【摘要】：湘西-黔東地區(qū)位于揚(yáng)子陸塊東南緣,該地區(qū)已發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦床(點(diǎn))共200余處。在空間上鉛鋅礦床(點(diǎn))大致呈NNE向帶狀展布,礦體賦存于震旦系、寒武系與奧陶系地層中,尤其是以下寒武統(tǒng)碳酸鹽巖為主。該地區(qū)鉛鋅礦床經(jīng)過多年勘查開發(fā),積累了大量基礎(chǔ)地質(zhì)資料,然而受研究方法及測試技術(shù)手段的制約,成礦流體演化、成礦物質(zhì)來源、礦石沉淀機(jī)制和成礦模式等方面仍然存在不少爭議。此外,該地區(qū)除湘西花垣礦田分布有大型鉛鋅礦床以外,其它地區(qū)分布的鉛鋅礦床均是中小型或礦化點(diǎn),大多數(shù)礦山已經(jīng)受到了保有儲量嚴(yán)重不足的困擾,因此如何在該地區(qū)尋找大型鉛鋅礦床也是目前迫切需要解決的問題之一。本文通過對湘西-黔東地區(qū)一批賦存于下寒武統(tǒng)碳酸鹽巖中的典型鉛鋅礦床進(jìn)行解剖研究,查明了該地區(qū)鉛鋅礦床的礦體特征、礦物組構(gòu)及圍巖蝕變特征。在此基礎(chǔ)上開展微量元素、同位素地球化學(xué)、流體地質(zhì)學(xué)等方面的分析,系統(tǒng)研究了成礦流體的性質(zhì)、來源及演化,查明了成礦物質(zhì)來源及礦石沉淀機(jī)制,結(jié)合成礦時代探討了成礦地球動力學(xué)背景并建立了成礦模式。在所建立的成礦模式的基礎(chǔ)上,結(jié)合該地區(qū)主要控礦因素與找礦標(biāo)志,建立了湘西-黔東地區(qū)區(qū)域找礦概念模型。在GIS平臺上開展了綜合信息成礦預(yù)測與資源量估算,圈定了找礦遠(yuǎn)景區(qū),提出了下一步找礦工作部署建議。湘西-黔東地區(qū)鉛鋅礦床主要賦礦地層為下寒武統(tǒng)清虛洞組藻灰?guī)r或白云巖。礦體形態(tài)以層狀、似層狀和透鏡狀為主,次為脈狀與網(wǎng)脈狀。金屬礦物主要有閃鋅礦和方鉛礦,次為黃鐵礦。非金屬礦物主要有方解石、重晶石、螢石、瀝青、白云石和石英等。圍巖蝕變主要表現(xiàn)為方解石化,其次為螢石化、黃鐵礦化、重晶石化、硅化和白云石化。該地區(qū)鉛鋅礦床成礦流體溫度集中在120~200℃之間,鹽度集中在8%~20%(NaCleqv)之間,屬于低溫、中高鹽度的流體。流體中離子成分主要為Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和Cl~-,氣相成分主要為H_2O、N_2和CO_2,以及少量的CO、CH_4和H_2。流體的δD_(SMOW)值范圍為-60‰~-15‰,δ~(18)O_(流體)值范圍為0.3‰~9.2‰。成礦流體具有熱鹵水的性質(zhì),主要來源于建造水和大氣降水。與圍巖碳酸鹽巖相比,鉛鋅礦床成礦期方解石的δ~(13)C_(PDB)值(范圍為-4.89~1.50‰)略低,δ~(18)O_(SMOW)值(范圍為13.37~25.09‰)有比較明顯的下降趨勢,表明成礦期方解石的沉淀是由于成礦流體與圍巖碳酸鹽巖發(fā)生水-巖反應(yīng)所致,流體中的碳主要來源于圍巖碳酸鹽巖。礦石硫化物δ~(34)S值變化范圍為22.3~36.1‰,以富含重硫?yàn)橹?表明硫來源于該地區(qū)碳酸鹽巖地層,尤其是中上寒武統(tǒng)白云巖中硫酸鹽的熱化學(xué)還原作用(TSR),瀝青等有機(jī)質(zhì)在TSR作用過程中發(fā)揮了重要作用。不同礦石硫化物鉛同位素組成較為均一,變化范圍較小,顯示正常鉛的組成特征,礦石中的鉛主要來源于上地殼。閃鋅礦的~(87)Sr/~(86)Sr值(0.70915~0.71025)較高,具有明顯的殼源鍶的特征,并且與下伏地層較接近。該地區(qū)賦礦地層清虛洞組的鉛鋅含量較低,而下伏的青白口系、震旦系及下寒武統(tǒng)石排組、牛蹄塘組等地層的碎屑巖中鉛鋅元素含量很高,這些具有高鉛鋅含量的下伏地層為成礦提供了大量的Pb、Zn等金屬成礦物質(zhì)。該地區(qū)鉛鋅礦床的成礦時代為晚志留世-早泥盆世,成礦作用與加里東運(yùn)動所引起的盆地流體運(yùn)移有關(guān)。湘西-黔東地區(qū)鉛鋅礦床與典型的MVT型鉛鋅礦床在成礦地質(zhì)背景、賦礦圍巖、礦石特征、礦物組合、成礦流體特征及成礦物質(zhì)來源等方面都較為相似,因此其礦床成因類型應(yīng)為MVT型鉛鋅礦床。綜合該地區(qū)典型鉛鋅礦床的礦床地質(zhì)特征、成礦流體與成礦物質(zhì)來源及成礦時代等研究結(jié)果,建立了該區(qū)鉛鋅礦床有機(jī)質(zhì)參與下的流體混合成礦模式,即一種來自深部的富含金屬物質(zhì)的熱鹵水與另一種富含有機(jī)質(zhì)、硫酸鹽的建造水和下滲大氣降水在成礦地點(diǎn)發(fā)生流體混合,導(dǎo)致了巨量礦石礦物的沉淀。該地區(qū)鉛鋅礦床受地層、構(gòu)造和巖相三者的聯(lián)合控制:(1)特定地層巖性組合,即賦礦地層為孔隙度大的藻灰?guī)r或白云巖,下伏地層為相對透水的砂巖,上覆地層為相對不透水的泥質(zhì)白云巖;(2)區(qū)域性斷裂構(gòu)造或斷穹構(gòu)造、背斜褶皺構(gòu)造以及次生或派生的斷裂裂隙構(gòu)造系統(tǒng);(3)臺地邊緣緩坡相帶,尤其是中緩坡相帶。在成礦模式、控礦因素與找礦標(biāo)志的綜合研究分析的基礎(chǔ)上,建立了該地區(qū)鉛鋅礦床地質(zhì)-地球化學(xué)區(qū)域找礦概念模型,運(yùn)用特征分析法在GIS平臺上開展了綜合信息成礦預(yù)測,圈定了2個一級找礦遠(yuǎn)景區(qū)(A1、A2)和2個二級找礦遠(yuǎn)景區(qū)(B1、B2)。利用地球化學(xué)塊體理論圈定了湘西-黔東地區(qū)3個Zn地球化學(xué)塊體,以1000m巖塊厚度以及0.378%的成礦率預(yù)測出該地區(qū)Zn資源量為2152萬噸。綜合已有礦床、找礦遠(yuǎn)景區(qū)與地球化學(xué)塊體分布情況,認(rèn)為黔東鎮(zhèn)遠(yuǎn)-銅仁地區(qū)應(yīng)作為下一步鉛鋅找礦工作的重點(diǎn)區(qū)。
【圖文】：

中國地質(zhì)大學(xué)博士學(xué)位論文 第一章 緒論1.1 研究區(qū)概況研究區(qū)位于湘西-黔東地區(qū)(圖 1.1)，即湖南省西部與貴州省東部的接壤地位置東經(jīng) 107°15′ ~ 110°00′，北緯 26°00′ ~ 29°00′。其中，湘西地區(qū)包括吉首和懷化等地，黔東地區(qū)包括松桃、銅仁、凱里和都勻等地，研究區(qū)往

區(qū)內(nèi)地處云貴高原東部的延伸帶，平均海拔在 800 ~ 1000 m，地形高差大、切割深，植被發(fā)育。武陵山脈呈 NE-SW 向貫穿全區(qū)，它是烏江、沅江、澧水的分水嶺，位于黔東銅仁地區(qū)的梵凈山是主峰，最高海拔達(dá) 2494 m。該區(qū)年平均溫度一般為 13℃ ~ 16℃，年降水量一般為 1100 ~ 1600 mm，屬于亞熱帶向暖溫帶過渡的氣候類型。1.2 選題的來源、目的及意義1.2.1 選題的來源及研究目的揚(yáng)子陸塊為大型克拉通碳酸鹽巖發(fā)育的地區(qū)，近幾十年來在其周邊及隆起邊緣的碳酸鹽巖地層中，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了許多鉛鋅礦床(芮宗瑤等, 2004; 張長青等, 2013大致可以分為 4 個礦化集中區(qū)(圖 1.2)，分別為：①陜西南鄭縣馬元地區(qū)，位于揚(yáng)子陸塊北緣碑壩隆起東南緣一帶，馬元鉛鋅礦集區(qū)可分為南、北、東三個鉛鋅礦帶，據(jù)報道鉛鋅儲量有望達(dá)到 300 萬噸以上(齊文等, 2004; 候滿堂等, 2007a; 2007b②川滇黔地區(qū)，即康滇地軸東緣復(fù)雜構(gòu)造帶，位于揚(yáng)子陸塊西南緣，北起四川寶
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P618.42;P618.43
，

本文編號：2621177