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四川会理天宝山铅锌矿矿相学特征及意义

涂首业  
【摘要】:天宝山铅锌矿床位于四川省会理县白果湾乡境内横断山脉南段,是我国著名的川滇黔低温成矿域内大型铅锌矿床之一,其大地构造位置在扬子板块西缘康滇地轴中段,属上扬子陆块西侧元古代康滇基底杂岩带边缘古生代滇东碳酸盐台地,受安宁河断裂带控制明显。 天宝山矿床区域地质、大地构造演化主要经历了五个阶段:(1)中、晚元古代早期双层基底形成阶段,南北向断续分布的太古宙康定群构成了本区结晶基底,以此为轴,中、晚元古代早期,东西两带经过晋宁运动发生变形变质,形成了研究区褶皱基底;(2)早震旦世大陆裂谷阶段,形成了一个不连续的沉积盖层;(3)晚震旦世-古生代末被动大陆边缘阶段,在本区形成了一个较为连续的沉积盖层;(4)晚二叠世-晚三叠世地幔柱活动及陆内裂谷阶段,峨眉山玄武岩喷发,可能为后期矿床形成提供了部分物质来源;(5)晚三叠世晚期-古近纪造山阶段,本区经历了印支期、燕山期和喜山期三次造山运动,受到强大的东西向应力挤压,龙门山-翠屏山隆升,扬子板块边缘川西前陆盆地形成。以上特殊的大地构造位置、构造演化、岩浆活动,为川滇黔低温成矿域形成一系列铅锌矿床、卡林型金矿、造山型金矿形成奠定了十分有利的地质、构造条件,截止现在,川滇黔地区发现的铅锌矿床、矿(化)点总计超过400个。 天宝山铅锌矿床赋矿层位为上震旦统灯影组中段(Z2d2),根据岩性可将其分为四层,主要的含矿层为第三层(Z2d2-3):上部为灰白-浅灰色厚层状白云岩,下部为灰色-深灰色中厚层至厚层状白云岩,局部见硅质白云岩,偶见砂岩透镜体,常见灰白色燧石结核和条带、方解石细脉以及重结晶现象。灯影组白云岩孔隙度和渗透率普遍较高,白云岩具热液白云岩特征。 天宝山铅锌矿床的主要金属矿物包括:闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、辉铜矿、银黝铜矿、深红银矿、菱铁矿、褐铁矿、白铅矿、孔雀石,等等。矿石构造可见如下类型:(1)致密块状闪锌矿-方铅矿石;(2)致密块状闪锌矿-黄铜矿-方铅矿石;(3)致密块状黄铜矿石;(4)块状闪锌矿-方铅矿石;(5)脉状、网脉状闪锌矿-方铅矿石;(6)浸染状、细脉浸染状闪锌矿-方铅矿石-黄铜矿矿石;(7)角砾状闪锌矿-方铅矿石。 矿床围岩蚀变相对简单,主要见硅化、白云石化、黄铁矿化,以及较弱的绢云母化。 矿体受断裂构造控制明显,主要呈层状、似层状、透镜状产出在断裂、层间滑脱构造、褶皱构造转折端,以及卡斯特溶蚀空间,表现出了后生低温热液矿床的显著特征。矿区可划分为两个矿段,即天宝山矿段和新山矿段。天宝山矿段矿体主要赋存在近东西向分布的沙沟背斜南翼和近东西向沙沟向斜北翼,矿区内的F2断层为天宝山矿段的主要控矿构造;新山矿段矿体则赋存于新山沟背斜和向斜之间。 天宝山铅锌矿床是川滇黔低温成矿域最具代表性矿床之一,前人从矿床地质、矿田构造、地球化学、流体包裹体、围岩蚀变等诸多方面,已开展过较深入的研究并获得了大量的研究成果,普遍认为该矿床是典型的层控矿床(strata-bound oredeposit),有学者称其为大渡河式铅锌矿。然而,对于天宝山矿床最基本的矿石矿相学特征研究却相对薄弱。因此,本文以天宝山铅锌矿床矿物的矿相学特征的研究为选题,力图在建立该矿床的系统矿物学特点、矿石矿物相互关系、矿物生成次序基础上,划分矿床成矿阶段和成矿期,为认识成矿模式提供矿相学方面的基础资料,进而总结矿床主要控制因素,为建立区域找矿模型,指导矿山深部和外围找矿,提供基础成岩成矿理论支撑。 通过对天宝山铅锌矿床的野外地质调查,全面摸清了矿体的规模和产状;掌握了矿体的围岩蚀变情况和矿体的主要控制因素,特别注意观察了含矿脉体相互之间的穿插关系,确定了它们的形成先后顺序。本次论文研究过程中,为了更深入地了解矿床的矿石构造特征,在天宝山矿段的2014中段、2036中段、2064中段、2074中段和2084中段进行了系统的观察,共采得岩石、矿石样品32件,磨制了一定数量的薄片和光片,进行了系统的显微镜下鉴定、照相;同时,对微量矿物、细小难辨认矿物还适当进行了电子显微镜扫描和电子探针研究。总计拍摄显微镜下照片244张。 在系统鉴定、研究岩矿石光薄片基础上,全面厘定了金属矿物的种类以及矿物在宏观和微观上的相互关系(矿石结构、矿石构造),矿物形成的先后顺序,进而划分出三个主成矿期和五个成矿阶段。 通过上述研究,本论文划分出天宝山铅锌矿床矿物生成顺序如下:草莓状黄铁矿→黄铁矿+闪锌矿→黄铁矿+闪锌矿+方铅矿→闪锌矿+方铅矿→白铅矿+菱锌矿+异极矿+马其诺矿+褐铁矿。矿床的形成过程经过了沉积-成岩、热液成矿和表生三个成矿期;在热液成矿期可进一步划分出硫化物-硅化阶段(形成黄铁矿+闪锌矿+石英)、硫化物-白云石化阶段(形成闪锌矿+方铅矿+白云石)、方解石化阶段(无矿阶段,形成方解石)。 关于天宝山铅锌矿床中的铜矿体成因,本文也适当开展了调查和研究,矿区内主要含铜矿物为黄铜矿、银黝铜矿、蓝铜矿、孔雀石等。经矿区宏观调查,初步认为铜矿的形成与铅锌矿形成没有直接的相关关系,铜矿体应该属于另一次成矿作用的产物,与矿区内广泛发育的辉绿岩脉关系密切。 根据天宝山矿床的矿石结构构造特征、赋矿围岩性质、矿体产出特点、围岩蚀变类型、构造控矿,结合前人研究成果,本文认为天宝山铅锌矿床为典型的密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床,完全可以和邻区会东大梁子铅锌矿、云南会泽(麒麟厂、矿山厂)铅锌矿、以及美国的密西西比河谷流域铅锌矿床进行对比。


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