黔西北五指山矿集区金坡大型铅锌矿矿床成因及成矿模式 - 图文

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桂林理工大学硕士学位论文

黔西北五指山矿集区金坡大型铅锌矿矿床成因及成矿模式

姓名:陆朝武申请学位级别:硕士专业:构造地质学指导教师:喻亨祥

201104

_一I桂林理5-大学硕士研究生学位论文III.I曼曼皇曼曼曼曼鼍曼!皇曼曼摘要金坡铅锌矿床位于黔西北五指山矿集区内,其大地构造位于扬子准地台西南段的贵阳复杂构造变形区的黔中隆起的西南角,受紫云一垭都深大断裂、纳雍一息烽深大断裂和安顺一镇远深大断裂等三条深大断裂所围限。对金坡铅锌矿的矿床地质研究发现,矿区范围内未见岩浆岩出露,铅锌矿体受地层、构造控制明显,矿体呈层状、似层状赋存于下寒武统清虚洞组第一段(∈lql)上部、第二段a层(∈lq2a)下部的深色白云岩、砂泥质细晶白云岩中;矿石呈微细粒结构、草莓结构,水平韵律性条带状构造、层状构造、沉积角砾构造状构造,显示了明显的同沉积特征;矿区普遍发育白云石化和黄铁矿化等低温热液蚀变类型;矿体上盘围岩蚀变弱或未发现蚀变,而矿体下盘普遍见到白云石化等蚀变,具典型Sedex型铅锌矿床的不对称蚀变特征。矿床地球化学研究发现,矿石与围岩的常量元素、微量元素地球化学特征趋于一致,其中稀土元素特征具非典型性热水喷流沉积成因特征;对比分析相近、相同矿床的同位素地球化学特征,显示金坡铅锌矿成矿物质来源于前寒武系基底火山岩、火山碎屑岩,成矿时代为早寒武世清虚洞期,与黔西tttl!典型州T型铅锌床、大渡河谷超大型Sedex型铅锌矿床和锡铁山喷流沉积矿床对比发现金坡铅锌矿床与前者有明显区别,而与后两者较为相似。根据以上矿床地质、地球化学研究成果,并与区域上的相似、相近矿床进行对比研究,认为金坡铅锌矿床类型为非典型的Sedex型铅锌矿床。其成矿模式可以归纳为:旱古生代,在沉积盆地的重力压实作用及地幔热源体共同产生的巨大能量的作用下,下伏地层中的Pb、Zn等矿质元素被激活,形成含矿热卤水,并沿黔中隆起形成的深切地幔的隆起边缘深大断裂(如安顺—镇远深大断裂)和区域性同生断层等断裂构造向上喷溢,在盆地的有利部位,Pb、Zn等金属矿质离子与海盆地中的富硫海水中的硫离子反应形成方铅矿和闪锌矿等矿石,沉淀形成铅锌矿层,而后被后期的沉积地层所覆盖,形成隐伏矿床。在建立的矿床成矿模式基础上,结合区域构造及地球化学异常特征,认为金坡铅锌矿的外围及深部具备很大的找矿潜力。关键词:矿床成因,Sedex,地球化学特征,五指山矿集区,黔西北桂林理工大学硕士研究生学位论文AbstractJinpolead—zincoredepositliesintheWuzhishanMid—QianmineralclusterofnorthwesternQian,geotectonicallylocatedinsouthwesternofcrowninGuiyangcomplicatedtectonicdeformingarea,insouthwesternsectionofYangtzeparaplatform.Thedepositisrestrictedbythreemajordislocations(Ziyun—Yadufault,Nayong—XifengfaultandAnshun—Xiyuannofault).Accordingtothegeologicalresearchofthedeposit,itisconsideredthatthere’Srockexposedinthisoremagmaticdistrict,andlead—zincbodiesorebodiesareobviouslycontrolledbylayersandstructures.Lead.zincfine..crystaldolomiteorearemainlyhostedindarkdolomiteandsand—argillaceousoflowerCambriansystemQingxudongGroup.Oreshavetakenonmicro.finegrainedandstrawberrytextures,horizontalrhythmstripped,layeredandsedimentarybrecciatedstructures,whichshowobvioussynsedimentaryhypothermiahydrothermalalterations,suchascharacteristics.Theredevelopsaredolomitizationandp州tization,whichcommoninthebottomwallbutweaklyinthehangingwallore-body,whichshowsonasymmetricalterationcharacteristicsoftypicalSedexdeposits.Studygeochemistryoforesarethedeposithasshownthatcharacteristicsofmajorelementsandmicroelementsfromsimilartothatofwall.rock.TheREEhascharacteristicsofatypicalhot-waterisotopesjetgenesis.ComparedanalysisofsubstanceismainlyfromerafromsimilardepositshasindicatedthatmetallogenicvolcaniesandvolcaniclasticrocksofPrecambriansystembasal.ThemetallogenicbelongedtohasPrecambrian.Jinpolead—zincoredepositissimilartoDaduheguultra-largetypeSedexdepositandXitieshanSedexdeposit,whileisobviouslydifferentfromatypicalMVTlead-zincdepositsofnorthwesternBasedonQian.theaboveresearchfindingsofgeologyandgeochemistry,andaftercomparingwithoreregionalsimilardeposits,itisconsideredthatJinpolead—zinccalloredepositbelongstothatofatypicalSedextype.ThemetallogenicmodelofJinpodepositbesummarizedasfollows:InthePre—Palaeozoicera,undertheprocessofbasincompactionandmantlehotfluid,elementsofPbandZnwereinvokedandthroughtransformedintoore—containinghotbrine,whicheruptedintobasinmajordislocation(Anshun—Zhenyuanfault)andregionalsyngeneticfaults,reactedwithoressulfurionthat劬moresulfur-richseawateranddepositedintointoblindofgalenaandblende,whiehformedlead—zincBased011layers,eventuallygeneratedorebodies.themetallogenicmodelofthedeposit,associatedwithcharacteristicsofregionalorestructuresandgeochemicalanomalies,itisconsideredthatouteranddeepofJinpodeposithasadvantagedexplorationperspective.II桂林理工大学硕士研究生学位论文Keyword:Genesisofdeposit;Sedex;Geochemicalcharacteristics;Wuzhishanmineralcluster;northwesternGuizhouIlI桂林理工大学硕士研究生学位论文●—●曹IIl第1章前言1.1选题依据黔西北五指山背斜矿集区是黔西北多金属成矿带的一个组成部分。贵州省在“十五”矿产资源评价里把该区定为的贵州省重要的资源区域【11。该区铅锌矿资源潜力好,目前已发现了那雍枝大型铅锌矿床【l’21。但是,由于五指山矿集区是新规划研究的地区,从60年代N-十世纪末,只做了一些勘探开发方面的工作,科学研究深度比较浅,矿床成因类型、主要控矿因素、找矿标志和“攻深找盲”等问题得不到很好的解决。金坡铅锌矿区是整个黔西北地区在早寒武系地层中找到的最大型、典型的铅锌矿床。因此,对金坡矿区进行控矿因素和矿床成因类型的研究、建立相应成矿模式等科学研究,对于建立区内早寒武系地层及深部地层中的找矿模式和寻找隐伏大型、超大型铅锌矿床应是卓有成效的。图卜1交通位置图【211一铁路;2一公路;3一河流;4-研究区范围l

桂林理工大学硕士研究生学位论文1.2矿区地理经济概况金坡铅锌矿区位于贵州省西北部,在织金县熊家场、马场、白泥与普定县鸡场坡的交界一带。行政区划属普定县鸡场坡乡和熊家场乡所管辖。工作区交通条件方便,有乡、村级公路通过。已建成的滇黔线从工作区的南部通过,正在建设中的黄织铁路距离工作区约5km(图1-1)。矿区位于乌蒙山腹地,地势陡峻,切割强烈,相对高差较大,一般海拔标高1500-2000m,最高为约2239m,最低约910m。岩溶地貌与流水侵蚀地貌相互交叉,以岩溶地貌为主。气候为亚热带高原性气候,最高气温可达40。C,最低约.10℃,四季分明,年平均降水日约100天,年降雨量l100"--1500mm,但在秋冬两季及早春常弥漫大雾,并伴随有雾雨。区内雨季时节常伴有山洪、泥石流、滑坡、崩塌等自然灾害。冬季(每年十二月至次年三月)海拔较高地带(1800m)有凌冻,部分地区旱季缺水,人畜饮水困难。区内有汉、苗、青、布依等少数民族。当地居民主要从事农业生产。农作物以玉米、马铃薯为主,经济作物主要为烤烟。工业不发达,仅有少量的民采矿业。经济、文化、教育均十分落后,为典型的贫困山区,但是劳动力资源丰富。1.3sedex型铅锌矿床研究概况在全球铅锌储量超过1000万吨的16个铅锌矿床中,Sedex型铅锌矿床占了大部分函4J。这体现了Sedex型铅锌矿床对铅锌矿产量的贡献所占的额度大,与大型、超大型铅锌矿床的关系密切。因此对Sedex型铅锌矿床的不断研究具有很大的科学意义。喷流沉积型矿床(Sedimentaryexhalativedeposit)简称Sedex型矿床,是指以沉积岩(如碎屑岩、硅质岩、碳酸岩等)为容矿岩石的块状硫化物矿床盼61。喷流沉积型矿床是近代矿产勘查所发现的很重要的一类矿床,其在世界范围内广泛分布,是Zn和Pb的重要来源,分别超过世界储量的50%和60%R。对于喷流成矿理论的历史,我们可以追溯到十九世纪末。最早提出产在火山岩和火山沉积岩中的块状硫化物矿床与海底火山活动有关是1889年的沃格特(Vogt)。随后1919年,日木学者大桥(Ohashi)也曾认为其属火山喷气沉积成因【3J。1925年,矿床学家H.史奈德洪将喷流(cxhal撕ve)引入到矿床学领域,并明确提出矿化流体在海底上升喷气的成矿理论。1958年Ch.Ofledahl首次系统阐述了海底喷气—沉积成矿假说,并命名为‘'exhalativesedimentary'’。该假说得到大多数学者认可的是在1973年,Rider把该海底喷气一沉积成矿假说上升到理论。英国地质学家M.J.Russell在1986年的第七届矿床成因讨论会上,将该类矿床称为Sedex型矿床【8’91。我国矿床地球化学家涂光炽教授在1989年集各家观点,统称之为“热水沉积矿床”,而且给出了详细的定义:“热水沉积矿床”(ap喷流沉积矿床)是指在水温70"--350"(2或更高的热水介质(海水、湖水、热泉水等)中形成的主体以沉积方式形成于水——岩石界面2桂林理工大学硕士研究生学位论文之上水体中之层状、似层状矿体,但也包括此界面之下可能存在的,以充填和交代形成的筒状、锥状或面型热液含矿蚀变体,两者可共生或分别出现。矿种上,既包括众多的金属,也包括一些非金属。”该定义注意到了陆相环境中的此类矿床,并着重强调了流体性质和矿体就位方式Il…。多年来,国外学者对喷流热水(古、现代)流体活动及沉积成岩成矿进行了较深入的研究,并很好地建立了Sedex型矿床的成矿模式与识别标志,取得了丰富且具有重要价值的成果”18l。同时,我国学者对喷流热水沉积成矿的区域地质构造环境、矿床地质与地球化学特征、成矿模式和矿床分类等方面进行了不少开创性研究[J乒28】。目前,热水成矿作用和喷流岩是当前地学界最前缘的研究热点之一,研究环境主要集中在海相盆地中,而浅海盆地和湖相盆地中则相对较少【291。王炜等人对Sedex型矿床今后的主要研究趋势作了如下总结17J:(1)建立沉积盆地中形成Sedex型矿床的有利地层层段和空间位置的预判准则【141。(2)进一步从成矿作用动力学角度研究Sedex型矿床。(3)成矿流体来源问题的研究,应从多方面的资料数据研究来证明,不应单靠流体包裹体及氢、氧同位素的研究。由于这方面的研究工作难度大,不足以充分解释SEDEX型矿床的成矿流体来源。(4)继续深化研究喷流沉积成矿与超大型矿床之间的关系。两者是否有必然的联系或条件关系有待进一步商榷。(5)加强研究Sedex型矿床具全球范围内的时控性特征(其产出时代相对集中,主要在古一中元古代(1.9~1.4Ga)和早一中古生代(O.53"'0.3Ga)。【6’30】)的原因,这对指导勘探SEDEX型矿床具有深远影响。(6)SEDEX型矿床(其产出时代相对集中,主要在古一中元古代(1.9~1.4Ga)和早一中古生代(0.53"0.3Ga)。)与VMS矿床的成矿期(在(1.6~O.7Ga)元古代岩石中明显缺乏任何类型的VMS矿床)的互补性研究【6J。(7)热水喷流成矿作用的热动力来源研究,除以往的岩浆侵入活动外,还应该考虑其它的热动力来源,如海底火山喷发这类直接释放热能的活动对热水对流系统产生的作用。雷良奇教授对热水沉积矿床的地球化学特征进行了如下的总结惭】:(1)产于沉积岩中的热水沉积矿床的成矿主元素为:铅、锌、钡、铁(锰)。铅锌比值在不同的矿区或同一矿区的不同矿体,甚至同一矿体的不同部位,都有所不同,但变化范围不大,一盘均值在1:2"-'1:5的范围内变化。(2)产于沉积岩中的热水一沉积矿床元素分带规律性很明显。一般浅海热水沉积矿床的元素分带规律表现为:Cu、Fe(硫化物)一Pb、Zn、Fe(硫化物)Ba(重晶石)—Fe(氧化物)。(3)Ag、As、Sb、Hg和Ba高背景值:Hekinian(1985)的分析结果表明,现代桂林理工大学硕士研究生学位论文海洋洋中脊的各种类型热水沉积物中Ag、As含量较高:Ag的变化范围为5"一1861.tg/g,平均值为37p.g/g;As为45---12531ag/g,平均值为252I_tg/g。Marching等(1982)指出,As、Sb可作为区分热水沉积物、远洋沉积物和成岩富集金属层的标志,在热水沉积物中,As的含量为2001xg/g,Sb的含量为71xg/g左右;在远洋沉积物和成岩富集金属层中,As的含量为10i.tg/g,Sb的含量为2~3烬儋。在古代矿床及围岩中,Ag、AS、Sb、Hg和Ba也显示出较高的丰度。上述元素在热水沉积矿床及围岩中含量高,分布普遍,是有利的成因标志。(4)Fe、Mn、AI、Ti元素比值:热水沉积矿床一般具有较高的Fe/Ti值及较低的Mn/(Fe+Mn+A1)值。现代海洋中的热水沉积物及矿区的上述比值都靠近东太平洋陆隆的热水沉积物端元。(5)稀土元素(REE)和黄铁矿Co/Ni比值:热水沉积矿床的稀土元素(1迮E)总量较低,轻稀土元素(重稀土有富集趋势)及铈元素明显亏损。黄铁矿的Co/Ni比值一般小于1,具沉积黄铁矿的比值特征。据最近几年的研究发展,发现喷流沉积矿床未必具以上特征。如林方成研究的大渡河谷超大型喷流沉积型铅锌矿床的稀土元素具轻稀土元素明显富集的特征【631。同时发现Sedex系统中存在有大量的与喷流作用有关的碳酸盐矿物或碳酸盐岩,主要有白云岩(石)、铁白云石等,常与硅质岩、电气石岩等喷流沉积岩共生【18】。最新的研究表明在湖相环境下也能产生喷流沉积作用及喷流成矿作用【891。1.4以往地质工作成果简述矿区地质工作方面以勘探开发工作为主,工作区北端于二十世纪五十年代末开展过铅锌矿床勘探工作,并提交了杜家桥铅锌矿床详查报告,矿床规模达到中型。七十年代,贵州区调队在本区开展l:20万《安顺幅》区域地质调查和区域矿产调查,对区内的矿点作了初步的评价。贵州省物化探院60年代及80年代两次在该区进行1:20万水系沉积物测量,圈定了本区的化探异常范围。80年代中期至20世纪末,先后有贵州105地质队和有色二勘队在工作区西南侧那润一带以及新麦地区开展铅锌矿调查。2002年贵州省地矿局104队开展的局管项目“普定张家坝——织金白泥田铅锌矿普查”对该区进行了矿点调查和l:10000地质测量。2003--一2005年贵州省地质调查院和104地质队对黔西北地区进行了“黔西北地区铜铅锌矿评价",其中重点安排了部分工作对新麦铅锌矿和屯背后矿段进行了解剖。2005年开始,普定宏泰公司与104地质队在双方的探矿权内开展了合作风险勘查,完成了大量的地质工作。2006、2007年又在该区开展“贵州张维——五指山地区铅锌矿评价"地质调查工作,先后提交了屯背后、那雍枝二个矿产地,预测了那润、易家坝等较好的找矿靶区,并估算那雍枝铅锌矿床333+334Zn+Pb资源量为186.94万吨,其中333Zn+Pb资源量为50.80万吨。2007、2008年普定向荣矿业有限公4桂林理工大学硕士研究生学位论文IIII司在金坡矿区内施工了大量钻孔,控制了那雍枝铅锌矿体的产出形态特征。在科学研究方面,地质专家和研究单位对整个黔西北地区的铅锌矿床进行了不同程度的研究,但是对于整个区内铅锌矿床的成矿时代、成矿物质来源和矿床成因持不同意见,主要概括了以下几方面有:(1)区域构造:李四光(1951)将黔西北地区划分为“黔西山字型构造”的两翼【3l】;骆耀南(1984)将该区称为“威宁一紫云拗拉槽”p2J;王鸿桢(1986)将该区划入海西一印支褶皱带的北支与南丹海槽【3习;郑荣才(1989)等认为本区属“滇黔桂裂谷”的一部分【34】;刘文均(1993)将其划为“滇黔陆内断陷盆地”的一部分【35l。(2)铅锌矿床的成矿物质来源:唐森宁(1984)、陈士杰(1986)等研究认为铅锌成矿物质来源于赋矿层本身【36、371:郑传仑(1994)、毛健全(1998)、钱建平(2001)等研究认为铅锌成矿物质来源于下伏地层及基底[38-401;顾尚义(1997)认为铅锌矿与峨眉山玄武岩无成因联系,只是空间分布的巧合【411;柳贺昌(1996)、胡耀国(1999)、黄智龙(2001,2004)、韩润生(2001)、刘家铎(2003)、金中国(2008)等研究认为成矿物质为多来源,部分来自赋矿层位,部分来自下伏地层,部分来自火山喷发和岩浆侵位【42—491。(3)铅锌矿床的成矿时代:周朝宪(1998)认为成矿时代为喜山期【50】;欧锦秀(1996)、金中国(2008)等认为成矿时代为燕山期[49’5lJ;而柳贺昌(1996)等认为形成于海西—喜山期【42】;黄智龙(2001)则认为可能与峨眉山玄武岩浆活动时代相近f州。(4)铅锌矿床的成因:柳贺昌(1996)等认为其成因为沉积一改造一后成成囚142J;张位及(1984)等认为其成因为沉积成斟52l:陈士杰(1986)等认为其成因为沉积一原地改造成因【37】;廖文(1984)、赵准(1995)等认为其成因为沉积改造成因【53’54l;陈进(1993)等认为其成因为沉积的成岩期后热液改造一叠加成因155J;周朝宪(1998)、王奖臻(2002)、张长青(2005)、金中国(2008)等认为其成因为MVT成因【49’50’56’571;唐红松(1999)等认为其成因为热水喷流成因(Sedex)[弱J;黄智龙(2001)、韩润生(2001)、王登红(2001)等认为其成因为地幔柱热点成矿,峨眉山玄武岩在成矿过程中提供物质Ⅲ’46’47’59】;黄智龙(2001)、韩润生(2001)等则认为其成因为“深源流体贯入式”的“麒麟厂式’,矿床成因[44、46“7】。2003~2005年,由贵州省地质调查院承担的中国地质大调查西南地区重点评价项目“贵州黔西北地区铜铅锌矿评价”,对黔西北地区的铜铅锌矿进行了系统的归纳和总结,提出了【2’删:①黔西北地区的铅锌成矿主要与裂陷背景和隆起有关:②成矿物源主要为基底古风化壳和深部成矿物质;③黔西北地区铅锌矿属沉积一改造型矿床,晚古生代分布的铅锌矿,以改造强烈特征为主,而早古生代以前的铅锌则具弱改造、层控明显的特征;④研究区的震旦系、寒武系地层与川滇地区一样,是本区重要的含矿层位,下寒武统地层应具找大型铅锌矿床的找矿远景。近两年在五指山铅锌矿集区发现了那雍枝大型铅锌矿床【1、2】,应验了贵州省地质调桂林理工大学硕士研究生学位论文查院对黔西北地区下寒武统地层找大型铅锌矿床预测。显然,对于早古生代以前铅锌矿的成因的研究,对于今后在整个黔西北地区早寒武系地层及深部地层中寻找大型铅锌矿的指导工作极为重要。1.5研究内容和研究方法本论文研究是在详细的野外调查和大量区域、矿区地质资料分析的基础上,采用成矿构造背景分析、岩矿显微鉴定和分析测试、岩石化学研究、矿床地球化学和类比理论等方法手段,系统总结金坡铅锌矿区的构造控矿规律、岩相与成矿的关系和矿床成因,确定金坡铅锌矿区的矿床成因类型,建立成矿模式。具体采用的技术路线和方法措施为:(1)收集有关成矿构造系统、矿床岩石地球化学、Sedex型铅锌矿床研究等方面的最新资料,了解这几个领域的国内外研究现状和水平;(2)全面收集黔西北地区铅锌矿的前人研究成果、工作资料,掌握该区的最新研究进展和存在的地质问题;(3)通过区域物化探资料分析、结合前人研究成果,总结区域上的岩相古地理特征和控矿地质背景;(4)进行大比例尺(1:100)坑道地质填图和钻孔编录,矿区地质现象照片和岩矿标本采样,为室内综合研究提供基础性保障;(5)分析围岩和矿体的主量、微量和稀土元素含量及典型岩石、矿石镜下显微鉴定;(6)对比区域上相邻矿区的成矿地质特征,找出金坡铅锌矿床的特点,总结区域铅锌矿床类型的分布的特点;(7)总结区域构造背景、矿区控矿规律、矿床特征,分析确定矿区的矿床成因类型,建立矿区成矿模式。1.6完成工作量在查阅国内外相关书籍、期刊、论文的基础上,通过扎实的野外地质工作、室内资料整理、数据分析及处理来完成本论文。完成工作量见表1一l。6

桂林理工大学硕士研究生学位论文表1—1完成工作量工作项目单位完成工作量矿区地质填图km3.5钻孔、坑道地质编录个80钻孔、坑道地质现象照片张163钻孔、坑道标本采集件94一’“?’、,。’,一…‘?'’光薄片鉴定片46光薄片照片张124常量元素采样测试(Si02、A1203、Fe203、CaO、K20、Na20、MgO、件6Ti02、MnO、P205、S、L.O.1.)微量元素采样测试(Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Cr、Ni、Co、V、Ba、Sr、As、Sb、Bi、Hg、Mo、U、Th、Zr、F、B、Ga、Ge、In)件6稀土及微量元素采样测试(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、件6Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y)~勘探线剖面图张14其它各种插图张57桂林理工大学硕士研究生学位论文第2章区域地质研究区区域大地构造位于特提斯一喜马拉雅与滨太平洋两大全球巨型构造域的结合部位,南邻右江造山带,属扬子准地台西南段的一个四级构造单元(贵阳复杂构造变形区)的西南角。同时即属于黔中隆起的西南角,西接以垭都一紫云断裂为界的滇东隆起,南接以镇远一贵阳断裂为界的黔西南坳陷和黔南坳陷(见图2.1)【611。图2—1区域大地构造位置简图【61】①一小江断裂;②一垭都一紫云断裂;⑦一师宗一弥勒断裂;④一遵义断裂;o一贵阳一镇远断裂;⑥一三都断裂;⑦一右江断裂本区域受西侧的紫云一垭都深大断裂、北侧的纳雍一息烽深大断裂和南侧的安顺一镇远深大断裂等三条深大断裂所围限(见图2.2)。其中,紫云一垭都深大断裂和安顺一镇远深大断裂及其间的黔中隆起与实习区矿产关系尤为密切队62]。区域上主要发育北东向构造,呈排列轴近南北的多字型,自北而南有张维背斜、三塘向斜、后寨背斜、阿弓向斜、地贵背斜、珠藏向斜、桂果向斜、化起背斜、辛店向斜、8桂林理工大学硕士研究生学位论文薯●■—■■—■—皇■—曼■■■●■———■■量IPI●皇—●————■罾罾———■—●—■■—|●—■●—■■■—量—■皇■罾———■———奠■■——●大窑上背斜、普定向斜、三岔河背斜等。褶皱呈长条形紧密排列,延长多为50kin左右,大多由古生界和三叠系组成,以上古生界分布面积最广,少数背斜轴部出露震旦系,个别褶皱遭断层破坏剧烈。地层、岩性、构造对本区铅锌矿成矿和分布起着不同程度的控制作用。2.1区域地层图2—2金坡铅锌矿矿区区域地质略图‘21卜地层代号;2一地层界线;3一断层;4-:4目变线;5一铅锌矿床(点);6一磷矿点;7一构造单元分界线;8一贵阳复杂构造变形区;9一威宁北西向构造变形区;lo嘈安旋扭构造变形区;11一右江造山带;12黔南台陷;13一研究区区域具扬子准地台基底+盖层的结构特征。扬子准地台基底具“三层式”结构(裴荣富等,2001):下层为太古宙(?)一古元古代的中深变质杂岩,中层为中元古代的变质细碎屑岩夹变质火山沉积岩,上层由新元古代浅变质碎屑岩和碳酸岩组成。桂林理工大学硕士研究生学位论文表2-1矿区区域地层序列表层位白群或组茅台组段代号主要岩性特征主要矿产深灰色砾岩及紫红色粉砂岩、含砾粉砂岩。l(2m垩系段段五T292T29l深灰色中厚层蠕虫状泥晶灰岩、泥质岩及钙质粘土岩。以玻屑凝灰岩(绿豆岩)为标志。为黄绿色中厚层豆粒状水云母粘土岩、角砾状灰岩、砂屑灰岩、粗晶灰岩。灰、灰白色块状塌砾岩—弱去膏化薄层泥晶白云岩,向上以砾岩为主。灰色中厚层细晶白云岩—薄层泥质白云岩、方解石化粉晶自云岩。深灰色中厚层灰岩或蠕虫状灰岩与黄灰色中厚层泥晶白云岩互层。黄绿色、黄灰色薄至中厚层粉砂质粘土岩与中厚层泥晶白云岩、蠕虫状灰岩互层。上部为灰、深灰色中厚层至厚层泥晶灰岩;中部灰色中厚层至厚层泥晶灰岩与蠕虫状灰岩互层。灰绿、紫红色微至薄层粘土岩、中厚层泥晶灰岩、泥灰岩。深灰色中厚层细晶灰岩夹厚层细晶灰为一套下部夹页岩的灰、深灰色薄至中层泥至细晶灰岩、泥灰岩。关岭组段四Tl彳T104Tl彳3Tlj2Tljl叠系嘉陵江:组段段段段段Tly3Tly2TlYlTtd夜郎大冶组组段段岩。灰色薄至中厚层粉砂岩、粘土质粉砂岩—灰色中厚层泥灰岩。岩。大隆组P3d灰黑色薄至中厚层硅质岩、粘土质粉砂岩或凝灰质粘土灰、深灰色中到厚层含燧石团块(条带)细晶灰岩。灰、暗灰色粘土质粉砂岩、粉砂岩夹灰岩及细砂岩碳质泥岩(煤层),以7号煤层与下伏地层为分层标志。灰、深灰色薄至中厚层粉砂岩、粘土岩夹细砂岩、钙质砂岩及碳质泥岩、煤层。以17号煤层与下伏地层为分层标志。灰、暗灰色薄层粉砂岩夹碳质泥岩、灰岩透镜体、粘土段P311长兴组P3c段龙潭组段P313煤矿、硫铁矿、铜P312叠系岩,底部为凝灰岩及凝灰质粘土岩。深灰、灰绿色致密块状玄武岩—杏仁状玄武岩构成3--5个喷发韵律。浅灰、灰白色厚层含生物屑泥晶灰岩及含砂屑灰岩。金、汞上部为深灰色薄层生物屑泥晶灰岩与黑色薄层含锰炭质粘土岩互层、浅灰色泥晶生物灰岩;下部深灰色中厚层至厚层生物灰岩与炭质粘土岩互层。铜、峨眉山玄岩组茅口组段段邱P2m3P2m210桂林理工大学硕士研究生学位论文深灰色中厚层含重晶石团块粗卣南白云岩、砂艏灰岩、含段P2ml白云质斑块牛物灰岩。——+‘—●深灰色厚层泥至粉晶生物灰岩、燧石灰岩。P2q2柄霞组段‘_—J灰、深灰色薄至中厚层生物屑灰岩夹黑色薄层炭质枯土金矿段P2q1岩。粱1Il组浅灰、灰白色中厚层至厚层细粒石英砂岩夹粘土岩。劣质P2l煤石马平组灰、灰白色厚层藻屑灰岩、生物灰岩、含藻泥至粉晶灰炭C2m岩。系黄龙组C2h灰、灰白色厚层砂屑灰岩、生物屑灰岩,上部为厚层至块状灰岩。大埔组上部为厚层块状灰质白云岩;下部为泥质白云岩与灰绿Cld色粘土岩互层。祥摆组灰白色薄层含黄铁矿粉砂质粘土岩、水云母粘土岩、铝铝土Clx土岩。矿、铁泥五指山组灰、灰白色厚层中至细晶灰岩夹白云岩,底部为泥质灰盆.D3wz岩、泥灰岩。系奥湄潭组浅海相砂页岩夹灰岩透镜体。陶Olm系娄山关群∈Ols灰、清高灰色白云岩及白云质灰岩。铅锌陡坡寺组灰、暗灰色薄层钙质页岩,问夹薄至中厚层细粒石英砂∈2dp岩。清虚洞组中上部为厚层泥晶白云岩;下部为绿灰色中厚层瘤状泥铅锌∈lq质灰岩一灰、浅灰色薄至中厚层泥质粉砂岩、钙质页岩互层。金顶山组∈Li灰绿色薄层粉砂岩、泥质粉砂岩与灰绿色薄层砂质页岩、寒页岩。武浅灰、灰绿色薄至厚层粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质粘系段∈lm3土岩、页岩。明心寺组深灰色薄至中厚层砂屑白云质灰岩与浅灰色白云岩互段∈Im2层。灰、黄绿色薄层粘土质石英粉砂岩、粘土岩。段∈lml牛蹄塘组∈ln灰黑色薄层炭质粘土岩。镍钼戈仲伍组灰、灰黑色薄至中厚层白云质生物碎屑、砂屑磷块岩,稀土∈l弘白云质、硅质磷块岩磷矿震z2dy2灰、浅灰色厚层至块状砂屑白云岩、含藻白云岩、粉晶日灯影组段白云岩,夹中厚层纹层状白云岩。铜铅系浅灰色中厚层白云岩。锌金段Z2dyl

桂林理工大学硕士研究生学位论文区域内沉积盖层出露有震旦系一侏罗系,其中,中上志留统、下泥盆统缺失,第四系地层零星分布(见表2-1)。以石炭系和二叠系、三叠系地层出露全、分布广和沉积厚度大为特征(见图2—2)。早二叠世末和晚二叠世初的峨嵋山玄武岩组地层遍及全区。震旦系至三叠系主要为海相沉积组合,白垩系为山间盆地沉积,第四系为内陆山地多成因松散堆积。区域内含矿层位较多,其中上震旦统灯影组和下寒武统清虚洞组碳酸盐岩是铅锌矿的重要含矿层位和赋矿围岩,下寒武统牛蹄塘组是镍钼多金属矿的重要含矿层位和赋矿围岩,上二叠统龙潭组是煤矿重要含矿层,及其玄武岩是铜矿的重要成矿物质来源及赋矿围岩。(一)震旦系(Z)区内仅见灯影组一个地层单位,零星分布于纳雍县王家寨,织金县马场、桂果、杜家桥和珠藏以东。(1)灯影组(Z2dy):是区内出露的最老地层,亦是铅锌矿的重要产出层位,出露厚约200m,未见底。零星分布于部分背斜核部,可分为两个岩性段,第一段仅分布于打麻厂背斜、河坝背斜和水东背斜核部,岩性为浅灰一深灰色层纹状白云岩、藻凝块白云岩和泥至细晶砂砾屑白云岩,厚度>103m;第二段主要由灰、浅灰色厚层至块状粉晶白云岩一砂屑白云岩一藻白云岩一中厚层含燧石条带白云岩组合而成,项部燧石条带白云岩中自云质磷块岩透镜体,底部以一套灰色薄至中层含水云母粘土质粉晶白云岩与含粘土质泥至粉晶白云岩组合(习称“蓝灰色页岩’’)为标志层与下伏第一段分界,厚90"--'314m。发育脉状层理、波状层理、透镜状层理、斜层理、及水平层理等。属半局限台地相一局限台地相沉积环境。(二)寒武系(∈)区内寒武系主要分布于织金桂果、五指山、打麻厂及纳雍木城.水东等地,零星出露,多位于背斜核部地带。分以下几个组:(1)戈仲伍组(∈lgz):为灰黑色薄至中厚层砂屑磷块岩、白云质生物碎屑,硅质磷块岩、白云质磷块岩,是区内主要的含磷层位。与下伏地层灯影组为假整合接触,厚9~27m。(2)牛蹄塘组(∈In):岩性以灰黑色薄层炭质页岩为主,偶夹深灰、灰黑色薄层粘土质粉砂岩;在近底部夹少量灰黑色薄层生物碎屑磷块岩,含磷硅质岩,中下部常夹厚0"--"10em的条带状黄铁矿(即镍、钼多金属层)。属浅海陆棚滞流沉积。沉积厚度变化12"~175m。(3)明心寺组(fielm):主要岩性为灰、灰黄、灰绿色页岩、粉砂质粘土岩、泥质粉砂岩、砂岩及石英砂岩组成,中部时夹碳酸盐岩。属滨岸碎屑岩沉积组合。沉积厚286"~456m。(4)金项山组(∈1j):主要由灰、灰绿色页岩、泥质粉砂岩、砂岩、粉砂质粘土岩与灰绿色薄层粉砂质粘土岩、粘土岩组成韵律性沉积:发育水平层理,由下向上,砂12舅曼曼曼蔓曼曼曼!曼曼皇皇曼曼鼍鼍II一一一一一一一桂林理工大学硕士研究生学位论文.III.Ill|舅皇曼曼曼曼曼曼泥质、钙质增多。在织金戈仲伍、大院等地,因后期剥蚀而缺失。属滨海碎屑岩沉积组合。沉积厚69--一252m。(5)清虚洞组(∈1q):是区内铅锌矿的最主要产出层位之一。区内清虚洞组整合于下伏金顶山、明心寺组之上及上覆陡坡寺组之间。总体岩性由灰.深灰色中至厚层粘土质泥晶灰岩、生物屑泥晶灰岩、瘤状灰岩与浅灰一黄灰色薄至中厚层微晶白云岩组成:中间夹深灰、黄灰色中至厚层泥灰岩、粘土岩、粉砂岩、砂屑白云质灰岩及少量褐黄色石英岩屑砂岩,沉积组合属半局限一局限台地相。沉积厚126.~233m。(6)陡坡寺组(∈1.2d):下段为泥质白云岩、白云质粉砂岩夹白云岩;上段以泥质白云岩为主。属浅海台地相沉积。厚50一-.70m。(7)娄山关组(∈Ols).为跨系地层(跨寒武、奥陶系)。为一套白云岩夹残余砂屑硅质岩、硅质岩透镜体及少量白云质长石石英粉一细砂岩组合。属于局限台地相。厚Or--,125m。(三)奥陶系(0)区内奥陶系零星分布于五指山地区的南西部,仅出露下统湄潭组,属扬子地层区。(1)湄潭组(Oim):主要为夹灰岩透镜体的浅海相砂页岩。与下伏地层娄山关群为平行不整合接触,厚0~181m。(四)泥盆系(D)区内泥盆系仅零星分布于五指山地区的南西部。仅出露上统五指山组,属扬子地层区。(1)五指山组(D3wz):主要岩性为灰、浅灰色薄层一中厚层条带状灰岩、扁豆状泥晶灰岩,夹少量灰色中一厚层砾屑灰岩及薄层泥岩、硅质岩。属台盆斜坡一盆地沉积。厚约200m。(五)石炭系(C)主要出露于区内几个背斜的翼部。出露地层为下石炭统九架炉组、大埔组,上统黄龙组和马平组等四个组。(1)祥摆组(Clx):假整合于寒武系明心寺组及金项山组不同层位之上,伏于石炭系大埔组之下。岩性为灰白色薄层含黄铁矿粉砂质粘土岩一水云母粘土岩,含铝土矿或赤铁矿,属陆缘区滨岸凹地近海滨湖相沉积。厚0~12m。(2)大埔组(Cld):岩性分为上、下两部份,下部为泥质白云岩与灰绿色粘土岩互层,上部为厚层块状致密灰质白云岩夹少量中一粗晶白云岩和白云质灰岩,与下伏九架炉组呈整合接触,属开阔台地相沉积。厚24.-一106m。(3)黄龙组(qh)-为一套以浅灰色厚层生物屑灰岩组合,各地岩性略有差异,与下伏地层大埔组为整合接触,两者之间呈渐变过渡关系,属开阔台地相沉积。厚0~5lm。(4)马平组(C2m):为台缘浅滩相的灰、灰白色厚层藻屑灰岩、含藻泥至粉晶灰桂林理工大学硕士研究生学位论文岩、灰岩。与下伏地层为整合接触。厚0"--'53m。(六)二叠系(P)二叠系地层在区域内广泛分布,发育完整,且沉积类型多样。其中下、中统主要为碳酸盐岩,上统则主要为碎屑岩和石灰岩。均属台地相。(1)梁山组(P21):主要岩性为浅灰色、灰白色薄至中厚层石英细砂岩及含泥质石英粉砂岩,夹粉砂质泥岩、粉砂质碳质泥岩及劣质煤透镜体。岩性自西向东砂岩、泥岩逐渐减少,灰岩、泥灰岩增多,厚度增大。属滨岸、陆棚沉积。厚20"-'50m。(2)栖霞组(P2q):岩性主要为夹生物屑燧石结核灰岩、泥灰岩,局部含白云质团块的深灰色中、厚层生物屑泥晶灰岩,富含有机质,层面凹凸不平。岩石中生物屑主要见虫筵屑、次为棘屑、有孔虫屑、见少量藻屑、腕足类碎片、介形虫屑等。属半局限台地沉积。厚90"-"140m。(3)茅口组(P2m):岩性主要为夹生物屑泥晶灰岩、燧石灰岩、白云质灰岩、白云岩的浅灰、灰色厚层一块状泥一亮晶生物屑灰岩。富含腕足类、虫筵科及珊瑚化石。属开阔台地沉积。厚290"---'780m。(4)峨眉山玄武岩(P13):是指平行不整合于中二叠统茅口组之上、上二叠统含煤岩系之下的一套夹少许砂岩、粘土岩等正常沉积岩组成的大陆溢流拉斑玄武岩与玄武质火山碎屑岩。底以玄武岩或玄武质火山碎屑岩与下伏茅口组灰岩划界,顶以粘土岩等正常沉积岩出现与含煤岩系龙潭组划界。(5)龙潭组(P31):包括了区域上所称长兴组相应层位,主要岩性为一套由砂岩、粉砂岩、粘土岩夹煤层及少量硅质岩、灰岩组成。含腕足类、植物等化石。属浅水陆棚、潮坪沉积。(6)大隆组(P3d):岩性由深灰、灰色薄至中厚层硅质岩、硅质粘土岩、粘土岩及玻屑凝灰岩组成。大致以安顺一带为界,南东厚度较大,一般在40m±。北西厚度较小,一般3.10m。本组属台洼相沉积。厚度由南东向北西变薄。(七)三叠系(T)区内三叠系布露广泛,沉积类型多样。根据岩性、岩相特征,由下至上分为夜郎组、大治组、嘉陵江组和关岭组,均属台地相。(1)夜郎组(TlY):为一套碳酸盐岩(灰岩)与碎屑岩(粉砂岩、粘土岩)组合。为半局限台地相(以潮坪相为主)沉积。厚330"--680m。(2)大冶组(Tld):为一套粘土岩、钙质粘土岩、钙质粘土岩、泥晶灰岩组合。由北西往南东,本组厚度逐渐减小,砾屑灰岩增多。在垂向上,总体表现为由浅海陆棚相一混合坪相一局限台地至台缘浅滩相的沉积序列。与下伏大隆组整合接触,以底部灰绿色粘土(页)岩与大隆组硅质岩分界。在其分布区南东缘,与罗楼组相变。厚300"900m。(3)嘉陵江组(Ti—zJ):自下而上由灰岩一粘土岩一灰岩一白云岩与溶塌角砾白14桂林理工大学硕士研究生学位论文云岩构成五个自然分段,显示水体向上变浅的沉积序列。下、中部属半局限台地相沉积,上部属局限台地相沉积。厚300---,720m。在纵向上,本组表现为由混合坪相—边缘滩相—泥坪相—混合坪相—泻湖相的沉积序列。(4)关岭组(T29):中下部为一套碳酸盐岩(灰岩、白云岩)、含泥质碳酸盐及泥质岩类(粘土岩)。上部为白云岩及角砾状白云岩。沉积环境属局限一半局限台地相。厚500---1000m。(八)自垩系(K)区内零星分于布五指山地区,岩石地层只划分为一个组一茅台组,与下伏不同地层均为角度不整合接触。、(1)茅台组(K2m):主要为一套砖红、暗红、紫红及灰一深灰色等厚层块状砾岩、砂砾岩与土红、砖红色含砾砂岩、砂岩、粉砂岩及粘土岩不等厚互层之沉积组合。属陆内山间盆地地磨拉石堆积。残厚0"--450m。(九)第四系(Q)零星分布于河谷沿岸及山间盆地中,为松散砾石、砂砾、砂质粘土等,主要为残一坡积、河谷I、II级阶地。2.2区域构造本区域属于黔中隆起的西南角,区内的构造演化和分布与黔中隆起的发展演化关系极为密切,特别是区内的深大断裂。区域上主要发育北东向构造,且呈排列轴近南北的多字型。褶皱呈长条形紧密排列,延长多为50km左右。断层主要发育有安顺—镇远深大断裂、紫云一垭都深大断裂和纳雍一息烽深大断裂等三大深断裂带及发育在背、向斜轴部的次级北东向断层,两者控制了本区域矿产的分布(见图2-2)。区域构造分布情况见图2-3。2.2.1褶皱区域内褶皱发育,由北向南呈长条形紧密排列,延长多为50km左右,大多由古生界和三叠系组成,以上古生界分布面积最广,多数背斜轴部出露震旦系和寒武系,个别褶皱遭断层破坏剧烈。自北而南主要有钢卡背斜、相子背斜、白岩向斜、大院背斜、三塘向斜、后寨背斜、阿弓向斜、地贵背斜、珠藏向斜、戈仲伍背斜、普翁背斜、果化向斜、打麻场背斜、河坝向斜、铁厂坝向斜、牛场向斜、五子山背斜等褶皱(构造纲要图),其中钢卡背斜、相子背斜、白岩向斜和大院背斜是张维大背斜发育的次级褶皱。区内的铅锌矿床(点)和磷矿床(点)主要分布于区内背斜的轴部或近轴部,受背斜轴部控制明显。其中以张维背斜和五指山背斜发现的铅锌矿床(点)最多,且矿体具展布广、矿石品位变化小、矿体厚度稳定和富硫铁等特点。(一)五指山背斜:为一核部被破坏了的不对称背斜,轴向北东,轴向长约14kin,桂林理工大学硕士研究生学位论文宽5km左右。背斜北东部地层较陡,而中部则缓。轴部出露地层主要为震旦系和寒武系;图2-3区域构造纲要图【2J两翼则出露石炭系、二叠系、三叠系地层,北西翼倾向主要为北西和南西向,倾角8~250,南东翼倾向主要为南东和南西向,倾角10~350。五指山背斜地区主要发育北西向和北东向两组断层。(1)北东向断层:主要表现为正断层,主要发育于背斜的轴部,且大致平行于轴向,倾角较陡,一般65---,780总体倾向为北西向,破碎带宽:20--一50m,局部可达150余米,具多期活动性质。可见闪锌矿(化)体出现在该组断层旁侧常,是区内控矿和导16

桂林理工大学硕士研究生学位论文曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼!!蔓曼曼曼皇曼I.II;I_IIIIIIII毫曼曼!鼍曼曼曼曼曼曼鼍矿构造。目前已知的主要铅锌矿床(点)都分布于北东向断层构成的断夹块问。(2)北西向断层:表现为正断层,是一组没有切穿诸如石炭、二叠系的新地层的古老相断层,其被北东向断层切割,倾角较陡立,一般为60"--750,倾向总体为南西向,破碎带由断层角砾岩和碎裂白云岩组成,角砾大小不等,呈棱角、次棱角状分布,破碎带中白云石化强烈,见红色铁质成份。破碎带一般宽3"---'20m,该组断层旁侧常可见闪锌矿(化)体,对矿体具有破坏作用。背斜轴部或近轴部的上震旦统灯影组(Z2dy)和下寒武统清虚洞组(∈lq)是铅锌矿最主要的产出层位。目前只在该背斜轴部相当层位中发现杜家桥、屯背后、那雍枝、新麦、喻家坝、嘎布冲、那润等主要铅锌矿床(点)。(二)张维背斜:张维背斜呈穹状,核部出露了震旦系和寒武系地层,翼部侧出露了石炭系和二叠系地层,岩层产状平缓,倾角一般3~100。背斜区内发育以以北东向为主,北西向次之的断层。北东向断层为一组形成时间早且长期反复活动的正断层,断层倾向以南东向为主,倾角45'---'600,走向控制长,破碎带规模较大。区内的铅锌矿(化)体主要分布在该组断层的旁侧,其可能是深部矿物质进入该区的导矿构造;北西向断层十分发育,但该组断层规模小,铅垂和水平断距小,倾向北东为主,近于直立,为一系列的阶梯状张扭性正断层,它控制了该区断裂型矿体形态和空间分布。该背斜区内上震旦统灯影组(Z2dy)为铅锌矿的赋矿层位,下寒武统牛蹄塘组(∈ln)为钼矿的赋矿层位。目前已发现了大锌厂、以则孔、箱子、洗米沟、大院等十余处铅锌矿床(点)。2.2.2断层本区域被安顺一镇远深大断裂、紫云一垭都深大断裂和纳雍一息烽深大断裂等三条深大断裂所围限(见图2—2)。其中,紫云一垭都深大断裂和安顺一镇远深大断裂及其间的黔中隆起与实习区矿产关系密切,尤其是后两者。同时发育北东向和北西向两组断层,其中北西向断层为老断层,其对矿体往往具破坏作用。(一)紫云一垭都深大断裂:该断裂始于晚奥陶世末都匀运动,具多期活动特点。其位于江南古陆西缘,地台隆起与沉降区的边缘处,是一条深切基底的断层,由一系列高角度逆冲断层组成,走向NW3100,倾角70"--'850,NW进入云南,SE直抵开远—平塘深大断裂,在贵州省境内长达350km。沿断裂两侧沉积作用差异十分明显,对志留纪、泥盆纪、石炭纪地层的沉积,岩相古地理格局有明显的控制作用,控制了沉积厚度和沉积韵律,是典型的同生断裂。断裂西侧是与之平行的深拗陷带,称之为威水断陷盆地。该断裂是黔西北地区二叠纪末期的喷溢玄武岩浆和侵位岩体一辉绿岩的重要通道,同时也是区内一级构造成矿带。(二)纳雍一息烽深大断裂:表现为压性断层,多处见较多的擦痕面和构造透镜体,该断层西被亚都一紫云深大断裂所断,经纳雍、黔西、至息烽。断层北外侧有与峨眉山玄武岩有关的铜矿点,铜矿点呈东西向分布;南部则分布有张维铅锌矿田。此外该17桂林理工大学硕士研究生学位论文断裂带北部还发育中坝穹隆、锅厂穹隆、中坝盆地、平寨穹隆、西山盆地等穹盆相间的构造,穹隆核部地层上为寒武统,下为二叠统,盆地中心则为侏罗系,且穹盆与莫霍面的隆凹相对应。此断裂可能为加里东期构造,它与该区的铅锌成矿作用密切相关。(三)安顺一镇远深大断裂:该断裂为黔南坳陷与黔中隆起的边界断裂,其控制了黔中隆起南界,是一条长期活动的断裂带,经历了伸展、挤压和走滑叠加复合的复杂演化过程的深大断裂。该断裂从普定向东经平坝、贵阳、施秉,至镇远,呈北东东走向,全长330km。其早期活动较剧烈,切穿基底,同时控制和制约了两侧的岩相沉积和岩浆建造和黔中隆起的发展。断层北部分布有五指山铅锌矿田,与该区的铅锌成矿作用密切相关,为本区的研究区域。(四)北西向断层:总体表现为正断层,是一组没有切穿诸如石炭、二叠系的新地层的古老相断层,其被北东向断层切割,倾向总体为南西向,倾角较陡立,对矿体具有破坏作用。该组断层与紫云一垭都深大断裂走向大致平行,形成晚于矿体,推测其可能为紫云一垭都深大断裂的形成发展过程中形成的次级断层。2.3区域岩浆岩区域岩浆出露范围较大,连片分布,主要是伴随早二叠世末至晚二叠世初东吴运动发生的喷溢峨眉山玄武岩和同源异相的浅成侵入辉绿岩,是JIl、滇、黔地区广泛分布的峨眉山玄武岩的一部分。2.3.1峨眉山玄武岩区域内峨眉山玄武岩假整合于下二叠统茅口组灰岩之上,并与上覆二叠纪龙潭组(宣威组)煤系地层假整合接触。呈岩被状覆盖于区内,由于被剥蚀现今只残余部分面积,总体分布呈西厚东薄的“舌状"(图24)。表2-2黔西北地区玄武岩化学成分(%)“’’名称样品件数Si02Tio2A1203Fe203MnFeoMgO4.08CaO4.33Na2O1.92K20灼减1.75O7.660.15-646.43.2012.83.14.34.54变化范围413.7610.16.67575.258.820.171.604.49.760.276.489.595.131.756.229.95全区平47.94.12313.4均世界大陆拉斑玄武岩0.24.527.8l2.731.223.473.1550.72.114.43.29.60.26.29.42.6I1.6818桂林理工大学硕士研究生学位论文表2—3黔西北地区玄武岩微量元素含量(x10—6)m1元素平均含量世界玄武岩CrNiCoVCuPbZnZr56563922816258312218316045266873.8100110图2-4区域峨眉山玄武岩分布图Ⅲ3卜研究区;2一旱二叠世玄武岩;3一晚二叠世玄武岩;4一区域断层;5次级断层黔西北地区玄武岩化学成分及微量元素含量见表2.2,表2—3。从表2.2,表2.3可看出,以富Cu、高Ti02、Fe203为特征,Ti02含量为3.20%~4.54%,平均4.12%,属高钛玄武岩。其余常微量元素均显示呈弱富集或贫化趋势。2.3.2辉绿岩区内辉绿岩分为283"---'246Ma和158"--'111.5Ma两个阶段,第一阶段:与峨眉山玄19曼量罾量■■■皇|—罾量量■■置量舅量量舅曼曼曼量■■■■■■——童舅|鼍i桂林理工大学硕士研究生学位论文i,.Ill|●——|—量|皇葛童量曹皇量皇量鼍■———■●武岩喷流期部分重合,为峨眉山玄武岩的次火山岩,属于海西期产物;第二阶段:属于燕山期产物。海西期辉绿岩体侵入岩层主要为二叠系下统茅口组灰岩,呈岩床、岩株、岩墙等产出,岩体规模小,岩体岩相分带现象总体不明显。燕山期辉绿岩体呈岩株或岩脉产出,侵入岩层为石炭系下统上司组灰岩至二叠系下统栖霞组灰岩,岩体规模小。辉绿岩体的分布总体上受峨眉山玄武岩分布和深大断裂的控制。受垭都一紫云深大断裂控制的部分铅锌矿床旁侧均有辉绿岩体产出,呈若影随形现象,显示辉绿岩与部分铅锌矿床在成因上有必然的联系。区内辉绿岩成矿元素的含量(质量分数)Pb(100,--,200)xlO西、Zn(100~'200)x10-6,比普通基性岩平均值(PbgxlO‘6、Zn130x10击)高。岩石化学成分上与玄武岩颇为相似,只是Fe203与FeO比值远远低于玄武岩,平均值为0.37,说明是相对还原的环境。与世界和中国其他辉绿岩化学成分相比,相对富集面02、FeO,而贫Na20、CaO、MgO。2.4区域地球物理和地球化学特征区域地球物理特征【4912-4.1黔西北地区位于我国第二条重力梯度带——鄂尔多斯一龙门山一乌蒙山重力梯度带南段,即水城—大关一雷波重力梯度带上,属于幔隆与幔拗的过渡区。据最新的1:\、啤烈卜).溶弋\Ie/刈[“么幺么彰_÷静一,、、、f、{\影:多夕、、/缪勒一瘁yj眵理浅八/?I/坝r\趴歹茹瑗眵多乡:≮-{仂{j馘试—≮■掣彤?磁鬟甏慕一_i/.“/夕?7/八F/Z形V崤?诵.二浇骶50万区域调查结果显示,贵州省东西两侧有两条近南北走向的重力异常带,重力场值变磁一D坚:∑——7‘。E=1.工^—∥//tl//I蔓曼皇曼皇曼曼曼!!曼皇!!鼍曼曼曼寰曼吕蔓曼蔓曼曼曼I———一一一I,I—I化的总体趋势是由东往西逐渐下降(如图2—5),说明了地壳厚度逐渐加厚,基底埋藏逐I/一!一一III。IIIII桂林理工大学硕士研究生学位论文渐加深,与黔西北地层出露从东向西逐渐变新大致相符。本区域内布格重力值由六盘水一带的170x10m/s2,递减至贵阳附近的130xlOm/s2(如图2—6),梯度变化明显,布格重力值的异常变化显示出本区即是有利的成矿区带14引。图2-6贵州省布格重力异常平面图Ⅲ12.4.2区域地球化学特征(1)区域地球化学背景贵州省地质调查院对织金、纳雍地区的区域地球化学背景进行了研究,通过对1:20万区域化探水系沉积物分析数据统计As、Au、Bi、Cd、Cu、Hg、Mo、Pb、Sb、Zn共10种元素的地球化学背景(表2_4)。从表2-4中数据可以看出,贵州全省平均值中的As、Hg、Sb、Pb、Zn、Cd等中低温元素明显高于全国平均值,有的甚至高出2"-'3倍,21

皇皇曼皇曼曼皇曼曼|——!桂林理工大学硕士研究生学位论文ii皇曼曼曼曼曼曼曼皇曼皇曼鼍曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼舅曼曼曼曼寰in显示出了贵州沉积地层中的内生特色矿种主要是中低温热液成矿矿种。而织金、纳雍地区多数元素平均值大于贵州全省平均值,仅Bi元素较全省平均值低,显示出了与铅锌等矿产有关的元素在该区呈较高背景分布。表2-4织金、纳雍地区地球化学参数统计表【2】序号l2元素名AsAu平均值22.881.5l标准差30.440.890.55988.7050.60370.781.399I.864.09127.07贵州平均值19.821.330.43654.7643.94172.951.8238.122.41101.23全国平均值13.222.20.49262.4826.1275.561.1434BiCdCuHgO.39780.45102.64225.932.6355.335678910M0PbSbZn29.241.4575.682.93134.02注:1.用l:20万区域化探水系沉积物分析数据统计2.!(--672含量单位:/tu、Cd、Hg为ng/g,其余为lJg/g.3.贵州平均值、全国平均值据贵州省及全国地球化学图集l0.9O.80.70.60.50.40.30.20.1OI...,.....一J...........。.....J............,....I................1................j......~....L..一———.......1.................I.........一n办№铀眦№觚雕觚执图2—7聚类分析谱系图【21(2)元素间的相关性桂林理工大学硕士研究生学位论文10种元素的相关性从聚类分析谱系图(图2.7)可以看出,Pb、Zn两元素相关系数为0.848,相关性最好,其次为Hg、Sb、Cd元素与上述两元素有一定的相关性。(3)元素的统计分布状态:贵州省104地质队通过对数据进行对数分组统计作直方图和分析研究后认为该区Pb、Zn元素在正常场区基本是呈正态分布。(4)Pb、Zn元素异常分布情况图2-8区域Pb、Zn化学异常图【2】从Pb、Zn区域地球化学异常图(图2-8)上,对比区域构造纲要图,很清晰的反映了Pb、Zn元素分布与地层构造的关系。Pb、Zn高值区主要分布于北面水东穹状背斜中的震旦系寒武系地层分布区和南面的五指山断裂带上,明显受构造控制。北面Pb、Zn异常形态呈等轴状,南面异常大致沿断裂呈北东一南西向长轴状,异常值Pb高于3001,tg/g,Zn高于40099/g,两者局部异常值高达2000rIg/g,其余石炭系、二叠系、三叠系地层分布区,Pb、zn值均不高,均分别小于50约l,tg/g、140约gg/g,为正常场区域。金坡铅锌矿区刚好位于南面五指山断裂带的Pb、Zn异常带的中心部位。综合上述,区内Pb、Zn成矿元素比贵州省内及全国都有较高的地球化学背景,有明显的富集趋势。区域内Pb、Zn异常浓度分带清晰、浓集中心明显、规模大、强度高等分布特点,显示出了有较好的铅锌找矿潜力。桂林理工大学硕士研究生学位论文2.5区域矿产研究区属扬子准地台西南缘,该地区大陆流溢拉斑玄武岩浆活动强烈、地质构造复杂、沉积建造多样,深大断裂发育,形成了有利的成矿地质条件。后期的构造作用同时为矿床的形成及成矿改造提供了重要的有利条件。区内矿产以煤矿、铅锌矿和磷矿为主,且资源丰富。其它的热液矿产主要有铜矿、金矿、钼矿、锑矿、铀矿和萤石矿等,且具点多面广的特征眇~。其中铅锌矿、磷矿均主要产在区内的背斜轴部或近轴部的震旦系灯影组和寒武系地层中(见图2.2>?阻J。主要以张维和五指山背斜这两个铅锌矿集区为代表,同时也是区域内最具有找铅锌大矿的潜力【2J。I_一II——桂林理工大学硕士研究生学位论文第3章矿区地质特征jII■罾——量——皇量■■|置罾—■鼍|■●—皇鲁——量量■——量目■——罾量—●■囊●—■■●——●■■——■■一3.1矿区地层矿区地质出露的地层较少,地层产出比较平缓,只有下寒武统清虚洞组(∈lq)、下石炭统祥摆组(CIx)和大浦组(Cld)。下寒武统清虚洞组出露于矿区大部,下石炭统祥摆组和大浦组仅出露于矿区的东南角,且与下寒武统清虚洞组平行不整合接触。构造以五指山背斜和北东向断层为主,同时发育北西向断层。矿区内无岩浆岩出露(矿区地质图3.1)。矿区地表出露的地层只有下石炭统祥摆组(Clx)、大浦组(Cld)和下寒武统清虚洞组(EElq),以及通过钻孔勘探部分控制的深部埋层——下寒武统金项山组(∈O)。其中下寒武统清虚洞组(∈1q)又细分为下寒武统清虚洞组一段(∈Iql)、下寒武统清虚洞组二段(∈lq2)和下寒武统清虚洞组三段(∈lq3)等三段。下寒武统清虚洞组一段(∈lql)和下寒武统清虚洞组二段(∈lq2)是本矿区的含矿层位。以下从老到新对本矿区地层进行详细描述:、:.(一>下寒武统金顶山组(∈Ij);’为深部埋层,地表未出露。主要由灰、灰绿色页岩、泥质粉砂岩、粉砂质粘土岩、砂岩、与灰绿色薄层粘土岩、粉砂质粘土岩组成韵律性沉积(见照片1);水平层理发育,砂泥质、钙质由下向上逐渐增多,沉积厚69---,252m。(二)下寒武统清虚洞组(∈lq):在矿区内出露最全、最广,是矿区最重要的含矿地层。其由下到上又进一步细分成下寒武统清虚洞组一段(∈lql)、下寒武统清虚洞组二段(∈lq2)和下寒武统清虚洞组三段(∈lq3)等三段,其中以3"--'6m厚的砂泥质层为各层的顶部及分层标志(见图3.2、照片2)。(1)下寒武统清虚洞组一段(∈lql):呈长条形在矿区的东北部出露少部分。该段底部为灰色颗粒白云岩或灰色中晶白云岩(见照片3),性脆、易碎,局部见灰色薄层晶洞白云岩(见照片4)。往上为灰色瘤状—似瘤状细晶白云岩(见照片5),是I矿体和II矿体产出层位,项部为一层厚3"5米的深灰色薄层粉砂质泥岩(见照片2),是与上覆地层的分层标志。整段厚度约为90"'130m。(2)下寒武统清虚洞组二段a层(∈lq2a):出露在矿区东北大部地区和矿区西部的两个边角上。该段底部灰色瘤状—似瘤状细晶白云岩,是为Ⅲ矿体产出层位;往上为灰一灰白色纹层状细晶白云岩(见照片6),厚约为15m:再往上为灰一灰白色细晶白云岩,缝合线构造发育(见照片8、30),上部夹薄层灰色纹层状细晶白云岩;顶部为一层厚3~6米深灰色薄层粉砂质泥岩,地表风化为褐黄色泥质粉砂岩,是与上覆地层的分层标志。整段厚度约为60"-'-80m。(3)下寒武统清虚洞组二段b层(∈1q2b):出露在矿区的中部和西北部。该段底部为薄层灰色细晶白云岩或泥质条带细晶白云岩(见照片7、26、27、28),厚约6m:桂林理工大学硕士研究生学位论文56280056●0∞563∞0s63湖.,/^,,,/11/292P£矿12525I/j07种\、下\一。。}2,//‘27珏▲k。一\/25∞0…l{{(||彳<争触丫\P\硝t7扣。奄111.\『fF\’真Njjj/\赞乓文赋蒙Z45∞Ij妇电●≮翮炔嗍Av’{{{—b武乓rD\I嘲¨、扣霸e。矿』f\咀b柙1\\历一r触f黔印0一e:k∞-弋卜土一书12∞a563000200m56姗56绷阿,圈2匦3圈4回56区7区8匠9匮l。,l匡12匡,3匡图3-1金坡铭.锌矿矿区她质图卜下石炭统大浦组;2一下石炭统祥摆组;3一下寒武统清虚洞组三段;4一下寒武统清虚洞组二段b层;5一下寒武统清虚洞组二段a层;6一下寒武统清虚洞组一段;7_勘探线及编号;8一地层界线;9一不整合界线;10一正断层及编号;11一逆断层及编号;12-见矿钻孔及编号;13见矿化钻孔及编号;14-未见矿钻孔及编号

桂林理工大学硕士研究生学位论文量im.i—mmm_m"_--__———I●———■■——l■——_—|I——__—_图3-2ZK0002钻孔岩芯照片示意图往上为灰一灰白色中厚层细晶白云岩,偶夹鲕状白云岩(见照片9、21、29)、瘤状白云岩;顶部以一层厚3~6米深灰色薄层砂泥质细晶白云岩地表风化为褐黄色泥质粉砂岩(砂泥质层)为分层标志。整段厚度约为70"--90m。(4)下寒武统清虚洞组三段(∈lq3):出露在矿区的东南部和中部少部分地区。岩性以夹浅灰色细晶白云岩的灰色薄层砂泥质细晶白云岩为主,厚约140~180m。(三)下石炭统祥摆组(Clx):出露在矿区中部和东南部的少部分地区,与下伏地层呈假整合接触关系。该段岩性为灰、灰绿、灰黄色薄层铝土质泥岩、泥质粉砂岩夹石英砂岩、劣质煤线,厚5"--30m。(四)下石炭统大浦组(Cld):出露在矿区中部和东南部的少部分地区。该段岩性主要为灰、灰白色厚层粗晶白云岩,厚35"-'-'87m。3.2矿区构造金坡铅锌矿区地层产出比较平缓,且保存较好,体现出了矿区地质受构造运动破坏较弱,断裂构造不发育的特征。总体来说矿区发育的构造主要为五指山背斜、北东向桂林理工大学硕士研究生学位论文F7断层和F1断层(近矿区南部外围)、北西向的F13断层及巷道揭露的走向为北西向小断层,次为小构造牵引褶皱。(_)五指山背斜:为一核部被破坏了的不对称背斜,轴向北东,轴向长约14km,宽5km左右。轴部出露地层主要为震旦系和寒武系:两翼则出露石炭系、二叠系、三叠系地层,北西翼倾向主要为北西和南西向,倾角8,---,250,南东翼倾向主要为南东和南西向,倾角10----,35。。整个金坡铅锌矿区位于五指山背斜南东翼近核部,核部被F7、F1所破坏。矿区范围内南东翼总体倾向南东,倾角10----250;北西翼倾向总体为北西向,倾角5~180。矿区三大矿体主要产于南东翼F7断层的下盘,且呈层状一似层状产出,产状与围岩基本一致。(二)矿区内断裂构造主要有以下几条断层:(1)F7断层(见图3.3):是矿区最主要的断层,从矿区的中部穿过,该断层倾向3250,倾角490,主要表现为一逆断层性质,地表两盘岩性均为清虚洞组白云岩,白云、泥质胶结,白云岩角砾,角砾磨圆度较好,破碎带宽1.50m,是区内的主要控矿断层之一。其中,I、II、Ⅲ矿体均产于其下盘清虚洞组地层中。F7断层局部部位还发育了多期白云石脉,体现出其具多期活动的特征。图3—3F7断层照片示意图桂林理工大学硕士研究生学位论文(2)F13断层及北西向小断层:位于金坡矿区西北部鱼塘坡旁,沿西北方向向矿区外延伸出去,向南止于F7断层。该断层为正断层,走向北西,倾向北东,倾角较陡60"---750。该断层把清虚洞组第二段地层断开。断层角砾为白云岩碎块,白云石胶结(见照片10),断层破碎带宽1"-'--2m。同时发育走向为北西向的小断层,在地表不见出露,主要是由地下巷道工程揭露,其常常切断矿层(如下图3.4所示)。图3-41336中段小断层对矿层的错断(3)F1断层(图3.5):从矿区的南部外围边缘经过,该断层倾向1530,倾角470,该断层为正断层,断层角砾主要为白云岩碎块,胶结物为泥质、钙质,白云石化强烈,见红色铁质浸染,角砾呈梭角状,大小一般O.5~2cm,破碎带宽lO,-一20m。在北侧断裂附近见有发育较多的X剪切节理,岩性为暗灰色白云岩。断层为白云石脉和角砾白云岩组成,破碎带宽1"--'2m,断裂附近岩石碎裂化强烈。据了解,在F1断层的南盘的相同地层层位未见到矿体或矿化。桂林理工大学硕士研究生学位论文图3-5F1断层照片示意图桂林理工大学硕士研究生学位论文第4章矿床地质特征金坡铅锌矿床位于五指山背斜南东翼近核部,主要发育I、II、ⅡI等三大矿体,铅锌矿体主要赋存在F7断层下盘的下寒武统清虚洞组第一段(∈lql)的上部和下寒武统清虚洞组第二段a层(∈lqZa)下部,三大矿体主要呈层状、似层状平缓产出,且与地层产状一致,倾向130""1800,倾角8""200,呈顺层产出(图4.1)。矿体展布于F7断层南部的整个矿区,并且向矿区的东部、南部和西部向外延伸(见图3.1)。矿体具展布广、矿石品位变化小、矿体厚度稳定和富硫铁等特点。4.1含矿地层金坡铅锌矿主要赋存在下寒武统清虚洞组第一段(∈Iql)的上部、下寒武统清虚洞组第二段a层(∈1qZa)下部。赋矿岩性主要为深色白云岩,有瘤状—似瘤状细晶白云岩、砂泥质细晶白云岩、纹层状细晶白云岩等;岩石节理裂隙发育,白云石化发育,普遍见到黄铁矿化和方铅矿化。4.2矿体特征(一)I矿体:位于清虚洞组第一段(∈1q1),距第一段顶部约60m,容矿岩性为深灰色瘤状、似瘤状细晶白云岩,闪锌矿呈淡黄色、高粱色浸染状分布(见照片11),方铅矿呈铅灰色星点状分布,仅见少量细粒黄铁矿主要沿白云岩砂泥质细脉分布与闪锌矿共生,矿层顶、底板均为含泥质颗粒白云岩。矿体产状与围岩基本一致,呈似层状产出,矿体倾向为135"---'1790,倾角8"---'230;矿体走向长约1200m,倾斜约750m。I矿体铅垂厚度2.40"--"16m,平均铅垂厚度7.96m,矿体锌品位1.55%~1I.84%,平均品位4.74%,由F7断层南部的钻孔控制。(二)II矿体:位于清虚洞组第一段(∈lql),距第一段项部约20"--'25m,容矿岩性为瘤状、似瘤状细晶白云岩,闪锌矿为淡黄色、高梁色的块状矿石(见照片12),矿石中见大量细粒黄铁矿,矿层顶板为含砂泥质细晶白云岩。矿体产状与围岩基本一致,呈似层状产出,倾向为130~1800,倾角为8"-'-'200;矿体控制长约1200m,倾斜控制约为750m;矿体铅垂厚度1~15.2m,平均铅垂厚8.44m;矿体锌品位为2—5.03%,平均品位3.33%,铅品位为0.04—4.05%,平均铅品位为O.45%。该矿体体连续性好,规模较大,由F7断层南部的钻孔控制。(三)ⅡI矿体:位于清虚洞组第二段a层(∈lq28)中,距第二段a层(∈1qZa)底部约20m,容矿岩性为中.厚层瘤状、似瘤状白云岩,淡黄色、高梁色闪锌矿呈星点状、浸染状分布,矿石中分布有少量细粒黄铁矿(见图13),矿层项底板均为浅灰色细晶白云岩。矿体呈似层状产出,产状与围岩基本一致,矿体倾向130'--"1800,倾角8"-'200;矿体走向控制长1200m,倾斜控制750m;矿层铅垂厚度3—10m,平均铅垂厚度5.6m;3l

桂林理工大学硕士研究生学位论文矿体锌品位为1.56"---3.00%,平均锌品位为2.29%,铅品位为O.11"-'0.99%,平均铅品位为0.27%。由F7断层南部的钻孔控制。4.3矿石特征金坡矿区矿石按自然类型定为原生硫化物矿石。矿物组成很简单,以闪锌矿为主,次为方铅矿和黄铁矿。矿石矿物主要为闪锌矿,次为黄铁矿、方铅矿。闪锌矿的颜色很浅,主要呈淡黄色、高粱色等。脉石矿物主要为白云石等。(一)矿床矿石结构主要以自一半自形、它形晶粒状结构为主,其次为草莓结构、包含结构、残余结构和自形变晶结构等。(1)微细粒结构(照片14):矿石结构中以矿物粒度微细最为突出(照片),闪锌矿以微晶为主,粒度多为0.01一-'0.4mm,部分可达lmm,以他形晶、半自形晶为主:方铅矿的粒度一般为0.5"---2mm,个别达5mm,明显比闪锌矿大,以自形、半自形为主,镜下可以明显看到黑三角孔特征(见照片23);黄铁矿最为微细,多数介于0.002"--.-O.05mm,少部分为0.2mm,以自形.半自形晶为主;白云石基本上为O.Ol~O.2mm的微晶,纹层状、条带状细晶白云岩见定向和粒序排列;石英基本上为0.05"-'0.1mm的微晶,常见定向和粒序排列;绢云母呈0.002'--'0.03mm的针状定向排列,常与微晶石英、白云石混生,多分布于富含砂泥质岩中。(2)草莓结构(照片14):主要见草莓状闪锌矿,莓粒粒径多在20"---'509m。因为草莓结构在沉积矿石中或地层中比较发育,多被认为是沉积矿石的“标型性”组构。因此,该结构体现出了本矿区具沉积矿床的特征。(3)包含结构(照片15):常见闪锌矿中包含有细粒的黄铁矿和白云石颗粒,体现了黄铁矿比闪锌矿生成早。(4)残余结构(照片16、17):常见黄铁矿和方铅矿被闪锌矿交代呈“碎片”、“破布”、“岛屿”状。体现了黄铁矿和方铅矿比闪锌矿生成早。(5)自形变晶结构:在成岩过程中,黄铁矿发生重结晶作用,形成自形变晶黄铁矿,自形变晶黄铁矿常呈立方体或五角十二面体晶形,并包含围岩杂质和其它硫化物矿物(如闪锌矿等)。(二)矿石构造主要以块状、浸染状、星点状、条带状构造,其次为细脉状、网脉状构造等。但是常见一些具有非常典型的同生沉积构造特征,而与MVT型铅锌矿床的组构相差甚远,具体如下描述:(1)水平韵律性条带状构造:主要发育在下寒武统清虚洞组第二段的a层中,由金属硫化物条带与泥质细晶白云岩条带交互组成。硫化物条带呈水平产出,由下至上由宽条带(<3锄)一细条带(<lena)一纹层状条带或条纹(<lmm)呈下宽下窄的韵律性规律产出。主要有黄铁矿条带状构造(见照片4一1)和闪锌矿条带状构造(照片4—2),两者均产于下寒武统清虚洞组第二段的a层((∈lq24))中。同时从标本中可以见到后32图4—1金坡铅锌矿区0号勘探线剖面图比例尺O100200300m百百竺生药卫蓉’徭簿E、‰。垂霎薰季clql矽\\踅e】口‘蓁鼬e11掼F霪、}塾≯矿冀卜镬一羹雾i冀鼷tj二攀、枣巢“9黼孓巡除跫嘲沿X-N}143●I写S变铀。淤e11扬r——————_L————————葑———————_L————————智———————。————————旨———————_上————————蔚———————.J————————南———————。———————噶*,ⅫⅫ:蜊Ⅲm口浮土厨瓤岩…喘圈嚣嚣目懒层宙…黝黜囝栅躺圈劲盖口积口蝴线田绷曰僦猢回黔泐团滞组回嚣糊回嚣蝴固器固豁F-I懒编号桂林理工大学硕士研究生学位论文期构造或上覆岩层的重力压实作用对矿石的破坏作用,层纹状矿石的则还可以看到碎块‘昕口还可以很好的对接起来(照片4.2)。照片4-1条带状黄铁矿照片4—2细纹层状闪锌矿石金属硫化物的水平韵律性条带状构造,是一种反映在海底低能平静的环境中,含矿流体或热水同生沉积所形成的典型构造。硫化物条带所呈现的韵律性变化,反映了海底含矿热水的同期成矿活动特征。条带宽度的大小与热水活动所提供的成矿物质的量,成矿作用时间的长短,热水活动的强度,以及成矿作用的强度有直接关联性。条带呈下宽上窄的规律性反映出了热水活动所提供的成矿物质的量由多减少,成矿作用的时间由长变短,热水活动及成矿作用的强度由强转弱的规律性特征。其中闪锌矿条带状构造(照片4-2)呈现韵律性旋回变化的特征,反映了海底含矿热水的周期性循环成矿活动,同时纹层的起伏跟下伏岩层的凹凸相吻合。(2)薄层状构造(硫化物条带的宽度>lOcm)(见图4-2):主要为薄层闪锌矿层和黄铁矿层,顺层产出,延伸稳定。薄层状矿石的矿物成分以闪锌矿和黄铁矿为主,其次为方铅矿。后两者与闪锌矿的共生关系密切。由于受成岩期差异压实作用的影响,硫化物薄层在延伸方向上常出现“藕节”状胀缩现象或随围岩层界线起伏。如上覆岩层为泥质层时,泥质层的受应力作用现重新分配现象,其有时切断闪锌矿层,泥质由于受应力作用,常呈硬扁桃核状,外表油亮光滑。(3)“底蚀构造”:出现在矿体下盘与围岩的接触带上,以灰泥质物重结晶为主,偶见微粒白云石矿物。底蚀边的宽度与矿体的厚度成正比。而矿体的顶部与围岩接触关系截然,未出现顶壁蚀变现象(见图4.3和图4-4)。底蚀现象是反映海底热水活动的有力证据:当含矿热水流入海底时,与海底沉积物发生水岩反应,从而形成底蚀边;在热水沉积成矿活动的停止期,以正常的沉积作用为主,沉积物覆盖在已冷却的硫化物沉积物之上,因而在硫化物的顶壁围岩则不会发生热蚀变现象。(3)条带状构造(见照片19):淡黄色闪锌矿与白云石呈条带状分布,条带宽10,---桂林理工大学硕士研究生学位论文20mm。图4-21320中段薄层闪锌矿层图4—31336中段矿体与上盘围岩接触关系图4-41336中段矿体与下盘围岩接触关系(4)结核(团块)状构造(见照片20):主要发育在下寒武统清虚洞组第二段的a层中。硫化物结核一般呈透镜状产出,长轴lO--30cm,短轴2"---10cm,长轴方向平行于围岩层理。硫化物结核主要为闪锌矿结核。(5)胶状构造(见照片18):胶状闪锌矿、黄铁矿与黑色有机质、白云岩等组分混杂,呈带状或流纹状构造。(6)碎裂构造:铅锌矿石发生破碎,裂缝被白云石胶结,破碎矿石块往往可以互桂林理工大学硕士研究生学位论文相拼接。有些碎块还显示出塑性变形现象,体现了矿石在成矿成岩阶段的构造应变现象。围岩中也常看到碎裂构造现象,如鲕状泥晶白云岩中,常看到鲕粒有压碎现象,鲕粒碎裂分成许多不同的小碎块,但是碎块还能很好的还原回鲕粒原型的的迹象。(见照片21)(7)沉积角砾构造状构造(见照片22、25):矿石中发育大小不一的沉积角砾,角砾大小一般为数毫米至数厘米不等,角砾呈不规则状、长条状、椭球状,时见角砾呈一定的定向分布。角砾主要包括灰色和黑色白云岩角砾、纹层状闪锌矿石角砾、高粱色微细粒致密块状闪锌矿石角砾、淡黄色微细粒致密黄铁矿石角砾。基质主要为微细粒的白云石、闪锌矿、黄铁矿和富含有机质的泥质物质。(8)同沉积断层:泥质条带细晶白云岩在镜下可以清楚的看到下层纹层深色白云岩发生同沉积断裂,被后来的上层泥质白云岩所沉积覆盖(见照片26)。同时从照片上可以清楚的看到上层泥质白云岩发育有闪锌矿,而下层的纹层深色白云岩未发现有矿化现象。显示出闪锌矿沉积成因的特征。(9)脉状构造(见照片18):矿脉中矿石矿物主要为闪锌矿,脉石矿物为白云石,闪锌矿主要沿白云岩角砾边缘产出,呈穿切围岩层理产出,具后生成矿的特点。但是脉状矿体都是呈细脉状,不发育,规模小,品位低,为矿区的次要矿体,很少达到工业矿体的各项指标。综合上述,可以看到矿床的矿石结构构造除了脉状构造显示后生成矿作用外,其它的都显示出了具有非常典型的同生沉积成矿作用。4.4围岩蚀变矿区的围岩蚀变比较简单,主要有黄铁矿化和白云石化。(一)黄铁矿化:为近矿蚀变,是矿区最主要的蚀变类型,是本区重要的直接找矿标志。黄铁矿有时呈细层状单独出现在闪锌矿层的顶部围岩中,产状与围岩层理一致,但大多时候与闪锌矿化、方铅矿化相伴出现。薄层状的黄铁矿主要呈细粒沙状或结核状,与主矿物共生的则呈现星点状、浸染状、胶状等;产于泥质条带中则呈星散状、细层状、结核状。(二)白云石化:是矿区重要的蚀变类型,主要呈自形粒状、脉状、蠕虫状产出。其中斑点状的白云石化与闪锌矿关系最为密切。脉状自云石化主要为后期的构造作用热液充填形成的,经常可以看到白云石胶结白云岩碎屑成角砾岩(照片10),也可以看到部

桂林理工大学硕士研究生学位论文分白云石脉错断矿层(如右图所示),因此其为成矿后的构造改造产物。同时仔细观察图4_l、图4.3和图似,我们可以发现图4-1中ZK0002钻孔的下部含矿层位及下部围岩的白云石化比较发育;而钻孔上部非赋矿围岩中很少看到白云石化,大部分甚至无蚀变现象,显示岩性保护完整,而见到的白云石化都主要为后期的纯乳白色的白云石脉。图4.3中,矿体与上盘围岩呈整合接触关系,而且界线很明显,无过渡带,显示出矿体与围岩之间的突变,上盘围岩岩性完整,看不到蚀变现象。而从图4-3中也可以很清楚的看到矿体与下盘围岩呈整合接触关系,但是与图4-4不同的是矿体与下盘围岩的界线虽然很明显,但是界线比较宽,见底蚀现象,呈现出过渡带作用,而且下盘围岩经常看到白云石化,局部白云石化很强烈。综合上述可以看出矿体具明显的上下不对称的围岩蚀变现象。桂林理工大学硕士研究生学位论文第5章矿床地球化学特征5.1常量地球化学特征笔者对金坡矿区进行选测了3件铅锌矿石和3件容矿围岩样品,其岩、矿石的常量地球化学成分分析结果为(表5.1)。由表5一l可以看出矿石的主要化学成分为金属硫化物、CaO、MgO和Si02。金属组分以Zn的含量最高,其次是Fe,再次为Pb。其中3个矿石样的Zn/(Zn+Pb)都很接近于l,说明了矿石中锌的含量远远高于铅的含量,同时体现了矿石具明显富闪锌矿,伴生黄铁矿和方铅矿的矿石特征。Zn/(Zn+Pb)与李朝阳等人研究的滇西地区热水沉矿床相似(Zn/(Zn+Pb)=0.82)。表5-1金坡铅锌矿床岩矿常量元素组成岩性样号取样位置地层层位Si02A1203Fe203CaOB10ZK0905.163.3m白云岩B16ZK0905.222.9mB19ZK0905—295.6m闪锌矿石P019ZK0003—-36m铅锌矿石P038闪锌矿石P0421320中段(7.9线间)∈lq2a1.86O.39∈Iql∈lql∈lq2a∈,q2a21.33.8l∈Iq2a2.4O.711.980.645.031.332.950.941.218.6O.8930.420.40.060.130.7630.119.75O.08O.241.1630.819.6O.1O.24O.020.222.6720.71.7l16.05MgONa20K,oTi0213.1O.070.4310.85O.151.970.2O.1O.0312.250.240.370.04O.130.OlO.08<0.Ol0.030.12<0.010.070.12<O.019.1MnOP205SLOIO.0lO.Ol11.946.445.945.816.515.910.8PbFeZnZⅣfeZn/(Pb+Zn)Al0.00290.6230.002440.532O。0029l0.8120.01671.8690.02781.19710.258.5630.9972.0170.077O.120O.6130.01660.8422.226.4290.9990.4980.10l15.058.0520.8290.2060.0620.8140.4900.3390.170‘0.9990.7040.0930.042O.2640.3760.093MaTi0.0060.2320.0180.3760.0120.2560.024O.346A1/(AI+Fe+Mn37桂林理工大学硕士研究生学位论文)Fe厂ri103.8330.685114.1620.69929.5560.62534.7200.53267.6670.98281.8690.61544.5001.96246.7130.70l9.9751.27410.62l0.36435.0000.94139.1960.584Fe+Mil(Fe+Mn)/TiFe/(AI+Fe+Mn)Mrd(AI+Fe+Mn10.0701.4900.5980.0931.5240.6040.1291.57I0.61l0.0351.5800.6120.0241.4790.5970.0701.5180.603CaO/MgOCaO/(Mgo十CaO)Na20/(Na20+K20)O.3160.250.2940.140.07l0.393注:①各元素含量单位:%;⑦检测方法:S元素选用S-IR08,其他元素选用ME-ICP06.分析单位:澳实分析检测(广州)有限公司AIMn图5-1金坡铅锌矿区岩、矿石Al-Fe—Mn三角图解I一热水沉积区;II一非热水沉积区岩石样的CaO=30.1%---30.8%,平均30.4%;MgO-19.6%"--20.4%,平均20.9%,Si02=1.86%"-'2.4%,平均2.08%(n一3);A1203、K20、Na20、MnO、Ti02等的含量低。岩石的钙镁比值(CaO/MgO)介于1.490"---1.571,平均1.529,接近于纯白云石的理论值[631(CaO=30.4%,MgO=21.8%,CaO/MgO=1.39),表明碳酸盐中方解石含量很少,38桂林理工大学硕士研究生学位论文曼!!曼皇舅皇!曼曼!曼曼皇曼皂!!!!曼曼!曼!!曼曼!曼曼蔓寰!曼曼曼曼曼蔓曼!!曼曼曼曼曼!曼曼曼曼I;I.I.i..;一I曼曼90%以上是白云石,与整个清虚洞组地层岩性主要为白云岩相符。由表5.1显示出钻孔一i一一i;iZK0905的三个岩石样(分别与矿区的三大矿体的位置和层位相当)的MgO/(CaO+MgO)和CaO/MgO值由下到上逐渐减小,而反映碎屑物质含量的A1203、Fe203以及Na20、K20在下部层位明显高于上部层位,下部层位的Si02含量即比上部层位的高,与下部层位白云岩比上部层位白云岩中较富含砂泥质的现象相符,从而显示出下部层位的岩性颜色较上部层位深。Bostrom(1983)指出,当海相沉积物中Fe/Ti>20、(Fe+Mn)/Ti>20-a:5、AI/(AI+Fe+Mn)<0.35时,一般为热水沉积物【631。金坡矿区测试的6个岩矿石样中除了P038号样外,其余的5个:Fe/Ti=29.556"-"103.833(63.332)(括号内为平均值,下同)、(Fe+Mn)/Ti=27.21~673.56(63.332);AI/(AI十Fe+Mn)=0。232"--'0.376(0.295):在A1.Fe.Mn三角图上(图5.1),样品点均落在热水沉积岩区内。说明了这5个岩矿石样有可能属于热水沉积产物,即矿床有可能属于热水沉积成矿作用形成的。5.2微量地球化学特征Marchig等(1982)对含金属热水沉积物、现代深海正常沉积物的Y、P的地球化学性状进行对比研究,其结果表明,现代深海沉积物及成岩沉积物中Y的含量随P的富集而升高;而在热水沉积物中,P因热水活动容易发生富集,但Y并不随P的富集而升高,因此,正常海水沉积岩与热水沉积岩在Y-P205关系图上有明显不同的分布区域163】。金O1P205(%)23图5-2金坡铅锌矿区岩、矿石y-Pz0,关系图HD-舍金属热水沉积物物区;1)S-深海沉积物区;DG一舍金属成岩沉积物区;^一热水沉积物趋势线;B-海水沉积物趋势线39曼曼曼璺璺皇舅皇皇璺曼曼皇蔓曼曼曼曼鼍i岩性样号取样位置地层层位CuPbZn桂林理5-大学硕士研究生学位论文illi….=LI——i曼曼曼曼皇曼曼曼!皂曼曼蔓曼曼!曼曼曼蔓曼鼍曼皇舅闪锌矿石B19POl9表5-2金坡铅锌矿床岩矿微量元素组成白云岩B10B16铅锌矿石P038闪锌矿石P0421320中ZK0905—163.3mZK0905.222.9mZK0905-295.6mZK0003—6m∈lq2a11.2167>10000段(7-9线问)∈lqZ,3.329141<O.2∈lq‘1.924.4∈Iql8.929.128<O.20.04l1.1∈lP24.4278>10000<0.2∈lq扫125166>10000<o.2107<0.2AuAgCrNiCOVBaSrAs<O.2O.6535.7O.03l1.41.3O.Oll0.25570.19l2.21.771050.31.51.51.622.961054.34.882048.9lO3.62O.0941062.781.050.0222078.41080.41lO.770.130.0950.530.04O.126l9.240.0492.170.03SbBiHg0.220.881.030.4O.6<100.190.08<o.0050.9293810.41.811.421.36.870.412.032.87.9<107.670.090.0170.686451.1773.470.681.350.91.8<1028.11.89MoUThZrBGaGeInCo/NiGa/In0.481.050.91.1O.25O.25O.90.8<100.35O.082.5<1044.60.76O.2170.509205.539.115.05<100.31O.1l<0.005l620.012l-45529.1670.1240.773226.61311.9S(%)zn(%)10.2522.2注:①除表最后的S和Zn两元素特殊标注为质量分数外,其余各元素含量单位为:x10。‘;②检测方法:s、Zn元素(表最后的两元素)选用S-IR08,其他元素选用ME-MS41.分析单位:溴实分析检测(广州)有限公司坡矿床矿石样品投点均位于热水沉积物趋势线及集中区的下方,而远离正常海水沉积物趋势线及集中区(图5.2),与林方成研究黑区一雪区喷流~沉积型铅锌矿床的热水沉积

桂林理工大学硕士研究生学位论文成因的灰白色白云质硅岩在VP205关系图上的投点相重合,表明金坡矿床可能为热水沉积成因。一般认为黄铁矿中Co/Ni比值反映矿床成因的元素地球化学指标,沉积成因的黄铁矿Co/Ni比值一般<l,岩浆热液成因的黄铁矿Co/Ni比值一般>1,火山喷气或火山沉积成因的黄铁矿Co/Ni比值一般>5,并且往往>101661。三个矿石样中黄铁矿的微量元素化学分析结果(表5.2)表明,黄铁矿的Co/Ni比值均<l,变化于0.509--一0.773之间,平均值为0.656,三个矿石样具有沉积成因黄铁矿的Co/Ni比值特征。Whitehead等(1996)、Davis等(1998)对古巴Castellanos超大型喷流沉积型铜铅锌矿床研究时发现,自矿体往上,碳酸盐矿物中MgO/(CaO+MgO)逐渐减小,Sr含量增加;而祝新友等(2007)对锡铁山铜铅锌矿床研究时即发现该相同特征。由表5.1和表5.2,显示出钻孔ZK0905的三个样(分别与矿区的三大矿体的位置和层位相当)的MgO/(CaO+MgO)值由下到上逐渐减小,而sr含量则随之增加,显示出与古巴Castellanos超大型喷流沉积型铜铅锌矿床和锡铁山喷流沉积矿床有相同的特征凹J。以三个岩石样的微量元素的平均值对6个岩矿石样进行标准化后,生成金坡铅锌矿区的微量元素蛛网模式图(如图5.3)。如图所示,其中矿石样的Zn、Ag、Sb、Hg、Ga、V、In相对于岩石样平均值具有强烈的富集。在同层位同一个矿石样中出现几种前缘晕元素与与主成矿元素Zn的正相关富集异常特别是Hg富集异常,从地球化学研究的角金坡铅锌矿区微量元素蛛网模式图10000趔露*1000譬糙100k玳七10111\疃1壮印PbP△必文众塑≮≯鳅彰尊L——一…一~一……~ZnAuAgCrNiCoVBaSrAsSb辑HgM0O.1图5-3金坡铅锌矿区岩、矿石经围岩标准化后的蛛网模式图度来说,该矿床至少有两期成矿作用叠加,但是从本作者在该矿区的半年多的实地调查工作中无任何特征能够支持该矿区具两次以上明显的成矿期的叠加。但是用热水喷流沉积理论来解释,可以很好的说明该异常现象:由于含矿热液的向上喷溢,带来了成矿物质,为后面的沉积成矿作用提供了条件。当热液达到海底时,由于与海水的作用,含矿41‘桂林理工大学硕士研究生学位论文热液温度降低,使得Ag、Sb、Hg、Ga、V、In等6个元素与主元素Zn同时沉积保存下来,而后被后期沉积物所覆盖,从而能使矿层的的矿石样的比围岩的高。图5.3体现出了该特征,从而引起上述的Ag、Sb、Hg、G-a、V、In与主成矿元素zn同时出现异常。从而也从侧面说明金坡铅锌矿床有可能为热水喷流沉积成因。5.3稀土元素地球化学特征金坡铅锌矿床6件铅锌矿石及围岩样的稀土元素总量EREE为14.21x10缶~46.90x10击,平均值为25.4x10-6;Y.LREE/∑HREE为2.526"-'3.959。经Leedy球粒陨石标准化后,8Ce为0.891----1.031(其中只有样B10的6Ce>l,其它的均小于1),平均值为0.943;6Eu为0.499"--0.694,平均值为0.593;I盈厂Yb为6.397,----9.034,平均值为7.773;La/Sm为3.583---4.189,平均值为3.852;Gd厂Yb为L135---1.577,平均值为1.326(表5.3)。从表可以明显的看到金坡铅锌矿石的稀土元素组成具有稀土总量低、变化范围小、轻稀土(LREE)明显富集、Ce无明显亏损或不亏损、Eu具中等强度的负异常等特点。经Leedy球粒陨石标准化后的稀土配分模式曲线总体向右缓倾斜,即右倾斜型曲线(图6)。从球粒陨石标准化后的稀土配分模式图(图5_4)可以明显的看出金坡铅锌矿床岩矿石具有相似的稀土元素配分分布模式曲线,同时显示金坡铅锌矿床的岩矿石与黔西北地区广泛分布的二叠系峨眉山玄武岩的稀土元素配分分布模式曲线明显不同,体现出了金坡铅锌矿区的成矿物质来源及成因与二叠系峨眉山玄武岩浆活动没有直接的成因关系。袁5-3金坡铅锌矿床岩矿稀土元素组成岩性样号B10白云岩B16B19闪锌矿石P019铅锌矿石P0381320闪锌矿石P042黔西北峨眉山玄武岩PLZK0905-16取样位置ZK0905-222.9mZK0905.295.6mZK0003—36m中段(7-9线间)J3.3m地层层位LaCePrNdsmEuGdTbOyHo∈I一2.75.60.552.20.45O.070-40.080.45O.08∈lql4.280.83.2O.6lO.120.56O.09O.52O.09∈lqI5.39.91.184.60.9O.15O.8l0.150.73O.15∈lq2a47.80.873.40.65O.13O.580.09O.520.11∈lql9.2∈lP2.74.9O.572.20.40.090.39O.06O.32O.0640.4684.56.5638.087.552.275.081.572.11.4617.21.937.41.46O.25I.160.170.940.19桂林理工大学硕士研究生学位论文ErTIIl0.25O.030.23O.022.916.01011.5704.4402.6060.499O.290.040.25O.023.422.1900.45O.080.480.075.830.75022.0308.7202.5260.5320.8993.5836.3971.1880.1960.320.050.360.063.422.34016.8505.4903.0690.6400.9473.7446.4371.1350.19l1.1760.54O.180.02O.190.032.114.2101.3O.5l2.470.4224.94219.2700.090.590.085.746.90037.4409.4603.9580.5730.9203.834nLuYERiEZLREEEHREEELREE/EHREE6Eu16.9305.2603.2190.6220.9704.1899.7331.5770.1911.23510.8603.3503.242O.6940.8914.107179.42039.8504.5021.01661.1203.26l㈣m)N(La/Yb)N(Gd/Yb)NSm/NdL“Y8Ce1.0313.65l6.8011.2250.205O.9319.0341.3840.1971.6148.2331.4450.1821.2869.4901.4480.914注:④各元素含量单位:x10q;②标准化数据采用Lee,dy球粒陨石;⑦检测方法选用ME-MS81.分析单位:澳实分析检测(广州)有限公司据POHOBA.B等(1972)研究,不同类型地壳的稀土元素组成不同,洋壳∑REE<100×10。6,陆壳EREE>100x10。6【911。金坡矿床的EREE为14.21xlO"6~46.90x10。6,平均值为25.4xlO而,因此属海相成因。Richard(1976)年研究了陨石、各种火成岩及沉积岩的Sm/Nd比值特点。其中球粒陨石为0.319,大洋玄武岩为0.234""0.425,大陆碱性玄武岩为O.18"0.23,沉积岩为O.142""0.2171911。金坡铅锌矿的6个岩矿石样的的Sm/Nd比值为0.182"-'0.205,与沉积岩吻合最佳,说明了喷流岩形成过程中经历了沉积演化过程,而与岩浆或火山活动无成因关系。因此金坡矿区岩性属海相沉积成因。金坡矿区的6个岩矿石样的La/Y为0.914"1.614,平均值为1.193>1,反映了矿区成矿环境为偏碱性环境(La/Y,轻重稀土元素比值=l时,碱性为中等强度,比值<l,碱性度较弱;>1碱性度较强。_)。I.a厂Yb也反映稀土元素及其寄主矿物的碱性度变化,其基本上随着La/Y值的升降而呈正相关。8Ce为0.891--一1.031,平均值为0.943<1,同时也显示了成矿环境为偏碱性的沉积环境。8Eu为0.499"---0.694,平均值为0.593<1,显示了成矿环境为还原环境。据研究表明如果8Eu异常变化受外来水体混入量的影响,那么随之外来水体混入比例的增加,喷流岩的SEu值应随8Ce值同步变小18卅。而金坡铅锌矿区的8Eu值与8Ce值并无该关系,因此金坡矿区的沉积环境为相对比较封闭平静的海环境。与矿区岩石矿石普遍具纹层、条带状等构造的特征相符合。综合上述,因此金坡矿区的沉积成矿环境为相对比较封闭平静的偏碱性强还原性海相沉积环境。43桂林理工大学硕士研究生学位论文金坡铅锌矿床稀土元素球粒陨石标准化配分模式图—卜B10||B16B19{}牛P019I}{一P038IjlI—P042||一旦Jl图5-4金坡铅锌矿床稀土元素球粒陨石标准化配分模式图金坡铅锌矿床6件岩矿石经球粒陨石标准化后的稀土元素配分模式图为曲线向右缓倾斜的右倾型,Ce为弱异常,Eu具中等强度的负异常(SCe=0.891---1.031,5Eu=0.499"一0.694,n=6)与属于后生热卤水成因的云南会泽铅锌矿床(MVT型)经球粒陨石标准化后的矿石稀土元素配分模式图明显不同(配分模式曲线呈轻稀土上拱的右倾型,Ce为正异常,Eu有一定的负异常或无异常(SCe=1.43"-'2.07,8Eu=0.59~1.09,n=7)E721)。而将金坡铅锌矿床6件岩矿石的稀土元素配分模式图与祝新友等(2007)对锡铁山喷流沉积矿床反映近喷口相的ZK4425.11剖面的稀土元素(表5-4)配分模式图进行对比(图5.5),发现金坡铅锌矿床6件岩矿石的稀土元素配分模式曲线与锡铁山喷流沉积矿床反映近喷口相的ZK4425.11剖面的稀土元素配分模式曲线相似,特别是与下部层位较为相似,而金坡铅锌矿床的FREE明显比锡铁山的小。本文认为出现这一现象是由于热液温度的不同引起的。由于锡铁山的热液温度较高,引起锡铁山的∑I冱E明显比金坡矿床的高。这与DeBaar等(1985)、Michard(1989)、Klinkhammer(1994)研究得出正常海水稀土含量y.REE较低,而热液含有较高含量的2REE的现象相符【矧。同时锡铁山矿床的下部层位的蚀变明显比金坡的强,体现出了锡铁山的热液温度比金坡的高的现象,支持了上述理由。祝新友(2007)对锡铁山喷流沉积矿床的研究时即发现该矿床的下部层位的ZREE明显比中、上部层位的ZREE高这一现象,同时发现其具2LREE相对富集、Ce异常不明显等现象。而与上、中部层位相比,金坡铅锌矿床稀土元素总量(ZREE)大致相同,除8Eu显示负异常小,重稀土比金坡的相对富集外,其它的也较为相似。从以上的稀土元素的上述特征及与其它矿床的稀土元素的特征对比,都从侧面反映了金坡铅锌矿床与喷流沉积型矿床关系密切,其可能为热水喷流沉积成因。桂林理工大学硕士研究生学位论文张杰等对织金新华含稀土磷矿床(赋矿地层:下寒武统戈仲武伍组和牛蹄塘组地层)进行稀土元素研究,其稀土元素的北美页岩组合标准化模式表现为水平状、帽状,铈负异常明显,为典型的的海相热水沉积物稀土配分模式17¨。同时,有关研究表明早寒武世的黑色岩系及镍钼多金属层是全球大洋缺氧事件的产物,是沉积在强裂拉张和构造沉降中深水海盆中,为较典型的热水一喷流沉积组合:在震旦纪晚期至下寒武世牛蹄塘期间,本区至少发生过两次热水沉积事件(震旦纪晚期的热水沉积和牛蹄塘组黑层中多金属层热水沉积成矿作用)【2】。说明了在早寒武世黔西北地区发生热水沉积事件的概率非常大,从而也从侧面上支持了金坡铅锌矿床与热水沉积关系密切。据资料研究表明,正常海水碎屑沉积物稀土总量较高,可见铈的正异常,富集轻稀土,北美页岩组合标准化曲线向右倾斜明显。而热水沉积物的EREE低,铈为负异常,LREE/HREE比值较小,北美页岩组合标准化曲线近于水平或向左倾斜【67’6引。而国内外一些学者的研究【6叭701也显示:热水成因含金属沉积物的REE总量低,Ce呈负异常,HREE有富集趋势;而非热水成因的含金属沉积物REE总量高,Ce正异常,HREE不具富集特点。而金坡铅锌矿床球粒陨石标准化后的稀土元素配分模式曲线显示Y.LREE>EHREE,类似该现象也见于华南震旦系顶部,以及林方成研究大渡河谷喷流沉积铅锌矿床时,也遇到类似情况。认为该现象能可是热水沉积物与一定量的正常海水沉积物的混合有关。而Ce呈弱负异常,无明显负异常的原因侧可能与清虚洞组富含泥质和有机质有关.王中刚等认为,在碳酸盐岩中,当泥质含量增加时,Ce的亏损会逐渐消失.可能由于以上因素的影响,使得金坡铅锌矿床的岩矿石稀土元素标准化后的配分模式图为不典型的热水沉积稀土元素标准件配分模式图。从金坡铅锌矿床的稀土元素特征来看,与前人的的研究相吻合,表明矿床成因可能为热水沉积成矿作用。45

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