云南蒙自白牛厂银多金属矿床—与花岗质岩浆作用有关的超大型矿床

摘要

云南蒙自白牛厂银多金属矿床位于滇东南锡多金属成矿带，是我国上世纪八十年代发现的超大型矿床之一。本文以白牛厂矿床为研究对象，以区域成矿学和找矿系统工程学为指导，以花岗岩与成矿关系为研究切入点，以岩浆一构造一流体一成矿为主线，研究成矿地质条件、矿床地质特征、成矿机制和成矿规律，建立成矿模式及找矿模型，进行成矿预测。主要研究进展、成果与结论如下： 1、论述了滇东南与燕山期花岗质岩浆作用有关的锡多金属矿床的成矿系列特征。滇东南个旧、白牛厂、都龙锡(银)多金属矿田(区)由于均存在燕山期含锡花岗岩体，都产出了特征相类似的Sn、Ag、Pb、Zn、Cu等多金属矿床。滇东南锡多金属矿床成矿系列模式：由岩体—围岩，Sn(W、Be)→Cu→Zn→Pb→Ag→Sb。 2、矿区中寒武统田蓬组地层(C<,2>t)为一套灰-深灰色薄-中厚层状(粉砂质)白云岩-(钙质、炭质)粉砂岩-(生物碎屑、鲕状)灰岩，属滨岸潮坪沉积产物。龙哈组地层(C<,2>1)为薄至中厚层状(粉晶、粉砂质、生物碎屑)白云岩，属滨岸潮上带泻湖环境沉积产物。田蓬组、龙哈组及下部地层存在着Ag、Pb、Zn等元素的初步富集，成为部分成矿物质来源。矿体主要产于田蓬组地层，少量产于龙哈组地层。 3、白牛厂主体构造为NW-NWW向，与区域NE向构造不协调。这是由于燕山晚期花岗岩浆呈NW向侵入，产生一系列NW向构造并叠加在印支期NE向构造之上的结果。 4、经钻探工程揭露，证实白牛厂矿区深部存在规模较大的隐伏花岗岩体。已控制的岩体范围2100m，宽1000m，顶面标高在1220-1455m之间，呈NW-SE走向，侵位于中寒武统田蓬组(C<,2>t)及其下部的地层中。岩体Rb-Sr同位素模式年龄t=68.80±2.60Ma，属于燕山晚期。白牛厂花岗岩具备含锡花岗岩的基本特征。岩石类型为黑云母二长花岗岩。岩石富碱，且K<,2>O>Na<,2>O，A/NKC≥1；富集Sn及其它成矿元素；稀土元素为总量较高、轻稀土富集型，负铕异常明显；(<'87>Sr/<'86>Sr)<,i>>0.708。成因类型属于S型花岗岩。 5、白牛厂花岗岩是成矿物质的主要来源。白牛厂隐伏花岗岩富含Sn、Zn等成矿元素。矿石的微量元素组成、稀土元素配分形式与花岗岩相似，硫同位素组成显示深部岩浆源特征。 花岗岩浆侵入作用是主要含矿断层(F<,3>)形成的动力学机制。岩浆侵入作用还使上部围岩形成的密集张裂带和层间破碎带，而成为成矿流体运移的通道及矿质沉淀的的有利构造空间。岩浆活动控制了矿床的空间分布。由岩体接触带至围岩，出现Sn(W)→Cu→Zn→Pb→Ag→Sb矿化空间分带规律。岩体接触带产出Sn(W)矿体，Cu矿体一般离岩体50-300m，独立Zn矿体下距岩体200-300m，V<,1>Ag-Sn-Pb-Zn共生矿体距岩体400m以上。独立Ag矿体主要出现在V<,1>矿体上部边缘。独立Sb矿体位于V<,1>矿体外带。V<,1>Ag-Sn-Pb-Zn共生矿体，上部体ω(Zn)/ω(Zn+Pb)<0.6，下部矿体ω(Zn)/ω(Zn+Pb)>0.6。 6、矿床成因模式概括为：燕山晚期，区域伸展作用诱发花岗质岩浆底辟上侵。岩浆活动末期，富含成矿流体的岩浆与围岩发生一系列接触交代作用。当岩浆与碳酸盐类岩石接触时，使围岩产生夕卡岩化，并形成接触交代型Sn(W)矿体及Cu矿体；含矿流体在岩浆热驱动下，沿围岩中由岩浆作用导致的裂隙和断裂上升，进入碎屑岩-碳酸盐地层，并与围岩内的大气降水混合，在围岩中运移并萃取围岩中的Ag、Pb等组分。随运移距离的增大，混合流体因温度、压力降低及其它物化条件的改变，在有利岩性、层间破碎带、裂隙带及断裂破碎带依次沉淀出Cu、Zn、Pb、Ag、Sb等元素化合物，形成Cu-(Zn)矿体、Zn矿体、Zn-Pb-Ag-(Sn)矿体、Ag矿体和Sb矿体等。 7、以往勘查发现的Zn-Pb-Ag-(Sn)矿体只是白牛厂成矿系列的～部分，深部具有寻找Sn、Cu、Zn矿体的良好前景。本次研究工作提出的穿心洞一鱼塘深部成矿预测区(Ⅰ)和阿尾矿段及南北两侧深部预测区(Ⅱ)，在综合找矿信息分析及高频大地电磁测深(EH-4)测量基础上的找矿预测工作取得了突破性进展。其中，在穿心洞—鱼塘深部成矿预测区(Ⅰ)经ZKD-1钻孔验证，发现厚大独立Sn矿体和Cu矿体， Sn矿体见矿厚度达22.85m，Sn平均品位1.331％，伴生WO<,3>0.15％； Cu矿体有两层，厚度分别为12m和11m，平均品位分别为0.60％和0.63％。在阿尾矿段北侧深部，经ZK113-0孔和ZK120N-8孔验证，发现规模较大的独立Sn矿体和Zn矿体。Sn矿体见矿厚度9.90m，平均品位0.718％。Zn矿体见矿厚度11.4m，平均品位6.23％。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题来源及目的意义

1.2相关领域的研究现状

1.2.1矿床勘查与研究

1.2.2超大型矿床

1.2.3夕卡岩型矿床

1.2.4花岗岩及其成矿作用

1.2.5成矿预测学与找矿系统工程学

1.3研究思路、内容、技术路线

1.4主要研究进展与成果

第二章区域成矿地质背景

2.1大地构造与成矿背景

2.1.1大地构造背景

2.1.2滇东南与花岗岩有关的锡多金属成矿系列模式概论

2.2区域地质特征

2.2.1地层沉积建造

2.2.1区域构造

2.2.3岩浆岩

2.2.4地球物理特征

2.2.5地球化学异常特征

2.2.6矿床(点)分布及简要特征

第三章矿区地层与构造特征

3.1沉积岩地层及其与成矿关系

3.1.1沉积岩地层基本特征及沉积环境分析

3.1.2岩石地球化学特征

3.1.3沉积岩地层与成矿关系分析

3.2矿区构造

3.2.1褶皱

3.2.2断层及破碎带

3.2.3矿区构造形成的动力学机制探讨

3.2.4构造与成矿关系

第四章花岗质岩石及其与成矿关系

4.1白牛厂岩体

4.1.1白牛厂岩体形态产状及成岩年龄

4.1.2岩石学特征

4.1.3白牛厂花岗岩岩石化学、岩石地球化学特征

4.1.4与个旧、都龙花岗岩对比

4.2花岗斑岩、二长斑岩

4.2.1形态规模产状

4.2.2岩石学特征

4.2.3岩石化学、岩石地球化学特征

4.3花岗岩形成环境与成因探讨

4.3.1花岗岩构造环境判别

4.3.2花岗岩成因探讨

4.4花岗质岩石与成矿关系

第五章矿床特征

5.1矿体基本特征

5.1.1似层状、透镜状矿体

5.1.2脉状矿体

5.1.3陡倾脉状-细脉状-网脉状矿体

5.2矿石特征

5.2.1矿石类型

5.2.2矿石矿物成分

5.2.3矿石化学成份

5.2.4矿石主元素赋存状态

5.2.5矿石结构构造

5.3矿体变化规律

5.3.1 V1矿体厚度及品位变化特征及控制因素分析

5.3.2矿化空间分带规律

5.4围岩蚀变

5.4.1隐伏花岗岩接触带围岩蚀变

5.4.2花岗斑岩及其围岩蚀变

5.4.3 V1主矿体的围岩蚀变

5.4.4围岩蚀变分带性

第六章成矿机制与成矿模式

6.1成矿物质来源

6.1.1铅同位素组成和铅来源

6.1.2硫同位素组成特征和硫来源

6.1.3流体包裹体氢氧同位素组成和成矿介质水的来源

6.2成矿流体的性质与演化

6.2.1流体包裹体的类型和特征

6.2.2流体包裹体的温度

6.2.3流体包裹体的盐度、密度与成矿压力

6.2.4流体包裹体化学成分

6.2.5流体包裹体氧逸度、硫逸度及pH值、Eh值

6.3成矿金属的运移与沉淀

6.3.1矿质运移的形式

6.3.2金属矿物的沉淀

6.4控矿地质因素与成矿模式

6.4.1控矿地质因素

6.4.2成矿作用与成矿模式

第七章白牛厂矿区深部成矿预测与工程验证

7.1综合信息找矿模型

7.1.1地质模型

7.1.2地球物理模型

7.1.3地球化学模型

7.1.4综合找矿标志

7.2白牛厂矿区深部成矿预测

7.2.1穿心洞—鱼塘深部成矿预测区(Ⅰ)

7.2.2阿尾矿段及南北两侧深部成矿预测区(Ⅱ)

7.3高频大地电磁测深(EH-4)测量与矿体定位预测

7.3.1穿心洞—鱼塘深部成矿预测区EH-4扫面结果

7.3.3阿尾矿段及南北两侧深部成矿预测区EH-4测量结果

7.4工程验证结果

第八章结论

参考文献

图版说明

图版

致谢

攻读博士学位期间发表的主要论文及参加的科研项目