新疆西天山托克赛铅锌矿床叠加成矿作用

来源 :新疆地质 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xionglongyan0817
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘  要:托克赛中型铅锌矿位于西天山成矿带赛里木微地块。矿床成矿过程划分为喷流沉积、变质改造和岩浆热液3个时期。喷流沉积期具典型SEDEX矿床特征,“岩控性”与“层控性”明显,成矿流体以海水为主;变质改造期发育富液相包裹体,包裹体均一温度210℃~271℃,w(NaCleq)为12.7%~13.6%,成矿流体主要来源于变质热液;岩浆热液期发育富气相、富液相和含子矿物包裹体,包裹体均一温度190℃~341℃、w(NaCleq)为4.8%~40.8%,成矿流体主要为岩浆水与大气水的混合。矿床的矿源层形成于古元古代的海底喷流沉积环境,后期经历了变质改造和岩浆热液叠加成矿作用。
  关键词:流体包裹体;H-O同位素;SEDEX型矿床;托克赛;西天山
  托克赛铅锌矿位于新疆温泉县境内,2005年新疆有色地质矿产勘查院开展1∶5万化探普查工作时发现该矿床,现已探明铅锌储量10×104  t,是继东天山彩霞山铅锌矿之后[1],在新疆天山成矿带找矿的又一重大成果。矿床自发现起,诸多学者对其进行了各项研究。成勇等认为矿床为沉积-变质成因[2-4],并建立相应的找矿模型;邵勤国通过地球化学特征研究[5],识别出有利的找矿标志;李永等认为成矿后期可能发生了热液叠加改造[6],矿床具有SEDEX型铅锌矿特征。目前,对于矿床发育的多种矿化类型及可能经历的多种成矿作用仍认识不足,对矿床的成因机制仍存在分歧。
  成矿流体特征是揭示矿床成因和研究成矿过程的重要途径,本文旨在通过详细的地质调研,重新厘定成矿期次,并通过包裹体及H-O同位素研究,探讨其成矿流体来源与性质,分析成因类型及成矿过程,探索托克赛铅锌矿床叠加成矿作用,以期为西天山金属矿床找矿勘查提供理论依据。
  1  区域地质概况
  新疆西天山位于中亚造山带南部,自太古代以来经历了复杂的构造演化[7]。区域上出露地层有古元古界温泉群、中元古界长城系哈尔达坂群、中元古界蓟县系库松木切克群、青白口系开尔塔斯群、晚泥盆系、早石炭系、二叠系和第四系。温泉群上亚群与哈尔达坂群为区域铅锌矿产的主要赋存层位[2-8]。区内构造发育,以EW向及NWW向断裂为主,如博尔塔拉河断裂、托克赛断裂等。岩浆侵入活动强烈,早元古代晚期、古生代中、晚期均有出露(图1)。
  2  矿床地质概况
  2.1  矿区地质
  矿床位于西天山别珍套山一带。矿区地层主要有下元古界温泉群上亚群、中元古界长城系哈尔达坂群和第四系冲洪积物。温泉群上亚群呈近EW向展布,从北向南,分为3个岩性段,分别为含角闪黑云斜长片麻岩,薄层状大理岩及二云母石英片岩,其中大理岩为矿区主要的赋存层位。哈尔达坂群分布于矿区南部,主要岩性为灰岩。第四系主要沿沟谷分布,由沙、砾石等组成(图2)[5-6,9]。矿区主要断裂为托克赛断裂,倾向178°,倾角55°~75°,主体被第四系覆盖,局部可见糜棱岩化带,沿断裂有闪长岩脉侵入。矿区仅见小规模侵入岩脉,主要为细粒花岗岩、花岗闪长岩等,脉岩附近普遍发育绿泥石化,绢云母化,高岭土化等蚀变。
  2.2  矿化特征
  矿区圈定出2个含矿层(I,II)、4条铅锌矿体。I-4与II-1号矿体规模较大(图3)。I-4号矿体位于矿区东部,长约500 m,平均厚度4.81 m,铅平均品位0.25%,锌平均品位1.52%;II-1号矿体位于矿区东部,长700 m,平均厚度 3.93 m,锌平均品位1.13%,伴生铅含量0.24%[6]。
  据矿床地质、矿体、矿石及蚀变特征(图4),将成矿过程归纳为3个时期。
  喷流沉积期  矿体与地层走向一致,呈层状、似层状赋存于温泉群中,“层控性”与“岩控性”明显。矿石呈层纹-条带状、细脉浸染状构造。小顆粒闪锌矿、方铅矿等呈纹层状和条带状分布于大理岩间(图4-A),具沉积成因特征。呈同心环状构造的胶状黄铁矿的出现证实矿物形成于沉积环境(图4-G)。围岩为中-深变质碳酸盐岩夹碎屑岩建造,伴随热水沉积的硅质岩产出,矿化可能形成于被动大陆边缘环境[9]。
  变质改造期  由于经受强烈的变质作用,矿体与地层发生同步变形,矿体发生揉皱变形,矿物定向排列形成条带状构造(图4-B,C)。沉积成因的胶状黄铁矿发生破碎,部分闪锌矿晶形被挤压变形,保存较好的闪锌矿与自形程度较好的黄铁矿共生(图4-G-I),并有方解石、辉石、透闪石等变质矿物产生,矿化时期与区域变质-变形事件相对应。
  岩浆热液期  古生代中晚期岩浆侵入频繁,富含金属元素的热液交代围岩,形成大量脉状结构闪锌矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,自形程度高,不同矿物发生交代溶蚀(图4-J-L)。石英硫化物脉与方解石硫化物脉相互穿切(图4-D-F),矿石品位提高。
  3  样品及实验方法
  石英样品采集自矿区地表与钻孔,选取各成矿期的代表性石英样品用于研究,样品特征见表1。流体包裹体显微测温实验在新疆大学地质与矿业工程学院流体实验室采用Linkam THMSDG600冷热台完成。测温区间-196℃~600℃,精度±1℃。同位素分析由核工业北京地质研究院分析测试研究中心采用MAT251EM质谱仪测定。H同位素采用高温下爆裂法取水,用锌还原法测定,O同位素分析采用常规的BrF5法[10],精度±2‰。流体的δ18OH2O值通过Clayton et al.(1972)石英-水的氧同位素平衡分馏方程进行换算[11]。
  4  实验结果
  4.1  包裹体岩相学
  矿区石英颗粒中的包裹体发育,据成因分为原生与次生包裹体。本次实验仅针对变质改造期与岩浆热液期发育的原生包裹体开展。这些包裹体多成群或束状分布,少数呈孤立或平行成带分布。据室温及升降温过程的相态变化,包裹体类型分为3类:富气相(VL型)、富液相(LV型)及含子矿物包裹体(S型)(图5)。LV型包裹体室温下由液相水溶液和气相水溶液组成,呈长条状、椭圆状成群广泛分布于各成矿期。气液比5%~30%,大小5~12 μm(图5-A-C)。VL型包裹体室温下由气相水和液相水组成,呈扁圆状或椭圆状孤立分布,数量较少,仅在岩浆热液期出现。气液比50%~70%,大小8~12 μm(图5-E,F)。S型包裹体室温下由气相、液相和NaCl子晶(S)组成,呈不规则状孤立分布,仅在岩浆热液期出现,数量较少。气液比5%~20%,大小3~10 μm(图5-D)。   4.2  包裹体显微测温
  本次试验分别对变质改造期和岩浆热液期的16个测温片,97个包裹体进行显微测温实验(表2,图6)。变质改造期石英中包裹体均一温度为210℃~271℃,均值238℃;w(NaCleq) 为12.7%~13.6%(Hall et al,1988)。岩浆热液期石英中LV型包裹体均一温度190℃~311℃,w(NaCleq)为9.0%~11.8%;VL型包裹体均一温度294℃~336℃,w(NaCleq)为4.8%~6.8%;S型包裹体均一温度284℃~341℃,子矿物消失温度300~332℃,w(NaCleq)为38.1%~40.8%。
  4.3  H-O同位素
  H-O同位素能够有效指示成矿流体来源[11]。测试结果显示(表3),变质改造期δ18OH2O为10.16‰~12.7‰,δD值为-86.2.16‰~-72.4‰;岩浆热液期δ18OH2O值为3.44‰~9.26‰,δD值为-79.9‰~-77.0‰。
  5  讨论
  5.1  流体性质及流体来源
  喷流沉积期,温泉群的碎屑岩夹碳酸盐岩地层形成于被动陆缘发育的浅海环境[14],盆地流体来源于下渗海水,同典型的捷克利SEDEX型铅锌矿在地质背景、矿床特征、同位素组成等方面有诸多相似之处[15]。该期发育气液两相包裹体,个体较小,充填度小。这类矿床的流体普遍为蒸发海水,流体均一温度、盐度变化范围较大,整体呈现低温、中低盐度特征。变质改造期,赛里木地区发生大规模构造运动,地层发生破裂与变形。石英中主要发育富液相包裹体,其大小较为一致,H-O投图接近变质水(图7),有向与含碳有机质反应过的水方向偏移的趋势,指示流体主要来源于变质水,可能有地层含碳有机质参与。成矿流体为具中温、中盐度的NaCl-H2O体系。岩浆热液期,岩浆侵入活动强烈,出现大量脉状矿石。石英中发育VL,LV,S型包裹体。H-O投图位于岩浆水附近(图7),呈岩浆水向大气水“漂移”的趋势,指示早期岩浆水为主要来源,受地表水影响增大,晚期大气降水的比例逐渐增大。包裹体最高均一温度达341℃,表明岩浆热液在成矿流体中扮演重要角色,而温差大也表明大气水逐渐占据主导。成矿流体为具中高温、中高盐度的NaCl-H2O体系。
  5.2  叠加成矿作用及成矿过程
  叠加成矿作用是复杂地质过程中的一个具体表现,是在不同地质演化阶段,同一个空间发生不同的成矿作用叠加复合而形成[16]。
  早期海底环境下,发生喷流沉积作用,金属元素被从深部带入海底,丰富的物源与海底的沉积物一起形成围岩地层,多金属元素聚集形成初始矿源层;蒸发的海水为成矿提供了初始流体,并沿着断裂向浅部运移,随着温度、压力等物理条件的变化,矿物沉淀构成条纹状矿石[17-18]。区域变质作用下,岩石遭受进化变质,地层发生褶皱变形,矿物在变质作用下发生脱水反应。变质热液在大规模的构造活动形成的断层等通道运移,使成矿元素得到一次富集。岩浆侵位作用使得成矿流体在封闭空间运移,流体进入碳酸盐岩地层,交代早期形成的大理岩与脉岩等,围岩物质的加入使流体中硫化物再次富集,循环大气水加速了成矿元素的富集。
  6  结论
  (1) 矿床成矿过程先后经历了喷流沉积、变质改造期、岩浆热液叠加期3个时期。
  (2) 变质改造期流体主要来源于变质水,岩浆热液叠加期流体为岩浆水与大气水混合热液。
  (3) 喷流沉积作用使多金属元素聚集形成矿源层,变质作用下地层发生变质变形,岩浆热液萃取深部金属物质进入围岩。
  参考文献
  [1]    彭明兴,桑少杰,朱才,等.新疆彩霞山铅锌矿床成因分析及与MVT型矿床成因对比[J].新疆地质,2007,(4):373-378.
  [2]    成勇,闫存兴,俞彦龙等.新疆温泉县托克赛铅锌矿地质特征及找矿前景分析[J].矿产与地质,2011,25(6):481-485.
  [3]    成勇.新疆温泉县托克赛铅锌矿床特征及找矿标志[J].新疆有色金属,2013,36(2):30-32.
  [4]    成勇,李万平,俞彦龙,等.新疆温泉县托克赛铅锌矿综合找矿模型[J].现代地质,2013,27(1):91-98.
  [5]    邵勤国.新疆温泉县托克赛西铅锌矿地质特征及成因浅析[J].甘肃冶金,2016,38(5):34-37.
  [6]    李永,成勇,俞彦龙.新疆溫泉县托克赛铅锌矿床硫化物特征及成因初探[J].新疆有色金属,2018,41(2):26-27.
  [7]    朱志新,董连慧,王克卓等.西天山造山带构造单元划分与构造演化[J].地质通报,2013,32(Z1):297-306.
  [8]    成勇,李永,朱生善,等.新疆哈尔达坂铅锌矿床地质特征及成因分析[J].矿产勘查,2015,6(2):107-114.
  [9]    刘阳.新疆温泉县托克赛铅锌矿床地质地球化学特征及成因[D].中国地质大学(北京),2015.
  [10]  Clayton R N.,Mayeda T K.The use of bromine pentafluoride in the extraction of oxygen from oxides and silicates for isotopic analysis[J].Geochimica Et Cosmochimica Acta,1963,27:43-52.
  [11]  Clayton R.N.,O’neil J.R,Mayeda T.K. Oxygen isotope exchange between quartz and water[J].Journal of Geophysical Research,1972,77:3057-3067.
  [12] Taylor H.P. The Application of Oxygen and Hydrogen Isotope Studies to Problems of Hydrothermal Altteration and Ore Deposition[J].Economic Geology,1974,69(6):843-883.
  [13]  Hugh R.Rollison.岩石地球化学[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2000.
  [14]  赵凯培.新疆西天山托克赛铅锌矿床地质地球化学特征及成因[D].中国地质大学(北京),2020.
  [15]  YALKUN Yaxar, XUE Chunji, ZHAO Xiaobo, et al. Geology of    the Hardaban Zn-Pb Deposit in Xinjiang, NW China, and Its Com parison with the Tekeli Zn-Pb Deposit, Kazakhstan[J].2014,88        (S2):229-230.
  [16]  翟裕生,王建平,彭润民,等.叠加成矿系统与多成因矿床研究[J].地学前缘,2009,16(06):282-290.
  [17]  满荣浩.西天山赛里木地区元古宙铅锌成矿作用研究[D].中国地质大学(北京),2020.
  [18]  吕成帅.新疆西天山哈尔达坂铅锌矿床地质特征与矿床成因研究[D].中国地质大学(北京),2020.
其他文献
【摘 要】本文基于奈达功能对等翻译理论,以《习近平谈治国理政》日译本为例,从词汇、句法、语篇三个方面探讨政治文献日译的翻译策略,指出功能对等翻译理论能有效的指导口译教学工作。  【关键词】功能对等翻译理论;口译教学;翻译策略  口译教学中政治文献作为一个重要模块,其翻译标准很难界定,课堂教学中老师教授的内容很多局限于具体的翻译方法,如增译、减译、加注释义等,但具体到某个词,某句话或某一语篇时,其总
期刊
人们常说,春天到了,小草会钻出地面;春天到了,树木就会吐绿;春天到了,花就会含苞待放……春天就是这般美好,我为窗前那杨树上的一个个即将绽放绿叶的花苞儿欣喜,盎然的春意在血管中流动……  几天过去了,那些褐紫色的芽苞不但没有绽放出绿叶,而且长大了,小拇指粗细,寸八许长,像一条条紫色的毛虫,挨挨挤挤的,很有秩序的向下垂着,我知道也许这就是杨花了,可是在心里却怎么也别不过这个劲来。其实我的心里也明白:树
期刊
【摘 要】现阶段,如何在初中数学教学中贯彻和落实素质教育的思想理念,创造良好的课堂氛围,提高课堂知识教学的有效性,是每一位教育工作者都需要解决的,也是最为关键的内容。因而在这样的背景下针对初中阶段数学课堂教学的有效性进行分析,希望能够在了解其重要性的基础上,提出教学的对策,为初中阶段学生的数学思维养成和未来良好发展做出贡献。  【关键词】初中;数学课堂;教学有效性  目前在初中数学课程教学工作开展
期刊
哲理诗是古诗教学中的重要内容,在小学语文古诗教学中占据重要比重。哲理诗是以诗的方式来反映客观存在的哲学原理,让儿童于鉴赏中获得理性的启迪,得到语言和思维的完美结合。哲理诗同其他单纯的写景诗、叙事诗不同,它深沉浑厚,含蓄隽永,多是通过借写景和叙事来铺垫,然后以议论来阐明观点,言近而旨远。在小学古诗教学中属于最难的一部分。如何用古典诗词中诗性的表达方式切合儿童的认知,用童年生活的律动把思想敞亮?通过多
期刊
一、設计思想  教材解读:《考试说明》指出,高考阅读七选五题型要求考生从整体上把握文章的逻辑结构和内容上的联系,理解句子之间、段落之间的关系,要求学生对语篇的连贯性、一致性等语段特征有较强的意识和熟练的把握。《普通高中英语课程标准(2017 版)》倡导指向学科核心素养的英语学习活动观和自主学习、合作学习、探究学习等学习方式[1]。  (一)学情分析  预上课班级为高三(9)班,学生基础相对较好,思
期刊
【摘 要】美国发动对华贸易战,是要重整世界秩序、巩固美国霸主地位,重整军事布局,借助中国力量解决美国问题以及阻止中国的崛起,遏制中国力量。中国必须沉着应对,打持久战,加快改革开放步伐,集中精力做好自己的事情。  【关键词】美中贸易战;中国;应对策略  一、美国对中国发起贸易战  (一)美国多次对中国发起“双反”等調查  据不完全统计,自2017年特朗普上台以来,美国多次对中国产品发起“双反”调查和
期刊
【摘 要】随着我国社会经济的快速发展,企业之间的竞争愈加激烈,正确的企业市场营销战略思路能够增强企业产品核心竞争优势,提高企业的经营效益,让企业能够在激烈市场环境中占据不败之地,保障企业的稳定运营和可持续发展。本文阐述了新经济背景下企业市场营销受到的影响,结合对目前我国企业市场营销中存在主要问题的深入分析,提出了新经济背景下企业市场营销战略的新思路,希望能够为我国企业的长远发展提供一些参考意见。 
期刊
【摘 要】目前,在英语听力培养过程中,还存在着许多的问题。教师在进行听力培养时,必须要不断地进行教学方式的创新,提高学生英语听力学习的技巧,同时还需要合理的對听力练习进行规划,以此来不断地提高学生的英语听力水平。  【关键词】小学英语;教学;听力策略  听力是一种积极的思维过程,学生英语听力理解能力的提升,必须做到由浅入深、由易到难、反复循环,这样才能达到小学英语听力教学目的。小学生英语听力水平的
期刊
【摘 要】学生的体质决定着学生的学习状态以及以后的就业情况,而大部分高校学生的生长发育已经接近成年人,体力的发展也达到最高水平,因此高校体育就显得至关重要,除了能使学生的体力得到充分的发展,还能加强身体活动技能的锻炼,掌握一两项技能。但是,由于我国高校的体育体制存在着缺陷,高校学生的体质并没有得到多大的提高,因此,本文主要对高校体育课程改革和学生体制健康的促进进行分析研究。  【关键词】高校体育;
期刊
【摘 要】体育游戏具有营建和谐高效教育氛围、丰富小学体育教学方法、有效培养学生体育运动精神等应用价值。为此,小学体育教师需秉持丰富性、人本性教育原则,灵活设计体育游戏,确保体育游戏与学生个性化学习需求及体育教学目标相符,在提升学生核心素养基础上,达到推动小学体育教育事业良性发展的目的。  【关键词】体育游戏;小学体育;教学应用  体育游戏在小学体育教学中的应用是必然趋势。但我国小学体育教学中对体育
期刊