青藏高原风火山-囊谦逆冲带内茶曲帕查大型Pb-Zn矿床成矿作用研究

Tectonic model has proposed that most of Mississippi Valley-Type (MVT) Pb-Zn deposits were formed in settings of orogenic foreland basins. However, such model can not explain sources, migration, and concentration of ore-forming fluids and metals of MVT deposits in orogenic fold-thrust belt. Recently, large Chaqupacha Pb-Zn deposit has been found in Fenghuo Shan-Nangqian fold-thrust belt of India-Asian collisional zone. It is characterized by MVT's mineralization style and was formed younger than or equal to 23-16 Ma inferred from age of the youngest host rock. Thus, the deposit is good example for understanding ore-forming process of MVT deposits in orogenic thrust belt..This study is planing to perform structure-lithology mapping, fluid inclusion analysis, and geochemical investigations on the Chaqupacha Pb-Zn deposit, in order to elucidate sources, migration, and concentration (structure-lithology controls) of ore-forming fluids, and soucrces and precipitation mechanism of ore-forming materials. It aims to establish a genetic model for the deposit. This study is important for understanding ore-forming process of MVT deposits in orogenic thrust belt.

密西西比河谷型(MVT)矿床是世界上重要的铅锌矿床类型，近来研究提出其主要形成于造山带的前陆盆地环境，并建立了相应的成矿模型。然而，世界上许多MVT矿床还形成于造山带的褶皱逆冲带内，其流体和金属的来源、迁移及汇聚等成矿作用无法用上述模型解释。最近，在印-亚大陆碰撞形成的风火山-囊谦逆冲带内发现了茶曲帕查大型铅锌矿床，其碳酸盐岩容矿、断裂和角砾控矿等特点显示典型的MVT矿化特征，最新矿化地层限定成矿晚于或近等于23-16 Ma，形成于印-亚大陆碰撞环境，为研究造山背景逆冲带内MVT矿床成矿作用提供了理想的实例。.本申请拟以茶曲帕查矿床为研究对象，采用构造-岩相填图、流体包裹体分析、地球化学示踪等多种手段，开展成矿流体来源与迁移、成矿流体汇聚与排泄、成矿物质来源与淀积作用研究，试阐明成矿流体与金属物质的源-运-储过程，建立矿床成因模型。研究对理解造山环境下逆冲带内MVT矿床成因具有重要意义。

项目执行时间为2013年1月至2016年12月，共4年，主要开展青海南部沱沱河地区茶曲帕查（也称多才玛）矿床的成矿作用研究。执行期间，项目开展了地表填图和钻孔编录、流体包裹体测温和稀有气体同位素-卤素成分及C-O-Sr和S-Pb同位素分析，并与区域成矿作用进行了对比。. 研究表明，茶曲帕查矿床发育于新生代风火山-囊褶皱逆冲带前锋带内的二叠纪灰岩中，次要矿化见于不整合在二叠纪灰岩之上的中新世地层中和中新世沉积期形成的喀斯特成因角砾岩内，表明成矿晚于中新世地层（23-16 Ma），故矿床形成于印度-欧亚大陆碰撞的后碰撞阶段，即区域逆冲之后的伸展环境下。流体包裹体研究显示成矿流体为低温高盐度的盆地卤水，成矿晚阶段有大气降水加入，晚阶段热液方解石C-Sr同位素组成与碳酸盐岩围岩相似，反映成矿过程中围岩发生了溶解、再沉淀。方铅矿具有壳源的铅同位素组成特征，硫化物δ34SV-CDT值为-30.4–+12.6‰（以负值为主），反映细菌还原硫提供了大部分硫，也反映两种流体混合导致了矿质沉淀。由此提出：区域含金属、氧化的盆地卤水在构造压实或重力驱动下由逆冲带根带向前锋带运移，同时萃取流经围岩中的金属物质，运移至碳酸盐岩与碎屑岩过渡部位碳酸盐内的热液溶蚀垮塌角砾岩中，与原地含细菌还原硫的流体混合，金属硫化物沉淀表现为以方铅矿为主的硫化物交代热液溶蚀角砾岩间的杂基及充填由交代-溶解形成的开放空间，而后热液方解石和少量重晶石沉淀。提出定位茶曲帕查式矿体，要重点关注碎屑岩和碳酸盐岩过渡带内碳酸盐岩中的热液溶蚀角砾岩、矿化显示、及音频大地电磁测深圈定的具有相对高电阻率（碳酸盐岩）体内的相对低阻区。基于该定位方法，在矿区开展勘查，至2015年底，矿床铅锌资源量达620万吨（333+334），构成超大型铅锌矿床规模。. 项目共发表国外SCI论文6篇，国内SCI和核心期刊论文10篇，培养硕士研究生6名。以本项目研究认识和指导找矿突破为重要内容的成果，获2016年度国土资源科学技术奖一等奖。