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燕张韩Runsheng Pingtang,王磊, ”识别两种类型的超大型会泽铅锌矿矿床成矿流体,中国西南”,Geofluids, 卷。2017年, 文章的ID6345810, 22 页面, 2017年。 https://doi.org/10.1155/2017/6345810
识别两种类型的超大型会泽铅锌矿矿床成矿流体,中国西南
文摘
这项工作对超大型会泽铅锌矿矿床,基于之前的研究的结果和详细的野外地质调查。现有的研究结果重组和重新解释和补充C-H-O同位素测量,导致两种不同的成矿流体的识别:一个高温、低盐度、和酸性流体,这源于根深蒂固的液体和富含轻的C、O同位素(−3<δ13C<−4;10<δ18O< 17;−92<δD<−50)和一个低温,高盐度流体B,这是一个地下盐水由大气降水。液B的特征是重C-O-H同位素组成(−2<δ13C< 1;2<δ18O< 24;−66<δD<−43)在地层流体和周期不断。我们假设会泽铅锌矿矿床是大型流体迁移的结果区域的地壳深处。这些向上移动液体提取金属元素从不同年龄段的碳酸盐岩地层,形成一个富有金属成矿流体(液体)。高品位矿石沉淀后的流体减压沸腾后,然后与流体混合B和继续硫化物沉淀。
1。介绍
的铅锌矿Sichuan-Yunnan-Guizhou铅锌多金属成矿带(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig1/" target="_blank">1一个>主要carbonate-type存款。因此,carbonate-hosted铅锌矿是最重要的铅锌矿采矿行业的类型。存款这种类型的广泛分布在世界各地,主要集中在地区,例如北美、欧洲和东南亚。Carbonate-hosted铅锌矿也是世界上最重要的铅和锌的来源,因为他们一手占世界储量的25%。这些存款往往规模大,矿石质量一致,直接提取和精炼。锗、铅、富锌地区的云南东北部,它躺在扬子板块西南缘,是Sichuan-Yunnan-Guizhou铅锌多金属成矿带的重要组成部分,它包含221个铅锌多金属矿床和矿化点。特别是,会泽铅锌矿矿床,位于两侧的计算趋势Qujing-Zhaotong隐伏断裂带Jinniuchang-Kuangshanchang构造带的东北端,是世界上最富有的超大型Ge-Pb-Zn丰富存款(<一个href="#B1">1一个>]。会泽存款有一个独特的成矿系统的特征是大量储备的铅和锌(超过8吨)和高平均矿石品级(Pb +锌:25% - -35%,有超过60%),代表成矿区域在四川,云南,贵州。
这个特殊的存款已被许多学者,详尽研究,取得了一系列重要的发现研究云南东北部矿区的地质背景(<一个href="#B2">2一个>- - - - - -<一个href="#B4">4一个>],矿床的地球化学[<一个href="#B5">5一个>- - - - - -<一个href="#B14">14一个>),矿田的构造背景<一个href="#B15">15一个>- - - - - -<一个href="#B17">17一个>),矿床的形成<一个href="#B2">2一个>- - - - - -<一个href="#B8">8一个>,<一个href="#B15">15一个>,<一个href="#B16">16一个>,<一个href="#B18">18一个>- - - - - -<一个href="#B22">22一个>),从而为本研究提供广泛的资源访问和发展。尽管已经达成共识的议题,如铅和锌沉积的构造背景在该地区(<一个href="#B11">11一个>,<一个href="#B23">23一个>- - - - - -<一个href="#B27">27一个>)(一个稳定平台的边界),分布特征的存款(<一个href="#B23">23一个>,<一个href="#B25">25一个>,<一个href="#B27">27一个>- - - - - -<一个href="#B29">29日一个>](同时控制的岩性特征和构造结构),岩石矿石主机(<一个href="#B23">23一个>,<一个href="#B25">25一个>,<一个href="#B28">28一个>](主要medium-to-coarse-grained thick-bedded白云石山脉)和成矿作用之间的联系和大规模流体迁移(<一个href="#B8">8一个>,<一个href="#B30">30.一个>- - - - - -<一个href="#B32">32一个>),重大的争议仍对成矿流体的起源和演化,重视对矿床形成的模型。刘和林<一个href="#B21">21一个>)认为,成矿流体主要来自水周期通过地下一层,和硫存款来自海洋硫酸盐的还原,主要由热化学硫酸盐还原(TSR) [<一个href="#B10">10一个>]。相比之下,汉人et al。<一个href="#B12">12一个>,<一个href="#B27">27一个>)认为,成矿流体中的硫主要来源于碳酸盐岩地层,而流体本身是来自矿产丰富的变质水和深部热流体。几个稳定的同位素分析还表明,成矿流体可能有不同的起源(<一个href="#B8">8一个>,<一个href="#B33">33一个>]。因此,会泽矿床的成矿流体的起源仍有争议,尽管全面研究本地区执行。也有可能的成矿流体经历了独特的进化过程。
也有重大争议关于precipitatory机制会泽的硫化物矿床,和当前的观点在这个问题上可以分为以下三组。(1)流体混合:基于碳氧同位素分析,黄等。<一个href="#B8">8一个>,<一个href="#B33">33一个>- - - - - -<一个href="#B35">35一个>)认为,地壳和地幔流体的混合是成矿作用的关键;罗等。<一个href="#B36">36一个>)提出,液体之间的混合降水的主要机制,根据先前的研究在流体包裹体的总和;Zhang et al。<一个href="#B37">37一个>- - - - - -<一个href="#B40">40一个>]认为流体混合过程和沸腾的硫化物沉淀的主要原因是,结果的基础上研究锶同位素和流体包裹体。(2)流体沸腾:汉et al。<一个href="#B12">12一个>,<一个href="#B13">13一个>,<一个href="#B23">23一个>)进行了详细的地质特征和流体包裹体的研究得出的结论是,液体沸腾是矿物富集和成矿作用的主要机制。(3)pH值的变化:一些作者认为硫化沉淀主要由pH值的变化引起的(<一个href="#B7">7一个>,<一个href="#B41">41一个>,<一个href="#B42">42一个>]。基于文献回顾,我们(<一个href="#B43">43一个>]认为流体混合很可能是降水在会泽铅锌矿矿床的主要机制。
然而,一些问题仍然存在。例如,有两种不同类型的成矿流体在会泽矿业地区吗?这些液体的起源是什么,他们的特征是什么?这些问题尚未全面系统地研究。在这项工作中,我们重组和重新解释的结果以前的C、H、O同位素研究,补充这些发现与新的同位素证据从Kuangshanchang(相对稀缺的文献),并结合这些发现与当前地质信息和先前的研究在流体包裹体,讨论两种不同的成矿流体的来源出现在会泽存款,以及它们的进化过程。在此基础上,我们假设一个理性会泽铅锌矿矿床的成矿作用过程。
2。区域地质背景
会泽铅锌矿矿区位于扬子板块西南缘(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig1/" target="_blank">1一个>),西边的云贵褶皱和冲断带,在Jinniuchang-Kuangshanchang Dongchuan-Zhenxiong构造带内的成矿带,东北云南东南部的褶皱断层系统。矿区Weining-Langdai抑郁褶皱断层包接壤,东部主要Xiaojiang断裂带边缘Kangdian轴,褶皱断层Niushoushan上升包,和凉山褶皱断层束东,西,南,北,分别为(<一个href="#B44">44一个>]。
区域地层由前寒武纪基底表面由沉积盖层沉积序列在晚震旦,与这两个单位之间的角度不整合接触。的变质基底主要由《河口和会理组,时代为新元古代延边和燕京集团和大型新元古代岩浆复合物,以及他们的等效地层。沉积盖层由海洋沉积物组成的地层年龄在震旦二叠纪和陆地沉积物由中生代和新生代地层。
Sichuan-Yunnan-Guizhou铅锌多金属成矿区域位于Huili-Kunming裂谷(<一个href="#B45">45一个>,<一个href="#B46">46一个>),周围是深大断层作为边界。这个地区接壤的计算趋势Anninghe-Luzhijiang错,Kangding-Yiliang-Shuicheng错,Mile-Shizong-Shuicheng断层,西方,北方,分别和南部[<一个href="#B45">45一个>]。这一地区的构造结构包括15个错误,这可能是归类为near-NS - NE和NW-trending错误(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig1/" target="_blank">1一个>)。特别是计算趋势Xiaojiang断层和Zhaotong-Qujing隐伏断裂发挥重要作用在控制该地区的岩浆活动,以及铅的分布与发展,锌和银存款(<一个href="#B8">8一个>,<一个href="#B16">16一个>]。
Sichuan-Yunnan-Guizhou铅锌多金属成矿地区岩浆活动频繁反复和持续很长一段时间,而众所周知,岩浆流出发生在晋宁期至燕山期。火成岩分布广泛和不均匀。特别是,海西的峨眉山玄武岩(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig1/" target="_blank">1一个>)广泛分布,非常厚,构成了著名的峨眉山火山省(<一个href="#B8">8一个>]。
3所示。会泽矿床的地质特征
会泽矿床位于两边的near-NS-trending Qujing-Zhaotong隐伏断层,Jinniuchang-Kuangshanchang构造带的东北端。它包括超大型Kuangshanchang和Qilinchang铅锌矿,Yinchangpo中型铅锌矿矿床(贵州),和Longtoushan Xiaoheiqing, Lanyinchang铅锌矿山(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig2/" target="_blank">2一个>)。
3.1。地层学
地层学的矿业地区由早期震旦系变质基底和震旦系和古生代的沉积物。上古生代地层是发达的,而陆形成是唯一寒武纪低古生代地层露头;中间和上部寒武纪、奥陶纪、志留纪和低泥盆纪地层缺失,露头的上震旦统Dengying形成和中上泥盆世地层只出现在局部区域。特别是,下石炭系Baizuo形成(C1b)是主要的含矿层。
3.2。构造结构
矿业地区内的断层主要开发的NE、NW、near-NS,北北西,near-EW取向。特别是NE-SW-trending反向剪切断层是重要的控矿构造结构。Qilinchang, Kuangshanchang和Yinchangpo断层形成构造结构组成的三叠瓦状层,这个地区的主要缺点,他们控制Kuangshanchang, Qilinchang, Yinchangpo存款(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig2/" target="_blank">2一个>),分别。这些断裂相连的near-NS-trending Dongtou逆断层(<一个href="#B16">16一个>]。
3.3。矿体的特征
3.3.1。Kuangshanchang存款
Kuangshanchang存款发生在定义的区域Kuangshanchang错,F5断层,Dongtou断层(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig2/" target="_blank">2一个>),矿体主要发生在medium-to-coarse-grained白云石山脉的石炭纪Baizuo形成(C1b)。在一个~ 2000米长部分的土地,可以找到260铅锌矿矿体的大小不一。矿体通常发生在床单、皮孔、囊,扁豆,和不规则的静脉,这些通常传播沿层间骨折。侧的端到端对齐的结构和扩张/收缩通常观察到矿体沿走向和倾向。矿体的水平长度范围从26米到233米,平均为98.17 m。水平宽度范围从2米到35米,16.65米,平均和深度沿倾斜超过1050米。Pb的分数范围从4.73%提高到44.05%,平均为20.60%,而锌分数范围从3.29%到46.52%,平均为29.74%。随着深度的增加,矿石的分布变化氧化矿石混合矿石最后硫化矿石。
3.3.2。Qilinchang存款
Qilinchang存款Qilinchang上方的故障,由Qilinchang和Dashuijing矿业部分组成。目前,已经发现了超过70个铅锌矿矿体在这个存款(20具有工业价值)。铅锌储量超过2.46吨,平均(锌+ Pb)矿石品位为25%。所有的矿石发生在中间的粗粒度的白云石山脉和灰岩和上层部分的石炭纪Baizuo形成(C1b)。矿体和主机的岩石之间的界限非常明显,沿层间形成的矿体一般骨折,用一些矿石生产在某些位置在低角度对地层。矿体有罢工的20 - 30°NE和陡倾的50 - 76°。他们也有一个简短的水平长度和大深度下降。在水平面,矿体赋存床单,stratoids,静脉,囊,平坦的列,或者网状脉;在垂直面,矿石主要是现在的皮孔,与变薄或捏树枝顶部和尾部结束。
3.4。矿石和矿物特征
会泽铅锌矿矿床主要含有硫化物和氧化物矿石。目前,大多数的矿石硫化物矿石从存款中提取。硫化矿石的矿物成分相对比较简单,主要由闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿的零星出现,硫银铋矿和原生锑。主机的岩石主要是方解石和白云石,其次是石英、重晶石、石膏、clay-type材料。
主要的矿石结构由大规模传播,带状,有纹理的,网状脉,洞隙,角砾结构(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig3/" target="_blank">3一个>)。交代,原生矿石质地组成euhedral-anhedral-grained edge-shared,填空,嵌晶结构的,板岩的乳沟,骨骼,脱溶,图形,皱巴巴的,碎裂纹理(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig4/" target="_blank">4一个>)。
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基于先前的研究的结果(<一个href="#B16">16一个>),这项工作的宏观特征、矿石结构和纹理,矿床的矿物组合特征,矿床的成矿作用可分为两个时期:热液成矿作用和表生氧化。热液成矿作用阶段可以进一步分为四个成矿阶段:黄铁矿(闪锌矿)阶段,sphalerite-galena阶段,galena-sphalerite阶段,pyrite-carbonate阶段(数字<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig5/" target="_blank">5一个>和<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig6/" target="_blank">6一个>)。王的研究(<一个href="#B47">47一个>)也证明了重晶石脉内产生(或两侧)Kuangshanchang和Qilinchang故障通常是巩固了与各种形式的白云石(如medium-fine-grained,粗粒度的针孔)。这表明重晶石沿着骨折是由液体填充孔隙,这些可能是一个早期成矿作用的产物。
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相邻的蚀变岩石内的存款是相对简单的,和变更流程(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig7/" target="_blank">7一个>)主要包括白云石化、方解石化、黄铁矿化,silification和泥化作用也发生在一个较小的分布范围。这些变更的同时出现的组合定位潜在存款类型是一个重要的指标。
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3.5。Mineralogenetic时代
报告的时间会泽矿床的成矿时代文学的变化很大。基于Pb isotope-based年龄建模的结果,刘和林<一个href="#B21">21一个>)得出的结论是,在海西、燕山期成矿作用发生。相比之下,张(<一个href="#B3">3一个>和陈<一个href="#B18">18一个>)认为,成矿时代发生在二叠纪的震旦系,从分析基于沉积成矿。黄等。<一个href="#B33">33一个>)获得年龄225 - 226 Ma的等时线约会Rb-Sr闪锌矿和Sm-Nd方解石。汉et al。<一个href="#B24">24一个>)应用地质扣除结合构造变形的筛选和同位素年代学约束从约会和得出的结论是,逆冲断层和褶皱造山铅锌成矿作用发生在同一时期,因此将成矿时代在印支晚期(200 - 230 Ma)。
4所示。方法
4.1。样品收集
尽管大量积累的数据已经存在超大型会泽铅锌矿矿床的同位素地球化学,其中大部分研究集中在Qilinchang存款。虽然一些样品已经从Kuangshanchang获得存款,这些样本在representativity缺乏。因此,我们选择15 1752采场的隧道Kuangshanchang作为主要集中(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig8/" target="_blank">8一个>)C-H-O同位素测量工作。我们结合我们的研究结果与以前的研究在流体包裹体和系统地研究了成矿流体的来源,为了识别中存在两种液体混合会泽矿床的成矿作用。15白云石样品和5方解石样本获得碳氧同位素分析后,选择单矿物的岩石从17白云石或石灰石样品,获得了这项研究。
通过数据的收集和组织从先前的研究中,人们发现H、O同位素在会泽存款来自方解石流体包裹体和mineralic O . H的计算δ18O的液体可能不是真正的代表实际原始成矿流体的同位素组成等,因为问题的选择同位素平衡温度和不确定性在矿泉水氧同位素平衡分馏。此外,存在方解石是成矿作用晚期的产物和缺乏信息的早期阶段成矿作用。因此,方解石样品中不能显示成矿流体的演化不同阶段的成矿作用。在这项研究中,矿体的宏观特征观察,其次是粗略的划分成矿阶段。微观识别和手标本的研究被执行在实验室基于共生序列,纹理、结构、年龄和夹层的关系,所选的单矿物的闪锌矿样品测定。最后,三个样本选择的每个阶段(》),共有9个样本,这些样本用于测量流体包裹体H、O同位素在闪锌矿中。成矿流体演化追踪过程的全面,我们检查了我十阶段1重晶石样本(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig9/" target="_blank">9一个>)。
重晶石是广泛分布在整个在会泽铅锌矿,Maozu, Jinshachang,我们也执行H-O同位素测量重晶石在会泽矿区。在会泽矿区的外围,重晶石主要分布在Kuangshanchang断层和隧道1571米的Zhujiayakou部分Qilinchang存款(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig9/" target="_blank">9一个>)。在前者,重晶石分布在四静脉或凝块不规则形状和囊的形状和静脉,虽然白重晶石出现结节,床单,石板,分布在钙质和debritic白云石胶结物,网状脉存在方解石的发展。在后者中,重晶石主要发生在白色结节,径向生长,和静脉内light-flesh-colored粗粒度的白云石山脉。
4.2。碳氧同位素分析方法
碳氧同位素分析由ALS矿物质。粉的碳酸盐样品被放置在硼硅玻璃小瓶密封与丁基橡胶隔膜和反应集中在72°C磷酸至少1 h在激烈的铝块。发展有限公司2气体然后进行一个LGR分析仪(洛斯盖多斯的研究,模型908 - 0021),采用离轴集成腔输出光谱(OA-ICOS)和碳和氧同位素比值测量和记录的吸收光谱12C16O16啊,13C16O16O和12C16O18O在近红外波长区域。
仪器校准用标准CaCO3矿物称为维也纳小便迪箭石(VPDB)δ13C和维也纳标准意味着海水(VSMOW)δ18啊,之前校准的同位素比率质谱相对国际同位素标准NBS18和NBS19。个人分析是证明有一个内部的精度优于0.05%δ13C和δ18O。
4.3。H-O同位素分析方法
数据对成矿作用晚期方解石样本编制从先前的研究,而我的数据1从我们的测量获得的重晶石样本。H同位素比值在两组样本通过氢气体产生的锌减少水样本(烤在低温(100°C - 120°C)对3 H移除所有吸附水和二次夹杂物),而使用BrF O同位素进行了分析5技术。δ18 存在方解石的转换δ18 ,使用公式:1000- h2O = 4.01× −4.66× + 1.71 (<一个href="#B48">50一个>),那里的温度和是方解石流体包裹体的均一化温度和平均测量温度的硫同位素(200°C),分别。δ18 重晶石是计算值- h2O = 3.01× −7.30,这个计算所需的温度数据被从流体包裹体温度数据相应的样本。
H-O同位素分析也由ALS矿物质。氢同位素分析夹杂物(H),排序40网闪锌矿样本烤在低温(100°C - 120°C)去除吸附水和次生流体包裹体的矿物和加载到zero-blank autosampler。使用热Finnigan氢同位素组成测定燃烧热元素分析仪(TC / EA)耦合热Finniganδ+ XP连续流同位素比率质谱计(CF-IRMS)。的值δ2使用δH报告(δ)符号permil单位(相对于VSMOW),精度为3。
氧同位素分析夹杂物(O),排序40网闪锌矿样本烤在低温(100°C - 120°C)去除吸附水和次生流体包裹体的矿物和加载到锡胶囊和放置在一个科学TC / EA高温热转换元素分析仪,然后加热到1450°C,破裂释放的流体包裹体形式的气体。提取的氧气反应与炉生产碳棒有限公司分析18O /16O使用热Finnigan垫253稳定同位素比率质谱计。的值δ18O规范计算的18O /16阿比的样品VSMOW国际标准。使用δ值报告(δ)符号permil单位(0.2),通常是可再生的。
5。测量和重新解释现有的结果
5.1。碳氧同位素
众所周知,C、O同位素成分的测量是一种有效的方法,跟踪公司的起源2在成矿流体(<一个href="#B48">50一个>]。我们获得了83年的碳氧同位素组成样品通过我们的测量,以及重组的相关文献(表的数据<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/tab1/" target="_blank">1一个>)。
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图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig10/" target="_blank">10一个>表明,切断会泽铅锌矿矿床的同位素组成有以下特点:
(1)会泽铅锌矿矿床的碳氧同位素组成相对均匀。的δ13 - - - - - -δ18 地图(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig10/" target="_blank">10一个>(一)表明,同位素组成集群之间的一条狭窄的范围内岩浆碳酸盐和海洋碳酸盐,与海洋碳酸盐成分接近的人。作为一个整体,同位素组成显示同位素值的顺序如下:δ13 <δ13 <δ13 <δ13 和δ18 <δ18 <δ18 <δ18 。的δ18O值的中后期泥盆纪海洋灰岩主要分布在20左右±,δ13C = 0±。平均δ18O和δ13C值灰岩在会泽矿区相当于这些值,减少随着白云石化作用增加。然而,δ18O和δ13方解石的C同位素组成明显不同于中后期泥盆纪海洋石灰岩、方解石δ18O和δ13矿体和构造带的C值明显低于邻碳酸盐岩。
(2)也观察到类似的碳氧同位素组成为煤矸石在不同矿体存在方解石和存在方解石与不同的事件,δ13 在−1.9值不同−3.5和δ18 价值观的不同在16.8-18.7。这表明成矿流体的δ13C值远低于主机的岩石。
(3)改变白云石山脉和生物碎屑灰岩Kuangshanchang碳酸盐地层的矿区外围,洞隙存在方解石有类似的碳氧同位素组成,其中大部分成分投影区域内的海洋碳酸盐。这表明这些岩石的碳源是天生的这个地区的碳酸盐岩地层,作为他们的碳氧同位素组成表明,相邻岩石的碳是通过浸出液体,这是明显不同于存在方解石在会泽矿床的矿石。
(4)存在方解石的碳氧同位素组成确定构造带类似于煤矸石存在方解石、这是截然不同的碳氧同位素组成前所述岩层。这是因为主要渠道会泽铅锌矿矿床的成矿流体传递是确定构造带(<一个href="#B15">15一个>,<一个href="#B21">21一个>,<一个href="#B33">33一个>,<一个href="#B49">51一个>]。因此,存在方解石的碳氧同位素组成在这个构造带离的成矿流体的阴谋。
(5)源地区的成矿流体或有机matter-rich地层以下矿体渗透液,水岩反应溶剂合物邻碳酸盐和导致流体与地层之间的碳氧同位素交换。这最终导致δ13增加和C的流体δ13C附近岩石的减少。
5.2。H-O同位素
当H2O是成矿流体的一个重要组成部分,重要的是要阐明H的来源2O为了研究成矿流体的来源。脉石矿物的氢、氧同位素组成,矿石矿物,及其相关的蚀变矿物是最直接、有效的指标H的来源2O在成矿流体。的δD值以方解石流体包裹体反映了成矿热液的H-O同位素组成解决方案更准确δD测量石英(<一个href="#B49">51一个>,<一个href="#B50">52一个>]。因此,先前的研究人员一般选择使用存在方解石确定H-O成矿流体的同位素组成;这些结果如表所示<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/tab2/" target="_blank">2一个>。
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| a、b、c、d和e:数据从李et al。<一个href="#B10">10一个>),汉族et al。<一个href="#B16">16一个>),刘和林<一个href="#B21">21一个>),摘要,和王<一个href="#B47">47一个>]。不同阶段相同的闪锌矿矿石可以根据结构和结构的观察(数据分开<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig3/">3一个>,<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig4/">4一个>,<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig6/">6一个>,<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig8/">8一个>)。 |
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在会泽存款、闪锌矿的特点从不同阶段的成矿作用非常明显。同位素交换反应流体包裹体和矿物质之间不会发生在以后的阶段,和流体包裹体岩相学表明闪锌矿中夹杂物主要由主和pseudosecondary夹杂物,很少有二次夹杂物(<一个href="#B51">48一个>,<一个href="#B52">49一个>]。吸附水和二次夹杂了闪锌矿相关样品在测量过程中,直接测量的氢、氧同位素组成的闪锌矿夹杂物从不同阶段的成矿作用具有代表性的原生成矿流体的同位素组成,这些数据也让我们追踪期间成矿流体的演化不同阶段的成矿作用。
图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig11/" target="_blank">11一个>显示了以下。
(1)类似于C、O同位素组成特征、会泽铅锌矿矿床的H-O同位素组成也相对稳定δD在−43.5不等−66,平均−56.3,δ18 值范围内−2.05-10.08,平均为7.55。
(2)存在方解石的H-O同位素组成不同的矿体,与不同的事件,没有显著差异。这种特征反映了存在两种不同的流体成矿系统内,也就是说,深的流体,流体来自大气降水。基于成矿作用的地质条件和对比的H-O同位素组成和造山矿床的成矿流体(<一个href="#B53">53一个>- - - - - -<一个href="#B64">64年一个>),我们推断成矿流体是深深采购液体之间的混合和盆地卤水。
然而,值得注意的是,δ18 从同位素平衡分馏方程计算价值。在这些计算,确定同位素平衡温度显著影响δ18 成矿流体的价值。研究人员在过去选择平均温度为200°C的计算,但这导致了过度聚合δ18 值的分布,如情节(6所示-10年)。除此之外,测量流体包裹体的温度有些主观的和有限的,只有大量的数据的统计分析可以提供一个合理的近似的现实。我们收集所有的流体包裹体温度测量数据,目前可用的会泽铅锌矿(<一个href="#B51">48一个>,<一个href="#B52">49一个>)(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig12/" target="_blank">12一个>);基于这些数据的分析和测量,成矿流体的温度阶段,II, III和IV (190°C - 205°C), (170°C - 190°C), (145°C - 170°C),和(130°C - 150°C),分别。第三和第四阶段,由于存在方解石产品200°C是一个高估的平均温度。研究表明,δ18 值和平均温度比例相关(<一个href="#B65">65年一个>,<一个href="#B66">66年一个>];因此,实际的投影δ18 值(存在方解石)应该偏向大气降水,这样的分布范围H-O同位素组成应该类似或相同的阶段III闪锌矿流体包裹体。
(3)九闪锌矿中样本,除了Z0807-10r,这似乎是一个异类,剩下的八个样品聚合根据成矿作用的阶段,在三个团3,2和3,分别。这表明H、O同位素组成分布的闪锌矿中流体包裹体聚合根据阶段的成矿作用。因此,这里的结果代表的原生成矿流体的同位素组成在不同阶段的成矿作用。H同位素组成的变化仅略有不同阶段之间的我,II, III。在图中,不同阶段的合同样本分布的范围略向上的方向。同位素组成的变化更明显,不同(25.5-28.9)→(12.2-17.1)→(2.2-5.5从第三阶段我阶段)。这表明成矿流体从一个深的流体在I期流体水平增加的大气降水的混合阶段III。
(4)计算δ18 值的六个Qilinchang重晶石范围在9.85-12.36,平均为11.49。的δ在−91.3 D值的范围−79.8,平均−83.1。的δ18 价值观的四个Kuangshanchang重晶石范围在12.39-13.69,平均为13.20;的δ在−75.1 D值的范围−61.7,平均−65.7。作为一个整体,夹杂物的水在Kuangshanchang重晶石明显比Qilinchang deuterium-enriched流体包裹体水。H-O同位素组成的阶段我的范围1重晶石和舞台我2这个图闪锌矿在本质上是相同的。
(5)液体的H-O同位素组成显示系统的变化从舞台我(重晶石、闪锌矿)→第三阶段II(闪锌矿)→阶段(闪锌矿、方解石)→四期(方解石),从深源成矿流体逐渐演变流体,流体主要由大气降水,也反映了盆地卤水混合在成矿作用的逐渐增加(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig11/" target="_blank">11一个>)。
6。这两种流体类型的识别
之前我们已经详细研究了矿床的流体包裹体(<一个href="#B51">48一个>,<一个href="#B52">49一个>),发现闪锌矿流体包裹体的均一化温度和盐度Kuangshanchang Qilinchang存款的相同,这是一致的发现刘和林<一个href="#B21">21一个>];即均匀化温度分布在150°C - 320°C,和爆裂温度的金属矿物(黄铁矿、闪锌矿和方铅矿)范围在140°C - 480°C。
闪锌矿流体包裹体的均一化温度会泽Kuangshanchang存款覆盖广泛,从126°C到280°C(数字<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig12/" target="_blank">12一个>和<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig13/" target="_blank">13 (b)一个>),相应的高盐度、范围在3.2% - -22.7%;白云石流体包裹体均一化温度,范围在86°C - 163°C,水平相对较低的盐度,从1.1%到14.8%不等。
(一)
(b)
(c)
白云石和闪锌矿,对应于每个成矿作用的三个阶段流体包裹体显示高度不同的盐度和温度均化的分布特征。第一阶段的成矿作用(热液成矿作用)相邻的蚀变岩石、流体进化根据以下模式:moderate-to-high温度和盐度moderate-to-high→温和的温度和盐度moderate-to-high→moderate-to-low温度和盐度moderate-to-high→moderate-to-low温度和盐度较低。模式相关的混合moderate-to-high temperature-moderate-to-high盐度流体与温和temperature-moderate-to-high盐度流体也观察到在第一阶段的成矿作用。流体的混合不同的盐度在等温(moderate-to-low温度)条件下观察Sp-Gn和Gn-Sp阶段的成矿作用(即。,的primary stages of metallogenesis), while mixing between fluids with moderate-to-high levels of salinity with fluids of low salinity under moderate-to-low temperatures was observed in the alteration of adjacent rocks.
因此表明,至少两个水平不同的流体盐度参加热液成矿作用。因此,液体的混合可能会沉积矿物沉淀的主要机制。这是符合不混合性由纯粹的气体,气液包裹体的共存,这是观察到流体包裹体研究[<一个href="#B51">48一个>,<一个href="#B52">49一个>,<一个href="#B67">67年一个>]。
切断和H-O同位素组成和均匀化温度盐度分布地图从先前的流体包裹体研究的结果(图<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/fig13/" target="_blank">13一个>在成矿作用)都是指示性的液体混合。特别是,H-O阶段我的同位素组成1重晶石和存在方解石的碳氧同位素组成确定构造带显示,会泽铅锌矿矿床的成矿流体一个源于根深蒂固的来源和富含轻C、O同位素。墙壁的碳氧同位素组成岩石在矿区外围和早期闪锌矿H-O同位素组成表明,流体B由地下卤水形成的大气降水淋溶相邻碳酸盐岩和提取减少硫从各种地层。这种液体有较重的切断和H-O同位素组成比液体A . A和B液体混合时,他们的同位素交换,导致最终混合流体在切断和H-O成分之间的两个成矿流体。
根据矿床的地质特征和流体包裹体研究的发现,断裂带内的高温发生的重晶石和侧骨折沉淀从液体因为高氧逸度和过饱和现象;因此,地质体对应于液高温重晶石。相比之下,液体B是由地层盐水由大气降水淋溶相邻的碳酸盐和提取降低硫化物的地层,及其相应的地质的身体是碳酸盐岩地层,以及黄铁矿和石膏地层在沉积和成岩作用形成的。A和B的混合液体导致硫化物的沉淀;因此,对应于混合流体的地质体内锌和铅硫化矿石。信息两种类型的液体和混合流体如表所示<一个href="//www.newsama.com/journals/geofluids/2017/6345810/tab3/" target="_blank">3一个>。
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基于以上特点,我们假设会泽铅锌矿矿床的成矿作用发生按照下列过程:在印支构造活动引起大规模的深部流体向上运动;这些液体流经碳酸盐岩地层,C和H同位素交换这些地层和提取金属元素,形成金属含量丰富,酸性,moderate-to-high温度和低盐度流体,铅和锌的主要内容作为Pb-Zn-Cl化合物存在。此外,随着碳酸盐地层提供了充分的和缓冲成矿流体的pH值,Pb-Zn-Cl化合物稳定保持在液体(因为它的酸度),这阻止了铅锌硫化物的沉淀液(<一个href="#B51">48一个>]。随着成矿流体转向ore-containing地层沿大ore-inducing构造结构、减压沸腾时发生的液体渗透确定层间反向剪切断裂(<一个href="#B51">48一个>,<一个href="#B52">49一个>),导致成矿物质变得更加集中和丰富,导致部分降水闪锌矿和方铅矿。硫化物沉淀以这种方式有高温,~ 300°C。这种液体与液体混合后,使其温度降低和pH值增加,导致大量的硫化物的沉淀。硫化物沉淀在这个阶段有一个较低的温度,170°C到230°C,和重叠的硫化物形成在沸腾的液体,形成主矿体。
7所示。结论
基于切断和H-O同位素和流体包裹体研究的调查结果,发现有两个成矿流体在会泽铅锌矿矿床:流体和流体流体来源于深部流体来源和较轻的C、O同位素浓缩,而液体B是由地下盐水由大气降水淋溶碳酸盐围岩和从地层中提取化学稳定性降低硫硫化铁矿和碳酸盐(石膏)。液B的特征是重切断和H-O同位素组成比液体a。这些液体混合在成矿作用过程中,导致同位素两流体间的交换。因此,最终的混合流体切断和H-O同位素组成之间的两个成矿流体。
因此,会泽铅锌矿矿床的成矿作用可以概括如下。在印支期构造活动期间,深部流体向上移动大规模通过各种年龄段的碳酸盐岩地层。这些地层的流体提取金属元素形成一个富有金属成矿流体,这下进行气液分离过程的减压沸腾结构有利的空间。经过进一步浓缩和浓度和沉淀一些高品位的矿石,这种液体与液体混合后B和继续沉淀会泽铅锌矿矿床中的硫化物。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
本研究由国家自然科学基金委共同支持中国(41572060号和U1133602) YM实验室的项目(2011)和创新团队云南省和KMUST(2008和2012),和云南和昆明科技大学博士后基金。
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