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江西省冷水坑银铅锌矿床同位素地质研究

作　者: 孙建东
导　师: 孙燕; 骆学全
学　校: 成都理工大学
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 冷水坑 同位素地质 银铅锌矿床 成矿过程 江西
分类号: P618.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


冷水坑银铅锌矿床地处扬子地块与华南地块拼接带南侧，华南板块北东缘，属于中国东部环太平洋成矿域，钦杭成矿带南部。其银铅锌矿规模达特大型，且伴生铜金多金属，具世界影响力。它具有独具一格的成矿特征，不仅具有典型的斑岩型银铅锌（铜金）矿体，而且存在层状银铅锌矿体。斑岩型矿体分布于银路岭、鲍家、银珠山三个矿段，层状矿体由隐伏于斑岩型矿体下部的营林、下鲍、银坑三个矿段组成。1、斑岩型矿体按照矿石有用组份分为银铅锌矿体、铜矿体、金矿体，以银矿体、铅锌矿体为主，铜、金矿体分布零散。银铅锌矿体产于含矿花岗斑岩前缘带、主体带及接触带附近，铜矿体产于含矿花岗斑岩岩体近根部，金矿体产于岩体下部接触带。矿体产状与花岗斑岩产状一致，矿体多为透镜状，形态相对较规则，矿石组构以细粒半自形-他形粒状结构、细脉浸染状构造为主，品位低而规模大，岩体自中心向外依次发育绿泥石化-绢云母化带、绢云母化-碳酸盐化-硅化-黄铁矿化带、碳酸盐化-绢云母化带，成矿温度为120490℃，成矿物质直接来源于地壳重熔含矿花岗斑岩体，属于次火山热液期形成的构造-岩体-矿床三位一体的斑岩型银铅锌（铜金）矿体。2、层状矿体相对于斑岩型矿体具有完全不同的矿体特征，其严格受控于大套侏罗系火山岩内的火山角砾岩层，矿体与顶底板围岩呈沉积整合接触关系，矿体呈似层状、规则透镜状顺层产出，矿石组构以中细粒半自形、交代结构为主，角砾状、浸染状构造为主，矿石品位富，厚度大且有用组份多，围岩蚀变以碳酸盐化、弱绢云母化及线型绿泥石化为主，成矿温度为170400℃或更低，其先后经历了火山喷发-沉积成矿期及热液成矿期。笔者通过对下鲍矿段层状矿体氢氧、碳氧、硫、铅同位素地质研究表明：铁锰碳酸盐矿物、石英的氢氧同位素的δ18O矿物值在1.4315.09‰范围内变化，平均值7.48‰；火山喷发-沉积期的δ18O矿物值在7.0711.48‰范围内变化，平均值9.63‰；热液成矿期的δ18O矿物值在1.4315.09‰范围内变化，平均值4.90‰；火山喷发-沉积期的δ18OH2O值在2.424.83‰范围内变化，平均值-1.25‰，热液成矿期的δ18OH2O值在10.2511.78‰范围内变化，平均值9.09‰；δDH2O值在-37.10-93.50‰范围内变化，平均值-65.30‰。由氢氧同位素流体示踪，其成矿流体是地下水、大气降水综合作用的结果。铁锰碳酸盐矿物的δ13CPDB值在-3.844-8.389‰范围内变化，平均值-6.108‰，δ18OPDB值在-12.978-19.522‰，平均值-15.667‰，δ18OSMOW值在10.73617.481‰范围内变化，平均值14.709‰，由计算其Z值均小于120及碳源示踪，铁锰碳酸盐角砾沉积环境属于陆相深湖环境，且Fe、Mn来源于岩浆源。矿石矿物δ34SCDT总体值在-6.344.61‰范围内变化，总体平均值-0.32‰，其频率直方图呈塔式分布，矿体内硫同位素相比深部地幔硫稍富重同位素34S，可能反映了含矿热液是地壳重熔的产物，火山岩地层内硫同位素具有相对亏损34S，可能在火山喷发-沉积成岩过程中存在生物参与作用。矿石矿物铅同位素的206Pb/204Pb值在17.66317.810范围内变化，平均值17.735，207Pb/204Pb值在15.44815.628范围内变化，平均值15.534，208Pb/204Pb值在37.90738.977范围内变化，平均值38.216，μ值在9.2509.600范围内变化，平均值9.418；ω值在37.09041.950范围内变化，平均值38.872，Th/U值在3.8804.370范围内变化，平均值3.994；矢量特征值V1在56.68084.200范围内变化，平均值69.973，V2在27.37048.940范围内变化，平均值42.888。对比正常铅同位素组成特征及构造图解，其铅属于正常铅，起源于古老的武夷变质基底，属于壳幔混合铅，以壳源为主，幔源次之。综上所述，层状矿体的成矿物质主要来源于壳幔混合岩浆源，侏罗系火山岩也提供了部分的物源。3、冷水坑矿床的成矿过程可以概括为：三叠纪-中晚侏罗世（220150Ma）的陆内俯冲-陆内拼贴碰撞造山环境，154157Ma左右，火山强烈喷发活动，形成了侏罗系打鼓顶组（J3d）和鹅湖岭组（J3e）两大旋回。在侏罗系喷发与沉积间歇期，形成了陆相深湖内的铁锰碳酸盐岩层，在火山喷发-沉积期破碎形成火山角砾岩层，喷发-沉积晚期气液作用形成了原始矿源层；原始矿源层形成后，深部岩浆活动亦很强烈，当地下水沿着裂隙向下渗透、环流时，在其流经的火山岩内交互作用，不断地从流经的围岩里萃取大量的成矿物质而形成含矿热液，充填、交代于原始矿源层之上，最终富集形成具工业价值的层状矿体；区域性构造作用下形成了矿区的F2推覆构造，其切穿了层状矿体。146Ma左右，具地壳重熔特征的深源岩浆受区域构造导向、上升，次火山热液沿着矿区F2推覆构造侵入其虚脱部位及旁侧裂隙，并上升至地表浅部，发生强烈的隐爆作用，最终在含矿花岗斑岩体内部及接触带附近形成了斑岩型银铅锌（铜金）矿体。4、冷水坑矿床产出的层状矿体属于火山沉积-热液型银铅锌矿体，含矿花岗斑岩体内产出的属于斑岩型银铅锌（铜金）矿体。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-13
第1章 引言  13-19
  1.1 选题依据及研究意义  13-14
  1.2 研究区交通位置及自然地理概况  14-15
    1.2.1 交通位置  14-15
    1.2.2 自然地理概况  15
  1.3 研究区现有工作程度  15-17
  1.4 研究思路、论文完成工作量  17-19
    1.4.1 研究思路  17-18
    1.4.2 完成工作量  18-19
第2章 区域地质  19-25
  2.1 地层  19-22
    2.1.1 上元古界  19
    2.1.2 震旦系  19
    2.1.3 石炭系  19-21
    2.1.4 二叠系  21
    2.1.5 侏罗系  21-22
    2.1.6 白垩系  22
  2.2 构造  22-23
    2.2.1 湖石断裂  22-23
    2.2.2 耳口断裂  23
    2.2.3 推覆构造  23
    2.2.4 火山构造  23
  2.3 岩浆活动  23-25
    2.3.1 加里东期岩浆岩  23-24
    2.3.2 燕山期岩浆岩  24-25
第3章 矿区地质  25-32
  3.1 地层  25-28
    3.1.1 震旦系  26
    3.1.2 石炭系  26
    3.1.3 侏罗系  26-28
    3.1.4 第四系  28
  3.2 构造  28-29
    3.2.1 褶皱  28
    3.2.2 断裂  28-29
  3.3 岩浆岩  29-32
    3.3.1 花岗斑岩  29-30
    3.3.2 流纹斑岩  30-31
    3.3.3 钾长花岗斑岩  31
    3.3.4 石英正长斑岩  31-32
第4章 矿床特征  32-49
  4.1 含矿岩系  32-35
    4.1.1 含矿花岗斑岩体  32-33
    4.1.2 火山角砾岩层  33-35
  4.2 矿体特征  35-37
    4.2.1 斑岩型矿体  35-36
    4.2.2 层状矿体  36-37
  4.3 矿石特征  37-45
    4.3.1 矿石类型  37-38
    4.3.2 矿石组构  38-43
    4.3.3 矿石组分  43-45
  4.4 成矿期划分  45-47
    4.4.1 火山喷发－沉积成矿期  45
    4.4.2 热液成矿期  45-46
    4.4.3 次火山热液成矿期  46-47
    4.4.4 表生氧化期  47
  4.5 围岩蚀变  47-49
    4.5.1 绢云母化  47
    4.5.2 绿泥石化  47
    4.5.3 碳酸盐化  47-48
    4.5.4 硅化  48
    4.5.6 泥化  48
    4.5.7 云母化  48-49
第5章 同位素地质  49-67
  5.1 氢氧同位素  49-51
  5.2 碳氧同位素  51-53
    5.2.1 判断沉积环境  51-52
    5.2.2 判断碳的来源  52-53
  5.3 硫同位素  53-56
    5.3.1 判断硫的来源  54-55
    5.3.2 矿物对温度计  55-56
  5.4 铅同位素  56-61
    5.4.1 铅同位素特征  57-58
    5.4.2 判断铅的来源  58-61
  5.5 铀—铅、铷—锶、钾—氩等同位素  61-64
    5.5.1 铀—铅同位素  61-63
    5.5.2 铷—锶同位素  63
    5.5.3 钾—氩等同位素  63-64
  5.6 地质意义  64-67
    5.6.1 成矿物质来源  64-65
    5.6.2 成岩、成矿年龄  65
    5.6.3 成矿过程  65-67
结论  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-75
攻读学位期间取得的学术成果  75-76
附件  76

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 矿床学 > 矿床分类 > 贵重金属 > 银
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