盐岩层、礁体、页岩2碳酸盐岩相变带深水相黑色页岩、粉砂岩、浅水相砂岩、碳酸盐和燕发岩,甚至是巨大的陆相湖泊等铅同位素指示成矿金属来自震旦2寒

42、武系组成变化大,与赋矿地层关系密切组成均匀,指示成矿金属来自盆地巨厚沉积柱或基底硫同位素富重硫,硫来源于地层硫酸盐的还原富重硫,硫来源于海水硫酸盐的还原富集重硫,硫来源于海相硫酸盐的还原3据李厚民等,2007组中。区域上地层控制铅锌矿产出,矿体呈层状、似层状产于角砾状白云岩或厚层砾屑白云岩中,张性层间滑脱、角砾岩化带和断裂裂隙为主要聚矿容矿构造。矿区围岩蚀变较弱,发育白云石化、重晶石化、硅化、萤石化等,溶蚀角砾表现为由重晶石、方解石等胶结物包围白云岩质角砾,角砾呈棱角状、次圆状,磨圆度较差,显示出原地破碎的特点。矿区矿石矿物组合简单,以闪锌矿、方铅矿为主,脉石矿物主要为重晶石、石英等。矿石具有

43、角砾状、网脉状构造,中、粗粒状结构,具有低温热液后生充填成矿特点。整个矿区未见岩浆岩活动。从一系列地质特征看,马元铅锌矿床在地质特征和地球化学性质方面与MV T型铅锌矿床具有明显的相似性。5结论马元铅锌矿床形成于扬子陆块北缘基底(汉中南部碑坝隆起翼部震旦系角砾化白云岩中,区域基底由中上元古界火地垭群和晋宁2澄江期变中酸性侵入岩2基性杂岩构成,盖层为震旦系寒武系被动陆缘碳酸盐岩2碎屑岩系。矿体呈层状、似层状产于灯影组角砾化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,并含沥青。矿物成分简单,中粗粒晶质结构,充填于白云岩角砾间,闪锌矿晶体中Cd含量从晶核到边部增加趋势明显。马

44、元铅锌矿床成矿流体温度为100320,平均温度约250,利用矿石中共生硫化物矿物对黄铁矿2闪锌矿的硫同位素进行的平衡温度估算结果为274,两者温度接近,可能代表主成矿温度。马元铅锌矿床成矿流体密度为0185011068g/cm3,估算成矿流体压力为24193117MPa,相应成矿深度9001198m。矿石中硫化物的34S V2CD T=12194 1914,且34S黄铁矿>34S闪锌矿>34S方铅矿,硫酸盐矿物的34S=321233148,H2S来自海相硫酸盐的还原。矿石硫化物206Pb/204Pb=17162 18102,207Pb/204Pb=1514915163,208Pb/

45、204Pb =3715738135,成矿金属来源于震旦系寒武系或基底。矿石中热液脉石矿物方解石的13C V2PDB =-312-112,18O V2SMOW=1914 2114,成矿流体中CO2为震旦系碳酸盐岩溶解成因。成矿流体可能为起源于盖层沉积的中低温盆地卤水,伴随碑坝穹隆构造过程,成矿流体沿灯影组白云岩层间(滑脱或溶塌构造从盖层沉积中心向隆起边部运动,并发生热液充填为主的成矿作用。马元铅锌矿床是扬子陆块北缘比较典型且资源前景良好的MV T铅锌矿床。R eferencesBodnar R J.1983.A method of calculating fluid inclusion volu

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