广西盘龙铅锌矿床有机质成矿作用研究

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大瑶山西侧与桂中凹陷结合部位是广西区内重要的铅、锌产地,广泛发育的泥盆系海相碳酸盐岩地层普遍含有机质。区域性次级同生断裂是导矿构造,中下泥盆统中的层间破碎带是容矿构造。矿质来源于地壳深部,与中下统泥盆统白云质岩石关系不大。在广泛收集前人资料和取样调查基础上,以盘龙铅锌矿区赋矿地层中有机质为研究对象,并辅以主微量元素地球化学分析,取得如下认识成果。有机地球化学分析表明,样品饱和烃气相色谱图存在双峰型、∑C21-/∑C22+比值偏大、(nC21+nC22)/(nC28+nC29)在0.4532.847之间、规则甾烷/17α(H)-藿烷比值均小1.0且偏低,这表明矿区有机质母质为陆源和水生混合来源,且以陆源植物为主;OEP、CPI取值在0.7641.253之间,指示成岩后有机质来自碳酸盐岩和泥质岩;样品Pr/C17和Ph/C18两参数平均在0.6左右、Ts/Tm比值均大于1、二升藿烷C32 22S/(22S+22R)在0.5530.604之间、βα-莫烷/αβ-藿烷在0.1510.215之间、C29甾烷20S/(20R+20S)和ββ/(αα+ββ)比值平均分别为0.442和0.460、规则甾烷的重排作用也不明显,综合这些特征表明矿区有机质已经达到成熟阶段,但还未进入过成熟阶段。岩石地球化学分析表明,盘龙铅锌矿区主岩明显富集As、Ba、Sb、Sr、Tl等元素,相对亏损Be、Cu、Ga、Hf、Nd、Rb、Sc、Ta、Tb等元素,U/Th为1.9813.69,矿石样品Zn/(Pb+Zn)比值接近于1,这些特征暗示盘龙矿床存在热水喷流活动。矿区主岩∑REE含量较低,平均值仅为18.174μg/g,LREE较HREE富集且分异较强。成矿热液具有喷流热水与海水相混合的特点。测试样品饱和烃气相色谱基线均不同程度上隆,甾烷具有C29>C27>C28的分布特征,升藿烷C31C35在质量色谱图上峰型曲线总体平滑。样品中有机质的伽马蜡烷指数在0.1510.215之间,升藿烷指数在0.0400.090之间。样品微量元素中δU平均值为1.857、V/(V+Ni)平均值为0.71、δCe<1。这两类地化参数共同表征,盘龙铅锌矿区在晚古生代时处于浅水、低盐度、弱还原-弱氧化的沉积环境,并且成岩后有机质一定程度上受到微生物的降解改造。综合分析,本文认为受喷流热液影响,有机质可以促使早期相对开放性成矿环境向还原性状态转变,同时有机质还可与铅锌等金属阳离子发生络合,使矿质向有利的成矿部位迁移。另外,在喷流沉积期原生型有机质与硫酸盐的热化学还原作用或含硫有机质的受热分解,产生的H2S促使大部分铅锌等金属沉淀;在固结成岩后的改造期富含还原硫的有机热流体与含矿流体相遇,造成部分金属沉淀。
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