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湘西地區(qū)鉛鋅礦的大范圍低溫流體成礦作用-流體包裹體研究

2014-07-05 15:30:45段其發(fā)唐菊興黃惠蘭甘金木
地質(zhì)與勘探 2014年3期
關(guān)鍵詞:閃鋅礦方解石鉛鋅礦

周 云, 段其發(fā), 唐菊興, 曹 亮, 李 芳, 黃惠蘭, 甘金木

(1. 成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,四川成都 610059;2.武漢地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,湖北武漢 430225;3.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所,北京 100037)

湘西地區(qū)鉛鋅礦的大范圍低溫流體成礦作用-流體包裹體研究

周 云1,2, 段其發(fā)2, 唐菊興3, 曹 亮2, 李 芳2, 黃惠蘭2, 甘金木2

(1. 成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,四川成都 610059;2.武漢地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,湖北武漢 430225;3.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所,北京 100037)

對(duì)獅子山、茶田、打狗洞、董家河和唐家寨等湘西地區(qū)典型鉛鋅礦床中閃鋅礦、方解石及石英等礦物進(jìn)行了流體包裹體均一溫度、鹽度和激光拉曼探針成分測(cè)定。結(jié)果表明,成礦流體溫度主要為100~180℃,總鹽度一般>15%,密度多>1g/cm3,成礦壓力約340×105~428×105Pa,成礦深度約在1.00~1.55km,是以鈉和鈣氯化物為主的高濃度溶液,屬于低溫度、高鹽度、高密度的地下熱鹵水性質(zhì)的含礦熱水溶液。成礦流體離子成分主要為Cl-、Na+、Ca2+、K+、Mg2+,流體氫氧同位素組成表明成礦流體來(lái)源與建造水有關(guān),后期可能有雨水和少量變質(zhì)水的滲入,并使鹽度降低。礦物流體包裹體中含有機(jī)質(zhì),流體包裹體氣相成分中CH4普遍存在,還有較強(qiáng)的CO2成分特征峰,表明成礦與有機(jī)質(zhì)相關(guān),處在控礦構(gòu)造內(nèi)的容礦層儲(chǔ)存有有機(jī)質(zhì),致使礦床中的硫酸鹽硫得以還原為還原硫,促使成礦流體中的鉛、鋅等組分從絡(luò)合物中分離、沉淀,繼之大量堆積而形成了礦床。相鄰的低溫成礦域川滇黔地區(qū)典型鉛鋅礦床成礦溫度約為150℃~280℃,湘西地區(qū)鉛鋅礦與川滇黔鉛鋅礦相比,具有相同的低溫成礦特征,賦存深度淺,礦床類型均為MVT型,兩者可能受控于相同的動(dòng)力學(xué)背景。

MVT型鉛鋅礦 成礦流體 低溫 湘西

Zhou Yun, Duan Qi-fa, Tang Jü-xing, Cao Liang, Li Fang, Huang Hui-lan, Gan Jin-mu. The large-scale low-temperature mineralization of lead-zinc deposits in western Hunan: Evidence from fluid inclusions[J].Geology and Exploration, 2014, 50(3):0515-0532.

分布于上揚(yáng)子地塊及其周緣地區(qū)震旦系-奧陶系地層中的鉛鋅礦床,其分布范圍涵蓋滇東、川、黔、渝、湘西、鄂西、陜南、桂北等省(區(qū))。根據(jù)鉛鋅礦床(點(diǎn))的分布特征,可劃分為川-滇-黔成礦帶、龍門山成礦帶、米蒼山-大巴山成礦帶和湘西-鄂西成礦帶。湘西鉛鋅成礦區(qū)位于揚(yáng)子地臺(tái)東南緣,是我國(guó)重要的鉛鋅多金屬成礦區(qū)之一,具有良好的成礦地質(zhì)背景和控礦條件。近年來(lái),花垣鳳凰地區(qū)鉛鋅礦國(guó)家整裝勘查項(xiàng)目找礦成果取得重大突破,新發(fā)現(xiàn)一超大型鉛鋅礦,位于花垣礦田,由7個(gè)礦段組成,礦體厚達(dá)30m,鉆孔見(jiàn)礦率在80%以上。其主礦區(qū)鉛鋅資源儲(chǔ)量在1000萬(wàn)噸以上,預(yù)計(jì)遠(yuǎn)景儲(chǔ)量超過(guò)2000萬(wàn)噸。一舉將花垣礦田提升為千萬(wàn)噸級(jí)的世界資源基地,潛在價(jià)值達(dá)數(shù)千億元,有望成為全國(guó)最大的鉛鋅礦基地,此項(xiàng)目將使我國(guó)增加一個(gè)世界級(jí)鉛鋅礦,有效地緩解資源瓶頸。因此,對(duì)花垣鳳凰地區(qū)乃至于整個(gè)湘西地區(qū)鉛鋅礦成因的研究具有重要的意義。

許多學(xué)者對(duì)于這類鉛鋅礦床的成因提出了不同的礦床模型,劉文周等(1996)提出構(gòu)造控礦觀點(diǎn),芮宗瑤等(2004)認(rèn)為揚(yáng)子地臺(tái)周緣隆起邊緣的鉛鋅礦床為MVT鉛鋅礦床,張長(zhǎng)青等(2005)、王獎(jiǎng)?wù)?2001,2002)、湯朝陽(yáng)等(2013)認(rèn)為這類鉛鋅礦床為與盆地流體演化有關(guān)的MVT礦床,林方成(2005)首次提出該類礦床屬于與海底熱水沉積硅巖建造有關(guān)的噴流-沉積型礦床(SEDEX型)。曾勇等(2007)提出該區(qū)鉛鋅礦床屬于典型的低溫沉積改造型礦床,劉文均等(2000)通過(guò)對(duì)典型礦床花垣鉛鋅礦的研究認(rèn)為其具有密西西比型礦床的共同特征,但Na+/K+比值不大而Ca2+/Mg2+比值很高,不同于典型地區(qū)的MVT 礦床。楊紹樣等(2007a)提出湘西地區(qū)的鉛鋅礦是受一定地層建造和構(gòu)造控制的層控礦床。

圖1 湘西北鉛鋅礦帶區(qū)域構(gòu)造略圖(據(jù)楊紹祥等,2007b修編)

Fig.1 Regional tectonic sketch of the lead-zinc deposits in northwest Hunan(modified from Yangetal., 2007b)

1-省界;2-礦田界線;3-向斜及其編號(hào); 4-背斜及其編號(hào); 5-平移斷層及其編號(hào); 6-正斷層及其編號(hào); 7-逆斷層及其編號(hào); 8-南區(qū)斜坡相; 9-北區(qū)斜坡相; 10-鉛鋅礦床; ①-二坪背斜; ②-洛塔向斜; ③-紅巖溪背斜; ④-馬蹄寨向斜; ⑤-鹽井背斜; ⑥-萬(wàn)坪向斜; ⑦-臥云界背斜; ⑧-桑植向斜; ⑨-八面山向斜; ⑩-排碧向斜;-萬(wàn)巖背斜;-卡西湖背斜;-摩天冷背斜;-鳳凰復(fù)背斜; F1-二坪斷層; F2-洗洛斷層; F3-紅巖溪; F4-鹽井; F5-大農(nóng)車斷層; F6-花垣-張家界斷層; F7-麻栗場(chǎng)斷層; F8-古丈-吉首斷層; F9-烏巢斷層;Ⅰ-洛塔鉛鋅礦田;Ⅱ-花垣鉛鋅礦田;Ⅲ-保靖鉛鋅找礦遠(yuǎn)景區(qū);Ⅳ-鳳凰汞鋅找礦遠(yuǎn)景區(qū)

1-provincial boundary;2-ore field boundary;3-syncline and number; 4-anticline and numbers; 5-slip fault and number; 6-normal fault and number; 7-reverse fault and number; 8-southern slope facies; 9-northern slope facies; 10-Pb-Zn deposit; ①-Erping anticline; ②-Luota syncline; ③-Hongyanxi anticline; ④-Matizhai syncline; ⑤-Yanjing anticline; ⑥-Wanping syncline; ⑦-Woyunjie anticline; ⑧-Sangzhi syncline; ⑨-Bamianshan syncline; ⑩-Paibi syncline;-Wanyan anticline;-Kaxihu anticline;-Motianleng anticline;-Fenghuang anticlinorium; F1-Erping fault; F2-Xiluo fault; F3-Hongyanxi fault; F4-Yanjing fault; F5-Danongche fault; F6-Huayuan-Zhangjiajie fault; F7-Malichang fault; F8-Guzhang-Jishou fault; F9-Wuchao fault;Ⅰ-Luota lead-zinc ore field;Ⅱ-Huayuan lead-zinc prospect area;Ⅲ-Baojing lead-zinc prospect area;Ⅳ-Fenghuang mercury-zinc prospect area

湘西地區(qū)鉛鋅礦在成礦流體方面的研究工作少且不系統(tǒng),本文在前人研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)近年來(lái)所承擔(dān)的湘西地區(qū)揚(yáng)子型鉛鋅礦課題研究成果并結(jié)合我們以往的工作,以花垣獅子山鉛鋅礦、鳳凰茶田鉛鋅礦、新晃打狗洞鉛鋅礦、沅陵董家河鉛鋅礦、龍山唐家寨鉛鋅礦為研究重點(diǎn),對(duì)各礦床成礦流體溫度、鹽度、密度、流體成分、成礦壓力與成礦深度特征等研究成果和有關(guān)認(rèn)識(shí)進(jìn)行總結(jié)與對(duì)比,對(duì)整個(gè)湘西揚(yáng)子型鉛鋅礦成因類型的總結(jié)和討論提供參考。

1 礦床地質(zhì)概況

湘西位于上揚(yáng)子地塊東南緣,除泥盆系、石炭系部分地區(qū)缺失外,自震旦系-侏羅系各地層均有出露,特別是寒武系—奧陶系碳酸鹽臺(tái)地相十分發(fā)育,厚約5000m,為鉛鋅主要含礦巖系(鐘九思等,2007)。區(qū)內(nèi)的地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷了武陵、雪峰-加里東、海西、印支-喜馬拉雅期4個(gè)發(fā)展階段。以總體呈北東向的褶皺變形和深大斷裂為主,深大斷裂則以花垣-張家界斷裂、吉首-古丈斷裂、麻栗場(chǎng)斷裂為主干所組成的斷裂帶,呈北北東-北東-北東東向弧形展布(圖1),并構(gòu)成向南西方撒開(kāi),往北東方收斂的帚狀(楊紹祥等,2007b)。區(qū)內(nèi)大范圍未見(jiàn)花崗巖出露,僅于古丈背斜龍鼻咀見(jiàn)基性超基性巖侵入板溪群地層中(鐘九思等,2007)。

湘西北的鉛鋅礦總體呈北東向斷續(xù)展布,省域內(nèi)走向長(zhǎng)230km,寬50~80km,面積萬(wàn)余km2(鐘九思等,2007)。湘西鉛鋅礦床中的獅子山、茶田、打狗洞、董家河、唐家寨鉛鋅礦床均為層控礦床,礦體形態(tài)以層狀、似層狀、透鏡狀為主,含礦圍巖巖性均為碳酸鹽類巖石,包括灰?guī)r與白云巖,礦化與熱液作用形成的方解石化、白云石化、硅化的關(guān)系十分密切。但它們的控礦層位是有差異的,獅子山礦床的含礦層位為寒武系下統(tǒng)清虛洞組下段藻灰?guī)r,茶田礦床的含礦層位為寒武系中統(tǒng)熬溪組白云巖破碎帶,打狗洞礦床的含礦層位為寒武系中統(tǒng)熬溪組白云巖破碎帶,董家河礦床的含礦層位為震旦系下統(tǒng)陡山陀組白云巖,唐家寨礦床的含礦層位為奧陶系下統(tǒng)南津關(guān)組硅化灰?guī)r。鉛鋅礦的礦石礦物組成較簡(jiǎn)單,僅閃鋅礦和方鉛礦, 伴生金屬礦物為少量黃鐵礦, 偶見(jiàn)微量白鐵礦。脈石礦物主要為方解石、白云石、少量石英和瀝青。蝕變類型主要為方解石化,其次為硅化(圖2)。此外, 還常伴隨有弱的黃鐵礦化、螢石化、重晶石化和不同程度的褪色重結(jié)晶等(楊紹祥等,2007b)。

2 樣品制備與測(cè)試方法

本文對(duì)湘西地區(qū)獅子山鉛鋅礦、茶田鉛鋅礦、打狗洞鉛鋅礦、董家河鉛鋅礦、唐家寨鉛鋅礦中的閃鋅礦及與閃鋅礦共生的方解石、石英進(jìn)行了詳細(xì)的流體包裹體巖相學(xué)和測(cè)溫學(xué)研究。測(cè)試的樣品總共合計(jì)32件,采自其中區(qū)內(nèi)5個(gè)礦床的新鮮露頭。獅子山鉛鋅礦樣品為7件、茶田鉛鋅礦樣品為8件、打狗洞鉛鋅礦樣品為6件、董家河鉛鋅礦樣品為4件、唐家寨鉛鋅礦樣品為7件。將上述礦石樣品制成雙面拋光的包裹體片,然后在光學(xué)顯微鏡上觀察流體包裹體的顯微特征。流體包裹體的基礎(chǔ)研究均按照鏡下鑒定→照相→冷凍→加熱流程進(jìn)行,選擇有代表性的樣品進(jìn)行激光拉曼探針?lè)治觥A黧w包裹體的巖相學(xué)和顯微測(cè)溫研究實(shí)驗(yàn)在武漢地質(zhì)礦產(chǎn)研究所中南實(shí)驗(yàn)檢測(cè)中心流體包裹體實(shí)驗(yàn)室完成,所使用的儀器包括:德國(guó)產(chǎn)ZEISS Axioskop40型正交偏反光顯微鏡,放大倍數(shù)為100~800倍,英國(guó)產(chǎn)Linkam THMSG600地質(zhì)型顯微冷熱臺(tái)(2002年),配備有熒光儀的MDS顯微冷熱臺(tái)(2005年),600~0℃的精度為±2℃,0~-196℃的精度為±0.1℃。單個(gè)流體包裹體的激光拉曼分析在西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心進(jìn)行,分析儀器為英國(guó)Renshaw公司inVia 型激光拉曼探針,儀器編號(hào)為SX-02。實(shí)驗(yàn)條件為:Ar+激光器,波長(zhǎng)514.5nm,激光功率40mw,掃描速度10秒/6次疊加,光譜儀狹縫10μm。氫氧同位素采用中南實(shí)驗(yàn)檢測(cè)中心實(shí)驗(yàn)室德國(guó)生產(chǎn)的MAT-251氣體質(zhì)譜儀進(jìn)行分析,靈敏度為1000mol/ion。

3 流體包裹體巖相學(xué)及顯微測(cè)溫結(jié)果

獅子山鉛鋅礦體賦存于寒武系下統(tǒng)清虛洞組藻灰?guī)r中,通過(guò)野外礦石露頭觀察,顯示閃鋅礦分布于雪花狀方解石脈邊緣(圖2(b)、(c)),兩者共生,表明閃鋅礦與方解石同期形成。閃鋅礦與方解石中的原生流體包裹體均可代表成礦流體性質(zhì),可分為三種類型,其成礦期次屬于主成礦期,流體包裹體代表了成礦主期的流體特征:Ⅰ類為氣液兩相水溶液包裹體(LH2O+VH2O),由純鹽水+水蒸氣組成,占包裹體總量的25%~60%,大小為1~12μm,(LH2O+VH2O)中的VH2O為10vol%~15vol%左右,LH2O相在透射光下為無(wú)色-淺灰色-暗灰色,VH2O相在透射光下為近黑色,形態(tài)多為多邊形、長(zhǎng)方形、橢圓形、負(fù)晶形和近圓形。呈自由分布或小群狀分布;Ⅱ類為單相鹽水鹽水溶液包裹體(LH2O),由純鹽水組成,占包裹體總量的35%~70%,大小為2~15μm;Ⅲ類為單相氣相包裹體(VH2O),部分包裹體含少量甲烷(VCH4),占包裹體總量的5%~15%,大小為3~25μm。閃鋅礦中流體溫度為120~160℃,鹽度范圍主要為14%~22% NaCl eq.,方解石中流體溫度為90~180℃,鹽度范圍主要為13%~27% NaCl eq.(表1,圖4a,b)。

茶田鉛鋅礦體呈脈狀賦存于寒武系中統(tǒng)熬溪組白云巖破碎帶中,通過(guò)野外礦石露頭觀察發(fā)現(xiàn)閃鋅礦分布于方解石脈邊緣(圖2(d)),兩者共生,表明脈狀方解石與閃鋅礦同期形成,兩種礦物均形成于主成礦期,其原生流體包裹體代表了主成礦期流體特征。閃鋅礦以中細(xì)粒結(jié)構(gòu)為主。閃鋅礦與方解石中的原生流體包裹體可分為三種類型:Ⅰ類為氣液兩相水溶液包裹體(LH2O+VH2O),占包裹體總量的30%~40%,大小為3~20μm,(LH2O+VH2O)中的VH2O為10vol%~15vol%左右,形態(tài)多為多邊形、長(zhǎng)方形、橢圓形、負(fù)晶形和近圓形(圖3(a)、(b))。呈自由分布或小群狀分布;Ⅱ類為單相鹽水溶液包裹體(LH2O),由純鹽水組成,占包裹體總量的10%~50%,LH2O相在透射光下為無(wú)色-淺灰色-暗灰色,大小為3~20μm;Ⅲ類為單相氣相包裹體(VH2O)占包裹體總量的20%~60%,大小為3~25μm。方解石中部分鹽水包裹體在紫外光和藍(lán)光下具有少量藍(lán)白色熒光,顯示具有有機(jī)質(zhì)(圖3(f)),鏡下單個(gè)流體包裹體液相中還可觀察到黑色有機(jī)質(zhì)團(tuán)粒(圖3(e))。閃鋅礦的晶出早于方解石,閃鋅礦形成溫度主要為110~180℃,鹽度范圍主要為17%~20% NaCl eq.,方解石結(jié)晶溫度主要為90~160℃,鹽度范圍為13%~22%NaCl eq.(表1,圖4c,d)。

打狗洞鉛鋅礦體呈脈狀賦存于寒武系中統(tǒng)熬溪組白云巖破碎帶中,脈狀方解石與閃鋅礦共生,閃鋅礦分布于方解石中,表明兩種礦物同期形成,其原生流體包裹體均可代表成礦流體性質(zhì)。閃鋅礦與方解石中的原生流體包裹體可分為四種類型:Ⅰ類為氣液兩相水溶液包裹體(LH2O+VH2O),占包裹體總量的30%~40%,大小為3~16μm,(LH2O+VH2O)中的VH2O為10vol%~20vol%左右,LH2O相顏色在透射光下為無(wú)色-暗灰色,包裹體形態(tài)多為多邊形、長(zhǎng)方形、橢圓形、負(fù)晶形-半負(fù)晶形。呈自由分布或小群狀分布;Ⅱ類為單相鹽水溶液包裹體(LH2O),由純鹽水組成,占包裹體總量的10%~25%,大小為4~14μm;Ⅲ類為單相氣相包裹體(VH2O)占包裹體總量的35%~60%,大小為3~20μm。方解石中流體包裹體除上述3鐘類型以外,少量包裹體為三相,含石鹽子晶(LH2O+VH2O+Shal)(圖3(c))。閃鋅礦的形成溫度主要為100~200℃,流體鹽度范圍主要為16%~20% NaCl eq.,方解石的形成溫度主要為80~180℃,流體鹽度范圍主要為13%~22% NaCl eq.,石英形成于成礦早期和成礦晚期,與礦化基本無(wú)關(guān),流體形成溫度主要為85~195℃,流體鹽度范圍主要為16%~23% NaCl eq.(表1,圖4e,f)。

表1 湘西典型鉛鋅礦床流體包裹體性質(zhì)Table 1 Characteristics of fluid inclusions from typical lead-zinc deposits in western Hunan

圖3 湘西鉛鋅礦床典型流體包裹體顯微特征Fig.3 Microscopic characteristics of typical fluid inclusions from lead-zinc deposits in western Hunan a-茶田鉛鋅礦床閃鋅礦中的兩相流體包裹體;b-茶田鉛鋅礦床方解石中的兩相流體包裹體;c-打狗洞鉛鋅礦床方解石中含石鹽子晶的三相流體包裹體;d-唐家寨鉛鋅礦床石英中的兩相鹽水流體包裹體;e-茶田鉛鋅礦床方解石中的流體包裹體含黑色有機(jī)質(zhì);f-茶田鉛鋅礦床方 解石中的含黑色有機(jī)質(zhì)流體包裹體在藍(lán)光照射下具有少量藍(lán)白色熒光; V-氣相;L-液相;S-固相a-fluid inclusion which is two phases in sphalerite in Chatian lead-zinc deposit;b-fluid inclusion which is two phases in calcite in Chatian lead-zinc deposit;c-fluid inclusion which is three phases in sphalerite in calcite in Dagoudong lead-zinc deposit;d-fluid inclusion which is two phases in quartz in Tangjiazhai lead-zinc deposit; e-fluid inclusion in calcite contain black organic matter in Chatian lead-zinc deposit; f-organic fluid in-clusion in calcite with a small amount of blue-white fluorescent in blue light in Chatian lead-zinc deposit; V-gas; L-liquid; S-solid

圖4 湘西典型鉛鋅礦床成礦流體均一溫度、鹽度直方圖Fig.4 Homogenization temperature-salinity histograms of ore-forming fluids from typical lead-zinc deposits in western Hunan a-獅子山礦床成礦流體均一溫度直方圖;b-獅子山礦床成礦流體鹽度直方圖;c-茶田礦床成礦流體均一溫度直方圖;d-茶田礦床成礦流體鹽度直方圖;e-打狗洞礦床成礦流體均一溫度直方圖;f-打狗洞礦床成礦流體鹽度直方圖;g -董家河礦床成礦流體均一溫度直方 圖;h-董家河礦床成礦流體鹽度直方圖;i-唐家寨礦床成礦流體均一溫度直方圖;j-唐家寨礦床成礦流體鹽度直方圖a-homogenization temperatures histograms of ore-forming fluids in Shizishan deposit;b-salinity histograms of ore-forming fluidsin Shizishan deposit;c-homogenization temperatures histograms of ore-forming fluids in Chatian deposit;d-salinity histograms of ore-forming fluidsin Chatian deposit;e-homogenization temperatures histograms of ore-forming fluids in Dagoudong deposit;f-salinity histograms of ore-forming fluidsin Dagoudong deposit;g-homogenization temperatures histograms of ore-forming fluids in Dongjahe deposit;h-salinity histograms of ore-forming fluidsin Dongjahe deposit;i-homogenization temperatures histograms of ore-forming fluids in Tangjiazhai deposit;j-Salinity histograms of ore-forming fluids in Tangjiazhai deposit

圖5 湘西典型鉛鋅礦床閃鋅礦中流體包裹體均一溫度對(duì)比圖Fig.5 Comparison of homogenization temperature of fluid inclusions in sphalerite from typical lead-zinc deposits in western Hunan

圖6 湘西典型鉛鋅礦床方解石中流體包裹體均一溫度對(duì)比圖Fig. 6 Comparison of homogenization temperature of fluid inclusions in calcite from typical lead-zinc deposits in western Hunan

圖7 湘西-鄂西地區(qū)典型鉛鋅礦床流體包裹體成分拉曼光譜圖Fig.7 Laser Raman spectra of fluid inclusions from typical lead-zinc deposits in western Hunan a、b、c-唐家寨鉛鋅礦床石英中流體包裹體氣相成分;d、e-唐家寨鉛鋅礦床閃鋅礦中流體包裹體氣相成分;f-茶田鉛鋅礦床閃鋅礦中流體包裹體氣相成分a, b, c-Gas composition of fluid inclusions in quartz in Tanjiazhai lead-zinc deposit;d,e-Gas composition of fluid inclusions in sphalerite in Tanjiazhai lead-zinc deposit;f-Gas composition of fluid inclusions in quartz in Chatian lead-zinc deposit

董家河礦床賦存于震旦系下統(tǒng)陡山陀組,通過(guò)野外礦石露頭觀察,閃鋅礦與方解石呈共生脈狀同期產(chǎn)于深灰色厚層狀粉-細(xì)晶白云巖中,閃鋅礦多沿方解石脈邊緣分布(圖2(e)),石英脈后期穿插,方解石與閃鋅礦中的流體包裹體均可代表成礦流體性質(zhì),閃鋅礦、方解石與石英中的原生流體包裹體可分為三種類型:Ⅰ 類為氣液兩相水溶液包裹體(LH2O+VH2O),占包裹體總量的30%~60%,大小為2~15μm,(LH2O+VH2O)中的VH2O為5 vol%~10vol%左右,形態(tài)多為橢圓形、長(zhǎng)方形和近圓形。呈自由分布或小群狀分布;Ⅱ 類為單相鹽水溶液包裹體(LH2O),由純鹽水組成,LH2O相顏色在透射光下為淺灰色-暗灰色,占包裹體總量的20%~50%,大小為2~14μm;Ⅲ 類為單相氣相包裹體(VH2O)占包裹體總量的20%~40%,大小為4~25μm。閃鋅礦的形成溫度主要為100~120℃,方解石的形成溫度主要為130~160℃,石英形成于成礦早期,與鉛鋅礦化無(wú)關(guān),流體溫度為130~170℃,三種礦物中流體鹽度范圍為2%~10%NaCl eq.(表1,圖4g,h)。

唐家寨鉛鋅礦體賦存于奧陶系下統(tǒng)南津關(guān)組硅化灰?guī)r中,野外礦石產(chǎn)狀顯示,礦化與硅化關(guān)系密切,閃鋅礦產(chǎn)于石英脈體中,兩種礦物同時(shí)生成(圖2(f))。石英中的流體包裹體即可代表成礦流體,閃鋅礦和石英中的原生流體包裹體可分為兩種類型:Ⅰ 類為氣液兩相水溶液包裹體(LH2O+VH2O),由純鹽水+水蒸氣組成, LH2O相在透射光下為無(wú)色,(LH2O+VH2O)中的VH2O為5vol%~15vol%,大小為2~16μm,占包裹體總量的20%~60%,包裹體形態(tài)多為橢圓形、長(zhǎng)方形和多邊形(圖3(d))。多呈自由分布或小群狀分布;Ⅱ 類為單相氣相包裹體(VH2O)占包裹體總量的25%~70%,大小為2~20μm。石英的形成溫度主要為110~200℃,鹽度范圍主要為9%~14%NaCl eq.,閃鋅礦的形成溫度主要為100~120℃,方解石形成于成礦晚期,與鉛鋅礦化基本無(wú)關(guān),流體形成溫度主要為110~140℃,鹽度范圍為11%~14%NaCl eq. (表1,圖4i,j)。

將各典型礦床中閃鋅礦與方解石礦物中獲得的流體包裹體均一溫度進(jìn)行對(duì)比(圖5),包括花垣地區(qū)的耐子堡礦區(qū)和漁塘礦區(qū),各個(gè)礦床閃鋅礦中的流體包裹體均一溫度主要集中于100~180℃,方解石中流體包裹體的均一溫度主要集中于80~160℃,方解石的形成溫度比閃鋅礦的形成溫度約低20℃。

4 流體包裹體成分特征

對(duì)湘西幾個(gè)典型的MVT型鉛鋅礦床的流體包裹體進(jìn)行了激光拉曼探針微區(qū)分析,獲得的部分激光拉曼圖譜見(jiàn)圖7。測(cè)試結(jié)果表明,流體包裹體氣相成分中具有較強(qiáng)的CH4成分特征峰,在幾類包裹體的氣相中普遍存在明顯的CH4的2913cm-1,液相成分則顯示出很強(qiáng)的H2O特征峰3427cm-1,還有較強(qiáng)的CO2成分特征峰值1386 cm-1。流體包裹體成分顯示湘西MVT型鉛鋅礦床含有不同程度的CH4和CO2,該地質(zhì)環(huán)境中CH4、CO2可能為有機(jī)來(lái)源。沉積物埋藏之后,有機(jī)質(zhì)分解是CH4、CO2等的重要來(lái)源(費(fèi)紅彩等,2008)。

表2 湘西典型鉛鋅礦床成礦流體體系特征Table 2 System characteristic of ore-forming fluids from typical lead-zinc deposits in western Hunan

根據(jù)冷凍測(cè)溫時(shí)獲得的共結(jié)點(diǎn)溫度,可以推測(cè)成礦流體的體系特征(盧煥章等,2004),主要為NaCl-CaCl2-H2O、CaCl2-H2O 以及CaCl2-MgCl2-H2O~鹵水體系(表2)。另外,楊紹樣等(2009)對(duì)花垣鳳凰地區(qū)鉛鋅礦床中與閃鋅礦、方鉛礦以及與礦石礦物共生的透明礦物如方解石、石英等礦物流體成分的研究顯示流體組分中主要有H2O,K+, Na+,Ca2+, Mg2+,F(xiàn)-,Cl-等,其中,F(xiàn)- Na+> Mg2+> K+。流體包裹體液相成分中,Na+/K+比值主要介于2.01~10.33之間,少量樣品流體包裹體Na+/K+比值大于10,個(gè)別小于2,根據(jù)Roedder(1980)提出的確定成礦熱液類型的經(jīng)驗(yàn)指標(biāo):當(dāng) (Na+/K+)<2,Na+/(Ca2++Mg2+)>4時(shí),為典型的巖漿熱液型;當(dāng)(Na+/K+)>10,Na+/(Ca2++Mg2+)<1.5時(shí),為典型的熱鹵水型;介于二者之間即2<(Na+/K+)<10, 1.5

5 流體氫氧同位素特征

表3 湘西地區(qū)揚(yáng)子型鉛鋅礦成礦流體的氫氧同位素組成Table 3 δO-δD composition of ore-forming fluids from typical lead-zinc deposits in western Hunan

將本文及前人測(cè)定的氫、氧同位素組成(表3)投在δ18O-δD圖上(圖8),可見(jiàn)呈與雨水線斜交的線性關(guān)系,而且成礦晚期的組成更加靠近雨水線,礦床成礦流體主要來(lái)源是地層封存水(建造水)和大氣降水,還有少量變質(zhì)水的混入,而在后期可能有雨水滲入并造成流體鹽度的稀釋。這種特征也是許多與建造水或油田鹵水有關(guān)的密西西比型礦床的共同特點(diǎn)。

圖8 湘西鉛鋅礦成礦流體的δ18O-δD圖Fig.8 δ18O-δD diagram of ore-forming fluids in western Hunan lead-zinc deposits

6 討論

6.1 湘西鉛鋅礦床成因類型分析

綜合湘西典型揚(yáng)子型鉛鋅礦流體包裹體特征及數(shù)據(jù),顯示成礦流體溫度主要為100~180℃(圖5),總鹽度一般為10%~23%NaCl eq.,多>15% NaCl eq.,密度多>1g/cm3,流體氣相成分以H2O為主,成礦流體體系為NaCl-CaCl2-H2O,CaCl2-H2O,NaCl-KCl-H2O, CaCl2-MgCl2-H2O~鹵水,成分主要為Cl-、Na+、Ca2+、K+、Mg2+,是以鈉和鈣氯化物為主的高濃度溶液,屬于具有高鹽度、高密度、低溫度的地下熱鹵水性質(zhì)的含礦熱水溶液。礦床成礦流體主要來(lái)源是地層封存水(建造水)和大氣降水,還有少量變質(zhì)水的混入。閃鋅礦和方解石流體演化判別圖(圖9)顯示成礦流體主要與外來(lái)流體即變質(zhì)水發(fā)生了等溫混合,同時(shí)具有地表流體的稀釋作用。根據(jù)劉斌等(1999)、盧煥章等(2004)的壓力與深度計(jì)算公式,獲得各個(gè)礦床的成礦壓力范圍(表1,表4),成礦壓力平均值為340×105~448×105Pa,成礦深度平均值為1.20~1.66 km(表4),礦床成礦深度淺。前人對(duì)大量MVT礦床統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),此類礦床流體包裹體均一溫度為50~250℃,但多在90~150℃之間(Leachetal.,1993;Appoldetal.,1999;Basukietal.,2004),成礦深度多為幾百至千余米,包裹體的鹽度Wt(NaCleq)在10%~30%之間(Leachetal.,2005),與油田水組分相似,主要成分從多到少依次為Cl-、Na+、Ca2+、K+、Mg2+,成礦流體是高密度盆地鹵水起源(Hanoretal.,1979),通過(guò)比較,湘西地區(qū)揚(yáng)子型鉛鋅礦床具有MVT型鉛鋅礦床典型特征。Rodder發(fā)現(xiàn),該類型礦床成礦溶液是具有高鹽度、高密度、低運(yùn)動(dòng)速度、低成礦溫度的特征,成礦溫度、成礦溶液的密度和成分在整個(gè)礦床中是比較均勻的,認(rèn)為這種特征對(duì)于由沉積-同生,火山噴氣、簡(jiǎn)單的巖漿-熱液和地表水循環(huán)成礦的成因?qū)W說(shuō)似乎均有不可解釋的地方,提出了該類型礦床是由深部循環(huán)變化的熱的原生鹽水成礦的觀點(diǎn)(Rodder,1974)。

表4 湘西典型鉛鋅礦成礦壓力-成礦深度特征Table 4 Mineralization pressure-depth of the typical lead-zinc deposits in western Hunan

美國(guó)中部的MVT礦床形成溫度為80~170℃,且在礦田甚至礦帶范圍內(nèi)各礦床的形成溫度差別不大,中國(guó)中南部MVT鉛鋅礦床形成溫度相對(duì)稍高(100~180℃),不同地區(qū)礦床的成礦溫度相差不大,暗示中美兩大地區(qū)的MVT礦床形成時(shí)成礦流體的規(guī)模較大,因?yàn)橹挥写笠?guī)模的流體的熱容量才能相近,才能形成溫度相近的礦床(王獎(jiǎng)?wù)榈龋?002)。

6.2 有機(jī)質(zhì)與鉛鋅成礦作用

許多MVT礦床的氣液相包裹體中存在烴類物質(zhì),整個(gè)揚(yáng)子地臺(tái)周緣的鉛鋅礦床瀝青質(zhì)和炭質(zhì)普遍發(fā)育,是有機(jī)質(zhì)參與成礦的重要參考依據(jù)。揚(yáng)子地臺(tái)周緣鉛鋅礦中的瀝青多以粒狀為主,同時(shí)伴有炭質(zhì)組分,代表性礦床有四川大梁子鉛鋅礦、四川甘洛縣赤普鉛鋅礦(張長(zhǎng)青等,2008b,2010)、陜西馬元鉛鋅礦(李厚明等,2007)、湖南花垣魚塘、耐子堡鉛鋅礦(劉文均等,2000)。

已有實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,Zn、Pb元素在油田鹵水中的溶解度略高于NaCl-CaC12混合溶液(莊漢平等,1996),因此有機(jī)絡(luò)合物遷移和油田鹵水成礦,是MVT礦床一種可能的運(yùn)移和成礦方式。在成礦溶液中還原硫很難與金屬離子同時(shí)搬運(yùn),微生物或有機(jī)配位體又難以在較高溫度條件下存在,但在溶液中有低分子有機(jī)物(如烴類)存在時(shí),就有可能形成具有較高熱穩(wěn)定性的有機(jī)金屬絡(luò)合物,當(dāng)與硫酸鹽相遇時(shí)將硫酸鹽還原為H2S,從而發(fā)生成礦反應(yīng)(張長(zhǎng)青,2008b)。在100~200℃間,烴類作為還原劑還原硫酸鹽,生成H2S的反應(yīng)稱為熱化學(xué)硫酸鹽還原作用即TSR( Thermochemical Sulphate Reduction),古石油熱化學(xué)硫酸鹽還原作用( TSR)生成的H2S即導(dǎo)致了MVT鉛鋅硫化物的沉淀成礦(李厚明,2012)。

湘西地區(qū)茶田鉛鋅礦床中流體包裹體中發(fā)育有機(jī)質(zhì),花垣李梅鉛鋅礦床發(fā)育瀝青和炭質(zhì),激光拉曼光譜測(cè)試結(jié)果也顯示茶田、唐家寨等礦床流體包裹體中均不同程度地發(fā)育CH4和CO2。本區(qū)位于揚(yáng)子古板塊東南緣,加里東運(yùn)動(dòng)中由于兩大板塊的拼合,造成斜坡帶褶皺隆起形成“江南古陸”,初步奠定了古陸西側(cè)湘西地區(qū)的構(gòu)造輪廓。本區(qū)早寒武世主要生油層的油氣演化歷史,也是在加里東末期進(jìn)入凝析油和濕氣階段,印支期后才進(jìn)入干氣階段,可見(jiàn),本區(qū)的區(qū)域構(gòu)造史、油氣演化史和成礦歷史在時(shí)間上是大致同步的。可以推測(cè),在加里東晚期的江南古陸形成時(shí),在構(gòu)造作用影響下排出烴類和含礦溶液,從盆地中由東向西運(yùn)移到臺(tái)地邊緣有利的巖性和構(gòu)造位置(葉霖等,2000)。處在控礦構(gòu)造內(nèi)的容礦層儲(chǔ)存有油氣物質(zhì),致使礦床中的硫酸鹽硫得以還原為還原硫,促使成礦流體中的鉛、鋅等組分從結(jié)合物中分離、沉淀,繼之大量堆積而形成了這個(gè)與古油藏有關(guān)的礦床,并在礦田范圍內(nèi)留下一些有機(jī)質(zhì)活動(dòng)的痕跡。

另外,熱化學(xué)硫酸鹽還原作用( TSR)形成容礦空間可能起到不容忽視的重要作用,TSR過(guò)程生成的CO2溶于水后成為碳酸,對(duì)碳酸鹽礦物進(jìn)行溶解形成孔隙。TSR過(guò)程生成的H2S溶于地層水后成為氫硫酸,對(duì)圍巖地層進(jìn)行溶解形成孔隙,油氣在瀝青化過(guò)程中形成的H2S 和CO2氣體在排除與溶解的過(guò)程中形成的孔隙空間可能成為鉛鋅礦沉淀的有利空間(李厚明等,2012)。該研究可用于解釋花垣地區(qū)超大型鉛鋅礦李梅、獅子山礦床的閃鋅礦與共生的方解石礦物普遍賦存于圍巖雪花狀孔隙中的現(xiàn)象(圖2(b)、(c))。

6.3 與川滇黔地區(qū)鉛鋅礦的對(duì)比

在湘西地區(qū)相鄰的中國(guó)西南地區(qū) (川、滇、黔)發(fā)育有世界上很典型的低溫成礦域,其面積之大、包含的礦種之多 (Au、Hg、Sb、As、P、Pb-Zn、U、Ni-Mo-PGE、重晶石、冰州石和分散元素等)、礦床組成和組合之復(fù)雜,在全球十分鮮見(jiàn)(涂光熾,1998,2002)。川滇黔接壤區(qū)的鉛鋅礦床是我國(guó)富鉛鋅礦石、銀及多種分散元素( Ge、Ga、Cd 等) 的主要來(lái)源(黃智龍等,2011)。川滇黔地區(qū)MVT鉛鋅礦床十分發(fā)育,典型的鉛鋅礦床有四川地區(qū)的大梁子、天寶山、赤普等鉛鋅礦床,云南地區(qū)的會(huì)澤、麒麟廠、毛坪、樂(lè)紅、茂租等鉛鋅礦床,貴州地區(qū)的銀廠坡、青山、牛角塘、天橋、筲箕灣等鉛鋅礦床。區(qū)內(nèi)的礦床具有明顯的層控性,多數(shù)礦床賦存于震旦系燈影組地層中。礦床明顯受構(gòu)造控制,多分布于斷裂帶中。許多礦床特別是大型礦床都有大量瀝青存在,并且礦床的近礦圍巖 (白云巖) 都有因有機(jī)質(zhì)的帶入而造成的黑色化現(xiàn)象(俗稱“黑色破碎帶”)。成礦溫度較低,多在100~280℃,少數(shù)達(dá)近300℃,流體包裹體的鹽度范圍主要為5%~20%NaCl eq.(周朝憲等,1998;毛健全等,1998;胡耀國(guó),2000;葉霖等,2000;王獎(jiǎng)?wù)榈龋?001;毛德明等,2001;李澤琴等,2002;張振亮,2006;賀勝輝等,2006;張長(zhǎng)青,2009;金中國(guó)等,2008;張倫尉,2010)。因此,湘西地區(qū)MVT型鉛鋅礦與川滇黔地區(qū)典型礦床成礦溫度相比,具有相同的低溫成礦特征(表5)。

圖9 湘西典型鉛鋅礦床閃鋅礦和方解石中流體演化判別圖Fig.9 Discrimination diagrams of fluid inclusions in sphalerite and calcite from typical lead-zinc deposits in western Hunan a-閃鋅礦中流體演化判別圖;b-方解石中流體演化判別圖a-discrimination diagram of fluid inlusions in sphalerite; b-discrimination diagram of fluid inclusions in calcite

湘西地區(qū)MVT型鉛鋅礦主要賦存于震旦系到奧陶系等各種不同年代地層中,成礦年齡也不盡相同。按礦床賦存地層從老至新關(guān)系排列,獅子山鉛鋅礦體賦存于寒武系下統(tǒng)清虛洞組藻灰?guī)r地層中,閃鋅礦Rb-Sr同位素年齡為409±11Ma,閃鋅礦中流體溫度主要為120~170℃,鹽度范圍主要為14%~21% NaCl eq.;打狗洞鉛鋅礦體呈脈狀賦存于寒武系中統(tǒng)熬溪組白云巖破碎帶中,閃鋅礦Rb-Sr同位素年齡為489±5Ma,閃鋅礦中流體溫度主要為100~200℃,流體鹽度范圍主要為16%~20% NaCl eq.;茶田鉛鋅礦體呈脈狀賦存于寒武系中統(tǒng)熬溪組白云巖破碎帶中,閃鋅礦Rb-Sr同位素測(cè)定年齡為487±1Ma,閃鋅礦中流體溫度主要為110~180℃,鹽度范圍主要為17%~20% NaCl eq.;唐家寨礦體賦存于奧陶系下統(tǒng)南津關(guān)組硅化灰?guī)r地層中,閃鋅礦Rb-Sr同位素年齡為379±4Ma,閃鋅礦中流體溫度主要為100~120℃,鹽度范圍為11%~14%NaCl eq.(表6)。經(jīng)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),成礦流體溫度與鹽度特征存在一定的規(guī)律性。礦床年齡從老到新,成礦流體具有溫度降低,鹽度降低的趨勢(shì)特征,賦礦地層由老到新,成礦流體也具有一定的溫度降低,鹽度降低的趨勢(shì)特征。揭示了湘西地區(qū)MVT型鉛鋅礦床形成時(shí)代越早,礦體賦存深度越深,則成礦流體溫度與鹽度越高。

廣泛分布于相鄰的川滇黔地區(qū),以碳酸鹽巖為容礦巖石鉛鋅礦床中,云南會(huì)澤鉛鋅銀多金屬礦床Rb-Sr同位素等時(shí)線年齡主要為225~250Ma,為印支期成礦(李智明等,2007;黃智龍等,2011),張長(zhǎng)青等(2008a)獲得四川大梁子鉛鋅礦床單顆粒閃鋅礦Rb-Sr同位素等時(shí)線年齡為366.3±7.7Ma。周加喜等(2009)獲得了黔西北天橋鉛鋅礦床單顆粒硫化物 Rb-Sr 混合等時(shí)線年齡為191.9±6.9Ma,同時(shí)還獲得了滇東北震旦系燈影組茂租鉛鋅礦床熱液方解石 Sm-Nd 等時(shí)線年齡為 194Ma

(鮑淼等,2011)。因此,川滇黔地區(qū)鉛鋅銀多金屬礦床同位素年齡主要為191~366Ma,為印支期-海西期成礦。段其發(fā)等(待刊)獲得獅子山、茶田、打狗洞和唐家寨等湘西地區(qū)鉛鋅礦床閃鋅礦Rb-Sr同位素等時(shí)線年齡為379~489Ma,成礦于海西期-加里東期。綜上可知,湘西地區(qū)及其鄰區(qū)川滇黔地區(qū)鉛鋅礦床成礦流體溫度基本均為中低溫,賦存深度淺,礦床類型均為MVT型,其形成可能受控于相同的動(dòng)力學(xué)背景。年代學(xué)研究資料表明揚(yáng)子地臺(tái)東西緣在印支期、海西期和加里東期均有礦化作用發(fā)生(陳超等,2010),它與揚(yáng)子地臺(tái)自新遠(yuǎn)古代以來(lái)的構(gòu)造地質(zhì)事件關(guān)系密切,雖然湘西地區(qū)與川滇黔地區(qū)鉛鋅礦均具有低溫成礦特征,可能具有相同的動(dòng)力學(xué)背景,但賦礦地層主要為不同時(shí)代的碳酸鹽巖,揚(yáng)子地臺(tái)周緣鉛鋅礦化是多期形成的。

7 結(jié)論

(1) 成礦流體溫度主要為100~180℃,總鹽度一般>15%,密度多>1g/cm3,成礦流體體系為NaCl-CaCl2-H2O,CaCl2-H2O,NaCl-KCl-H2O,CaCl2-MgCl2-H2O~鹵水,成分主要為Cl-、Na+、Ca2+、K+、Mg2+,是以鈉和鈣氯化物為主的高濃度溶液,屬于低溫度、高鹽度、高密度的地下熱鹵水性質(zhì)的含礦熱水溶液,具有密西西比型鉛鋅礦床典型特征。

(2) 成礦壓力約340×105~428×105Pa,成礦深度約在1.00~1.55km,礦床成礦深度淺。成礦流體來(lái)源與建造水有關(guān),后期可能有雨水和少量變質(zhì)水的滲入,并使鹽度降低。

(3) 成礦與有機(jī)質(zhì)相關(guān),礦物流體包裹體中含有機(jī)質(zhì),并含有不同程度的CH4和CO2,處在控礦構(gòu)造內(nèi)的容礦層儲(chǔ)集有油氣物質(zhì),致使礦床中的硫酸鹽硫得以還原為還原硫,促使成礦流體中的鉛、鋅等組分從結(jié)合物中分離、沉淀,繼之大量堆積而形成了礦床。

(4) 湘西地區(qū)及其鄰區(qū)川滇黔地區(qū)鉛鋅礦床成礦流體溫度基本均為中低溫,賦存深度淺,礦床類型均為MVT型,其形成可能受控于相同的動(dòng)力學(xué)背景。川滇黔地區(qū)鉛鋅銀多金屬礦床同位素年齡主要為191~366Ma,為印支期-海西期成礦,湘西地區(qū)鉛鋅礦床閃鋅礦Rb-Sr同位素年齡為379~489Ma,成礦于海西期-加里東期,為揚(yáng)子地臺(tái)的多期礦化作用形成。

表5 川、滇、黔地區(qū)典型鉛鋅礦床流體包裹體均一溫度-鹽度對(duì)比Table 5 Homogenization temperatures-salinity comparison of fluid inclusions from the typical lead-zinc deposits in Sichuan, Yunnan and Guizhou

表6 川滇黔湘典型MVT型鉛鋅礦床成礦年齡、地層、流體均一溫度和鹽度對(duì)比Table 6 Comparison of mineralization age, strata, homogenization temperature and salinity for typical MVT lead-zinc deposits in Sichuan, Yunnan, Guizhou and Hunan

致謝 論文修改中得到了專家寶貴的修改意見(jiàn),流體包裹體實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獲得武漢地質(zhì)礦產(chǎn)研究所常海亮教授的悉心指導(dǎo)與幫助,在此深表謝意!

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The Large-Scale Low-Temperature Mineralization of Lead-Zinc Deposits in Western Hunan-Evidence from Fluid Inclusions

ZHOU Yun1,2, DUAN Qi-fa2, TANG Jü-xing3, CAO Liang1, LI Fang1, HUANG Hui-lan2, GAN Jin-mu2

(1. College of Earth Science, Chengdu University of Technology, Chengdu,Sichuan 610059;2. Wuhan institute of Geology and Minerals Resources, Wuhan,Hubei 430205;3. Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037)

This study is based on measurement of fluid inclusions in sphalerite, calcite and quartz from Shizishan, Chatian, Dagoudong, Dongjiahe and Tangjiazhai lead-zinc deposits in west Hunan using the heating/freezing system, laser Raman analysis. The results show that the temperature of ore-forming fluid is 100~180℃, the salinity generally greater than 15%, density over 1g/cm3, mineralization pressure about 340×105~428×105Pa and depth in 1.00~1.55km. The ore-forming fluid is highly concentrated solution containing mainly sodium and calcium chloride, as the low temperature, high salinity, high density and mineralized underground hot brine. The cations in ore-forming fluid are mainly Cl-, Na+, Ca2+, K+, and Mg2+. The composition of hydrogen and oxygen isotopes show that the origin of ore-forming fluid is related to construction water, and there may be permeation of rainwater and little metamorphic water, resulting in a low salinity. There is organic matter in the fluid inclusions, and CH4and CO2are also prevalent. The mineralization is related to organic matter, and the organic matter in the ore-hosting horizons of ore-controlling structures made sulfate sulfur being reduced to sulfur. Consequently, lead and zinc were separated from complex compound, then deposited, and became deposits after great accumulation. The homogenization temperature of ore-forming fluid in typical lead-zinc deposits of Sichuan, Yunnan, Guizhou districts neighboring Hunan is 150℃~280℃. In comparison with these deposits, the lead-zinc deposits in western Hunan have common low temperatures and low mineralization depth, all of MVT deposit type, likely controlled by the same dynamic background.

MVT-type lead-zinc deposit, ore-forming fluid, low temperature, western Hunan

2013-05-25;

2013-11-15;[責(zé)任編輯]郝情情。

國(guó)家973項(xiàng)目(編號(hào): 2011CB403103)和中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“揚(yáng)子型鉛鋅礦成礦規(guī)律研究與選 區(qū)評(píng)價(jià)”項(xiàng)目(編號(hào):1212011120790)資助的成果。

周 云(1984年-),女,博士研究生,主要從事成礦規(guī)律研究與成礦預(yù)測(cè)工作。E-mail:zhouyun0910@163.com。

P618.4

A

0495-5331(2014)03-0515-18

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