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金顶铅锌矿床的有机成矿作用

付修根  
【摘要】:本论文运用有矿床学、有机地球化学、油气地质学、地质统计学等学科的有关原理,采用物性特征分析、色谱-质谱联机分析、中子活化、电子探针的研究方法和手段,从有机成矿的角度,对金顶铅锌矿床的矿床成因进行了研究,主要取得了以下几点认识: (1) 从基础地质特征出发,结合金顶铅锌矿床含矿层及其顶、底板围岩沉积环境特征、物性特征认为外来岩系是金顶超大型铅锌矿床形成的决定性条件。金项铅锌矿床中含矿岩层的原生沉积环境是不可能形成超大型矿床的。外来推覆岩系为金顶超大型铅锌矿床的形成提供了有利的条件。中侏罗统花开左组地层(含矿层顶板围岩)以泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主,具有渗透率低,排驱压力大的特点,对于成矿流体的封闭是极为有利的盖层条件。花开左组地层之下的白垩系景星组地层(上含矿层)以石英砂岩、砂岩为主,具有孔隙度高,渗透率好的特点,且孔隙间连通性极好,是有利的容矿空间。由推覆构造形成的角砾岩广泛存在于下含矿层中,这些角砾成分以灰岩为主,在热卤水的作用下易于形成溶蚀孔隙,从而增大了下含矿层的容矿空间。 (2) 从成矿流体特征、碳沥青分布特征及生物标志物特征进行了分析。成矿流体特征分析表明,金顶铅锌矿床中有机包裹体的是多期充填的产物,主成矿期的成矿流体是含有丰富有机质的有机流体,主成矿期之后仍然存在多次的成矿流体的再充填过程,这些后期的成矿流体仍然含有丰富的有机质。 碳沥青分布特征表明,金顶铅锌矿床中碳沥青也是多阶段形成的产物,有热卤水成矿期的,也有主成矿期之后的,这些碳沥青的存在说明在金顶铅锌矿床的形成过程中有机质是一直存在的。 生物标志物特征特征表明,不论从烷烃还是从芳烃分析,均反映了金顶铅锌矿床生物母源以细菌和藻类为主,可能有部分高等植物的贡献;该矿床在沉积时水介质具有较高的盐度条件,是在缺氧的高盐度环境下形成的。 (3) 有机质与金顶铅锌矿床的关系研究表明:从总体上来看金顶铅锌矿床中有机质的含量明显高于矿区外对应地层中有机质的含量,反映了这些有机质与金属矿床之间具有一定的联系。对于矿床内部而言,Zn与有机质含量呈显著的正相关性,Pb与有机质含量呈一定的负相关性,这是由于Zn与Pb化学性质的差异决定的。有机质各组分也与Pb、Zn存在一定的相关关系,由于非烃早期对zn的运移作用,使得Zn与非烃呈一定的正相关性,而Pb是在较高温度下运移的,对非烃具有一定的破坏作用,因而Pb与非烃呈显著的负相关性。另外,在金顶铅锌矿床中各有机分子也与主成矿元素Pb、zn呈一定的相关关系,这种相关关系正是有机质参与了成矿作用的反映。 (4) 碳沥青的电子探针分析表明:金顶铅锌矿床中不论胶结状碳沥青、鳞片状碳沥青还是后期充填的眼球-囊状碳沥青均含有大量的成矿元素,这些成矿元素的组分和它们所形成的矿石矿物类型与该类碳沥青所在矿段的成矿元素组分和类型相一致。这些成矿元素所形成的矿石矿物的产出特征反映了它们是有机质中原生的成矿元素在有机质向碳沥青的演化过程中还原卸载作用的结果,有机质与成矿元素是一起运移而来的。 (5) 本文最后提出,有机质在金顶铅锌矿床演化的不同阶段均起着重要的作用,但不同产出类型的有机质在矿床的形成中所起的作用是不相同的。


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