扬子板块西缘大地构造演化对MVT铅锌矿形成的制约

摘要

扬子板块西缘已发现MVT铅锌矿床和矿化点多达300多个，是我国重要的铅锌（银）多金属矿集区之一。前人在该区对该类型铅锌矿床的地质勘探和研究已做过大量工作，取得了丰富的勘探和研究成果，然而对于该区域MVT铅锌矿床的成矿物质来源、成矿流体形成演化及迁移机制甚至于矿床成因类型本身，都存在一些不同的看法，也没有一个公认的区域成矿模式。因此，本论文以扬子板块西缘典型MVT铅锌矿床（云南会泽、四川大梁子、天宝山、银厂沟-骑骡沟、跑马、乌斯河、宝水溪、牛心山、贵州天桥等铅锌矿床）为重点研究对象，在系统收集已有勘探资料和研究成果基础上，力图从赋矿围岩、沉积环境、区域大地构造演化及岩浆活动等方面阐述其成矿地质背景，进而开展微量、稀土、同位素地球化学及流体包裹体特征分析，通过对区内典型MVT铅锌矿床成矿地质条件、成矿物质及成矿流体来源、控矿因素、成矿时代的研究，结合区域大地构造演化过程中重大构造事件，分析成矿流体起源及发生迁移的驱动和成矿机制，最终建立扬子板块西缘MVT铅锌矿床区域成矿模式，为该区深入寻找同类型铅锌矿床提供技术支撑。本次论文取得的主要认识和创新成果如下:
　　通过对区内典型MVT铅锌矿床地质特征进行系统对比研究，全面总结了区内MVT铅锌矿床总体特征:矿体产出层位较多，矿体主要赋存于震旦系上统灯影组和石炭系下统摆佐组地层中;赋矿围岩几乎全部为白云岩;矿石矿物组合简单，主要为闪锌矿、方铅矿，见少量黄铜矿、黄铁矿、辉银矿、淡红银矿、深红银矿、黝铜矿;主要控矿因素为岩性、岩相转变界面、断裂与层间破碎带、生物礁和障壁沉积、基底地形等;矿区内的围岩蚀变类型主要为硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、炭化、褐铁矿化，部分铅锌矿床偶见重晶石化。
　　通过对区内MVT铅锌矿床的矿石进行微量、稀土、同位素地球化学以及流体包裹体特征研究，认为区内成矿金属物质主要来源于基底地层和容矿围岩;硫化物δ34S值集中分布在10.0～20.0‰，表明硫主要来源于容矿地层中的海相硫酸盐;成矿流体盐度变化范围为0.70～22.17wt％（NaCleq），均一温度集中在120～230℃，表现为低-中等盐度、低-中温的盆地卤水特征，不同矿床的成矿溶液性质稍有差异，大致分为三类:Ca-Na-Mg-Cl-HCO3-型、F-Cl-Na-Ca型、Ca-Na-Cl-SO42-型;成矿溶液中水的来源为同时代的海水与大气降水。
　　通过研究矿体空间位置及产状，认为区内MVT铅锌矿体定位空间与构造紧密相关，区内MVT铅锌矿体主要赋存在断裂、层间破碎带、褶皱虚脱处以及它们之间的复合部位，部分赋存于古喀斯特地质作用形成的溶洞、漏斗中。区内受层间破碎带控制为主的MVT铅锌矿床，矿体倾角较为平缓，产状与赋矿地层基本一致，矿体形态主要呈似层状、层状、透镜状;受断裂控制为主的MVT铅锌矿床，矿体的倾角较陡并且矿体通常会穿切地层，矿体形态主要呈脉状、筒状或柱状等，受溶洞控制为主的MVT铅锌矿床，矿体形态主要呈不规则状，角砾状。
　　综合前人对区内MVT铅锌矿床中的样品采用不同同位素测年方法(Rb-Sr、Sm-Nd、K-Ar法等)得出的年代学数据发现，区内MVT铅锌矿床成矿时代主要集中在175～230Ma，反映区内MVT铅锌矿床主成矿期在印支期-燕山期。结合对区内岩浆活动的全面分析研究，本论文认为峨眉山玄武岩的喷发与区内MVT铅锌矿床成矿无关，二者不是同一时代的产物，而在龙门山、黔西北、攀西地区中二叠世晚期至晚三叠世早期侵入的基性岩脉、碱性岩脉，经K-Ar法同位素测年发现放射性年龄多集中在200Ma，与区内MVT铅锌矿床成矿时代十分吻合，其为区内MVT铅锌矿床成矿提供了热动力。
　　通过研究前人的资料及区内的构造事件及构造背景，可将扬子板块西缘大地构造演化可划分为六个阶段:基底形成阶段(Ar-Pt2)、被动大陆边缘稳定沉积阶段(Z-P2)、陆内裂谷演化阶段(P3-T1)、古特提斯洋闭合和碰撞造山阶段(T3)、陆内断陷发展阶段(J-K)、现代地质与地貌构造定型阶段(E-Q)。综合研究区内典型MVT铅锌矿床的同位素测年数据，结合研究区大地构造单元划分及其演化阶段的沉积充填层序和岩浆活动特点反演构造演化阶段，推断研究区内的MVT铅锌矿床形成的动力机制，是印支期欧亚大陆板块与扬子陆块的汇聚造山，即形成龙门山推覆构造带的造山运动。
　　综合以上特点，本论文建立了扬子板块西缘MVT铅锌矿床区域成矿模式:结晶基底以及容矿围岩（碳酸盐岩）提供了主要铅锌物质来源，成矿溶液中水主要来源于同时代的海水与大气降水，区域性深大断裂和高孔隙度岩石（如广泛分布的白云岩）为成矿流体运移提供了通道，矿区断裂构造、岩溶空间、高孔隙度高渗透率岩石即震旦系-二叠系碳酸盐岩（特别是白云岩）是成矿的主要配矿空间和矿物质堆积空间。印支期龙门山造山运动驱使扬子陆块西缘的盆地流体大规模、远距离迁移，溶解了结晶基底中的铅、锌物质而演变为成矿流体，在巨大的造山构造应力和重力梯度双重作用下，伴随印支期基性、碱性岩脉的侵入，共同促使成矿流体沿区域深大断裂构造和高孔隙度高渗透率的岩石迁移至矿区，成矿物质在有利的成矿空间沉淀析出而富集形成中-低温MVT铅锌矿床。

目录

声明

摘要

第1章 概述

1．1 国内、外MVT铅锌矿床研究现状

1．2 选题依据及研究意义

1．3 研究内容、技术路线和研究方法

1．4 论文完成实物工作量

第2章 区域成矿地质背景及MVT铅锌矿床分布

2．1 大地构造位置

2．2 区域地层

2．3 区域构造

2．4 区域岩浆岩

2．5 矿集区MVT铅锌矿床分布规律

第3章 成矿地质特征与成矿作用

3．1 典型MVT铅锌矿床地质特征研究

3．1．1 云南省会泽铅锌矿床

3．1．2 四川会东大梁子铅锌矿床

3．1．3 四川会理天宝山铅锌矿床

3．2 MVT铅锌矿床总体成矿特征

3．2．1 赋矿地层

3．2．2 主要控矿因素

3．2．3 矿体特征

3．2．4 矿石特征

3．2．5 围岩蚀变特征

3．2．6 成矿物质来源

3．2．7 成矿流体性质及来源

3．2．8 成矿时代

第4章 大地构造演化与MVT铅锌矿床形成的关系

4．1 扬子板块西缘大地构造演化

4．2 大地构造演化过程中的重要地质事件与铅锌成矿的关系

4．2．1 峨眉山玄武岩浆喷发与铅锌成矿的关系

4．2．2 基性岩脉及碱性岩脉的侵入与铅锌成矿的关系

4．2．3 龙门山推覆构造带形成与铅锌成矿的关系

第5章 区域成矿规律与成矿模式

5．1 矿区构造对铅锌矿体定位的控制

5．2 区域MVT铅锌矿成矿模式讨论

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果

附录