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1、川、滇、黔交界地区密西西比河谷型铅锌矿床与美国同类矿床的对比王奖臻1,2,李朝阳1,李泽琴2,李葆华2,刘文周2(1.中国科学院地球化学研究所矿床地球化学开放研究实验室,贵州贵阳550002;2.成都理工大学,四川成都,610059)摘要:我国川、滇、黔交接地区和美国中部地区的密西西比河谷型铅锌矿床的共同特征是:1)含矿岩系都位于一套红色碎屑岩石之上。它们不但为矿床的形成提供了成矿金属,而且由于渗透率较大而为成矿流体的大规模侧向流动提供了通道。2)矿床的形成时间都与造山作用的时间相一致。造山作用所引起的挤压应力,或者由于造山带的隆起所引起的盆山间的重力梯度为含矿流体的大规模侧向流动提
2、供了动力,促进了成矿作用的发生。3)矿床的含矿岩系大多含有蒸发岩。蒸发岩的存在为成矿流体的形成提供了矿化剂,或者为矿质的沉淀提供了硫。与美国中部地区的MVT矿床相比,我国西南地区MVT矿床的形成温度相对较高、矿床的分布严格受断裂控制,矿体常呈垂向延伸很大的桶柱状产出,矿床的蚀变规模较小。这些差别反映出这两个地区矿床形成时成矿流体的通道和沉淀机制的不同。关键词:密西西比河谷型铅锌矿床;川、滇、黔交界地区;美国大陆中部地区中图分类号:P618140617文献标识码:A文章编号:100722802(2002)0220127206密西西比河谷型铅锌矿床(MVT矿床)是一类以碳酸盐岩为主岩的铅
3、锌矿床。世界上的MVT矿床主要分布于美国中部,中国川、滇、黔交界地区和湘西地区,加拿大派恩波因特(Pinepoint)地区、波拉瑞斯(Polaris)地区和新斯科舍省。此外在爱尔兰、秘鲁、伊朗、波兰、澳大利亚和南非等国也有分布。不同地区的MVT矿床有许多共同特征,但也有一些差别。弄清这些矿床的共同点和不同之处有助于深入了解其成因,进一步指导找矿勘探实践。现将我国川、滇、黔交界地区和美国大陆中部地区的MVT铅锌矿床作一对比,讨论时也涉及世界上其它一些地区的矿床。MVT矿床主要赋矿层位为寒武2奥陶系和密西西比系的碳酸盐岩,其下也有一套红色碎屑岩1,即Lamotte砂岩。从更大范围来说,世
4、界上其他地区的MVT矿床赋矿层位之下也都有一套红色碎屑岩。如爱尔兰20余个MVT矿床主要赋存于下石炭统碳酸盐岩中,其下是一套“老红砂岩”的碎屑岩2,再往下为下古生代变质基底(图1)。秘鲁中部的圣维森特(SanVicente)矿带中的矿床赋存于上三叠统—下侏罗统碳酸盐岩中,其下是一套上二叠统—下三叠统的红色碎屑岩,基底为古生代变质3(图1)。研究表明,红色碎屑岩对成矿的意义主要有以下几个方面:1)它的空隙度和渗透率大,成矿流体提供了良好的通道。美国中部的MVT矿床成矿流体就是以含矿岩系之下的Lamotte砂岩为主要通道而进行长距离(达数百千米)大规模迁移的4。2)红色碎屑岩是成矿金属的
5、重要来源。当成矿卤水在其中流动时,必然会发生水—岩反应并从中淋滤出成矿金属。美国中部的大部分矿床主成矿阶段的Pb、Zn就来自于Lamotte砂岩5。最近有人指出川滇地区中、美两国MVT矿床的共同点(1)含矿岩系都位于一套红色碎屑岩之上:无论是美国还是中国川、滇、黔地区的MVT矿床,赋矿层位都覆盖在一套红色碎屑岩(和/或火山岩)之上(图1)。川、滇、黔地区的主要赋矿地层为上震旦统灯影组,它与前震旦纪结晶基底之间都有一套巨厚的莲沱期到南沱期的红色碎屑岩或火山岩。美国的1收稿日期:200128212收到,2001210226改回基金项目:国家自然科学基金(40172039)和中国博士后科学
6、基金资助第一作者简介:王奖臻(1959—),男,副教授,博士,现在单位1做博士后,从事矿产地质研究1128王奖臻等/川、滇黔交界地区密西西比河谷型铅锌矿床与美国同类矿床的对比a1美国中部地区,b1中国川、滇、黔接壤地区,c1爱尔兰中部地区,d1秘鲁中部地区;1.结晶基底,2.砾岩,3.砂岩,4.页岩,5.白云岩,6.灰岩,7.中酸性火山岩,8.花岗岩,9.石膏透镜体,10.矿体a2theOzarkregioninU.S.A.;b2theboundaryareaofSichuan,Yunnan,andGuizhouinChina;c2thecentralareainIran;d2the
7、centralareainPeru图1密西西比型铅锌矿床柱状剖面对比图Fig.1StratigraphicsectionofMVToredepositsleghanian)造山运动(320~250Ma)期间4,造山运动形成了沃希托山脉,使造山带与阿科玛(Arkoma)和黑沃尔(BlackWarrior)前陆盆地(图2)之间产生了巨大的地形高差。使大气降水从南部的造山带一侧下渗到Lamotte砂岩(透水层)之后,在重力梯度的驱动下向北部的前陆盆地流动。在这一