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兰坪金顶超大型铅锌矿床与硫酸盐矿床共存共生关系研究

李永强  
【摘要】:金顶铅锌矿床累计控制储量Pb+Zn为1500万吨,是目前中国最大的铅锌矿床。同时,T1(8167吨)、Cd(17万吨)、Ag(1722吨)、S(513万吨)、Sr(147万吨)均已分别达到大型矿床规模。对于金顶矿床的成矿学研究始于80年代初,已有的研究主要针对铅锌矿床展开,针对非金属矿床的研究相对比较少。本文选择了金顶矿床铅锌与硫酸盐矿床共存共生关系作为研究对象。通过对矿床地质特征、矿石岩相学、岩石地球化学等方面的研究,揭示了金顶矿床铅锌与硫酸盐成矿的基本特征以及两者在成因上存在的联系。通过研究取得以下几点认识: 1、金顶矿床特殊的构造位置使其在古特提斯基础上先后沉积了海相—陆相的碳酸盐岩、火山岩、碎屑岩建造,地层中存在多个含膏岩层位。金顶硬石膏中δ~(34)S变化范围在+14.18‰~+15.38‰之间,平均为14.91‰,与晚三叠世海水硫酸盐15‰接近。我认为金顶石膏矿床巨厚的硬石膏岩是在三叠纪沉积形成,这是金顶石膏矿床的主体。金顶矿区硬石膏中Sr的含量普遍较高,它为天青石矿床的形成提供了部分Sr的来源。 2、金项铅锌矿床中Pb同位素分析显示有85%的样品反映幔源Pb特征,其余15%显示壳幔混合特征。δ~(34)S变化范围在-0.17‰~-25.0‰之间,显示富轻硫的特征,反映还原硫与地层中大量硫酸盐的还原作用有关。在金顶矿床存在自然硫,可能是由石膏溶解、退膏化过程还原而形成的。这说明金顶矿床存在S~(6+)→S→S~(2-)这样一个高价位硫被还原为低价位硫的过程。笔者认为金顶矿床硫酸盐的还原为硫化物的富集提供了大量的硫。 3、金顶超大型铅锌与硫酸盐矿床的形成可能存在以下过程:三叠纪沉积的巨厚的硬石膏岩,是金顶石膏矿床的主要组成部分。在古新世随着区域推覆构造的作用下,金顶矿区形成有利于成矿的构造圈闭。随后金顶矿区发生热隆升,随着热隆升的开始从深部上来的富含成矿物质的热液,沿沘江同生断裂进入矿区。在这里又混合了来自浅部的富含有机质、SO_4~(2-)、CO_2的地下水。由于有机质、膏盐的还原作用产生大量游离态的S~(2-),它们与富含铅锌的成矿热液发生大规模金属硫化物的沉淀而形成超大型矿床。


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