南秦岭边缘盆地铅锌金成矿流体地质过程——以南秦岭凤太盆地为例（李强，2007博士论文

老马居士 · 发表于 2012-9-7 10:04

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附录期刊论文目录：

1、南秦岭凤太盆地金矿与铅锌矿成矿模式研究（李强,王兵岐,马治国,王晓虎，《地球科学与环境学报》2007.1）

2、南秦岭凤县八方山一八卦庙Pb-Zn与Au矿化的共生／共存关系研究（李强,薛春纪,刘淑文,王晓虎，《地质论评》2007.1）

3、凤-太盆地硅质岩系地球化学特征及热水成矿效应（李强，《岩石矿物学杂志》2009.3）

4、秦岭旬阳盆地下古生界钠长石岩岩石学和地球化学（刘淑文,薛春纪,李强等，《中国地质》2005.3）

5、南秦岭志留系铅锌矿床中硅质岩岩石学及地球化学（刘淑文,薛春纪,曾荣,李强等，《矿床地质》2005.5）

6、南秦岭旬阳盆地下古生界热水沉积成矿地球化学（薛春纪,刘淑文,冯永忠,李强等，《地质通报》2005.10）

7、东天山石英滩金矿田控矿构造与原生晕深部预测（马立成,杨兴科,王磊,李强等，《地质与勘探》2006.2）

8、新疆石英滩金矿床原生晕特征与隐伏矿预测（李强,孙继东,杨兴科等，《地质与勘探》2005.4）

博士论文标题：南秦岭边缘盆地铅锌金成矿流体地质过程——以南秦岭凤太盆地为例

论文作者：李强

论文导师：薛春纪

论文学位：博士

学位授予年份：2007

论文专业：地质工程

论文单位：长安大学

论文页数：143

格式：pdf

附件：3

博士论文摘要：

边缘盆地经历了同生一造山不同时期演化，成矿物质丰富，壳幔作用强烈。它将地球内、外动力地质作用有机联系起来，是地幔与地壳物质一能量强烈交换、分异、集中的典型地区，有着巨大的成矿潜力和找矿前景。边缘盆地同生一造山不同时期流体地质过程实际上是不同矿物、岩石、矿石及矿床组合形成和演化的过程，是认识成矿作用和指导相关矿床勘查的关键。秦岭造山带是华北板块与扬子板块之间的汇聚带，由华北板块及其南缘、秦岭微板块和扬子板块北缘三个陆壳单元组成。南秦岭是秦岭微板块的主体，介于商一丹构造带和勉一略构造带之间，它在扬子陆块北缘被动大陆边缘上发生发展形成古生代边缘盆地，中生代经历造山过程，是我国重要金属成矿带，其中蕴藏有超大型、大型贵重、有色金属矿产地数十处。南秦岭边缘盆地一造山的成因演化以及重要矿产的成矿作用备受地质学家关注，成为国内外地学界研究热点之一。风县一太白盆地(简称风一太盆地，下同)地处南秦岭微板块中部，是重要的多金属矿集区之一。盆地内同生期和造山期流体活动产物均保存完整，标志清楚；大型铅锌矿床与大型一超大型金矿床同盆共存，时空关系密切，成为研究秦岭造山带盆地演化一流体活动一成矿作用的理想对象。同生期是凤太盆地演化的重要时期，泥盆纪扬子板块与华北板块开始靠近，在区域南北向主压应力和东西向主张应力背景下，形成了南秦岭泥盆纪的多个断陷盆地，凤太海盆形成。同时海盆内同生断裂活动强烈，引发了本区晚古生代、也是南秦岭最为强烈的一期海底热水活动和热水沉积作用，形成了本区硅质岩、铁白云石硅质岩、钠长石岩等热水沉积岩石系列。这些热水沉积岩系呈层状一似层状，与水成沉积地层整合产出，多呈渐变接触关系。硅质岩主要分布在风一太盆地铅硐山、八方山、银母寺等铅锌矿区。八方山矿区的硅岩厚卜30m，长约7Km，宽1．5Km，是层状一似层状铅锌矿体的产出层位；硅质岩主要组成矿物为微晶一细晶石英，Si02含量80％以上，Fe203／FeO比值小于1，形成于相对还原环境。硅质岩稀土总量较低，E REE在7．8×10-6-24．5×l酽，其稀土组成、配分型式与海水相似，表明泥盆纪海底活动热水主要是下渗并经过循环演化的海水。铁白云石岩一铁白云石硅质岩主要分布在八卦庙金矿区，一般呈层状或条带状产出；Si0I含量一般在45％，含FeO、MnO、MgO、CaO、C02高，Pb、Zn、Cu均发生明显的富集，Ge平均含量达140．6ppm，富集系数为93．4倍，Th／U值平均为4．1。稀土总量ΣREE变化于(16．985—255．803)×i0-8，中等Eu正异常(5 Eu=1．45)，反映了铁白云石硅质岩形成于较强的还原环境中，ΣLREE／Σ职EE为2．35～8．43，轻稀土相对富集，这些稀土元素特征与南秦岭典型热水沉积岩石具有很好的相似性。钠长石岩、钠长石角砾岩主要分布于双王金矿区，钠长石角砾岩中角砾的原生层理等沉积构造发育，角砾形态多为不规则棱角状及次棱角状，成分主要为浅灰色一浅棕色钠长石化板岩及粉砂岩，角砾大小混杂，粒度0．1-lm；胶结物为铁白云石、方解石、钠长石、石英等；钠长石角砾岩稀土元素含量变化不大，ΣREE变化范围为(93．63-213．08)×10一，中等Eu负异常(6 Eu=O．70"--0．80)，轻重稀土比值在3．38---,7．62之间，轻稀土相对富集，这些稀土元素特征与南秦岭典型热水沉积岩石具有很好的相似性，其成因类型应属于热水沉积成因。印支晚期一燕山期，秦岭进于陆一陆碰撞和褶皱造山时期，构造运动引发内生流体作用和岩浆活动，形成石英脉、花岗岩体、闪长岩脉、煌斑岩脉等流体充填和岩浆侵入。其中，石英脉与八卦庙金矿形成关系密切，其产状主要有两类；即顺层石英脉和节理石英脉。顺层石英脉与泥盆系地层走向大体一致，脉体粗大，并与地层同步褶皱，局部呈不规则团块状、树枝状和囊状；它们的δ30Si平均值一O．33‰，与本区热水沉积钠长石岩的δ30Si平均值十分接近，年龄数据Ar—Ar法坪年龄为232．58±1．59Ma，等时线年龄为222．14±3．45Ma；裂隙石英脉显示其形成于印支运动早一中期的区域交质作用时期，为热动力变质成因。裂隙石英脉主要沿NE向裂隙充填，脉体走向与地层近于直交，厚度较小且沿走向延伸短，是金矿富矿石的主要组成部分：6∞Si平均值0．06‰，形成时代为印支运动晚期一燕山早期，年龄数据Ar—Ar法坪年龄为131．91±O．89，等时线年龄为129．45±O．35Ma，是晚期热液作用的产物。边缘盆地流体过程伴随着边缘盆地的形成、演化和造山作用而不断发展，在盆地演化和造山过程中，不同时期、不同阶段流体的性质、作用特征及产物表现出不同特点。风太盆地流体活动主要集中表现在两个时期，即同生期流体活动(主要发生在晚古生代泥盆纪)和造山期流体活动(主要发生于中生代三叠纪)。同生期构造一流体成矿作用主要表现为同生断裂控制下的热水沉积成岩和成矿作用，即在以南北向挤压，东西向拉张，同生断裂强烈活动的构造背景下，形成了凤太盆地晚古生代最为重要、最为强烈的流体活动及成岩成矿事件，同生期流体活动主要包括含矿热液形成、地层中含矿热液的循环、含矿热液喷流、含矿热液的海底运移与同生沉积等4个作用阶段；同生期热水沉积作用不仅将下伏基底中的铅、锌等成矿物质带到盆地底部，造成了铅锌的明显富集和成矿，金初始富集并形成矿源层；由于元素物理化学性质和温度、压力、氧逸度、pH值等条件的差异，铅锌与金并未富集在相同层位，而是彼此分离。造山早期，盆地沉积地层和矿层普遍褶皱，形成一系列紧闭的背斜、向斜构造，同时发生了广泛的热液活动和区域变质作用，热液活动不仅对同生期层状Pb、Zn矿层进行了不同程度的改造，还导致了破碎带热液交代型金矿和脉状铅、锌、金、铜矿化的发生；造山中期，构造活动更加强烈，伴随着区域NW-NWW向挤压收缩动力学体系，岩浆活动强烈，使早期初始富集的金再次活化、迁移、富集，而已形成铅锌矿体多发生构造破坏；板内造山改造阶段，为金成矿流体的汇聚、迁移、成矿物质沉淀提供于有利的构造部位，形成工业金矿体。南秦岭铅锌金成矿的流体地质过程体现在：早古生代南秦岭属扬子陆块北部被动大陆边缘，伸展背景下的东西向的裂陷海槽发育；晚古生代从扬子北缘沿勉一略构造带分离出来而成为秦岭微板块，受古老隆起、基底断裂、同生断裂等伸展构造的影响，形成有多个不同性质二级盆地发育的多岛海域格局：在这种具有地幔热点活动性质和伸展构造背景的边缘地堑式海盆地中出现了明显热水沉积环境。中生代造山、尤其是造山晚期和期后的构造一流体作用于新元古代一古生代岩石建造或矿化体，形成了南秦岭中生代特色的沉积岩容矿的微细浸染型或构造蚀变岩型金矿床；铅锌矿成矿作用主要发生于沉积一成岩期，成矿流体主要来自盆地底部深部热水系统，成矿流体成分以富含Sm2。、K+、Na"、Ca'+特征，盐度低一中等(矽(NaCI)=5．oo～9．00‰)，温度属中低温(150"-300℃)。低密度(流体密度主要在0．80-0．98 g／cm3)；金矿成矿作用主要发生在造山期，成矿流体来自岩浆作用和造山作用过程中热作用产生的热液流体。成矿流体成分以C02和Nac卜1120为主，盐度中等(“NaCl)=8．00"-'-"10．00‰)，温度属中高温(260"'400℃)，低密度(流体总密度主要在0．61"-'0．849／cm3)，流体中C02含量普遍较高。南秦岭多个二级盆地中铅锌矿床与金矿床同盆共存，均表现为铅锌矿床赋矿层位在下，金矿床赋矿层位在上的空间产出关系，但二者在形成时间上具有明显的先后关系，铅锌矿床形成于造山作用(尤其是碰撞后陆内造山作用)之前，而金矿主成矿期均为造山作用后。在成生机制上铅锌矿床与金矿床的形成都与泥盆系热水沉积相联系，泥盆纪海盆内同生断裂活动引发的海底喷流和热水沉积作用造成了Pb，Zn的堆积和Au的初步富集(形成金矿胚)，同时由于元素自身物理化学性质和温度、压力、氧逸度、pH值等条件的差异，铅锌与金并未富集在相同层位。边缘盆地内铅锌等有色金属与金银等贵重金属矿床均具有层控性质，且普遍存在相互伴生产出的关系；这种铅锌在下，金矿在上，铅锌矿形成在先，金矿形成在后的空间一时间组合关系在南秦岭具有一定的普遍性，可作为南秦岭热液成因铅锌矿床和金矿床的勘查标志。南秦岭层控型热水沉积铅锌矿和微细浸染型金矿的成矿演化规律是在晚古生代下伏沉积柱与基底中的热水对流系统，形成了矿床、矿化体、含矿层或衍生矿源层等的早期富集，海西一印支一燕山期盆地演化和构造活动中，在中生代构造一流体作用下，某些成矿物质，如Au、Ag等，有进一步富集。这一演化系统反映了成矿系列的统一性、同源性与演化性特征。流体成矿模式概括起来就是：一个统一成矿地质背景和作用、多种环境和改造方式、不同时间和空间分布、多样矿产类型产出的密切相关的有机整体。体现了区域成矿的多期多源性和继承性及后期对前期矿床的改造性的特征。南秦岭边缘盆地演化中的流体成矿过程是在统一成矿地质背景下，古生代多种热水沉积环境和中生代不同改造作用中发生和发展起来的多类矿床时空相关、成因密切联系和继承演化的有机系统，盆地沉积一造山不同时期不同阶段的地质流体是这个成岩成矿系统最富有活力的因素。

关键词：南秦岭，铅锌矿，金矿，成矿流体，流体活动，地质过程

博士论文目录：

文摘
英文文摘
第一章前言
1.1选题依据及意义
1.1.1凤太盆地与秦岭其它盆地相比具有其独特性
1.1.2若干问题需要重新研究并予以定论
1.2研究现状
1.2.1国外研究最新进展、动态及发展趋势
1.2.2国内本学科研究现状
1.3主要研究内容及拟解决的问题
1.4研究思路和工作方法
1.4.1研究思路
1.4.2工作方法
1.4.3具体方案
1.4.4主要工作量
1.4.5论文难点及解决办法
1.5取得的主要成果及进展
第二章区域地质背景
2.1区域地质概况
2.1.1商丹缝合带
2.1.2勉略缝合带
2.1.3南秦岭微板块
2.2区域地层
2.2.1前寒武系
2.2.2上元古界-下古生界
2.2.3上古生界
2.2.4中生界
2.2.5新生界
2.3秦岭造山带形成与演化
2.3.1晋宁运动
2.3.2震旦纪-早古生代
2.3.3泥盆纪
2.3.4石炭纪-早中三叠世
2.3.5晚三叠世-第四纪
2.4南秦岭盆地演化史
2.4.1早古生代裂陷系的形成阶段
2.4.2晚古生代早期扩张、秦岭板块独立和稳定沉积阶段
2.4.3晚古生代晚期汇聚收缩-中生代闭合造山阶段
2.4.4陆内新造山作用阶段
2.5区域热事件
2.5.1 450～380Ma
2.5.2 360～340Ma
2.5.3 320～230Ma
2.5.4 230～150Ma
第三章矿床地质特征
3.1热水沉积-构造改造型铅锌矿床-八方山铅锌矿
3.1.1矿床地质特征
3.1.2矿床地球化学特征
3.1.3热水沉积成矿作用
3.2热水沉积-岩浆热液改造型金矿床-八卦庙金矿
3.2.1矿床地质特征
3.2.2矿床地球化学特征
3.2.3热水沉积成矿作用
3.3热水沉积-同生热液改造型金矿床-双王金矿
3.3.1矿床地质特征
3.3.2矿床地球化学特征
3.3.3热水沉积成矿作用
第四章凤太盆地同生期与造山期流体活动产物及其特征
4.1铁白云岩
4.1.1岩石特征
4.1.2稀土元素特征
4.1.3微量元素特征
4.2硅质岩
4.2.1岩石特征
4.2.2稀土元素特征
4.2.3微量元素特征
4.3钠长石岩
4.3.1分布规律
4.3.2岩石学特征
4.3.3稀土元素特征
4.4层间石英脉
4.4.1层间脉体成因
4.4.2层间石英脉含矿性
4.5节理石英脉
4.5.1节理脉体成因
4.5.2节理石英脉的含矿性
4.5.3石英脉的锆石SHRIMP测年
4.6小结
第五章铅锌和金(银)成矿的控制因素
5.1区域地层对铅锌及金(银)矿床的控制
5.1.1地层对秦岭铅锌矿床的控制作用
5.1.2地层对秦岭金矿床的控制作用
5.2热水沉积作用与铅锌、金银成矿关系
5.2.1海底热液对流系统与成矿
5.2.2热水沉积作用对铅锌及金银成矿的控制
5.3构造对铅锌及金矿成矿的控制
5.3.1同生断层系统与热水成矿
5.3.2同生断层与南秦岭多金属成矿带
5.3.3同沉积背斜对秦岭型铅锌矿床的控制
5.4岩浆侵入控制条件
5.5铅锌与金的区域成矿规律
5.5.1区域成矿规律
5.5.2区域矿床勘查的流体勘查方法
第六章凤太盆地流体-构造成矿效应
6.1同生期流体-构造成矿作用
6.1.1同沉积期盆地演化
6.1.2同生期流体活动的构造控制作用
6.1.3同生期构造-流体成矿作用
6.2造山期流体-构造成矿作用
6.2.1造山期构造-流体活动
6.2.2造山期流体活动与矿床改造(Pb、Zn)作用及Au矿床的富集成矿作用
6.3成矿模式
6.3.1凤太盆地铅锌与金(银)矿化共生现象
6.3.2凤太盆地铅锌矿与金矿共生分离机理讨论
第七章结论
参考文献
附录图版及说明