成矿作用过程

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2020-01-19 · 技术研发知识服务融合发展。
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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,Eh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。

Sigma-Aldrich
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