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地质学

栖霞山铅锌矿矿床成因与成矿模式

作者：倪培等

出版社：科学出版社出版时间：2021-07-01

开本： B5 页数： 204

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本书特色
内容简介
目录
节选

栖霞山铅锌矿矿床成因与成矿模式版权信息

ISBN：9787030690012
条形码：9787030690012 ; 978-7-03-069001-2
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
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栖霞山铅锌矿矿床成因与成矿模式本书特色

该书提出了栖霞山铅锌矿的层状黄铁矿和菱锰矿来自石炭系地层，似层状铅锌铜矿体是燕山期岩浆热液成因的新认识。

栖霞山铅锌矿矿床成因与成矿模式内容简介

本书是中国地质调查局全国危机矿山接替资源找矿专项（1212011220678）和国家重点研发计划（2016YFC0600200）的研究成果。栖霞山矿床是华东地区目前已发现规模**的铅锌多金属矿床，近年又新增铅锌资源量58万t。本书在系统总结前人成果的基础上，结合**的深部勘查与**测试手段的研究新成果，全面反映矿床的地质和矿化特征，探讨和构建栖霞山铅锌矿的成矿过程和成因模式。本书提出栖霞山铅锌矿的层状黄铁矿和菱锰矿来自石炭系地层，似层状铅锌铜矿体是燕山期岩浆热液成因的新认识。地质与地球化学综合要素分析表明，栖霞山矿区深部仍然具有很大的找矿潜力。

栖霞山铅锌矿矿床成因与成矿模式目录

目录
第1章绪论1
1.1沉积岩容矿型铅锌矿研究现状1
1.2夕卡岩型铅锌矿研究现状3
1.3华南层状铅锌矿5
1.3.1沉积岩容矿型铅锌矿5
1.3.2夕卡岩型铅锌矿8
1.4栖霞山铅锌矿研究基础9
1.4.1勘查工作历史10
1.4.2栖霞山铅锌矿开发利用简史及现状15
1.4.3绿色矿山建设及资源节约集约利用16
1.4.4研究现状19
第2章区域地质背景22
2.1区域构造演化历史22
2.2区域地层23
2.3区域构造26
2.3.1褶皱构造26
2.3.2断裂构造27
2.4区域岩浆岩29
2.5区域地球物理特征32
2.6区域矿产特征33
第3章矿床地质35
3.1矿区地质特征35
3.1.1矿区地层35
3.1.2矿区构造40
3.1.3矿区岩浆岩46
3.2矿区地球物理、地球化学特征46
3.2.1地球物理特征46
3.2.2地球化学特征47
3.3矿化围岩蚀变49
3.4矿体特征51
3.5矿化分带62
第4章矿石组构、成矿期次与矿物地球化学特征66
4.1矿石类型和化学组成66
4.1.1矿石类型66
4.1.2矿石化学成分及分布特征67
4.2矿石结构构造73
4.2.1矿石结构73
4.2.2矿石构造77
4.3矿石矿物组成77
4.3.1矿石矿物类型77
4.3.2拉曼光谱研究79
4.4成矿期次划分84
4.5硫化物原位微量元素特征88
4.6磁铁矿微量元素地球化学特征90
4.7金、银分布及赋存形式92
4.7.1金、银的分布92
4.7.2原生矿石中金、银的赋存状态93
4.8矿物组构和微量元素特征的成因意义94
4.8.1矿石组构及成因意义94
4.8.2硫化物微量元素成因意义96
4.8.3磁铁矿微量元素成因意义97
第5章成矿流体特征与空间演化99
5.1流体包裹体类型及岩相学特征99
5.2流体包裹体均一温度-盐度特征101
5.3流体包裹体气相成分114
5.4单个包裹体LA-ICP-MS元素成分特征115
5.5C-H-O同位素特征123
5.6成矿流体性质及流体来源125
5.7成矿流体空间演化129
第6章成矿物质来源131
6.1硫化物单矿物硫同位素特征131
6.2原位LAMC-ICP-MS硫同位素特征136
6.3闪锌矿锌同位素特征144
6.4铅同位素特征149
6.5成矿物质来源综合分析151
第7章矿床成因与勘查意义153
7.1成矿地质背景153
7.2矿床成因和成矿过程153
7.2.1生物成因的黄铁矿矿化154
7.2.2铅锌矿化两阶段模式155
7.3栖霞山铅锌矿实体模型161
7.4深部找矿预测与勘查成果164
7.4.1深部找矿预测164
7.4.2勘查成果165
参考文献170
图版181

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栖霞山铅锌矿矿床成因与成矿模式节选

第1章绪论 1.1沉积岩容矿型铅锌矿研究现状沉积岩容矿型铅锌矿分为海底喷流沉积型（sedimentary exhalative，SEDEX)、密西西比河谷型（Mississippi valley-type， MVT)、砂岩铅型（sandstone-lead)及砂岩容矿型（sandstone-hosted) 4 种类型（Leach et al.， 2005)。其中，SEDEX 和MVT型铅锌矿为*主要的矿床类型，而后两类铅锌矿在这4类中所占的比例相对较小。尽管Leach等（2010)认为SEDEX —词包含成因意义，故而又将SEDEX 型铅锌矿命名为以碎屑岩容矿为主的铅锌矿（clastic-dominated，CD)。但是CD 型铅锌矿尚未得到广泛应用，国际上目前仍普遍采用Leach等（2005)的分类方案。SEDEX和MVT型铅锌矿具有某些相似性，具体分述如下。 SEDEX和MVT型铅锌矿地质特征相似，矿体均主要赋存于硅质碎屑岩和碳酸盐岩中，严格受地层控制，且与岩浆活动没有明显的成因联系。这两类矿床的矿石矿物和脉石矿物相对简单，矿石矿物主要有闪锌矿和方铅矿，其次为黄铁矿，矿石通常富银贫铜。脉石矿物主要为碳酸盐矿物（如白云石、菱铁矿、铁白云石和方解石)，并含有少量重晶石。块状矿石的组构主要表现为同生沉积组构，在手标本上，矿石表现为层纹状、条带状、胶状-树枝状等，在显微镜下，硫化物（闪锌矿或方铅矿）主要呈球粒状、胶状、纤维状、树枝状及草莓状等。此外，这两类矿床在硫同位素方面也具有十分相似的特征，硫化物硫同位素均具有很宽的变化范围，与细菌硫酸盐还原（BSR)或硫酸盐热化学还原作用（TSR)有关，硫均来自海水硫酸盐。尽管如此，这两类铅锌矿也存在以下不同之处（Leach et al.， 2005， 2010): (1)构造背景：这两类铅锌矿*主要的差别在于成矿相关的构造背景。SEDEX 型铅锌矿通常形成于陆内伸展背景，如大陆裂谷、弧后伸展及被动大陆边缘裂谷环境，另外，在矿区内通常发育同生沉积断层；然而MVT型铅锌矿通常形成于造山带前陆盆地，如Ozark MVT铅锌矿出现在碰撞造山带，但是在矿区尺度，其矿体受伸展断裂控制，如正断层、张扭性断层及平移断层，与碰撞相关的正断层控制了加拿大纽芬兰矿区MVT铅锌矿矿化（Bradley， 1993)。 (2)成矿流体：SEDEX型铅锌矿成矿流体具有中低温特征，主体温度范围为 60~280°C，盐度质量分数为4%~23% (以NaCl计)，略高于或者显著高于正常海水（Leach et al.， 2005; Wilkinson， 2014)； MVT型铅锌矿的成矿流体为中低温、中-高盐度的流体，主要温度范围为90~150C，盐度质量分数为10%~30% (以 NaCl计)，该类矿床成矿流体主要来自盆地卤水（Leach et al.， 2005)。 (3)蚀变类型：SEDEX型铅锌矿蚀变类型主要为铁-锰碳酸盐蚀变和硅酸盐蚀变，其中铁-锰碳酸盐蚀变主要位于矿体顶盘，常围绕矿体沿赋矿围岩延伸长达几米至几十千米，而硅酸盐蚀变主要位于矿体底盘，常发育电气石、绿泥石、白云母、钠长石及硅化；MVT型铅锌矿的赋矿围岩广泛发育碳酸盐溶解和热液角砾化作用，*主要的蚀变矿物为热液白云石，热液白云石常充填于碳酸盐颗粒间或交代碳酸盐岩，与硫化物矿化关系密切，次为硅化作用。 (4)成矿机制：SEDEX型铅锌矿形成时代与寄主岩石的时代一致，时控性十分明显，主要形成于沉积成岩阶段，属于同生沉积矿床；MVT型铅锌矿形成时代晚于寄主岩石的时代，成矿时代变化很大，较主岩晚几十或几百个百万年，属于典型的后成矿床。 (5)产出时代：SEDEX型铅锌矿产出时代主要集中于古元古代、中元古代及古生代，次为新元古代和中生代；MVT型铅锌矿产出时代主要集中于晚古生代和中新生代，也有少数出现在古元古代和中元古代（图1-1)。图1-1沉积岩容矿型铅锌矿产出时代分布直方图（据Leach et al.， 2010) A.典型SEDEX型铅锌矿的产出时代分布直方图；B.典型MVT型铅锌矿的产出时代分布直方图 1.2夕卡岩型铅锌矿研究现状夕卡岩矿床通常位于中酸性侵入岩体与碳酸盐岩接触部位及附近（Emaudi et al.，1981; Einaudi and Burt， 1982; Meinert， 1987， 1992; Meinert et al， 2005 )。与夕卡岩矿床相关的侵入岩体可以是基性岩，也可以是中酸性岩；夕卡岩矿物组合的出现是厘定夕卡岩型矿床*主要的成因标志。夕卡岩矿物种类多样化，包括无水夕卡岩矿物（如石權子石、透辉石）和含水夕卡岩矿物（如角闪石、阳起石、透闪石)，这些矿物从岩体至围岩显示出强烈的分带性，如石榴子石—透辉石—类辉石（硅灰石、钙蔷薇辉石、蔷薇辉石）；其形成深度可以是浅成，也可以是深成；其地质环境复杂多样，大陆裂谷、大洋俯冲、大陆碰撞均可以形成夕卡岩矿床。因此，夕卡岩矿床成矿蕴含了从岩浆高温气成热液到中低温热液交代（充填）作用的重要成因信息，涵盖了丰富多彩的交代分带形式，涉及了复杂的成岩成矿作用机理。根据夕卡岩矿床中重要经济价值元素，可以将其分为Fe、Au、W、Cu、Zn-Pb、 Mo 和 Sn 等重要的夕卡岩型矿床（Einaudi and Burt， 1982; Meinert， 1992; Meinert et al.， 2005)。其中夕卡岩型铅锌矿主要赋存于碳酸盐岩外接触带中，许多铅锌矿体距离其成矿侵入体相对较远，被称为远端的夕卡岩型铅锌矿床（distal skam Pb-Zn deposit) (Meinert， 1987; Meinert et al.， 2005)。夕卡岩型矿床主要分布于环太平洋带（图1-2)，单个矿床储量可达300万t及以上，有很高的Pb+Zn (质量分数为 10%~20%)和Ag (30~300 g/t)矿石品位，是Pb、Zn和Ag等金属的主要来源。其中著名的矿床包括韩国莲花-蔚珍铅锌矿（Yeonhwa-Ulchin)、日本中松铅锌矿 (Nakatatsu)、美国新墨西哥林奇堡铅锌矿（Linchburg)、澳大利亚班班铅锌矿（Ban Ban)和秘鲁乌楚卡库铅锌矿（Uchucchacau)。矿石矿物以富铅锌为特征，主要以闪锌矿、方铅矿为主，次为磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿和毒砂；夕卡岩矿物以富锰为特征，主要包括锰质钙铁辉石、钙铁质石榴子石、锰铝榴石、钙锰辉石、蔷薇辉石等无水夕卡岩矿物以及含锰阳起石、黑柱石、绿泥石、锰铁闪石等含水夕卡岩矿物（Einaudi and Burt， 1982)。图1-2全球夕卡岩型矿床分布图（据Einaudi and Burt， 1982修改）目前，国内外学者针对夕卡岩型铅锌矿床开展的矿床地球化学研究主要集中在以下几个方面： (1)利用夕卡岩矿物（石榴子石、辉石、角闪石）化学成分、共生硫化物（闪锌矿、方铅矿和磁黄铁矿）的硫同位素，以及矿石矿物闪锌矿的锌同位素，探讨铅锌成矿条件（Shimizu and Iiyama， 1982; Yun and Einaudi， 1982; Wilkinson et al.， 2005)。 (2)通过不同阶段矿石和脉石矿物（石榴子石、辉石、石英、方解石、闪锌矿等）的化学成分、C-H-O-S稳定同位素成分，以及流体包裹体地球化学特征（如均一温度、盐度）等方面研究，来揭示成矿流体来源与演化(Meinert， 1987； Mariko et al.， 1996; Gilg et al.， 2001; Gonzalez-Partida et al.， 2003; Yang et al.， 2013， 2018)。 (3)利用原位LA-ICP-MS技术分析夕卡岩型铅锌矿中石榴子石、辉石和闪锌矿中单个包裹体化学成分，定量确定矿化流体金属含量，探索金属元素沉淀机制（Samson et al.， 2008; Bertelli et al.， 2009; Williams-Jones et al.， 2010)。 1.3华南层状铅锌矿华南是我国重要的铅锌矿产区，其中层状、似层状矿化是主要的铅锌矿化形式，占总储量的60%以上（Gu et al.， 2007; Zaw et al.， 2007)。层状铅锌矿主要分布于南岭、浙闽粤东南沿海和长江中下游等地区，其类型主要包括沉积岩容矿型铅锌矿和夕卡岩型铅锌矿（表1-1，图1-3)。 1.3.1沉积岩容矿型铅锌矿华南的沉积岩容矿型铅锌矿广泛分布于断陷盆地中，包括江西萍乡一乐平凹陷带、福建西南部、广西北部、广东北部和长江中下游等地区（Gu et al.，2007)。其中典型矿床包括，桂粤北部的凡口、大宝山、杨柳塘和泗顶矿床，江西萍乡一乐平凹陷的乐华和七宝山矿床，闽西南的龙凤场矿床和长江中下游的银山矿床等 (刘孝善和陈诸麒，1985;顾连兴和徐克勤，1986;黄崇轲等，2001;杨兵和王之田，1985; Pan and Dong， 1999)。该类矿床通常具有以下特征：①矿体呈层状、似层状，受控于晚古生代的碎屑岩和碳酸岩地层，与赋矿层位整合接触；②矿石类型主要为致密的块状硫化物矿石，其中硫化物至少占60%;块状硫化物矿体边部也发育条带状、层纹状和浸染状矿化；③矿石矿物主要由闪锌矿、方铅矿和黄铁矿构成，其中胶状黄铁矿常见；④层状矿体中常发育细层状脉石矿物层，蚀变表1-1 华南主要层状铅锌矿床统计表

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