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兰坪盆地中新生代成矿流体特征、来源与演化研究

杨雁波  
【摘要】:兰坪盆地位于西南“三江”地区中段,介于金沙江—哀牢山断裂与澜沧江断裂之间。盆地经过漫长的地质构造演化,各种构造较为发育,产有大量铜铅锌多金属矿床,是我国重要的贱多金属矿集区。盆地内大规模贱多金属成矿作用均以中-新生代沉积地层为赋矿围岩,新生代后生热液充填成矿特征突出,金顶铅锌矿床与白秧坪铜铅锌银矿床即是两个典型矿床,极具代表性。已有研究表明,区内大中型乃至超大型铜铅锌多金属矿床与典型的MVT矿床、SST矿床、Sedex型矿床均不可类比,盆地内贱多金属矿床的形成机制一直存在分歧,而成矿流体问题应是深入理解矿床成因的关键。本文即以兰坪盆地中新生代贱多金属成矿流体为研究对象,通过对金顶和白秧坪两大典型矿床的流体包裹体及同位素地球化学进行对比分析,试图查明盆地内成矿流体的特征与来源,进而结合兰坪盆地中新生代区域构造演化背景,对兰坪盆地中新生代成矿流体的演化进行宏观分析研究,得出流体演化概念模型。论文主要取得以下认识与结论: 1.兰坪盆地成矿流体成分主要以H2O为主,并混有不同程度的CO2和CH4组分;成矿流体温度主要在150~350℃之间,属中低温流体;成矿流体盐度主要在6-25wt%NaCleq之间,属中高盐度流体;成矿流体密度主要在0.7697~1.12g·cm-3之间,为中低密度流体。成矿深度总体较浅,但成矿流体压力范围分布较广,可能与各矿床的具体成矿条件有关,须综合各种条件因素看待。 2.兰坪盆地成矿流体中的硫主要来源于沉积成因的生物硫和地层膏盐硫,还可能有深源硫或地幔硫的加入;成矿流体中的铅都是混合铅,一部分主要来自下地壳,一部分主要来自上地壳,都混入了地幔铅,表明流体主要来自区域地层,并有部分地幔流体混入;成矿流体中的水主要来源为大气降水,有少量变质水的混入,并可能有岩浆水混入;成矿流体中的碳来源较广,既来源于沉积有机物的氧化作用和脱羟基作用,也可能为大气降水下渗对深部岩石或火成碳酸岩及地幔包体进行萃取所得,并且还可能由海相碳酸盐岩经溶滤作用提供。 3.兰坪盆地成矿流体主要由几种类型的流体混合构成,几种类型的流体主要为盆地早期地层中孔隙水受地层大量沉积压迫而携有机质排出形成的富含有机质的流体、古大气降水沿断裂下渗经过膏岩层并对深部岩石进行萃取而形成的矿化度较高的流体及携各种成矿物质沿断裂构造上升混入的深源或幔源流体;兰坪盆地成矿流体在不同时期有不同的形成方式及迁移途径,主要表现为上述几种类型流体的混合;流体在形成、迁移、混合的演化过程中吸取盆地沉积地层与基底岩石中的大量Pb、Zn、 Cu、Ag、Co等成矿元素,形成高矿化度、富含有机质的中高盐度与中低温度的成矿流体。 4.兰坪盆地中新生代成矿流体经历了三个大的演化期,即:成矿流体形成演化期(T2—J2),随着盆地的沉积作用和上覆地层对下伏地层的挤压作用,地层中孔隙水携各种物质不断排出,形成富含有机质的层间流体,在盆地挤压作用下呈离心流不断吸取成矿物质成为早期成矿流体;成矿流体汇聚封存期(J3—K2),盆地整体抬升,大气降水下渗经膏盐层形成的膏盐卤水萃取岩层中的成矿元素,与早期形成的成矿流体汇合,在区域构造作用下,部分深源流体及幔源流体混入,形成更加成熟的成矿流体,并形成成矿流体库,被隔断分离封存在盆地的不同构造体系中:成矿流体迁移富集期(E1—E3),在大规模区域走滑拉分构造作用下,导致封存的成矿流体发生大规模的迁移与排泄,并在构造有利部位沉淀富集成矿。该认识为完善建立兰坪盆地贱多金属矿床区域成矿模型提供重要依据。


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