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广西大瑶山西铅锌铜多金属矿成矿条件及找矿预测

作　者: 张善明
导　师: 吕新彪
学　校: 中国地质大学
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 大瑶山西泥盆系成矿条件成矿预测
分类号: P618.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

广西大瑶山西侧多金属一重晶石成矿带位于桂中腹地,地处大瑶山西侧,是广西“十五”矿产勘查规划的重点找矿区域之一,但对该区成矿作用的研究及新技术运用于找矿预测方面相对滞后,导致自盘龙铅锌矿后,该区的找矿勘探一直未取得突破。基于此,本论文以生产和科研工作为基础,重点分析区域成矿作用,建立切合实际的多金属成矿模型,归纳控矿因素,总结成矿规律,并运用GIS技术对区域矿产做出预测评价。已有的研究对该区矿床的成因众说纷纭,通过归纳,认为目前的争议主要集中在两方面：(一)一类认为该区矿床属受一定层位控制的,中低温热水沉积—后期热卤水再作用的铅锌重晶石矿床；(二)另一类则认为该区矿床为受深大断裂控制的,热液充填型铅锌铜重晶石矿床。为此,本文在分析区域成矿地质背景的基础上,对地层岩性、构造、热水沉积岩及成岩后生作用等方面与成矿的关系进行了深入的论述,最后还引用典型矿床作了实例说明。大量的论述表明,研究区多金属矿床具备“生、储、盖”三位一体的控矿条件组合和“层、相、位”三位一体的成矿规律。简言之,从成矿条件的角度来讲,矿源层+白云岩、含生物屑炭质灰岩及层间破碎带+泥岩或泥质岩构成了生、储、盖三位一体的控矿条件组合。从成矿作用来讲,成矿物质来源以泥盆系地层和寒武系地层为主,部分来自深源岩浆作用；含矿流体主要为沿深大断裂下渗的海水和雨水在深部被加热而形成,但也有深源流体的掺入；热源主要为地热增温和岩浆作用释放的热量；对于成矿温度,不同地区、不同类型矿床略有差异,整体上来看,北段铜、铅、锌、金矿床(点)成矿温度为181—230℃,南段铅锌、黄铁矿矿床(点)成矿温度为135—197℃。从成矿规律的角度来看,赋矿层位+沉积相+构造位置构成了“层、相、位”三位一体的矿床时空分布规律组合。研究区的热水沉积岩主要有重晶石岩、硅质岩、铁白云石、次生层状硅质岩、燧石结核灰岩等,大量有关它们分布、产状、形成环境及岩石地球化学方面的研究证明,它们是在一次大规模的热水沉积事件中形成的,并因此形成象州断陷盆地内由重晶石岩—硅质岩—铁白云石岩一次生层状硅质岩—燧石结核灰岩组成的热水沉积建造,该建造与矿体在空间分布、产状及成因机理上密切相关,显示出热水沉积岩的成矿效应。我们在研究区多个区段做过系统的1：2.5万沟系次生晕化探扫面工作,同时,还比较系统地收集了区域1：5万、1：10万化探资料,并将1：2.5万的实测数据进行尺度放大后对1：10万、1：5万数据进行局部修正融合,然后再一次圈定化探异常,本文选取主要成矿元素(Cu、Pb、Zn、Ba、Au)进行了异常说明。整体上发现化探异常具以下特征：①硅化岩区Au、Cu、Ba、Zn、Pb异常显著。灰岩区Zn、Pb异常显著。硅质岩区Au、Ag、Cu异常显著；②Ba异常普遍,尤其在硅化岩区,而灰岩区的官桥组地层Ba异常亦明显,Zn次之；③异常总体上呈现出两类组合,即Ba-Zn-Pb组合和Ba-Cu-Au组合；④自北向南的异常元素组合呈现出Cu-Au-Zn-Pb-Ba-Ag系列→Ba-Zn-Pb-Cu系列→Pb-Zn-Ba系列的分带特征。同时,对研究区不同尺度的物探特征也做了简要说明。基于这些认识,总结了区域多金属矿成矿规律。从成矿时间上来看,大瑶山西侧地区自下泥盆系地层形成时就有铅锌黄铁矿等同生矿床的形成,随后至下泥盆世官桥期时,就开始发生了盆地热卤水的成矿作用,自此进入区内铅锌的主要成矿时期。随后自印支期至燕山期,伴随着构造运动和岩浆活动,已形成矿床遭受改造,并形成以铜、铅锌及金矿为主的脉状矿化。在空间分布上,区域构造格架决定了矿带的位置及展布,矿源层及层序边界面决定了赋矿层位。而局部构造、热水沉积作用、蚀变作用及对应的成矿作用又决定了矿体的位置、矿种的空间分布及组合等。而在矿物共生组合规律上,由于成矿专属性的作用,不同的大地构造位置及成矿地质条件决定了不同的矿床类型,并因此产出不同的矿种,形成不同的矿物共生组合。最后,在研究区建立了两套预测模型,模型Ⅰ：针对具有层控特征的铅锌黄铁矿及重晶石矿体,模型Ⅱ：另一套针对热液成因的铜,铅锌,金及重晶石矿。按照建立的两个预测模型,对提取的地质变量进行控矿权重赋值,并用专家打分法进行修正,再对成矿信息量按成矿有利度大小进行重分类,随后对每个预测单元格内的成矿有利度进行计算,生成区域找矿有利地段预测图。通过计算,在大瑶山西侧确定了4个成矿远景区,分别是东乡—通挽铅锌黄铁矿远景区,水村—东乡铅锌铜远景区,头排—寺村重晶石、铜铅锌远景区,古尝—龙江铜、金、重晶石成矿远景区,本次预测共圈定铅锌铜多金属—重晶石找矿有利地段13个,A级找矿有利地段4个,B级找矿有利地段4个,C级找矿有利地段5个。通过本文研究,形成以下结论：(1)在大瑶山西侧的多金属矿床主要是多期成矿作用叠加而成的复成因类型矿床,分别为海底热水沉积作用形成的同生铅锌多金属含矿层、断陷盆地内由热卤水作用形成的层控型铅锌多金属矿化叠加和受构造控制的深部热液充填交代型铜金多金属—重晶石矿化。但以第二类占主要,是大瑶山西侧寻找大规模矿体的主攻类型。(2)热水沉积岩具有重要的控矿作用,空间上相关,成因上相联,特征明显且稳定。而在以往针对该区的找矿及研究工作中,热水沉积岩往往被忽略,所以加强对热水沉积岩的成矿研究,对找矿预测及矿体的定位勘探至关重要,也是打破该区的传统找矿思路,用新理论取得找矿突破的最关键一步。(3)研究区的成矿作用具有典型的“生、储、盖”三位一体的控矿条件组合和“层、相、位”三位一体的成矿规律。(4)预测有利区内各种示矿信息及找矿标志明显,成矿地质条件充分,大量已知矿床(点)在有利区内产出,大部分地区勘探程度较低,并且已有的工作也都是以“就矿找矿”的思路对断裂破碎带控制的矿体作了一些地表评价和部分深部验证,说明通过调整找矿思路和方法,该区第二轮找矿有取得突破的良好前景。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-14
第一章前言  14-18
  1.1 研究现状与存在问题  15-16
    1.1.1 研究现状  15
    1.1.2 基于GIS技术的成矿预测简述  15-16
    1.1.3 问题的提出  16
  1.2 研究目的及内容  16-17
  1.3 研究方法与技术路线  17
  1.4 完成工作量  17-18
第二章成矿地质背景  18-25
  2.1 区域大地构造位置  18-19
  2.2 区域地质背景  19-22
    2.2.1 地层  19-21
    2.2.2 构造  21-22
    2.2.3 岩浆岩  22
  2.3 构造运动史  22-25
第三章成矿条件分析  25-60
  3.1 物质来源条件  25-34
    3.1.1 成矿元素在地层中的丰度特征  25-28
    3.1.2 热水沉积作用与矿质预富集  28-32
    3.1.3 成矿元素在矿源层中的赋存状态  32
    3.1.4 矿源层中的活化剂  32-33
    3.1.5 矿源层岩石物理化学性质  33-34
  3.2 成矿能量条件  34-42
    3.2.1 构造运动与区域地球化学场  34
    3.2.2 盆地热—同生断层—流体耦合成矿动力机制  34-35
    3.2.3 转换带与流体成矿  35-38
    3.2.4 地质界面与矿质沉淀  38-40
    3.2.5 生化作用与矿质富集  40-41
    3.2.6 流体热量条件与成矿  41-42
  3.3 容矿空间条件  42-44
    3.3.1 物理储集空间  42-43
    3.3.2 化学储集空间  43-44
    3.3.3 封盖条件  44
  3.4 物质—能量—空间组合配置条件  44-47
    3.4.1 物质—能量—空间组合型式  45-46
    3.4.2 矿化空间结构  46-47
  3.5 后期改造与成矿  47-49
  3.6 矿床类型及成矿模式简述  49-51
  3.7 典型矿床介绍  51-60
    3.7.1 乐梅铅锌矿(喷流沉积型)  51-53
    3.7.2 盘龙铅锌矿(密西西比河谷型)  53-57
    3.7.3 那马铜矿(热液脉状矿床)  57-60
第四章区域物化探异常分析  60-67
  4.1 区域物探异常特征  60-61
    4.1.1 区域重力场特征  60
    4.1.2 区域磁场特征  60-61
  4.2 区域化探异常特征  61-67
第五章成矿规律及找矿标志  67-70
  5.1 成矿规律  67-69
    5.1.1 矿床时间分布规律  67
    5.1.2 矿床空间分布规律  67-68
    5.1.3 矿床矿物共生组合规律  68-69
  5.2 找矿标志  69-70
    5.2.1 直接标志  69
    5.2.2 地层岩性标志  69
    5.2.3 构造标志  69
    5.2.4 物化探异常标志  69-70
第六章多元信息成矿预测  70-81
  6.1 地质变量提取  70-72
  6.2 数据处理与成矿预测  72-79
    6.2.1 数据准备  72
    6.2.2 数据预处理  72-73
    6.2.3 数学模型及成矿预测  73-74
    6.2.4 数学模型及成矿预测  74-79
  6.3 结论  79-81
致谢  81-82
参考文献  82-88
图版及图版说明  88-90

广西大瑶山西铅锌铜多金属矿成矿条件及找矿预测

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