MVT和SEDEX铅锌矿床1

IntroductiontoSediment-HostedPb-ZnDeposits:Part1:OverviewandComparisonofMVTandSEDEXDavidLeachUSGeologicalSurveyDenver,[e-mail][e-mail]沉积岩中赋存的铅锌矿第一部分：MVT和SEDEX型矿床的概述和对比Sediment-hostedPb-ZnOre沉积岩中赋存的铅锌矿SS-PbMVTSEDEXBHTVMSCarbonate碳酸盐Siliciclastics硅质碎屑岩MixedClastics混合碎屑岩Sedimentarybrines沉积型盐水Seawater海水Carbonatereplacement碳酸盐岩交代体Distalskarns远矽卡岩Polymetallicveins多金属脉Notincluded:FluoritedominatedPb-Zn不包括：萤石为主的Pb-Zn矿―TakeHomePoints‖要点•ISMYDEPOSITAMVTORSEDEX?怎么判断一个矿床是MVT型还是SEDEX型?•LAMINATEDORSYNGENETICTEXTURESCANBEMISLEADING(MVTorSEDEX)纹层状或同沉积结构构造不可靠（可能是MVT型也可能是SEDEX型）•CARBONATE-HOSTED–MVTORSEDEXORSKARNORPOLYMETALICREPLACEMENT碳酸盐岩中赋存的矿床：可能是MVT型、SEDEX型、矽卡岩型或多金属交代型•TECTONICSETTTING–THEFIRSTANDMOSTIMPORTANTCONSIDERATION大地构造背景–最先要考虑也是最重要的因素•BOTHFORMBYSIMILARFLUIDSATSIMILARTEMPERATURES形成两者的流体和温度相似•THETECTONICSETTINGSETSTHEMAPART大地构造背景将二者区分开来•SEDEX:MAINLYPASSIVEMARGINSORPROTEROZICRIFT/SAGBASINSSEDEX型：主要形成于被动大陆边缘或元古宙裂谷/下陷盆地中•MVTCARBONATEPLATFORMSEQUENCESINPASSIVEMARGINSMVT型：被动大陆边缘的碳酸盐岩台地层序•SKARNOFTENCONFUSEDWITHMVT矽卡岩型常被误认为是MVT型SEDEXDefinitionSEDEX型的定义•CarneandCathro(1982):Laminated,exhalativesulfidesinfine-grainedclastic,carbonate,andmetasedimentaryrocks.CarneandCathro(1982)定义:细粒碎屑岩、碳酸盐岩和变质沉积岩中赋存的纹层状喷流成因硫化物•“Exhalative”componentinherentinthetermSEDEX术语本身就说明喷流成因•Directevidenceofanexhalitenotrequired–includessub-seafloorsystems.不需要有喷流物或海底之下成矿体系存在的证据.AssumedAgeofmineralization“same”or“closeto”ageofhostrocks假定的矿化年龄与赋矿围岩的年龄相同或非常相似Sedex=ClasticdominatedPb-ZnSEDEX=碎屑状为主的铅锌矿SEDEXOreTexturesSEDEX型矿石的结构构造•Typicallyfine-grained,laminatedandstrataform典型矿石为细粒,纹层状或层状•Maybesub-seafloorreplacive可能由海床下的交代作用形成•Varietyofhostrocks:shale,carbonate,coarseclastics各种各样的围岩:页岩,碳酸盐岩,粗粒碎屑岩•Typicallyfine-grainedbutcanbecoarse-grained典型矿石为细粒，但也可呈粗粒状Laminatedorbeddedsulfides纹层状或层状的硫化物TurbiditeLayers浊流岩层Sphalerite-galenaLayers闪锌矿-方铅矿层BlackshaleLayers黑色页岩层SEDEXClassificationsinLiterature文献中SEDEX型矿床的分类•Balmat-Edwards,UpperProterozoicCarbonate-hostedSEDEXBalmat-Edwards，晚元古代碳酸盐岩中赋存的SEDEX型矿床•ManySEDEXdepositsinTable1AaremetamorphosedSEDEXbutnoMVThasbeenmetamorphosed表格1A中的许多SEDEX型矿床是经过变质的，但MVT型矿床都未变质。•Problemwithclassifications!Layeredsulfides=SEDEX分类中存在的问题！层状硫化物=SEDEXMississippiValley-typePb-Zndeposits密西西比河谷型铅锌矿床•Diversefamilyofepigeneticores种类繁多的一大类次生矿床•Mainlyinplatformcarbonatesequences主要产在地台型碳酸盐岩层序中•Formedmainlyinextensionalfeatures主要形成于扩张环境•duringcontractionalorogenicevents;在挤压造山运动中•importantfaultcontrol断层控制很重要•Notassociatedwithigneousactivity与岩浆活动无关•Formedfromdensesedimentarybrines`10to35wt%形成于高浓度的沉积盐水中，盐度10to35wt%•Formedattemperatures200to250C形成温度200to250C•Oremainlyreplacementandopen-spacefill;dissolutioncollapsebrecciascommon大部分矿石为交代型和开放空间充填型;溶解崩塌角砾岩很普遍DissolutionCollapseBrecciaBodiesVerycommoninMVTdeposits:SomeTerminology溶解崩塌角砾岩体在MVT矿床中很常见：一些术语角砾岩块裂纹角砾岩层状沉积物矿化角砾岩带无矿化角砾岩带原生白云岩灰岩穿层型矿体分支矿体CentralTennessee美国田纳西州中部TectonicsettingSediment-HostedPb-ZnOres沉积岩中赋存的铅锌矿-大地构造背景MississippiValley-Type(MVT)Pb-Zn:PlatformMVT型铅锌矿：台地CarbonatesinPassiveMarginsinOrogenicForelandsExtensionaldomainsincontractionalevents:Diagenetictoburialmetamorphic挤压条件下，造山前陆扩张区内被动边缘中的碳酸盐岩：成岩作用到埋藏变质SedimentExhalative-SEDEX(ClasticDominated(CD)Pb-Zn)SEDEX型–赋存围岩以碎屑岩为主的铅锌矿PassiveContinentalMargins被动大陆边缘clasticdominatedsedimentarysequences,continentalrifts,backarcbasins,sagbasins:Extensiondomains:syn-depositional-diagenetic-burialdiagenetic碎屑为主的沉积层序，大陆裂谷，弧后盆地，下陷盆地：扩张区：同沉积-成岩作用-埋藏成岩作用UN:UnclassifiedPM:PassivemarginBA:BackarcCS:ContinentalSagRF:ContinentalRiftTectonicClassificationsofSEDEXDepositsSEDEX矿床的构造背景分类太古宙元古宙显生宙被动边缘的数量被动边缘的数量年龄不是特别确定海水中硫酸盐的含量早元古代中元古代晚元古代Pb+Zn(百万吨）年龄次生氧气全球氧化事件UN:构造背景不明；BA:后弧；RF:大陆裂谷PM:被动边缘；CS:大陆下陷Modernpassivemargins现代被动大陆边缘•94,000kmaggregatelength总长94,000公里•oldestoneis~175m.y.r.最老的~175百万年被动大陆边缘的铅锌矿远离活动板块边缘。火山作用很少。例子：美国东海岸大陆边缘深海扇浊积岩深海平原洋壳大陆坡大陆隆大陆架水下峡谷陆架边缘大陆壳离散边缘（初始裂谷）的高角度正断层很厚的沉积物泥砂碳酸盐和硅质软泥蒸发岩LifeCycleofPassiveMargins被动大陆边缘的生消轮回裂谷与宽广大洋相邻的被动边缘与新生的、正在扩张的大洋相邻的被动边缘弧逐渐靠近被动边缘弧与被动边缘开始碰撞碰撞不断进行SEDEX赋矿围岩沉积和矿化MVT赋矿围岩沉积MVT矿化Largeetal.2005ProterozoicSEDEX元古宙SEDEX型矿床大陆弧后扩张增生和弧岩浆作用沉积盆地中的SEDEX型矿床地壳地幔软流圈上涌BeltBasin,USA&CanadaBelt盆地，美国和加拿大ModifiedfromLyden(2007)上涌的软流圈席状岩墙杂岩体裂谷大陆地壳蒸发岩？同裂谷碎屑岩岩床缺氧和高盐度，富H2S含氧的Sabkha条件裂谷控制的Aldridge盆地海平面西部台地东部台地LifeCycleofPassiveMargins被动大陆边缘的生消轮回裂谷与宽广大洋相邻的被动边缘与新生的、正在扩张的大洋相邻的被动边缘弧逐渐靠近被动边缘弧与被动边缘开始碰撞碰撞不断进行SEDEX赋矿围岩沉积和矿化MVT赋矿围岩沉积MVT矿化BradleyandLeach,2003BackArccontinentalextensionalbasinsmaybepresenti.e.,IrishMidlands后弧大陆伸展盆地可能存在，如爱尔兰中部A.碰撞造山弧壳地幔岩石圈陆壳软流圈逆流OzarkMVT省B.安第斯型的造山带前陆盆地软流圈逆流前陆盆地前陆盆地C.倒转造山带洋壳BradleyandLeach,2003A.同碰撞B.后碰撞喀斯特下降中的台地外部斜坡前进的海底造山带海平面移动的前渊的轴部正在移动的前陆隆起弯曲状诱导的正断层前陆隆起填充过度的山前盆地消减的山脉前缘被掩埋的喀斯特中的MVT矿床断层中的MVT盆地盐水补给SEDEX重晶石正在露出海面的台地AgeofMineralization矿化年龄•SEDEX-assumedtobesameorclosetoageofhostrock(syn-sedimentary,earlytolateburialdiagenesis.OnlyoneradiometricdateSEDEX-一般认为矿化年龄和围岩形成的时间是一致或相近的(同沉积阶段,早至晚埋藏成岩阶段；只有一个放射年龄）•MVToresareepigenetic--formnearageofhostrock(Irish,Canningbasin)totenstohundredsofmillionyearsyoungerMVT型矿石是次生的—从与围岩时代相近(爱尔兰,Canning盆地)，到晚于围岩数十到数百个百万年。UN:Uncl