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云南省兰坪县青甸湾铅锌多金属矿带地质地球化学特征研究
摘要:滇西兰坪盆地蕴藏着丰富的 Pb、Zn、Cu、Ag 等矿产资源,分布着众多的大型、超大型金属矿床,这其中尤以金顶铅锌矿最为著名。青甸湾铅锌多金属矿带位于金顶超大型铅锌矿的北部,与金顶铅锌矿同属兰坪盆地中轴构造带,具有很大的成矿远景。对其进行矿床地质,矿床矿物学及地球化学等方面的研究工作对滇西矿产资源的开发和利用具有重要意义。
关键词:兰坪盆地;青甸湾矿带;矿体类型;矿物标型
一 、区域地质背景
在兰坪盆地出露的地层中,以中生界出露最为广泛,因为中生界多为紫红色陆相碎屑沉积,故兰坪盆地又被称为为兰坪陆相红层盆地。兰坪盆地构造格局为三条南北向区域性深大断裂贯穿盆地,东西向小断裂密集分布。南北向断裂分别构成了兰坪盆地的东西侧边界及中轴构造带。这三条断裂从西到东分别是澜沧江断裂带、中轴构造带和金沙江断裂带。
二、矿带地质特征
青甸湾矿带位于兰坪盆地中部,与其北部的河西锶矿、下区五银矿,南部的金顶铅锌矿和白羊厂铅锌铜多金属矿同属中轴构造带。带内地层分布较为简单,未见岩浆岩和火山岩分布。带内构造发育,南北、东西向断裂交错发育,将带内地层切割。
(一)矿带地层及矿带构造
青甸湾矿带内出露地层较为简单,主要为中新生代沉积岩及陆源碎屑岩,影响青甸湾矿带的主要断裂为华昌山断裂,长约70km,北东向展布。向北与通甸—雪龙山断裂斜交;向南则延至兰坪—金顶北西方。断面倾角呈现北缓南陡的变化趋势。北部河西表现为逆掩断层;华昌山断裂中南段倾角逐渐变陡,至灰山—黑山—华昌山一带表现为三合洞组(T3s)碳酸盐岩建造逆冲在第三纪宝相寺组及云龙组红层之上。
(二)矿体特征
青甸湾矿带属于沿华昌山分布的一系列矿床的一段(南段)。沿华昌山分布的矿床矿体大多产于推覆构造的上盘,即上三叠三合洞组中;下盘也有少量的矿化。矿体以透镜状、似层状为主。成矿元素主要为Ag、Cu、Pb、Zn等。
整个青甸湾矿带及其带内的灰山矿段主矿体都显示了层控的特征,而带内也有严格受华昌山断裂控制的较小矿体分布,而且两类矿体的含矿性和主成矿元素也稍有不同,层控主矿体成矿元素以 Pb、Zn 为主,而受断裂控制的矿体成矿元素以 Ag、Cu 为主,与严格受断裂控矿的燕子洞—下区五矿带相同。据此,青甸湾矿带内矿体至少可以分为两种类型,这两种类型的矿体在矿体形态、控矿构造、赋矿围岩、成矿元素等特征上均有不同,显示了两种矿体可能具有不同的成因机制及成矿时代,层控主矿体可能形成于晚三叠世或稍晚时期,而断裂带中矿体则明显形成于断裂发生的时代,由于华昌山断裂切断的最晚时期的地层为始新世宝相寺组(30Ma),因此这类矿体应形成于始新世时期。
矿石结构主要有半自形或它形不等粒结构—粒状结构-碎裂结构和填间结构 等。矿石构造主要有角砾状、浸染状、块状、团块状、细—网脉状等构造。矿石矿物组合简单,主要为闪锌矿,方铅矿、黄铁矿、另外含少量的黄铜矿、孔雀石、蓝铜矿等。
三、矿带岩石矿物学特征
兰坪盆地以中轴构造带为界,分为成矿特征明显不同的东西两个成矿带,西矿带岩石矿物组合较为复杂,成矿未表现出岩性专属性,主要控矿因素为断裂。而东矿带岩石矿物组合较为简单,主要是赋存于灰岩地层中的铅锌矿,伴生有Ag、Cu 等金属矿物。青甸湾矿带位于中轴构造带东侧,其主矿体赋存于上三叠统三合洞组灰岩中,矿石矿物组合也较为简单,与东矿带的铅锌矿的岩石矿物学特征比较相似。青甸湾矿带进行了分析,矿带矿物组合都比较简单,主要为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、毒砂矿物的发现。在两个地区的闪锌矿中都检测除了较高的 Au 含量,而 Ag 则主要赋存于黄铁矿和方铅矿中,分布较为不均匀,其可能以微细硫化物颗粒的形式混于黄铁矿和方铅矿中。两个矿带的金属硫化物成分组成与变化基本相似,闪锌矿都以贫 Fe、Mn 为特征。
四、矿床地球化学特征
(一)硫同位素
青甸湾矿带金属硫化物总体 δ34S 值变化范围为-7.3‰~2‰,极差为 9.3‰,均值为-3.48‰(N=11)。其中闪锌矿 δ34S 值为-4.14‰~2‰,均值为-1.535‰(N=4)。方铅矿 δ34S 值为-7.3‰~-3.7‰,均值为-4.593‰(N=7)。δ34S 值闪锌矿>方铅矿,表明硫同位素分流作用基本达到了平衡。
青甸湾铅锌矿金属硫化物总体 δ34S 值的变化范围为 3.7‰~10‰,极差6.3‰,均值为 6.55‰(N=14),其中黄铁矿 δ34S 值为 3.7‰~8.1‰,均值为 5.34‰(N=5),闪锌矿 δ34S 值为 5.2‰~10‰,均值为 7.18‰(N=5),方铅矿 δ34S 值为 5.2‰~9.9‰,均值为 7.275‰(N=4)。δ34S 值方铅矿>闪锌矿>黄铁矿,与正常的平衡共生矿物中 δ34S 值黄铁矿>闪锌矿>方铅矿的分配顺序相反,表明在成矿过程中硫同位素分馏未达到平衡。
青甸湾矿带δ34S 值分别分布于 0 值左右,总体变化范围为-7.3‰~10‰,相对变化范围依然较小。青甸湾矿带金属硫化物的硫同位素未达平衡或是平衡遭到破坏,因此不能用其硫同位素数值估算平衡温度。而青甸湾矿带硫同位素数据显示其分馏已经达到平衡,虽然未对同生的闪锌矿—方铅矿同生矿物对进行 δ34S 值测定,但我们可以根据闪锌矿—方铅矿平均 δ34S 值大致估算一下平衡温度的最可能分布范围。青甸湾矿带闪锌矿—方铅矿分馏差值为Δ =-1.535(‰)
(二)碳、氧、氢同位素
青甸湾矿带方解石中碳、氧同位素组成落于海相碳酸盐岩内及其溶解作用的演化线上,反映了成矿流体中的CO2来源于海相碳酸盐岩的溶解,与硫同位素特征反映的其硫同位素来源于海水硫酸盐岩的无机热还原作用具有一致性。但是仅凭三个数据就得出结论未免显得过于单薄无力,碳氧同位素数据的补充研究十分必要。
青甸湾矿带方解石氢氧同位素在δ18O-δD图中远离大气降水线及变质水,靠近岩浆水的分布范围,分布于建造水范围内,根据矿体围岩岩性推测成矿流体可能是海水下渗并与岩石发生水—岩作用演化而成。
五、结 论
通过对青甸湾矿带矿带的野外实地考察,结合室内资料收集、整理分析,对矿带主要金属矿物的电子探针分析及和相邻矿床的对比,对青甸湾矿带的研究目前取得的主要进展及认识如下:
1.青甸湾铅锌多金属矿带矿体至少可以区分为两种不同的类型,第一种矿体为脉状矿体,产于华昌山断裂的断层带中,其矿体产状及走向严格受华昌山断裂控制,成矿元素主要为 Ag、Cu,伴生 Pb、Zn;第二种矿体呈似层状、透镜状赋存于上三叠统三合洞组的灰岩及硅质岩中,矿体产状与地层产状相似,主要成矿元素为 Pb、Zn,Ag、Cu。
2.电子探针分析结果表明青甸湾铅锌多金属矿带主要成矿元素为 Zn、Pb、Ag、Cu,伴生有 Fe、Au、Mo、Co 等成矿元素,主要金属矿物为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、孔雀石、蓝铜矿等;其中 Zn、Pb、Cu、Fe 互为类质同相形式存在,Au、Mo、Ag、Co 等以微细颗粒混染物的形式赋存于主要金属矿物中;闪锌矿、黄铁矿、方铅矿的成分标型显示青甸湾铅锌多金属矿带赋存于上三叠三合洞组中的矿体经历过沉积-改造作用。
3.青甸湾铅锌多金属矿带的硫同位可能来源于海水硫酸盐的无机热还原作用并可能有幔源硫的混入,而碳、氢、氧同位素可能来源于海相碳酸盐岩;青甸湾铅锌多金属矿带的轻重稀土元素分馏较明显,轻稀土较富集,具有 δCe、δEu 负异常。
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