川滇黔接壤铅锌矿集区成矿过程和动力学背景

The Sichuan-Yunnan-Guizhou Pb-Zn multimetal mineralization district is an important productive base of Pb、Zn、Ag and many dispersed elements in China. The geological settings, such as complex crustal structure, intense tectonic activities and well-developed ore-hosting strata, make the district potential to host large and super-large ore deposits. However, there is still a serious shortage of reserves. Thus, it’s urgent to develop metallegenic theory and exploration techniques to find more deposits of such kind at depth and the adjacent area. This study is devoted to a systematic study to resolve two scientific problems, the ore-forming process and the geodynamic setting of this area. In this research, 6-9 typical Pb-Zn deposits hosted in carbonate stratas of different ages are chosen to study. We present systematic study in geology, geochemistry, age and metallogenetic setting of the Pb-Zn ore deposits, and genesis of the associated mafic dykes by means of Re-Os isotopic dating of sulfides with low Re concentration, U-Pb zircon SHRIMP dating, Zn and He isotope analysis, simulations of experimental mineralogy. The aims are to (1) trace the detailed ore-forming process; (2) reveal the metallogenetic geodynamical setting; (3) determine metallogenic model and the patterns of metallogenesis; and (4) shed new lights on the vectors for prospecting. This study is significant in both developing of the metallegenic theory of Pb-Zn ore deposits and directing the regional metallogenic prediction.

川滇黔接壤铅锌矿集区是我国重要的铅、锌、银及多种分散元素生产基地之一，现保有储量严重不足，急需创新成矿理论和技术方法，勘查发现深部的大型－超大型矿床，缓解资源危机。矿集区位于扬子地台西南缘、全球特提斯成矿域和环太平洋成矿域的交汇部位，具有有利的成矿地质背景和形成大型－超大型的地质条件。本申请瞄准矿集区“成矿过程”和“动力学背景”2大亟待解决的科学问题，拟选择区内赋存于不同时代碳酸盐地层的6～9个铅锌矿床为重点研究对象，利用低Re含量硫化物Re-Os同位素定年、单个流体包裹体成分原位分析、Zn-He等同位素示踪、成矿实验等先进的研究手段，从区域成矿背景、成矿时代、基性脉岩成岩环境、矿床地质、地球化学等方面进行系统研究，以期揭示矿集区成矿动力学背景、精细刻画成矿作用过程、总结区域成矿规律、建立成矿模型、提炼关键找矿标志。这对丰富和完善铅锌矿床成矿理论、指导矿集区成矿预测，均具有重要意义。

川滇黔接壤铅锌矿集区是我国重要的铅、锌、银及多种分散元素生产基地之一，矿集区位于扬子地台西南缘、全球特提斯成矿域和环太平洋成矿域的交汇部位，具有有利的成矿地质背景和形成大型－超大型的地质条件。本项目瞄准矿集区“成矿过程”和“动力学背景”2大亟待解决的科学问题，以区内赋存于不同时代碳酸盐地层的14个代表性铅锌矿床为重点研究对象，利用多种精确定年方法、硫化物原位LA-ICPMS微量和同位素分析、成矿实验等先进的研究手段，从区域成矿背景、成矿时代、矿床地质、地球化学等方面进行系统研究，以此揭示了矿集区成矿动力学背景、精细刻画了成矿过程、总结出区域成矿规律、初步建立了成矿模型、提炼出关键找矿标志。.项目不仅取得大量观测分析数据，也取得一批新的认识，主要体现在：(1)确定矿集区主成矿期成矿时代为190-230Ma，认为成矿动力学背景为印支期印支地块与华南陆块后碰撞伸展作用。(2)查明矿集区主要控矿因素为构造和岩性。构造具有分级控矿特征：区域构造控制矿床所在的矿带分布、矿区构造控制矿床分布、层间构造控制矿体分布。控矿岩性主要为粗晶白云岩，碳酸盐岩在成矿过程中扮演重要角色：与成矿流体发生水/岩相互作用，形成大规模白云石（岩）化，为成矿提供了有利的岩性和空间；碳酸盐矿物溶解-重结晶作用改变了成矿流体的物理化学环境，导致成矿物质大量沉淀成矿。(3)查明矿集区成矿流体具有中-低、中-低盐度特征，揭示成矿物质主要由基底地层提供，成矿流体中的S主要来源于赋矿地层中硫酸盐热化学还原作用（TSR）、CO2主要来源于碳酸盐岩地层、H2O具变质水和大气降水混合来源，明确指出流体混合作用是成矿流体成矿的重要机制。(4)提出并初步论证矿集区峨眉山玄武岩在铅锌成矿过程中可能主要起“遮挡层”作用，为大规模流体运移、成矿元素活化-迁移-沉淀成矿营造了有利环境。(5)厘定矿集区矿床成因类型为MVT铅锌矿，初步建立矿集区成矿模型：印支期印支地块与华南陆块后碰撞伸展作用引发大规模流体运移，大规模运移的流体淋滤基底地层中的成矿元素形成成矿流体，成矿流体沿构造通道向上运移过程中遇“遮挡层”受阻折返沿碳酸盐岩地层层间破碎带等有利空间运移，与富还原硫流体发生混合作用成矿元素沉淀成矿。这对丰富和完善铅锌矿床成矿理论、指导矿集区成矿预测，均具有重要意义。.项目组圆满完成了任务书中设计的主要研究工作，达到预期研究目标。