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中上扬子地台西南缘矿集区位于我国西南川滇黔交界的三角区,目前已发现的铅锌矿床(点)多达400余个,铅锌金属量超过20Mt,是我国重要的铅锌银锗等多金属基地。相对于典型MVT铅锌矿床,中上扬子地台西南缘地区铅锌矿床具有规模大、品位高、伴生元素多等特征。前人对该地区铅锌矿床开展了较多的研究工作,但多以单个矿床为研究对象,关于控矿因素、成矿时代及矿床定位规律等区域成矿规律的总结和关键问题的研究相对薄弱,很大程度制约了该地区成矿规律的总结和矿产勘查的突破。基于此,本文以四川大梁子大型铅锌矿床、天宝山大型铅锌矿床,云南会泽超大型铅锌矿床、茂租大型铅锌矿床,贵州杉树林中型铅锌矿床为研究对象,在详细的野外调查基础上,开展流体包裹体及矿床地球化学、成矿年代学及关键控矿因素研究。根据本区两期铅锌矿床的成矿地质背景、关键控矿因素、矿床地质特征、矿床地球化学特征,全面系统的总结了中上扬子地台西南缘大型铅锌矿床的时空结构、成矿机制及定位规律,并构建了相应的成矿地质模型。取得主要认识如下:(1)大梁子、天宝山和茂租矿床均赋存于震旦系灯影组含炭质白云岩内。大梁子、天宝山矿床受北西西向张性断裂-热液岩溶构造控制,矿体呈上大下小“楔形体”,矿石类型以角砾状、块状为主,其次为网脉状,金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿,少量的黄铁矿,非金属矿物主要有白云石、方解石,少量的石英、石膏、重晶石,天宝山矿床产出有小规模的黄铜矿矿体。茂租矿床受北东向褶皱-层间滑动带构造控制,矿体具似层状、透镜状多层产出特征,矿石类型以脉状、角砾状为主,金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿,少量的黄铁矿等,非金属矿物主要有白云石、方解石、萤石,少量的重晶石和石英。会泽、杉树林矿床赋存于石炭系白云岩内,均受印支期双重逆冲构造控制,矿体呈似层状、脉状,矿石类型以块状、角砾状为主,金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿,少量的黄铜矿等,非金属矿物主要有白云石、方解石,少量的石英、重晶石等。不同之处在于会泽铅锌矿床赋存于石炭系摆佐组内,受北东向构造控制,而杉树林铅锌矿床赋存于石炭系黄龙组中,受北西向构造控制。(2)五个典型铅锌矿床显微测温结果表明,区内成矿流体属于中高-中低温、中等盐度流体;流体包裹体成分分析显示,成矿流体主要来源于盆地卤水。相对典型MVT铅锌矿床,研究区内矿床的成矿流体温度偏高,盐度偏低,但矿床类型仍属于MVT铅锌矿床范畴。热液矿物H-O同位素研究结果表明,赋存于震旦系的铅锌矿床(大梁子、天宝山和茂租矿床)成矿流体中水主要来源于海水、有机质和雨水的混合;赋存于石炭系的铅锌矿床(会泽)成矿流体中水主要来源于海水与有机质流体混合,雨水加入不明显。C-O同位素数据表明,典型铅锌矿床成矿流体中碳、氧主要来源于赋矿围岩的碳酸盐溶解作用,少部分来源于沉积有机质的脱羟基作用,且表现出随着成矿温度降低碳酸盐溶解作用减弱的趋势。热液矿物硫同位素研究结果表明,区内铅锌矿床还原硫均来源于海水硫酸盐的热化学还原作用,但赋存于震旦系内的铅锌矿床可能是原地还原,而赋存于石炭系的铅锌矿床可能是异地还原均一后运移至矿床就位空间。天宝山、会泽矿床热液硫化物中流体包裹体He-Ar同位素研究结果表明,成矿流体以地壳流体为主,但有明显的地幔流体(<5.3%)混入。(3)区内大型铅锌矿床空间分布受地层层位及岩性、控矿构造和峨眉山地幔柱联合控制。铅锌矿床主要赋存于震旦系和石炭系白云岩中,其中震旦系含炭质白云岩成矿优于纯白云岩。研究区由南东向北西方向,赋矿层位具有由新变老的趋势。赋存于不同层位的铅锌矿床矿物组合相似,但黄铁矿含量差异较大,根据黄铁矿的含量分为贫黄铁矿型和富黄铁矿型铅锌矿床。贫黄铁矿型铅锌矿床主要赋存于震旦系含炭质白云岩中,以天宝山、大梁子和茂租矿床为代表;富黄铁矿型铅锌矿床主要赋存于石炭系白云岩中,以会泽、杉树林矿床为代表,大量黄体矿的形成可能与石炭系及其下伏的地层中含有大量的菱铁矿有关。研究区内存在三种主要控矿构造样式,分别为断裂-热液岩溶构造、褶皱-层间滑动带构造和双重逆冲构造,代表性矿床分别为大梁子矿床、茂租矿床和会泽矿床。区内铅锌矿床平面上均分布于峨眉山地幔柱活动影响范围内,剖面上矿床主要赋存于峨眉山玄武岩以下的层位中,综合成岩、成矿年代学数据、同位素地球化学特征,认为峨眉山地幔柱活动可能为晚三叠世-早侏罗世铅锌成矿作用提供了部分的成矿流体及热能。(4)获得天宝山矿床和茂租矿床闪锌矿Rb-Sr同位素年龄分别为348.5±7.2Ma和190.6±5.0Ma。综合前人成矿年龄数据,厘定中上扬子地台西南缘存在两期铅锌成矿作用,分别为晚泥盆世-早石炭世(366.3321.7Ma)和晚三叠世-早侏罗世(228190.6Ma)。晚泥盆世-早石炭世铅锌成矿作用与古特提斯洋张开有关。受区内盆地巨厚沉积地层热梯度影响,盆地内流体形成富含SO42-的热卤水,在上覆地层的超压作用下,盆地内流体沿深断裂或不整合面水平或向上运移。富含SO42-的热卤水在运移的过程中,不断地萃取围岩中的金属元素(Zn、Pb),形成富含金属元素及SO42-的成矿流体;当成矿流体沿张型断裂运移至富含有机质的灯影组白云岩内时,与白云岩内的有机质接触,启动硫酸盐还原反应,形成还原硫;同时在温度下降、盐度下降等多元因素促使下,金属离子与还原硫结合,形成硫化物沉淀,并形成围岩蚀变,最终形成天宝山、大梁子等大型铅锌矿床。晚三叠世-早侏罗世铅锌成矿作用与古特提斯洋闭合右江盆地演化造山及峨眉山地幔柱活动有关。晚三叠世-早侏罗世古特提斯洋闭合右江盆地由南东向北西闭合造山,作为区域挤压作用的构造响应滇东北地区形成北东向挤压构造带,黔西北地区形成北西向挤压构造带,且靠近右江造山带即强应变区形成双重逆冲构造,远离造山带即弱应变区形成褶皱-层间滑动带构造。右江盆地内富含SO42-的热卤水与有机质通过硫酸盐热化学还原反应形成富含还原硫的盆地热卤水。富含还原硫的盆地热卤水在重力和构造驱动力的作用下沿断裂或不整合面迁移。流体在迁移的过程中萃取基底及围岩中的金属元素(Zn、Pb、Fe),受峨眉山地幔柱活动影响,流体始终保持中高温,同时有少量的地幔流体成分混入,形成富含金属元素、还原硫及地幔成分的中高温、中等盐度的特殊成矿流体。成矿流体在运移的过程中,流体特征发生改变在有利构造位置硫化物沉淀,在石炭系白云岩中形成富黄铁矿型铅锌矿床及大规模的黄铁矿化和碳酸盐化,在震旦系白云岩中形成贫黄铁矿型铅锌矿床及大规模的碳酸盐化。(5)综合研究区内两期铅锌矿床的矿床地质特征、矿床地球化学特征、矿化时空结构、成矿作用分析等,总结了区内大型铅锌矿床定位规律。晚泥盆世-早石炭世铅锌矿床总体发育于安宁河-易门断裂与小江断裂之间的范围内,受北西西向张性断裂-热液岩溶构造控制,以震旦系灯影组为主要赋矿层位,形成贫黄铁矿型铅锌矿床;晚三叠世-早侏罗世铅锌矿床在区内均有产出,在滇东北北部,矿床受褶皱-层间滑动带构造控制,以震旦系灯影组为主要赋矿层位,形成贫黄铁矿型铅锌矿床,在滇东北南部及黔西北地区,以石炭系为主要赋矿层位,形成富黄铁矿型铅锌矿床,不同之处在于在滇东北南部矿床明显受北东向构造控制,在黔西北地区矿床明显受北西向构造控制。