兰坪金顶铅锌矿区古地质流体特征及其演化

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论文以滇西北兰坪金顶铅锌矿区北厂-架崖山矿段为主要研究对象,在系统总结兰坪盆地地质背景和矿床地质特征的基础上,重点通过对矿区主要矿体的系统解剖,查明矿体的蚀变矿化分带以及流体性质、膏盐的物理化学性质及其对流体成矿的影响,着重揭示盆地古地下水系统的地质作用以及盐构造对铅锌成矿的影响与贡献。论文主要取得了以下结论和认识:(1)在推覆构造系统影响下,北厂-架崖山矿段的地层建造以构造岩片的形式产出,可以分成多个隔水层、含水层与弱透水层构成的圈闭子系统,为含矿流体系统的运聚、沉淀成矿提供了空间。其中,上三叠统歪古村组(T3w)为隔水层,上三叠统三合洞组(T3s)薄层灰岩与泥岩互层为隔水层或弱透水层,上三叠统麦初箐组(T3m)为隔水层,中侏罗统花开左组(J2h)为隔水层,下白垩统景星组(K1j)为含水层,上三叠统三合洞组(T3s)灰岩角砾岩带为含水层。目前,区内隔水层代表着隔水边界,形成矿液汇聚的圈闭层,含水层成为矿区主要赋矿层位,弱透水层也可能成为成矿流体的运移通道和沉淀场所,常表现为强弱不等、规模悬殊的金属(含铅锌)硫化物矿化和热液硫酸盐-碳酸盐蚀变带(区)。(2)兰坪金顶铅锌矿北厂-架崖山矿段流体包裹体有四种类型:纯液相、富液相气液两相、富气相气液两相和含液相CO2包裹体,其中以纯液相为主。石英流体包裹体均一温度在70-300℃之间;方解石均一温度在163.2-220.1℃之间,存在两个峰值:160-180℃和200-220℃;天青石均一温度在在153.2-353.3℃之间,存在两个温度变化区间:150-220℃,240~350℃。石英、方解石、天青石与矿区成矿密切相关,其包裹体能够反映成矿各个阶段的地质流体信息。(3)兰坪金顶铅锌矿北厂-架崖山矿段经历了三个成矿阶段:石英-闪锌矿-黄铁矿阶段:均一温度在70-300℃之间,盐度1.23~20.52wt%NaCleq;闪锌矿-方铅矿-黄铁矿(白铁矿)-天青石阶段(主成矿阶段):均一温度在150~350℃之间,盐度12~18wt%NaCleq;方铅矿-天青石-方解石-石膏阶段:均一温度在50-220℃之间,盐度1.66~8wt%NaCleq。地质流体在成矿阶段的均一温度和盐度在总体趋势上均表现为由高到低的变化,具体特征为由高温高盐度流体向中低温低盐度流体的转变。(4)在金顶矿区北厂-架崖山矿段的成矿流体包含富H2O和富CO2两种端员组分,同时大量包含由这两种端员组分不同比例混合的流体成分(H20和CO2),这种情况反映了金顶矿区成矿初始阶段时的地质流体极有可能是一种混合流体。另外,从方解石和天青石激光拉曼测试的结果中发现,在主成矿阶段以及成矿末期阶段,流体中普遍存在CH4,这与前人研究矿区普遍存在有机包裹体的信息一致。(5)古流体的组成可能是由大气水、富含有机质的盆地地层水和来自深部的富CO2流体,在盆地浅部混合而形成的盆地热卤水。由于造山活动的影响,在造山作用的地质驱动力的制约下,盆地古热地下水由盆地边缘向盆地中部运移,在运移过程中逐步吸收了来自盆地浅部的大气水,在流经盆地有机质地层又接收了地层中的富H20-烃类流体,同时在矿源层吸纳了大量的矿物元素,最后流体汇聚至金顶。在主成矿阶段,成矿流体又可能同来自深部的富CO2幔源流体混合,汇聚到浅部构造有利部位成矿。
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