贵州晴隆丁头山铅锌矿床硒超常富集新发现及其地质意义
发布时间：2021-02-01 18:20
位于扬子板块西南缘的川滇黔接壤区,处于全球特提斯成矿域和环太平洋成矿域交汇部位、峨眉山大火成岩省内,成矿背景极其特殊,形成了独具特色的优势紧缺矿产（铅锌）、战略性关键矿产（稀散元素）为代表的大型-超大型矿床及相关的成矿系统。黔西北地区是川滇黔富稀散元素铅锌特色成矿系统的重要组成部分之一,近年来找矿不断取得重要突破。位于黔西北成矿区南部的丁头山铅锌矿床,是近期找矿突破的一个代表。通过对丁头山矿床闪锌矿LA-ICPMS原位微量元素分析,发现了该矿床Se显著超常富集现象,所测试的90个测点中w（Se）介于19.7×10-6～172×10-6,平均含量81.0×10-6,显著高于Se的地壳丰度（0.05×10-6）和整个扬子板块周缘同类型矿床硫化物的w（Se）（通常<50×10-6）,暗示其成矿环境极为特殊,很可能与研究区成矿背景有关。通过相关分析,发现丁头山矿床闪锌矿中Se并非直接替代Zn,而是很可能与Cd、In和Fe一起联合置换Zn,即Fe+Cd+Se+In?4Zn,是一种新的替代方式。丁头山矿床Se超常富集新发现,对理解稀散元素共生分异与超常富集成矿作用具有重要意义,同时表明丁头山...
【文章来源】：矿床地质. 2020,39(04)北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
丁头山铅锌矿床闪锌矿中部分元素概率密度Mapping图
相关分析常被用于讨论闪锌矿中类质同象元素的替代方式（Ye et al.,2011及其中文献）。丁头山矿床元素相关分析显示，Zn与Fe具有明显的负相关关系（图5），与图4反映的Zn和Fe元素概率密度Mapping图特征完全吻合，表明Fe确实是通过置换Zn进入闪锌矿晶格的。由于闪锌矿中Zn含量与稀散元素含量存在较大数量级上差别，直接采用Zn与稀散元素做相关分析确有不妥。以往研究认为，闪锌矿中Fe或Cu很可能在稀散元素替代方式中起到重要作用（Ye et al.,2011;叶霖等,2016;2019;吴越等,2019）。因此，本文采用Fe、Cu和Pb等作为桥梁。相关分析显示，虽然Fe与Ga、Ge间相关性不明显，但是Fe与Se、Cd和In间具有明显的正相关关系（图6a～d），与图4反映的相关元素概率密度Mapping图特征也很吻合，同时，Fe与Se+Cd+In(+Ga+Ge）间正相关性更显著，暗示Fe在闪锌矿中稀散元素的替代方式或富集中扮演重要角色。然而，元素Cu与Ga、Ge、Se、Cd和In间均没有明显的相关性，与图4反映的相关元素概率密度Mapping图特征基本一致，同时，Cu与Se+Cd+In(+Ga+Ge）间也没有明显的相关关系，表明Cu在稀散元素替代Zn中并没有起到重要作用，这与前人认识不同（Ye et al.,2011;叶霖等,2016;2019）。相似地，Pb与Ga、Ge、Se、Cd和In间以及Pb与Se+Cd+In(+Ga+Ge）间相关关系不明显，表明Pb与闪锌矿中稀散元素的替代方式或富集没有直接关系。
研究区位于扬子板块西南缘（图1a），是川滇黔富稀散元素铅锌矿集区的重要组成部分之一。区内出露的主要地层有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系和三叠系，奥陶系、志留系、侏罗系、白垩系和第四系零星分布（图1b；周家喜等,2009;2010;2012;金中国等,2016），以碳酸盐岩（灰岩和白云岩）为主，间夹砂岩和页岩，其中，晚二叠世（约260 Ma）峨眉山玄武岩及其同源辉绿岩是研究区主要岩浆岩，震旦系—寒武系和泥盆系—二叠系碳酸盐岩是研究区富稀散元素铅锌矿床赋矿围岩。研究区主要构造行迹为北西向、北北东和北东向，局部呈近东西向（图1b），主要构造体系如区域性北西向垭都-紫云深大断褶带，严格控制着富稀散元素铅锌矿床（点）的分布（图1b;Zhou et al.,2018a）。近年来，黔西北富稀散元素铅锌成矿区研究程度不断提升，找矿突破也不断报道，其详细区域地质背景，可参阅相关文献（金中国等,2016;Zhou et al.,2018a及相关文献）。此外，前期研究表明，黔西北成矿区铅锌矿床硫化物中普遍富集稀散元素（尤其是Cd和Ge;周家喜等,2009;Ye et al.,2011），与扬子板块周缘同类型铅锌矿床硫化物中稀散元素富集特征相似（Ye et al.,2011;叶霖等,2016;胡宇思等,2019;任涛等,2019;吴越等,2019）。丁头山铅锌矿床位于黔西北富稀散元素铅锌成矿区南部罐子窑地区（图1b），产于丁头山短轴背斜翼部上石炭统白云岩中（图2a;杨德传等,2017）。罐子窑地区出露地层主要有泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系和白垩系（图2a），除上二叠统峨眉山玄武岩外，其余均为沉积岩，以灰岩和白云岩为主，砂页岩次之（图2b）。丁头山矿区出露地层主要为上石炭统南丹组（威宁组同期异相），岩性为灰岩和白云岩，上覆下-中二叠统，岩性为砂页岩、灰岩和白云岩，下伏中-上泥盆统砂页岩、灰岩和白云岩，泥盆系—二叠系整个含矿建造具有砂页岩+白云岩±灰岩有利岩性组合特征（Zhou et al.,2018b）；构造发育有丁头山背斜（图2a）、王家河和电水河正断层及马家岩逆断层，其中，丁头山背斜和马家岩逆断层组成背斜加一刀圈闭构造组合体系（图2a;Zhou et al.,2018b）。由此可见，丁头山矿区构造组合和岩性组合与笔者提出的成矿流体-构造组合-岩性组合耦合成矿与找矿模式吻合（Zhou et al.,2018a;2018b;杨德智等,2020），暗示研究区具有良好的成矿和找矿潜力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]贵州贵定竹林沟锌矿床的新发现及其研究价值[J]. 杨德智,周家喜,罗开,余杰,周祖虎. 矿物岩石地球化学通报. 2020(02)
[2]稀散金属超常富集的主要科学问题[J]. 温汉捷,周正兵,朱传威,罗重光,王大钊,杜胜江,李晓峰,陈懋弘,李红谊. 岩石学报. 2019(11)
[3]扬子板块周缘MVT型铅锌矿床闪锌矿微量元素组成特征与指示意义:LA-ICPMS研究[J]. 吴越,孔志岗,陈懋弘,张长青,曹亮,唐友军,袁鑫,张沛. 岩石学报. 2019(11)
[4]滇东北麻栗坪铅锌矿床微量元素分布与赋存状态:LA-ICPMS研究[J]. 胡宇思,叶霖,黄智龙,李珍立,韦晨,Danyushevskiy Leonid. 岩石学报. 2019(11)
[5]滇东北富乐铅锌矿床微量元素和S-Pb同位素地球化学研究[J]. 任涛,周家喜,王蝶,杨光树,吕昶良. 岩石学报. 2019(11)
[6]锗的地球化学及资源储备展望[J]. 叶霖,韦晨,胡宇思,黄智龙,李珍立,杨玉龙,王浩宇. 矿床地质. 2019(04)
[7]激电中梯测量在晴隆丁头山铅锌矿找矿中的应用[J]. 杨德传,汪磊,李再勇. 中国地质调查. 2017(06)
[8]四川天宝山铅锌矿床硫化物微量元素组成:LA-ICPMS研究[J]. 叶霖,李珍立,胡宇思,黄智龙,周家喜,樊海峰,DANYUSHEVSKIY Leonid. 岩石学报. 2016(11)
[9]贵州普定纳雍枝铅锌矿矿床成因:S和原位Pb同位素证据[J]. 金中国,周家喜,黄智龙,罗开,高建国,彭松,王兵,陈兴龙. 岩石学报. 2016(11)
[10]黔西北天桥铅锌矿床热液方解石C、O同位素和REE地球化学[J]. 周家喜,黄智龙,周国富,曾乔松. 大地构造与成矿学. 2012(01)
本文编号：3013220
【文章来源】：矿床地质. 2020,39(04)北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
丁头山铅锌矿床闪锌矿中部分元素概率密度Mapping图
相关分析常被用于讨论闪锌矿中类质同象元素的替代方式（Ye et al.,2011及其中文献）。丁头山矿床元素相关分析显示，Zn与Fe具有明显的负相关关系（图5），与图4反映的Zn和Fe元素概率密度Mapping图特征完全吻合，表明Fe确实是通过置换Zn进入闪锌矿晶格的。由于闪锌矿中Zn含量与稀散元素含量存在较大数量级上差别，直接采用Zn与稀散元素做相关分析确有不妥。以往研究认为，闪锌矿中Fe或Cu很可能在稀散元素替代方式中起到重要作用（Ye et al.,2011;叶霖等,2016;2019;吴越等,2019）。因此，本文采用Fe、Cu和Pb等作为桥梁。相关分析显示，虽然Fe与Ga、Ge间相关性不明显，但是Fe与Se、Cd和In间具有明显的正相关关系（图6a～d），与图4反映的相关元素概率密度Mapping图特征也很吻合，同时，Fe与Se+Cd+In(+Ga+Ge）间正相关性更显著，暗示Fe在闪锌矿中稀散元素的替代方式或富集中扮演重要角色。然而，元素Cu与Ga、Ge、Se、Cd和In间均没有明显的相关性，与图4反映的相关元素概率密度Mapping图特征基本一致，同时，Cu与Se+Cd+In(+Ga+Ge）间也没有明显的相关关系，表明Cu在稀散元素替代Zn中并没有起到重要作用，这与前人认识不同（Ye et al.,2011;叶霖等,2016;2019）。相似地，Pb与Ga、Ge、Se、Cd和In间以及Pb与Se+Cd+In(+Ga+Ge）间相关关系不明显，表明Pb与闪锌矿中稀散元素的替代方式或富集没有直接关系。
研究区位于扬子板块西南缘（图1a），是川滇黔富稀散元素铅锌矿集区的重要组成部分之一。区内出露的主要地层有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系和三叠系，奥陶系、志留系、侏罗系、白垩系和第四系零星分布（图1b；周家喜等,2009;2010;2012;金中国等,2016），以碳酸盐岩（灰岩和白云岩）为主，间夹砂岩和页岩，其中，晚二叠世（约260 Ma）峨眉山玄武岩及其同源辉绿岩是研究区主要岩浆岩，震旦系—寒武系和泥盆系—二叠系碳酸盐岩是研究区富稀散元素铅锌矿床赋矿围岩。研究区主要构造行迹为北西向、北北东和北东向，局部呈近东西向（图1b），主要构造体系如区域性北西向垭都-紫云深大断褶带，严格控制着富稀散元素铅锌矿床（点）的分布（图1b;Zhou et al.,2018a）。近年来，黔西北富稀散元素铅锌成矿区研究程度不断提升，找矿突破也不断报道，其详细区域地质背景，可参阅相关文献（金中国等,2016;Zhou et al.,2018a及相关文献）。此外，前期研究表明，黔西北成矿区铅锌矿床硫化物中普遍富集稀散元素（尤其是Cd和Ge;周家喜等,2009;Ye et al.,2011），与扬子板块周缘同类型铅锌矿床硫化物中稀散元素富集特征相似（Ye et al.,2011;叶霖等,2016;胡宇思等,2019;任涛等,2019;吴越等,2019）。丁头山铅锌矿床位于黔西北富稀散元素铅锌成矿区南部罐子窑地区（图1b），产于丁头山短轴背斜翼部上石炭统白云岩中（图2a;杨德传等,2017）。罐子窑地区出露地层主要有泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系和白垩系（图2a），除上二叠统峨眉山玄武岩外，其余均为沉积岩，以灰岩和白云岩为主，砂页岩次之（图2b）。丁头山矿区出露地层主要为上石炭统南丹组（威宁组同期异相），岩性为灰岩和白云岩，上覆下-中二叠统，岩性为砂页岩、灰岩和白云岩，下伏中-上泥盆统砂页岩、灰岩和白云岩，泥盆系—二叠系整个含矿建造具有砂页岩+白云岩±灰岩有利岩性组合特征（Zhou et al.,2018b）；构造发育有丁头山背斜（图2a）、王家河和电水河正断层及马家岩逆断层，其中，丁头山背斜和马家岩逆断层组成背斜加一刀圈闭构造组合体系（图2a;Zhou et al.,2018b）。由此可见，丁头山矿区构造组合和岩性组合与笔者提出的成矿流体-构造组合-岩性组合耦合成矿与找矿模式吻合（Zhou et al.,2018a;2018b;杨德智等,2020），暗示研究区具有良好的成矿和找矿潜力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]贵州贵定竹林沟锌矿床的新发现及其研究价值[J]. 杨德智,周家喜,罗开,余杰,周祖虎. 矿物岩石地球化学通报. 2020(02)
[2]稀散金属超常富集的主要科学问题[J]. 温汉捷,周正兵,朱传威,罗重光,王大钊,杜胜江,李晓峰,陈懋弘,李红谊. 岩石学报. 2019(11)
[3]扬子板块周缘MVT型铅锌矿床闪锌矿微量元素组成特征与指示意义:LA-ICPMS研究[J]. 吴越,孔志岗,陈懋弘,张长青,曹亮,唐友军,袁鑫,张沛. 岩石学报. 2019(11)
[4]滇东北麻栗坪铅锌矿床微量元素分布与赋存状态:LA-ICPMS研究[J]. 胡宇思,叶霖,黄智龙,李珍立,韦晨,Danyushevskiy Leonid. 岩石学报. 2019(11)
[5]滇东北富乐铅锌矿床微量元素和S-Pb同位素地球化学研究[J]. 任涛,周家喜,王蝶,杨光树,吕昶良. 岩石学报. 2019(11)
[6]锗的地球化学及资源储备展望[J]. 叶霖,韦晨,胡宇思,黄智龙,李珍立,杨玉龙,王浩宇. 矿床地质. 2019(04)
[7]激电中梯测量在晴隆丁头山铅锌矿找矿中的应用[J]. 杨德传,汪磊,李再勇. 中国地质调查. 2017(06)
[8]四川天宝山铅锌矿床硫化物微量元素组成:LA-ICPMS研究[J]. 叶霖,李珍立,胡宇思,黄智龙,周家喜,樊海峰,DANYUSHEVSKIY Leonid. 岩石学报. 2016(11)
[9]贵州普定纳雍枝铅锌矿矿床成因:S和原位Pb同位素证据[J]. 金中国,周家喜,黄智龙,罗开,高建国,彭松,王兵,陈兴龙. 岩石学报. 2016(11)
[10]黔西北天桥铅锌矿床热液方解石C、O同位素和REE地球化学[J]. 周家喜,黄智龙,周国富,曾乔松. 大地构造与成矿学. 2012(01)
本文编号：3013220
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