Question

成矿作用过程

Answer 1

西昆仑地区铅锌矿容矿层的蚀变与构造发育地段关系密切。成矿区以白云质灰岩为主要容矿岩石的蚀变，包括白云石化、黄铁矿化、硅化等，无不与构造条件最发育区(段)有关。这应是上升热液作用所致。其次，区内主干断裂在横向上延长大、纵向上延深较深，并经逆冲推覆，多构成叠瓦状，断层扰曲、滑动及层间破碎等组成了最有利构造地段。在这些最有利的构造地段，由于热液上升、循引从而构成有利矿化区。

海西晚期是改造成矿的基础，燕山-喜马拉雅造山运动是改造贫矿形成富矿的主要控制因素。海西期，在巨大的热力、压力变动下，所有通道两侧的初始矿源层(岩)及其间的埋藏水，同时受到此影响的推动，矿质复活，热卤水形成，改造初始矿源层(容矿层)造成极其活跃的成矿环境。所以，大规模地围绕构造中心地段及其附近，出现了广泛的铅锌贫矿床，其层位多、产状复杂。到燕山-喜马拉雅期，在大规模的推覆和褶皱作用影响下，地壳褶皱成山，挤压、逆冲推覆使原有主干断裂系统复活，发展。地下热卤水复活，下降水沿断裂构造系统循环，促使成矿作用再次活跃，改造铅锌的初始矿源层和已形成的贫矿体，并在有利的容矿空间形成富矿。通过上述分析，建立西昆仑地区密西西比河谷型型铅锌矿床的成矿模式如下(图6-3)。

图6-3 西昆仑地区密西西比河谷型铅锌矿床成矿模式图

1—前泥盆纪地层；2—泥盆系；3—石炭系；4—侏罗系；5—地下热卤水；6—携带矿质的地表流体；7—深层卤水；8—油田卤水；9—灰岩；10—白云质灰岩；11—初始矿源层；12—富矿层；13—含成矿物质的碎屑；14—推覆构造面；15—砂砾岩；16—断裂构造

(1)构造环境：塔里木板块西南缘奥依塔格-库尔良裂陷盆地。盆地内区域性断裂及次一级断裂是成矿物质运移的主要通道。特别是同生断裂的存在和发展，对本区铅锌矿的控制作用十分明显。除铅锌矿床(点)的分布，在总体上受区域性深大断裂控制之外，矿体的分布也主要位于区内一些短轴背斜、穹窿构造的倾覆端、转折端等有利构造部位。在晚古生代以来，由于奥依塔格-库尔良盆地的持续下降，形成了同生断裂及巨厚的局限性盆地特征沉积相。断裂的长期活动及不断深切，为深部热源和含矿热卤水的运移提供了良好的通道；以碳酸盐岩碎屑岩为主的巨厚局限性盆地特征沉积相，为矿质沉淀提供了有利的场所。

(2)成矿元素来源：成矿元素Pb、Zn主要来源于基底沉积岩石(早古生代奥陶系志留系)，它们以萃取方式进入卤水；泥盆-石炭系地层作为赋矿岩石的同时，也可能提供了部分成矿物质的来源。

(3)硫的来源：主要来自白云质岩石，部分来自有机质。

(4)还原组分来源：如CH₄(甲烷)、H₂、CO等主要来自区内巨厚的灰岩建造，这类岩石中含有较丰富的有机质，可以产生大量还原物质。

(5)成矿流体的来源：流体包裹体研究表明，流体液相成分中以水占绝对优势，其次为二氧化碳、甲烷和少量的氢气、一氧化碳等。因此成矿流体主要来源于卤水，包括同生沉积水与地表水混合、溶解、蒸发后获得卤素形成的热卤水、深层卤水和富含成矿物质的油田卤水。

(6)成矿流体的驱动成矿组分的沉淀：位于塔里木盆地西南缘的奥依塔格-库尔良裂陷盆地区内沉积了巨大厚度的晚古生代碳酸盐岩-碎屑岩建造。在盆地堆积物的下沉和压实过程中，由于盆地各部位的沉降幅度和岩相差异，造成不同的静压力差。在这种静压力差的作用下，引起层间水(包括热卤水)向压力小的方向转移。

特别是在燕山-喜马拉雅期大规模的推覆和褶皱作用影响下，引发了大规模的热卤水运移、循环，尤其是油田卤水与深层流体的混合，使流体在运移过程中，发生了P-V-T-X以及pH值，E_h值，f_(S2)等条件的改变，从而导致含矿流体中的Pb、Zn从溶液中沉淀下来。所以在盆地边缘形成了成群分布的数十处铅锌矿床(点)。矿体的最后定位与后期构造运动的改造作用有关。