MVT型铅锌矿床特征、模式与进展

2010会泽铅锌矿MVT型铅锌矿床(MississippiValley-type)特征、模式与进展吴越张长青TheMississippiRiver()1.开采历史已愈百年（UpperMississippiValleyabout1820）2.密西西比河谷地区铅锌矿床研究时间久，研究程度高：远岩浆热液矿床(Telethermaldeposit)—MVT3.以地名命名的矿床类型：不同于Sedex，斑岩矿床等基本特征：典型后成的铅锌矿床；绝大部分以碳酸盐岩为容矿围岩；与中低温热卤水有关；与岩浆岩无直接关系；秦岭地区马元铅锌矿(据Goodfellow，2007)（据张长青，2010）分布：丛聚性：某一MVT型铅锌矿床发现时，应可期待更多的矿床在区域内被发现会泽大梁子天宝山规模与品位：Leach，2010矿区特征：被动大陆边缘的前陆盆地（边缘）；厚的碳酸盐岩台地Bradley，2003矿床特征：赋矿地层含矿建造以碳酸盐岩发育为特征，围岩通常为白云岩，少数情况下为灰岩在同一矿集区内，往往出现多个层位的矿化，但是仅有一个或少数几个主要的含矿层位川滇黔地区铅锌矿Tri-State地区MVT不透水的,还原性的盖层的广泛存在可能是MVT形成的必要前提（碳质砂岩-粉砂岩地层,古老的油气藏圈闭等,玄武岩？）川滇黔地区跑马铅锌矿网脉状矿体：闪锌矿胶结白云岩角砾层状矿体碳质粉砂岩顶板川滇黔地区赤普铅锌矿控矿构造断层和破碎带：许多矿体集中产于与张性断层带内及其附近LennardshelfNE向逆断层挤压构造透镜体NE向逆断层中铅锌矿脉川滇黔地区：挤压收缩背景下逆冲-褶皱构造控制的MVT矿床川滇黔地区金沙铅锌矿：挤压透镜体与挤压片理化现象溶蚀坍塌角砾岩构造（及喀斯特构造）：会泽铅锌矿喀斯特溶洞溶蚀坍塌角砾岩矿区：顺层产出；矿床：复杂多样的矿体特征：茂租铅锌矿大梁子铅锌矿张长青（2010）CentralTennessee（Leach，2009）会泽铅锌矿Dol会泽铅锌矿Dol铁白云岩Sp+GnCentralTennessee（Leach，2009）DolSp+PySp+PyDol会泽铅锌矿ReocinMine,Spain（Leach，2009）矿物组合与元素特征：金属矿物：闪锌矿+方铅矿+铁硫化物一般不含铜以闪锌矿为主以方铅矿为主非金属矿物：方解石、热液白云石、石英；少量的萤石、重晶石SphSphCcSparryDolomite会泽会泽马元热液碳酸盐岩Zebra构造萤石元素特征可能富铅或富锌型，但大多数锌比铅多024681012140-0.10.1-0.20.2-0.30.3-0.40.4-0.50.5-0.60.6-0.70.7-0.80.8-0.90.9-1.0Zn/(Zn+Pb)川滇黔地区MVT矿床数（N=57）024681012140-0.10.1-0.20.2-0.30.3-0.40.4-0.50.5-0.60.6-0.70.7-0.80.8-0.90.9-1.0Zn%/(Zn+Pb)%川滇黔地区MVT矿床数（N=57）Mean=0.65Zn%=6.06%Pb%=2.74%加拿大MVT型铅锌矿床（Paradis,S.et.al，2007)川滇黔地区MVT型铅锌矿床Mean=0.64同一矿区不同矿床，铅锌品位不一可伴生银、锗、镓等有益元素PinePoint，加拿大川滇黔地区MVT型铅锌矿床铅锌与分散元素的“超常富集”具有特色一些矿床Pb+Zn达20%以上会泽大梁子分散元素：强烈富集Cd，普遍富集Ga、Ge，In含量低汉源铅锌矿0.010.1110100100010000100000ZnPbCdLiBeScTiCrMnCoNiCuGaGeAsRbSrZrNbMoAgInSnSbTeCsBaTaWTlBiThU闪锌矿微量元素含量（ppm）大梁子铅锌矿0.010.11101001000100001000001000000ZnPbCdLiBeScTiCrMnCoNiCuGaGeAsRbSrZrNbMoAgInSnSbTeCsBaTaWTlBiThU闪锌矿微量元素含量（ppm）赤普铅锌矿0.010.11101001000100001000001000000ZnPbCdLiBeScTiCrMnCoNiCuGaGeAsRbSrZrNbMoAgInSnSbTeCsBaTaWTlBiThU闪锌矿微量元素含量（ppm）茂租铅锌矿0.010.11101001000100001000001000000ZnPbCdLiBeScTiCrMnCoNiCuGaGeAsRbSrZrNbMoAgInSnSbTeCsBaTaWTlBiThU闪锌矿微量元素含量（ppm）矿石组构：结构：主要有粒状、交代、交代残余、胶状、包含、溶蚀、穿插、草莓状及团粒状等结构MonteCristo矿，阿肯萨斯州北部粒状结构波兰，上西里西亚Trzebionka矿闪锌矿和方铅矿交代细粒基质胶结物Buick矿，维伯纳母带，美国乐红，云南交代结构波兰，上西里西亚胶状结构构造：有块状、角砾状、浸染状、网脉状、脉状、条带状等构造湖南花垣围岩蚀变：硅化、热液碳酸盐化、沥青化等成矿流体：流体特征：温度：一般在50℃~250℃之间，典型的在90℃~150℃之间川滇黔地区均一温度范围高：170~270℃盐度：大部分在15~30wt%之间川滇黔地区盐度较低：8.0%~16.99wt%流体起源主要为蒸发后的海水，可能有部分蒸发盐岩溶解成矿物质：Pb:壳源-基底和（或）盖层川滇黔地区MVT型铅锌矿床硫化物Pb同位素组成特征（据张长青，2008）Zn：未知S最主要为海水硫酸盐：蒸发硫酸盐、封存的海水中的硫酸根，还有可能是含硫有机质、油气藏中的H2S、先成的硫化物（黄铁矿）…..还原硫的形成：硫酸盐热化学还原（TSR）：SO42-和H2S0~15permil的分馏，温度＞150℃时反应可较快硫酸盐生物还原（BSR）：SO42-和H2S的分馏大，获得的还原硫一般δ34S为负值（封闭环境中可为正），温度＜100℃0510152025303540-10-8-6-4-20246810121416182022黄铁矿闪锌矿方铅矿硫化物δ34S值：决定于S的来源与分馏过程成矿流体运移模式：据张长青，2008（afterGarven，1995）矿质沉淀机制：还原硫模式：Zn(HS)20(aq)ZnS↓+H2S(aq)pH、P冷却、稀释硫酸盐还原模式：SO42-(aq)+Zn2++CH4(aq)=ZnS↓+2H2O+CO2(aq)（Corbellaetal.,2004）流体混合模式：H2S(aq)+Zn2+=ZnS↓+2H+[Merceetal.,2004]含还原硫流体含有金属流体成矿模式：川滇黔地区MVT成矿模式（张长青，2008）BradleyandLeach，2002LA-ICP-MS技术对MVT型铅锌矿成矿流体性质和微量元素特征的揭示成矿流体主要来源于蒸发后的海水与成矿流体详细的演化过程（Stoffellet.al,2008）MVT型铅锌矿床研究前沿与趋势成矿流体中金属组分（wilikison，2009）LA-ICP-MS硫化物：py,po,sph，主要集中在造山型金矿、IOCG矿床、VMS矿床和CD&MVT矿床1.元素的赋存状态和分配行为（Cooket.al,2009;LinYeet.al,2011）2.成矿流体特征、来源，演化和成矿物质来源(Largeet.al,2009;Maslennikovet.al，2009)3.成矿机制与矿床成因(Scottet.al,2009;Thomaset.al,2011;LinYeet.al,2011)4.找矿勘查(Carewet.al,2006;MaireandMcgoldrick,2005)结论：1.不同成因类型矿床的Sph具有差异明显的微量元素特征2.矿床成因类型：Skarn？VMS？MVT？与叠加改造作用3.Cd2+-Zn2+，（Cu+In3+）-2Zn2+…Ge2+而不是Ge4+LinYeet.al,2011MVT非传统同位素（Zn）为MVT型矿床成矿物质来源与成矿机制研究提供新途径Irish型铅锌矿RedDog铅锌矿Kelleyet.al，2009MVT型铅锌矿闪锌矿Zn同位素仅有AlbarèdeF等报道过法国Cevennes地区MVT型铅锌矿（2004）结论：1.成矿流体演化，晚期流体中富集Zn重同位素（温度?PH值？可能是控制Zn同位素分馏的关键因素?）2.结合Zn同位素与其他同位素特征更好的示踪物源3.指导找矿勘探,流体运移方向成矿年代学研究为揭示MVT型铅锌矿床成矿动力学背景提供了契机Rb-Sr：闪锌矿（硫化物对）及其包裹体（Changkakoti，1988；Nakai，1990；Brannon，1992；Christensen，1995；黄智龙等，2002；张长青等，2008；蔺志永等，2010；..）Sm-Nd：含钙脉石矿物萤石、方解石（Chesley，1994；Galindo，1994；李文博等，2004；彭建堂等，2003；2006；田世洪等，2011）古地磁法、K-Ar或Ar-Ar等闪锌矿：Rb-Sr225Ma（黄智龙等，2002；李超）方解石：Sm-Nd226Ma（李文博等，2004）BradleyandLeach，2002沥青Re-Os测定MVT型铅锌矿床成矿年龄川滇黔MVT成矿时代：200Ma左右；古特提斯闭合？沥青与有机质：Re-Os赤普铅锌矿大梁子铅锌矿金沙铅锌矿金沙铅锌矿闪锌矿0.010.1110100LaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLu样品/球粒陨石闪锌矿稀土萤石稀土成矿流体还原到氧化闪锌矿Rb-Sr和萤石Sm-Nd结合粘土矿物Ar-Ar粘土矿物闪锌矿粘土矿物会泽铅锌矿CD=SedexMVTLeach，2010谢谢！请各位师兄、同学批评指正！对区内寻找MVT型铅锌矿床的认识：1.对层控矿床的新理解：逆冲断层（推覆构造）-背斜or地层？2.还原性的盖层（碳质板岩、粉砂岩or古老油气藏）3.Zebra和坍塌角砾岩