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研究综述
中国作为全球最大的铅锌生产国,约提供全球铅锌总产量的40%,随着铅、锌价格的逐年增加,在大型—超大型矿床外围及新区寻找新的铅锌成矿潜力区是国家亟需。会泽矿床作为川—滇—黔地区的一个超大型铅锌矿床,铅锌储量超过700万 t,铅锌品位极高(Pb+Zn品位多在25% ~ 35%,部分超过60%)。但会泽铅锌矿床作为已持续开采约70年之久的老矿山,资源枯竭的难题已日益凸显,如何在该矿床深部及外围寻找新矿体是目前面临的关键难题。
会泽铅锌矿床前期发现的矿体主要赋存于下石炭统摆佐组碳酸盐岩中,前人对石炭系中铅锌矿体的矿床地质、构造控矿、成矿物质和流体来源及成矿年龄等方面进行了广泛的研究,总体认为该矿床的形成与MVT型矿床存在诸多相似之处,如矿体主要产于层间破碎带内,成矿流体具有中—低温和中—低盐度特征,成矿物质主要来源于上地壳不同时代的海相碳酸盐等。近年来,在该矿床区域上震旦统灯影组中发现了新的铅锌矿体,且这些矿体与石炭系中矿体在产出特征上存在诸多相似之处,但它们之间的成因联系并不清楚,阻碍了人们对该区域进一步找矿方向的认识。本文针对会泽矿床上震旦统和下石炭统不同层位矿体,开展了近矿白云岩和热液方解石C-O同位素和矿石硫化物Sr同位素分析。上震旦统灯影组矿体中热液方解石(δ13CPDB为-10.6~-2.01‰、δ18OSMOW为17.91~22.44‰)、近矿白云岩(δ13CPDB为-2.22~-0.03‰、δ18OSMOW为21.28~25.99‰)和下石炭统摆佐组矿体中热液方解石(δ13CPDB为-3.99‰~-3.34‰、δ18OSMOW为19.15‰~20.18‰)、近矿白云岩(δ13CPDB为-2.67‰、δ18OSMOW为20.44‰)的C-O同位素特征,显示近矿白云岩与海相碳酸盐的C-O同位素组成基本一致,热液方解石可能是深源成矿流体和围岩之间发生C-O同位素交换作用的结果。结合上震旦统灯影组矿体中硫化物(闪锌矿、黄铁矿)初始Sr同位素((87Sr/86Sr)i=0.7148~0.7231,均值0.7192)与下石炭统摆佐组矿体中硫化物(闪锌矿、黄铁矿)初始Sr同位素((87Sr/86Sr)i=0.7119~0.7218,均值0.7159)一致,接近成矿时期大陆地壳87Sr/86Sr平均值(0.719),说明形成上震旦统和下石炭统中矿体的成矿流体均具有地壳来源特征。成矿流体在不同的层位成矿,出现了“多层分布,集中产出”的特征,指示会泽矿床在上震旦统灯影组亦具有类似下石炭统摆佐组的找矿潜力。
主要图表
图1 研究区大地构造位置图(a)及扬子地块中川—滇—黔铅锌成矿区铅锌矿床分布(b)(据Ye et al.,2011;Zhou et al., 2018b;Tan et al.,2023修改)
图2 会泽铅锌矿床逆冲推覆构造与矿床分布图(a)和平面地质图(b)(据韩润生等,2012;Tan et al.,2023修改)
图3 会泽铅锌矿床下石炭统摆佐组和上震旦统灯影组矿石特征
a—下石炭统摆佐组白云岩中似层状铅锌矿体,两侧围岩分别为黄褐色粗晶白云岩及灰色白云质灰岩,矿体内部见团斑状及脉状不规则状方解石;b—下石炭统摆佐组高品位铅锌矿体,矿物分带特征明显;c—下石炭统摆佐组角砾状闪锌矿矿石及浸染状脉石方解石;d—下石炭统摆佐组块状铅锌矿矿石及共生的细晶黄铁矿;e—下石炭统摆佐组发育晶洞构造的赋矿围岩及黄铁矿立方体及自形方解石;f—下石炭统摆佐组赋矿围岩裂隙中充填黄铁矿细脉;g—下石炭统摆佐组中与闪锌矿共生的自形粒状黄铁矿;h—下石炭统摆佐组矿石发育脉状方铅矿和交代结构黄铁矿;i—下石炭统摆佐组矿石发育碎裂及填隙结构黄铁矿;j-k—上震旦统灯影组灰黑色细晶白云岩(赋矿围岩)及细脉状方解石;l—上震旦统灯影组赋矿围岩显微镜下单偏光照片;m—上震旦统灯影组块状铅锌矿石及团斑状方解石;n—上震旦统灯影组矿石脉状结构;o—上震旦统灯影组矿石半自形粒状及交代结构;Gn—方铅矿;Sp—闪锌矿;Py—黄铁矿;Cal—方解石
图4 会泽铅锌矿床矿山厂1404 m中段震旦系新发现矿体典型竖井联道地质平面图(a)和典型钻孔(ZK1404-08-5)剖面柱状图(b)及其矿化蚀变分带图(c)
图5 会泽铅锌矿床不同地层碳酸盐岩δ13CPDB-δ18OSMOW 组成图解(a,底图据Zhou et al.,2013c;前人数据据韩润生等, 2001;黄智龙等,2004a;李文博等,2006;史显文等,2021)和会泽铅锌矿床不同地层硫化物87Sr/86Sr比值(b,底图据张艳, 2016)
文章刊登于《矿产勘查》第15卷第6期
刘祥云,严庆文,胡体才,黄保胜,刘红伟,田罡豪,李吉富,任周洪,余泽章. 2024. 云南会泽铅锌矿床上震旦统灯影组中新发现矿体成因:来自C-O-Sr同位素的制约[J]. 矿产勘查, 15(6): 956-968.
Liu Xiangyun, Yan Qingwen, Hu Ticai, Huang Baosheng, Liu Hongwei, Tian Ganghao, Li Jifu, Ren Zhouhong, Yu Zezhang. 2024. Origin of the newly discovered ore bodies in the Upper Sinian Dengying Formation of the Huize Pb-Zn deposit in Yunnan: Constraints from C-O-Sr isotopes[J]. Mineral Exploration 15(6): 956-968.
编辑:刘铁成
校对:贺昕宇
审核:王学明
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