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云南金顶矿床物源特征及成矿年代探讨

修群业  
【摘要】: 位于云南省兰坪县的金顶矿床为一世界著名的超大型铅锌矿。除铅锌矿外,在矿区不到10km~2的范围内尚有大型(硬)石膏矿和天青石矿,以及中型硫铁矿等,成矿地质条件相当复杂。尽管本矿床已有20余年研究历史,但矿区内一些基本的地质问题没有得到完全澄清,导致对其成因一直存在较大分歧。作者通过较系统的野外及室内工作,对金顶矿区的地层划分、矿体空间分布形态、灰岩角砾岩成因、矿床物源特征和铅锌矿化年代等进行了探讨,并得出相应认识。 对矿区内出露的地层重新进行了厘定。通过区域和矿区岩石组合序列的对比、孢粉组合及微量元素特征的研究表明,矿区中原划归云龙组(E_1y)含岩块(角砾)灰岩角砾岩实为一套上三叠统经构造变形-盐溶作用形成的岩石。依据(硬)石膏沉积特征及与区域相应层位的比较,它应归属三叠系。此外,矿区还出露有侏罗系花开左组(J_2h)、坝注路组(J_3b)、白垩系景星组(K_1j)、虎头寺组(K_1h)和新近系云龙组(E_1y)。 利用Surpack应用软件首次建立了金顶矿区铅锌矿体三维立体模型。该模型显示铅锌矿体人致呈一蘑菇状分布。生动体现出灰岩角砾型矿体与砂岩型矿体是相连的,砂岩型矿体在上,为似层状、分布范围较广;灰岩角砾型矿体在下,分布局限,似蘑菇的根部。石膏、天青石等盐类矿体位于似层状砂岩型矿体之下,居蘑菇的中下部位,暗示金顶矿区的矿体分布与底辟构造中的盐丘紧密相关。 经研究,金顶矿区存在两种成因的角砾岩:构造-膏溶角砾岩和底辟-侵位角砾岩。构造-膏溶角砾岩,经常与三合洞组灰岩相伴产出,区域上多呈孤岛状漂浮在云龙组之上、大多与推覆面产状相一致。其角砾成分单一(主要为沥青质灰岩、晶质灰岩)、大小混杂(nmm~nX10m)、无分选,角砾多呈不规则状和次棱角状或次浑圆状,部分角砾具有可拼性,角砾间为砂质充填或无充填,表明它是一套构造和膏溶共同作用形成的角砾岩。底辟-侵位角砾岩是本次工作新发现的,它在空间上与构造-膏溶角砾岩密切伴生,剖面上呈脉状或火焰状分布,局部呈脉状穿刺于围岩中,其胶结物中含有晚三叠世的孢粉组合,最年青锆石的年龄为225Ma,角砾岩本身是铅和锌的富矿体。 通过微量元素、锆石的U-Pb年龄和Rb-Sr初始值等特征,揭示矿质来源属于壳源的,无幔源迹象。主容矿围岩的物源以上地壳的长英质沉积物为主,另有基性、中酸性火成岩的成分及部分老地壳物质的参与,成岩大地构造环境以被动大陆边缘为主,部分可能属大陆岛弧。首次证实金顶矿床容矿围岩“景星组”物源中有古元古代的老锆石。 由方铅矿等矿石矿物的Pb-Pb模式法、闪锌矿和黄铁矿Rb-Sr法同位素定年结果显示,金顶矿床在中-晚三叠世(230Ma左右)时有一期矿化富集作用,可能代表了矿源的时代。因此,目前流行的矿床成因模式需要重新审定。


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