云南金顶铅锌矿床成矿流体与矿化机制研究

发布时间：2017-06-14 04:12

  本文关键词：云南金顶铅锌矿床成矿流体与矿化机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：云南金顶铅锌矿床是我国最大的铅锌矿床，因其超大规模金属聚集和特殊而复杂的成矿地质特征而备受关注。在热液矿床中，成矿流体是成矿物质运移和卸载的载体，流体特点和金属矿化机制研究是矿床研究不可或缺的重要内容，本次工作即对金顶超大型矿床的成矿流体及矿化机制开展了研究。在这方面，过去对金顶矿床成矿流体探讨较多，，但在测温包裹体的选择上存在很多问题；对成矿机制探讨较少，缺乏系统的热液矿物地球化学研究，因此，导致了关于成矿流体特征、来源等仍存在很多争议。另外，距金顶矿床东北方向约9公里的兔子山矿段研究程度低，对其成矿流体和矿化特点了解较少。 本论文以金顶露天采场、跑马坪矿段和兔子山矿段流体包裹体和热液矿物为主要研究对象，首先通过资料收集整理、野外地质填图和光薄片显微镜观察，查明矿床的地质特征和热液矿物形成特点；在此基础上，通过室内的流体包裹体研究、矿物成分分析、方解石C-O同位素和硫酸盐及硫化物的S同位素研究，分析对比三个矿段的成矿流体特征、来源及演化，阐述金顶矿床的流体矿化机制。 研究表明，金顶露天采场岩性系统分为“原地系统”、“外来系统”和“膏盐（砂）底辟有关岩性系统”，后者由多种角砾岩和膏、砂等底辟体构成，其原生矿化主要出现在这套膏盐（砂）底辟有关的地层系统中。按含矿围岩岩性，矿石可分为砂岩型、含灰岩角砾砂岩型和灰岩角砾岩型三种。露天采场和跑马坪的金属硫化物矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、白铁矿等，脉石矿物主要有方解石、天青石、重晶石、石膏等，并常见沥青。兔子山矿段矿化出现在三合洞组白云质灰岩中，呈脉状，由方解石、石英、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿组成。 在金顶露天采场和跑马坪矿段，主要发育盐水两相包裹体和油气包裹体，后者气相中往往含CO2和CH4。两矿段热液方解石中的盐水两相包裹体均一温度为145~245℃，成矿流体显示低温的特点，不指示有高温岩浆流体参与成矿；金顶露天采场流体包裹体盐度集中在14.0~16.0wt%NaCl；跑马坪矿段盐度出现两个区间，为20.5~20.8wt%NaCl和4.7~5.9wt%NaCl。兔子山矿段主要发育盐水两相包裹体，成矿流体温度为170.0~258.0℃，盐度22.7~23.1wt%NaCl。在这三个矿段热液方解石都具有富18O特征，为14‰~24‰，显示成矿流体为壳源。这些特征表明，金顶露天采场和跑马坪矿段发育有迁移金属的盆地卤水（低温高盐度）和来自古油气藏的富油气流体（低温低盐度），而兔子山矿段成矿流体主要来自盆地卤水。流体混合与否及混合的不同条件和方式可能是导致不同矿段包裹体温度、盐度特点差异的原因。 金顶露天采场矿化白铁矿的出现显示成矿流体为含复硫化合物、略偏低pH的特点；露天采场和跑马坪矿段闪锌矿不同生长环带的Cd元素含量变化较大，反映成矿流体的在矿物过程中的物理化学条件不稳定；从兔子山矿段到跑马坪和金顶露天采场，热液方解石中的Mg含量降低、Mn含量升高，显示成矿流体和围岩发生了相互作用。另外，露天采场和跑马坪矿段闪锌矿中的Fe和Cd含量显示闪锌矿具有MVT矿床成因特点。 金顶露天采场和跑马坪矿段矿化砂岩中方解石胶结物、胶结灰岩角砾的含矿/无矿方解石、含矿方解石脉中方解石的δ~13C主体变化于-26.2‰和-9‰之间，反映矿化过程增有有机碳的加入，其中，砂岩中方解石胶结物较其它方解石相对富集13C，指示后者在成矿过程存在有机碳不断的加入的可能，而前者则缺乏这个过程。两个矿段早期沉淀的硫化物δ~34S值为-28‰~-8.3‰，晚期伴随硫酸盐沉淀的硫化物期δ~34S值为-5.4‰~+0.5‰，结合矿区石膏的硫同位素组成，反映在早期成矿阶段，富金属流体与硫酸盐生物还原（BSR）产生的硫化氢相互作用导致金属硫化物的沉淀，在成矿晚期阶段，富金属流体与硫酸盐有机热还原（TSR）产生的硫化氢相互作用导致金属硫化物的沉淀。与金顶露天采场和跑马坪矿段不同，兔子山矿段δ~13C值为-3.8‰~+1.6‰，方铅矿S同位素为-1.6‰，缺乏有机质参与成矿的显示，其金属硫化物的沉淀可能由温度下降等非流体混合因素所致。
【关键词】：流体包裹体 矿物成分 C、O、S、同位素 成矿流体 矿化机制 金顶矿床
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P618.4
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 1 引言12-20
• 1.1 选题依据及研究意义12-13
• 1.2 金顶铅锌研究现状及存在问题13-17
• 1.2.1 金顶铅锌矿床研究现状13-16
• 1.2.2 成矿流体及其矿化机制研究存在的问题16-17
• 1.3 技术路线、研究内容及研究方法17-18
• 1.3.1 技术路线17
• 1.3.2 研究内容17-18
• 1.3.3 研究方法18
• 1.4 实物工作量18-19
• 1.5 主要成果19-20
• 2 区域地质概况20-34
• 2.1 地理位置20
• 2.2 大地构造环境20
• 2.3 地层20-24
• 2.3.1 中生界20-23
• 2.3.2 新生界23-24
• 2.4 构造24-26
• 2.4.1 澜沧江断裂带24-25
• 2.4.2 金沙江—哀牢山断裂带：25-26
• 2.4.3 中轴断裂带26
• 2.5 岩浆岩26-28
• 2.6 区域构造演化28-31
• 2.7 区域矿产分布31-34
• 3 矿床地质特征34-48
• 3.1 矿区地质特征35-39
• 3.1.1 矿区地层35-38
• 3.1.2 矿区构造38-39
• 3.1.3 岩浆岩39
• 3.2 矿体特征39-40
• 3.3 矿石特征40-44
• 3.3.1 矿石类型40-42
• 3.3.2 矿石结构构造42
• 3.3.3 矿石矿物组成42-44
• 3.4 围岩蚀变44
• 3.5 有机质存在形式和分布44-45
• 3.6 成矿阶段划分45-48
• 4 流体包裹体研究48-55
• 4.1 流体包裹体显微测温48-53
• 4.1.1 样品制备48-49
• 4.1.2 包裹体岩相学49-51
• 4.1.3 流体包裹体温度分析测试方法51
• 4.1.4 流体包裹体温度分析测试结果51-53
• 4.2 激光拉曼成分分析53-55
• 4.2.1 激光拉曼分析测试方法53
• 4.2.2 激光拉曼分析测试结果53-55
• 5 热液矿物成分和稳定同位素组成55-72
• 5.1 电子探针实验方法55
• 5.2 电子探针分析结果55-56
• 5.3 成分讨论56-59
• 5.3.1 闪锌矿成分讨论56-59
• 5.3.2 黄铁矿成分讨论59
• 5.4 小结59-60
• 5.5 方解石 C-O 同位素分析样品60-64
• 5.6 C-O 同位素分析测试方法64
• 5.7 C-O 同位素分析测试结果64-68
• 5.8 硫化物和硫酸盐分析样品68
• 5.9 S 同位素分析测试方法68-69
• 5.10 S 同位素分析测试结果69-72
• 6 成矿流体特征与矿化机制讨论72-88
• 6.1 成矿流体特征和来源72-77
• 6.2 成矿流体演化77-79
• 6.3 金属矿物沉淀机制79-86
• 6.4 小结86-88
• 主要结论88-90
• 存在问题和建议90-91
• 致谢91-92
• 参考文献92-103
• 附录 1103-117
• 附录 2117-119

【参考文献】

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本文编号：448465