广西盘龙铅锌矿区白云岩的成因机制及其与成矿关系研究

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盘龙铅锌矿位于广西武宣县盘龙村,是桂中地区典型的大型铅锌矿床,目前已探明铅锌金属量超100万吨,达大型规模,其伴生的重晶石资源量也达大型。目前对于盘龙铅锌矿的成因类型存在两种说法:MVT型和SEDEX型。不管属于哪种成因类型,客观事实是盘龙铅锌矿产于早泥盆世上伦白云岩中,与白云岩化关系密切,本次研究就是通过对区域泥盆纪沉积环境、岩相古地理演化过程、上伦白云岩成因、盘龙铅锌矿基本特征及其与白云岩化关系的系统研究,探讨白云岩的成因及其对盘龙铅锌矿成矿的贡献,得出以下几个初步结论:1.详细的地质调查和岩相学研究表明,虽然盘龙铅锌矿具有部分SEDEX型矿床特征,如层状矿体、微粒结构等,但缺乏重要的喷流沉积岩、喷流构造,因此,在没有更多的证据之前,把盘龙铅锌矿定义为低温充填式层状铅锌矿床(MVT型)。2.上伦白云岩是深埋状态下由灰岩白云岩化生成的,尽管在成岩时期在压实作用和进一步的胶结作用在一定程度上均造成了原生孔隙被破坏和充填,但埋藏白云岩化形成的白云岩中白云石抗压实能力较强,成岩早期形成的原生晶间孔得以保存,有利于后期溶蚀作用对其进一步改造,导致孔隙度进一步增大,储集性能得到极大改善,储集能力明显提高,在遇到含Pb、Zn的热液流体时,随着温、压条件的变化,在特定条件下在孔隙或裂隙中就形成了铅锌矿体。3.沉积环境与古地理研究表明,武宣泥盆纪处于滨海—半开阔-开阔台地演化过程,海水从西南方向逐步海侵,形成武宣盆地沉积序列,武宣盆地是受南侧凭祥-大黎断裂控制的断陷盆地,一方面,凭祥-大黎断裂控制盆地的形成、演化,另一方面,断裂控制着成矿热液、热卤水的上升,成为成矿热液的通道,属于导矿构造。4.上伦白云岩应属于早期二塘灰岩部分被热卤水交代的产物。上伦白云岩的白云岩成岩温度为80.36112.77℃,成岩深度为1678-2660m,其δ18O的值在-6.53-11.75间,白云岩成因类型为埋藏白云岩。5.δ13C的资料,显示研究区上伦白云岩的白云岩化是由于微生物发酵形成的。流体包裹体的资料显示,上伦白云岩的成岩(或者叫白云岩化)温度范围在150-154℃,,显示该白云岩化深度为3636-3758m,为埋藏白云岩特征,其原岩推测为二塘期早期石灰岩,原岩的形成环境为开阔台地相。6.从锶同位素的研究结果,上伦白云岩成岩的原岩显示部分来源于陆源,可能有部分来自于海水。微量元素Sr、成分很低,Na成分亦低,显示白云石化是混合水成因形成的。Fe成分很高,Mn成分亦高,显示白云石化是埋藏成因形成的。7.武宣盆地南缘,沿着凭祥-大黎断裂带赋存的层状铅锌矿(以盘龙铅锌矿为代表,包括朋村、波吉、司律、大团、通挽的矿床)属于MVT型矿床,其成矿地质体是上伦白云岩,成矿构造是白云岩化层,凭祥-大黎断裂不仅控制盆地形成,野外成矿热液提供通道,同时为白云岩化的埋深热卤水提供热动力。8.白云岩化为成矿准备必要的成矿空间。从盆地系统流体动力学角度来看,来自凭祥-大黎断裂带深部的热流体,为白云岩化提供动力,为成矿提供导矿构造。因此,凭祥-大黎断裂带控盆(断线盆地边缘主断裂)、导矿(是层状铅锌矿的导矿构造)、控岩(通过热流体控制白云岩化过程)、容矿(白云岩化与成矿过程一体化),最终实现成矿地质体(上伦白云岩)、层状铅锌矿的融合。高温埋深白云岩化作用与盘龙铅锌矿系列成矿作用存在空间上的耦合,成因上的一致性过程。
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