滇东北矿集区会泽超大型铅锌矿床流体混合成矿机制

发布时间：2017-09-17 10:09

  本文关键词：滇东北矿集区会泽超大型铅锌矿床流体混合成矿机制

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【摘要】：本文以滇东北富锗铅锌矿集区乃至川-滇-黔铅锌多金属成矿域均具有代表性的会泽超大型铅锌矿床为研究对象,以前人研究成果和详细的野外地质调研为基础和出发点,针对该矿床铅锌成矿元素巨量堆积与超常富集机制等科学问题,通过流体包裹体地球化学示踪成矿流体演化过程、同位素地球化学提供两类流体来源的证据、地质热力学与流体混合成矿实验研究,阐明了该类矿床独具特色的“富、大、强、带”的成矿特点,提出了会泽铅锌矿床的元素迁移沉淀模式,最终建立了该矿床的流体贯入混合成矿模型。得出以下结论：(1)流体包裹体地球化学示踪表明：在整个热液成矿过程中,至少有两种不同温度和盐度的流体(流体A和流体B)参与了成矿作用,成矿流体的演化过程为：I1阶段高温高盐度的流体经减压沸腾后,沉淀部分闪锌矿,盐度升高,随后与另一高盐度低温的流体混合,向12阶段演化,随着混合的进行,硫化物沉淀不断析出,从I2→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ,流体盐度不断降低,温度略有下降,至晚阶段时温度下降较为明显。成矿流体A在迁移阶段呈酸性(pH3.6),铅锌主要以氯络合物形式迁移。(2)同位素证据表明：高温低盐度的酸性流体A来源于基底,富重硫及较轻C、O同位素,昆阳群为其提供了充足的矿源。低温高盐度的流体B为大气降水淋滤碳酸盐岩围岩并萃取了地层中黄铁矿和硫酸盐(石膏)热化学还原硫的地层卤水,具有较轻的S和较重的C-O、H-O同位素组成,该流体在地层中不断循环。(3)地质热力学研究表明：T和pH决定了硫化物沉淀的区间,loga则更多地与矿床规模和品位有关,logfo2、lofs2是造成铅锌共生分异形成矿物分带最核心的控制因素。(4)成矿实验为流体混合提供了佐证：酸效应是控制沉淀反应的首要因素,酸碱障是该类矿床的主要成矿地球化学障。低pH4是流体搬运巨量铅锌的有利条件,流体混合时,铅锌离子与HS‘反应快速生成硫化物。(5)通过综合研究,提出了会泽型铅锌矿床的元素迁移沉淀模式,即来自基底的酸性硫酸盐氧化性流体(Pb、Zn以氯络合物形式存在)与本地含还原硫的还原性流体在构造动力驱动下以各自方式运移进入层间压扭性断裂先减压沸腾进一步浓缩富集后二者混合导致金属硫化物沉淀；从成岩成矿实验、宏观与微观研究等诸多方面论证了成矿元素超常富集和巨量堆积的机制,阐明了该类矿床别具特色的“富、大、强、带”的特点。论文提出的矿质超常富集和元素巨量堆积的机制,阐明的矿物组合分带的热力学制约和进一步细化的成矿过程中流体的演化过程,不仅是HZT型铅锌矿床特色成矿系统成矿流体前沿研究领域的重要创新,而且将对滇东北矿集区和川滇黔成矿域的流体地球化学、矿床地球化学、实验地球化学及该区地质找矿勘查具有指导意义和应用前景。
【关键词】：流体混合成矿机制 铅锌迁移沉淀机理 成矿实验 矿物组合分带 会泽超大型铅锌矿床 滇东北矿集区
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P618.4
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 绪论13-34
• 1.1 国内外研究动态及现状13-29
• 1.1.1 会泽型(HZT)铅锌矿床研究现状13-15
• 1.1.2 MVT型铅锌矿床研究现状15-17
• 1.1.3 铅锌运移沉淀机制研究综述17-29
• 1.1.3.1 铅锌地球化学18
• 1.1.3.2 铅锌运移沉淀的三种模型18-19
• 1.1.3.3 四种含铅锌成矿流体运移驱动模型19-20
• 1.1.3.4 铅锌的运移形式20-22
• 1.1.3.5 铅锌沉淀机制22-27
• 1.1.3.6 讨论27-28
• 1.1.3.7 小结28-29
• 1.2 存在问题29
• 1.3 选题意义和依据29-30
• 1.3.1 选题意义29
• 1.3.2 选题依据29-30
• 1.4 拟解决的主要问题30-31
• 1.5 工作思路及研究内容31-32
• 1.6 完成工作量32-33
• 1.7 主要研究成果及创新33-34
• 第二章 成矿地质背景与矿床地质特征34-55
• 2.1 成矿地质背景34-39
• 2.1.1 大地构造位置34
• 2.1.2 区域地层34-35
• 2.1.3 区域构造35-37
• 2.1.4 岩浆岩37-38
• 2.1.5 区域矿产38-39
• 2.2 矿床地质特征39-54
• 2.2.1 地层39
• 2.2.2 构造39-40
• 2.2.3 岩浆岩40
• 2.2.4 矿体特征40-43
• 2.2.5 矿石矿物特征43-54
• 2.2.5.1 矿石类型43
• 2.2.5.2 结构及构造43-46
• 2.2.5.3 矿物生成顺序46-47
• 2.2.5.4 矿物组合分带47-53
• 2.2.5.5 围岩蚀变53-54
• 2.3 小结54-55
• 第三章 成矿流体演化过程的流体包裹体示踪55-74
• 3.1 流体包裹体研究55-66
• 3.1.1 样品选择及制片55-56
• 3.1.2 流体包裹体岩相学研究56-57
• 3.1.3 流体包裹体测温57-59
• 3.1.4 结果讨论59-66
• 3.1.4.1 盐度和密度59-66
• 3.1.4.2 压力和成矿深度66
• 3.2 流体包裹体成分66-70
• 3.2.1 包裹体的液相成分66-69
• 3.2.2 包裹体的气相成分69-70
• 3.3 流体物理化学条件研究70-72
• 3.3.1 pH计算70-72
• 3.3.2 气体逸度估算72
• 3.4 小结72-74
• 第四章 两类流体来源的同位素证据74-102
• 4.1 成矿流体来源74-88
• 4.1.1 S同位素74-80
• 4.1.2 C-O同位素80-84
• 4.1.3 H-O同位素84-87
• 4.1.4 两类流体的识别87-88
• 4.2 成矿物质来源88-101
• 4.2.1 Pb同位素88-94
• 4.2.2 Sr同位素94-98
• 4.2.3 Zn-Fe同位素98-101
• 4.3 小结101-102
• 第五章 成矿作用的热力学研究102-114
• 5.1 热力学相图与应用103-110
• 5.1.1 logfo_2-logfs_2相图104-106
• 5.1.2 pH-logfo_2相图106-108
• 5.1.3 pH-loga相图108-110
• 5.2 讨论110-113
• 5.3 小结113-114
• 第六章 流体混合的成矿实验佐证114-164
• 6.1 溶液配制114-117
• 6.2 硫化物沉淀反应117-118
• 6.3 混合反应118-138
• 6.3.1 常温常压下混合118-135
• 6.3.1.1 实验方法120-121
• 6.3.1.2 分析方法121
• 6.3.1.3 实验结果121-125
• 6.3.1.4 EPMA能谱分析125-130
• 6.3.1.5 混合反应机理130-135
• 6.3.2 不同温度下的混合反应135-138
• 6.4 水岩反应138-143
• 6.4.1 含锌溶液与围岩平衡138
• 6.4.2 含铅溶液与围岩平衡138-139
• 6.4.3 与过量NaHS反应后与围岩平衡139-141
• 6.4.4 粒度对平衡的影响141-143
• 6.5 水解实验143-153
• 6.6 混合溶液②的沉淀机制153-162
• 6.6.1 pH变化153-155
• 6.6.2 水岩作用155-157
• 6.6.3 稀释作用157-161
• 6.6.4 沸腾作用161-162
• 6.7 小结162-164
• 第七章 流体迁移-沉淀机理164-175
• 7.1 矿质超常富集之机制-低PH和沸腾作用164-166
• 7.2 元素巨量堆积之机制-混合作用166-168
• 7.3 强烈广泛的热液蚀变之机制-水岩作用168-169
• 7.4 明显的矿物组合分带之机制-F_(S2)升高169
• 7.5 迁移沉淀模式169
• 7.6 流体贯入混合成矿模式169-172
• 7.7 HZT与MVT迁移沉淀机制差异172
• 7.8 找矿标志172-175
• 第八章 结论175-178
• 8.1 论文主要结论及创新点175-177
• 8.1.1 主要结论175-176
• 8.1.2 创新点176-177
• 8.2 今后研究方向177-178
• 参考文献178-202
• 致谢202-203
• 在读期间发表论文、学术交流、项目参研情况203-205

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本文编号：868779