寧鎮(zhèn)地區(qū)棲霞山大型鉛鋅礦:成礦作用剖析、成因類型界定與成礦模式構(gòu)建_第1頁(yè)
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寧鎮(zhèn)地區(qū)棲霞山大型鉛鋅礦:成礦作用剖析、成因類型界定與成礦模式構(gòu)建一、引言1.1研究背景與意義棲霞山鉛鋅礦坐落于江蘇省南京市東郊的棲霞鎮(zhèn)境內(nèi),地處長(zhǎng)江中下游成礦帶寧鎮(zhèn)礦集區(qū),是華東地區(qū)最大的鉛鋅多金屬礦床,鉛鋅金屬儲(chǔ)量超過(guò)200萬(wàn)噸。該礦床的發(fā)現(xiàn)與開(kāi)發(fā)歷史已逾七十載,1957年正式建礦,歷經(jīng)三次技改擴(kuò)建,截至2022年,年采選能力達(dá)35萬(wàn)噸,屬中型有色金屬礦山。其在區(qū)域礦產(chǎn)資源格局中占據(jù)關(guān)鍵地位,不僅是長(zhǎng)江中下游成礦帶的重要組成部分,也是寧鎮(zhèn)多金屬成礦亞帶的典型代表。從區(qū)域地質(zhì)背景來(lái)看,棲霞山鉛鋅礦所在的寧鎮(zhèn)地區(qū)經(jīng)歷了復(fù)雜的地質(zhì)演化歷程。自元古代至中生代,該區(qū)域處于相對(duì)穩(wěn)定的地臺(tái)環(huán)境,沉積了一套多旋回的濱海-淺海相沉積建造,并夾有陸相碎屑巖建造。晚三疊世時(shí)期,坳陷帶受擠壓隆起形成褶皺,燕山期火山活動(dòng)頻繁,中酸性巖漿沿基底構(gòu)造侵入,為成礦作用提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)和動(dòng)力條件。礦區(qū)出露地層主要為志留系-白堊系的海相碳酸鹽巖及海陸交互相碎屑巖,地層分上下兩個(gè)構(gòu)造層,呈高角度不整合接觸,這種獨(dú)特的地層結(jié)構(gòu)為成礦元素的富集提供了有利的空間場(chǎng)所。在成礦理論研究方面,深入剖析棲霞山鉛鋅礦的成礦作用,有助于揭示長(zhǎng)江中下游成礦帶的成礦規(guī)律。長(zhǎng)期以來(lái),對(duì)于該礦床的成因存在多種觀點(diǎn),如構(gòu)造巖溶說(shuō)、沉積滲流迭生說(shuō)、沉積-熱鹵水復(fù)成說(shuō)以及巖漿熱液成因說(shuō)等。不同觀點(diǎn)的爭(zhēng)論反映了礦床成因的復(fù)雜性,也凸顯了進(jìn)一步深入研究的必要性。通過(guò)對(duì)棲霞山鉛鋅礦的研究,能夠綜合運(yùn)用地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)等多學(xué)科方法,探討成礦物質(zhì)來(lái)源、成礦流體運(yùn)移以及控礦因素等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,從而完善區(qū)域成礦理論體系,為類似礦床的研究提供重要的參考范例。從找礦實(shí)踐角度而言,棲霞山鉛鋅礦的研究具有重要的指導(dǎo)意義。盡管該礦床已歷經(jīng)多年勘查與開(kāi)發(fā),但仍具有較大的找礦潛力。通過(guò)對(duì)其成礦機(jī)制的深入理解,可以建立更加科學(xué)合理的成礦模型,為深部及外圍找礦提供理論依據(jù)。例如,研究發(fā)現(xiàn)礦體主要賦存于中石炭統(tǒng)黃龍組下部的粗晶灰?guī)r段,并受控于縱向斷裂F2,以及Si/Ca界面與斷裂構(gòu)造的疊加部位對(duì)礦體產(chǎn)出位置的控制作用等,這些認(rèn)識(shí)為在主礦體側(cè)伏深部、縱向斷裂F2兩側(cè)深部開(kāi)展找礦工作提供了明確的方向。此外,成礦元素在垂向上的分帶特征,以及深部發(fā)育的高溫礦物,暗示了礦區(qū)自上而下存在熱液型-矽卡巖型-斑巖型礦床的可能性,為尋找新的礦床類型提供了線索。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀自20世紀(jì)中葉以來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞棲霞山鉛鋅礦開(kāi)展了多方面的研究,研究成果豐富多樣。在成礦作用研究方面,早期主要關(guān)注礦體的產(chǎn)出形態(tài)與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系。20世紀(jì)60-70年代,通過(guò)對(duì)礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的詳細(xì)測(cè)繪,揭示了北東向縱斷裂F2對(duì)礦體的控制作用,認(rèn)為其不僅是礦體的賦存場(chǎng)所,還為成礦熱液的運(yùn)移提供通道。隨著研究的深入,80-90年代開(kāi)始運(yùn)用地球化學(xué)手段,對(duì)成礦流體的性質(zhì)和來(lái)源進(jìn)行探索。例如,通過(guò)對(duì)硫同位素的分析,發(fā)現(xiàn)硫元素來(lái)源具有多樣性,包括地殼深部與地幔的含礦熱液、賦礦地層中有機(jī)流體裂解產(chǎn)生的S2?以及黃鐵礦等。同時(shí),對(duì)鉛同位素模式年齡的研究表明,礦石鉛主要來(lái)源于前寒武紀(jì)基底巖石,如埤城-孟河凸起部位出露的千枚巖震旦系嘉山組,其鉛同位素與礦區(qū)鉛同位素模式年齡相似,暗示了該地層可能是礦源層。在成因類型研究領(lǐng)域,長(zhǎng)期存在多種觀點(diǎn)的爭(zhēng)論。早期的構(gòu)造巖溶說(shuō)認(rèn)為,巖溶作用形成的溶蝕空間為成礦提供了場(chǎng)所,礦體主要受巖溶構(gòu)造控制;沉積滲流迭生說(shuō)則強(qiáng)調(diào)沉積作用是成礦物質(zhì)初始富集的基礎(chǔ),后期熱液改造作用較弱;沉積-熱鹵水復(fù)成說(shuō)主張成礦物質(zhì)源于沉積地層,在熱鹵水的作用下發(fā)生遷移和再富集;巖漿熱液成因說(shuō)則認(rèn)為成礦物質(zhì)主要來(lái)自巖漿,巖漿熱液在運(yùn)移過(guò)程中與圍巖發(fā)生相互作用,形成了礦床。近年來(lái),隨著對(duì)礦區(qū)深部勘查的推進(jìn),在深部發(fā)現(xiàn)了綠簾石、透閃石、透輝石等矽卡巖蝕變礦物,以及與巖漿熱液活動(dòng)相關(guān)的地質(zhì)現(xiàn)象,使得巖漿熱液成因說(shuō)得到了更多的支持。通過(guò)對(duì)黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦中S同位素組成的分析,發(fā)現(xiàn)黃鐵礦中的硫來(lái)源于沉積巖和巖漿,而閃鋅礦、方鉛礦和黃銅礦中的硫主要來(lái)源于巖漿;硫化物中Pb同位素的分布特征指示礦石鉛主要來(lái)源于上地殼與地?;旌希惶妓猁}礦物C、O同位素組成反映成礦流體與巖漿熱液的親緣關(guān)系;H、O同位素特征反映成礦流體主要為深部巖漿期后熱液,并有大氣水的加入,這些同位素地球化學(xué)證據(jù)進(jìn)一步支持了巖漿熱液成因的觀點(diǎn)。在成礦模式構(gòu)建方面,早期的研究主要基于礦體的產(chǎn)出特征和簡(jiǎn)單的地質(zhì)分析,構(gòu)建了較為簡(jiǎn)單的層控成礦模式,強(qiáng)調(diào)地層對(duì)礦體的控制作用。隨著對(duì)成礦作用和成因類型認(rèn)識(shí)的加深,逐漸發(fā)展出更復(fù)雜、綜合的成礦模式。目前,較為認(rèn)可的成礦模式認(rèn)為,在燕山期巖漿活動(dòng)的背景下,深部巖漿攜帶成礦物質(zhì)上升,在有利的構(gòu)造和地層部位,如縱向斷裂F2與石炭-二疊系碳酸鹽巖的交匯部位,與地層中的流體和有機(jī)質(zhì)發(fā)生相互作用,導(dǎo)致成礦物質(zhì)沉淀富集,形成了棲霞山鉛鋅礦。同時(shí),成礦過(guò)程中還受到古巖溶構(gòu)造、地層巖性等多種因素的影響,形成了具有復(fù)雜空間分布特征的礦體。盡管國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)棲霞山鉛鋅礦的研究取得了豐碩成果,但仍存在一些不足之處。在成礦物質(zhì)來(lái)源方面,雖然已確定了多種可能的來(lái)源,但對(duì)于各來(lái)源的貢獻(xiàn)比例尚未能精確量化,尤其是在不同成礦階段各來(lái)源的相對(duì)重要性仍不明確。在成礦流體運(yùn)移機(jī)制研究中,對(duì)于熱液在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造中的具體運(yùn)移路徑和驅(qū)動(dòng)力,缺乏詳細(xì)的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究,導(dǎo)致對(duì)成礦流體的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程認(rèn)識(shí)不夠深入。在成礦模式方面,現(xiàn)有的成礦模式雖然綜合考慮了多種因素,但對(duì)于一些特殊地質(zhì)現(xiàn)象的解釋仍存在局限性,如礦區(qū)內(nèi)部分礦體的不規(guī)則形態(tài)和異常的元素分布特征,難以用現(xiàn)有模式進(jìn)行圓滿解釋,需要進(jìn)一步完善和細(xì)化成礦模式,以更好地反映礦床的形成過(guò)程。1.3研究?jī)?nèi)容與方法本研究聚焦于棲霞山大型鉛鋅礦,開(kāi)展了一系列全面且深入的研究,具體內(nèi)容涵蓋以下幾個(gè)關(guān)鍵方面:地質(zhì)特征詳細(xì)剖析:對(duì)棲霞山鉛鋅礦的地層、構(gòu)造、巖漿巖等地質(zhì)條件進(jìn)行全方位的詳細(xì)調(diào)查。精確繪制地層剖面圖,深入研究地層的巖性組合、沉積序列以及地層間的接觸關(guān)系,如志留系-侏羅系地層中上下兩個(gè)構(gòu)造層的特征與不整合接觸關(guān)系。細(xì)致分析構(gòu)造特征,包括斷裂構(gòu)造的產(chǎn)狀、規(guī)模、力學(xué)性質(zhì)以及對(duì)礦體的控制作用,尤其是北東向縱斷裂F2對(duì)礦體的賦存和運(yùn)移通道的關(guān)鍵影響,以及橫向斷裂與縱向斷裂交會(huì)部位對(duì)礦體膨大的作用。同時(shí),對(duì)礦區(qū)內(nèi)可能存在的巖漿巖進(jìn)行研究,包括巖漿巖的類型、分布范圍以及與成礦作用的時(shí)空聯(lián)系。成礦物質(zhì)來(lái)源精準(zhǔn)示蹤:運(yùn)用先進(jìn)的同位素地球化學(xué)分析技術(shù),對(duì)碳、氧、硫、鉛等多種同位素進(jìn)行精確測(cè)定。通過(guò)分析這些同位素的組成和變化特征,深入探究成礦物質(zhì)的來(lái)源。例如,通過(guò)硫同位素分析,明確硫元素是否來(lái)源于地殼深部與地幔的含礦熱液、賦礦地層中有機(jī)流體裂解以及黃鐵礦等;利用鉛同位素模式年齡分析,確定礦石鉛是否主要來(lái)源于前寒武紀(jì)基底巖石,如千枚巖震旦系嘉山組。結(jié)合多種同位素的綜合分析結(jié)果,全面揭示成礦物質(zhì)的來(lái)源及其在成礦過(guò)程中的貢獻(xiàn)。成礦流體性質(zhì)與演化深入研究:通過(guò)對(duì)流體包裹體的系統(tǒng)研究,獲取成礦流體的溫度、壓力、成分等關(guān)鍵參數(shù)。運(yùn)用顯微測(cè)溫技術(shù)測(cè)定流體包裹體的均一溫度和冰點(diǎn)溫度,從而確定成礦溫度和鹽度;采用顯微激光拉曼分析技術(shù),分析包裹體中的氣相和液相成分。研究成礦流體在不同成礦階段的性質(zhì)變化,揭示成礦流體的演化過(guò)程,包括成礦流體的來(lái)源、運(yùn)移路徑以及與圍巖的相互作用??氐V因素綜合解析:全面分析構(gòu)造、地層、巖性等因素對(duì)成礦的控制作用。研究構(gòu)造活動(dòng)如何為成礦熱液的運(yùn)移提供通道和沉淀場(chǎng)所,地層巖性如何影響成礦元素的富集和礦體的產(chǎn)出形態(tài)。例如,分析石炭-二疊系碳酸鹽巖地層對(duì)礦體賦存的控制作用,以及斷裂構(gòu)造與地層巖性的疊加部位對(duì)礦體形成的影響。綜合考慮各種控礦因素,建立多因素耦合的控礦模型,深入理解成礦作用的發(fā)生機(jī)制。成因類型與成礦模式構(gòu)建:基于上述多方面的研究成果,綜合判斷棲霞山鉛鋅礦的成因類型。通過(guò)對(duì)比不同成因觀點(diǎn)的證據(jù)和合理性,結(jié)合地質(zhì)、地球化學(xué)等多方面的實(shí)際資料,確定該礦床的成因類型。在成因類型確定的基礎(chǔ)上,構(gòu)建詳細(xì)的成礦模式,包括成礦的物理化學(xué)條件、成礦過(guò)程的階段性、成礦物質(zhì)的遷移和沉淀機(jī)制等,以全面反映礦床的形成過(guò)程和演化歷史。在研究方法上,本研究綜合運(yùn)用了多種先進(jìn)的技術(shù)手段和研究方法:野外地質(zhì)調(diào)查:進(jìn)行全面系統(tǒng)的野外地質(zhì)調(diào)查,包括地質(zhì)填圖、地質(zhì)剖面測(cè)量、構(gòu)造觀測(cè)等。通過(guò)地質(zhì)填圖,精確繪制礦區(qū)的地質(zhì)圖,詳細(xì)標(biāo)注地層、構(gòu)造、巖漿巖等地質(zhì)體的分布范圍和相互關(guān)系;地質(zhì)剖面測(cè)量則獲取地層和礦體的垂直分布信息,為研究地質(zhì)結(jié)構(gòu)和礦體賦存狀態(tài)提供基礎(chǔ)資料。對(duì)礦區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造、褶皺構(gòu)造等進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè),記錄其產(chǎn)狀、規(guī)模、力學(xué)性質(zhì)等參數(shù),分析構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用。室內(nèi)測(cè)試分析:采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試技術(shù),對(duì)采集的樣品進(jìn)行多方面的分析。利用電子探針?lè)治黾夹g(shù),精確測(cè)定礦石礦物和脈石礦物的化學(xué)成分,了解礦物的組成和結(jié)構(gòu);運(yùn)用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)分析技術(shù),測(cè)定樣品中的微量元素和稀土元素含量,研究元素的地球化學(xué)特征和演化規(guī)律。通過(guò)同位素分析技術(shù),如穩(wěn)定同位素分析(硫、碳、氧、氫等)和放射性同位素分析(鉛等),確定成礦物質(zhì)來(lái)源、成礦流體性質(zhì)以及成礦時(shí)代。地球物理與地球化學(xué)勘查:運(yùn)用地球物理勘查方法,如重力測(cè)量、磁力測(cè)量等,探測(cè)地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)和潛在的礦體分布。重力測(cè)量可以識(shí)別地下地質(zhì)體的密度差異,磁力測(cè)量則可以檢測(cè)磁性礦物的分布,從而推斷隱伏巖體和礦體的位置。結(jié)合地球化學(xué)勘查方法,如土壤地球化學(xué)測(cè)量、巖石地球化學(xué)測(cè)量等,分析元素的分布特征和異常情況,圈定成礦有利區(qū)域,為找礦提供線索。數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究:利用數(shù)值模擬方法,對(duì)成礦流體的運(yùn)移、成礦物質(zhì)的沉淀等過(guò)程進(jìn)行模擬研究。通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型,輸入地質(zhì)、地球化學(xué)等參數(shù),模擬成礦過(guò)程中的物理化學(xué)變化,預(yù)測(cè)礦體的分布和規(guī)模。開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究,如高溫高壓實(shí)驗(yàn)、流體-巖石相互作用實(shí)驗(yàn)等,模擬成礦的物理化學(xué)條件,驗(yàn)證和完善成礦理論,深入理解成礦機(jī)制。二、棲霞山鉛鋅礦地質(zhì)背景2.1區(qū)域地質(zhì)概況寧鎮(zhèn)地區(qū)位于揚(yáng)子陸塊區(qū)-下?lián)P子陸塊分區(qū)-下?lián)P子(蘇皖)前陸盆地的中部,其大地構(gòu)造位置獨(dú)特,北西臨秦祁昆造山系,南東接武夷-云開(kāi)-臺(tái)灣造山系。該區(qū)域在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期中,經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng),這些復(fù)雜的地質(zhì)過(guò)程對(duì)棲霞山鉛鋅礦的形成和分布產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。從地層發(fā)育情況來(lái)看,寧鎮(zhèn)地區(qū)地層較為齊全,自震旦系至第四系均有出露。震旦系-三疊系主要為一套海相碳酸鹽巖及海陸交互相沉積,這一時(shí)期的沉積環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定,為成礦元素的初步富集提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。上侏羅統(tǒng)為陸相火山巖,其形成與燕山期強(qiáng)烈的火山活動(dòng)密切相關(guān),火山噴發(fā)帶來(lái)了大量的熱能和礦物質(zhì),進(jìn)一步改變了區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境。白堊系、第三系以內(nèi)陸盆地沉積為主,間夾有少量火山巖,這些沉積巖系在后期的地質(zhì)作用中,與成礦熱液發(fā)生相互作用,對(duì)成礦過(guò)程產(chǎn)生了重要影響。第四系以沖積、坡積物為主,覆蓋在地表,對(duì)礦區(qū)的地質(zhì)勘查和礦體開(kāi)采具有一定的影響。在構(gòu)造方面,印支運(yùn)動(dòng)奠定了寧鎮(zhèn)地區(qū)的基本構(gòu)造骨架,使得震旦系和古生界構(gòu)造層產(chǎn)生了強(qiáng)烈的褶皺和斷裂。燕山運(yùn)動(dòng)則繼承并發(fā)展了印支運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造格局,進(jìn)一步加劇了區(qū)域的構(gòu)造變形。區(qū)內(nèi)褶皺呈現(xiàn)出三背兩斜的特征,分別為龍?zhí)丁獋}(cāng)頭背斜、范家塘向斜、寶華山—巢鳳山背斜、華墅—亭子向斜和湯山—侖山背斜。這些褶皺構(gòu)造控制了地層的展布和巖相古地理,同時(shí)也為成礦熱液的運(yùn)移和礦體的賦存提供了有利的空間場(chǎng)所。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要有長(zhǎng)江大斷裂、北北東向斷裂及北西向斷裂帶。長(zhǎng)江大斷裂是印支運(yùn)動(dòng)前形成的基底斷裂,它對(duì)棲霞山礦區(qū)和寧鎮(zhèn)地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活動(dòng)以及礦床的展布起到重要的控制作用。北北東向斷裂和北西向斷裂帶相互交錯(cuò),構(gòu)成了復(fù)雜的斷裂網(wǎng)絡(luò),這些斷裂不僅是成礦熱液運(yùn)移的通道,還控制了礦體的分布和形態(tài)。例如,棲霞山鉛鋅礦的礦體主要賦存于北東向縱斷裂F2上,該斷裂不僅對(duì)主礦體形成了很好的控制,而且還為礦體的形成提供了通道,促進(jìn)了含礦熱液的不斷運(yùn)移。燕山期是寧鎮(zhèn)地區(qū)巖漿活動(dòng)最為頻繁的時(shí)期,從晚侏羅世開(kāi)始至晚白堊世結(jié)束,歷經(jīng)約80Ma(145-64Ma)。巖漿活動(dòng)具有多期次多旋回的特點(diǎn),侵入巖的時(shí)代可分為早、晚兩期。燕山早期形成輝長(zhǎng)巖、橄欖輝長(zhǎng)巖、輝石巖、閃長(zhǎng)巖、角閃巖等,年齡為145Ma。燕山晚期有三次侵入活動(dòng),第一次形成(石英)閃長(zhǎng)玢巖;第二次形成花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖及石英閃長(zhǎng)巖,年齡為123-92Ma;第三次形成堿長(zhǎng)花崗(斑)巖、輝綠巖、流紋斑巖,年齡在88-64Ma之間。巖漿活動(dòng)對(duì)成礦作用具有重要影響。一方面,巖漿的侵入為成礦提供了熱源,使地層中的成礦物質(zhì)發(fā)生活化遷移;另一方面,巖漿本身攜帶了大量的成礦物質(zhì),這些成礦物質(zhì)在巖漿演化過(guò)程中,通過(guò)與圍巖的相互作用,逐漸富集形成礦體。例如,在棲霞山鉛鋅礦的成礦過(guò)程中,巖漿熱液攜帶的鉛、鋅等成礦物質(zhì),在有利的構(gòu)造和地層部位,與地層中的流體和有機(jī)質(zhì)發(fā)生相互作用,導(dǎo)致成礦物質(zhì)沉淀富集,形成了礦床。此外,巖漿活動(dòng)還導(dǎo)致了圍巖蝕變,形成了各種蝕變礦物,如硅化、絹云母化、綠簾石化等,這些蝕變礦物不僅是成礦作用的產(chǎn)物,也是找礦的重要標(biāo)志。2.2礦區(qū)地質(zhì)特征2.2.1地層棲霞山鉛鋅礦區(qū)出露地層主要為志留系-白堊系,這些地層記錄了區(qū)域地質(zhì)演化的關(guān)鍵信息,對(duì)成礦作用產(chǎn)生了重要影響。地層可分為上、下兩個(gè)構(gòu)造層,二者呈高角度不整合接觸,這種獨(dú)特的地層結(jié)構(gòu)為成礦提供了有利的條件。下構(gòu)造層由志留系至三疊系的海相、陸相及其過(guò)渡環(huán)境的碳酸鹽巖和碎屑巖層組成。志留系高家邊組為一套灰綠色泥巖、粉砂巖夾砂巖,厚度較大,其沉積環(huán)境為淺海相,富含豐富的有機(jī)質(zhì),為成礦元素的初始富集提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。泥盆系五通組主要巖性為灰白色石英砂巖、粉砂巖,底部常含礫石,與下伏志留系呈假整合接觸。該組砂巖的孔隙度和滲透性較好,有利于成礦流體的運(yùn)移和擴(kuò)散,在成礦過(guò)程中起到了通道和儲(chǔ)集層的作用。石炭系高驪山組為紫紅色粉砂巖、泥巖夾砂巖,局部含赤鐵礦結(jié)核,反映了其沉積環(huán)境為濱海相。該組地層中的鐵質(zhì)成分在成礦過(guò)程中可能與鉛鋅等成礦元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng),影響礦體的形成和分布。石炭系黃龍組為灰白色厚層灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r,富含生物碎屑,是礦區(qū)最重要的賦礦層位。其巖性致密,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在成礦熱液的作用下,容易發(fā)生交代作用,形成鉛鋅礦體。二疊系船山組為灰白色厚層灰?guī)r,夾燧石結(jié)核及條帶,沉積環(huán)境為淺海相。該組地層與黃龍組在巖性和沉積環(huán)境上有一定的相似性,也可能參與了成礦作用。二疊系棲霞組為深灰色灰?guī)r、生物灰?guī)r,含大量珊瑚、腕足類化石,沉積環(huán)境為淺海相。該組地層中的生物化石為成礦提供了有機(jī)物質(zhì),促進(jìn)了成礦元素的富集。三疊系青龍組為灰色、黃綠色頁(yè)巖、泥灰?guī)r夾灰?guī)r,沉積環(huán)境為淺海相。該組地層中的頁(yè)巖和泥灰?guī)r具有較好的隔水性,對(duì)成礦流體的運(yùn)移起到了一定的阻擋作用。上構(gòu)造層為侏羅系象山群,主要由陸相碎屑巖和火山碎屑巖組成。象山群下段為灰白色石英砂巖、粉砂巖夾頁(yè)巖,上段為紫紅色粉砂巖、泥巖夾砂巖。其沉積環(huán)境為河流相、湖泊相,與下構(gòu)造層的海相沉積環(huán)境有明顯差異。象山群的碎屑巖粒度較粗,孔隙度較大,有利于成礦流體的運(yùn)移,但由于其形成時(shí)代較晚,對(duì)成礦作用的直接影響相對(duì)較小。在象山群砂巖與下構(gòu)造層之間的不整合面,常發(fā)育斷裂破碎帶,這些破碎帶為成礦熱液的運(yùn)移提供了通道,同時(shí)也是礦體的重要賦存部位。地層與成礦的關(guān)系密切。中石炭統(tǒng)黃龍組碳酸相地層是最主要的賦礦層位,其巖性、巖相特征對(duì)礦體的形成和分布起到了關(guān)鍵控制作用。黃龍組下部的粗晶灰?guī)r段,巖石結(jié)構(gòu)疏松,孔隙度大,有利于成礦熱液的滲透和交代作用的發(fā)生,因此礦體主要賦存于此。地層中的巖性組合和沉積旋回也對(duì)成礦產(chǎn)生影響。例如,在海相沉積向陸相沉積過(guò)渡的地層中,常出現(xiàn)沉積間斷和不整合面,這些部位往往是成礦熱液的匯聚和沉淀場(chǎng)所。此外,地層中的有機(jī)質(zhì)含量也與成礦密切相關(guān)。有機(jī)質(zhì)可以提供還原環(huán)境,促進(jìn)金屬離子的沉淀和富集,同時(shí)還可以與成礦元素形成絡(luò)合物,增強(qiáng)成礦元素的遷移能力。2.2.2構(gòu)造棲霞山鉛鋅礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育,經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)塑造了礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造格局,對(duì)礦體的控制作用顯著。褶皺構(gòu)造方面,下構(gòu)造層褶皺強(qiáng)烈,棲霞山—甘家巷復(fù)式背斜是其主要褶皺構(gòu)造,是背斜的西延再現(xiàn)部分。該復(fù)式背斜自北到南由甘家巷背斜、五畝山向斜、大凹山背斜、錢家渡向斜等次級(jí)褶皺組成。這些褶皺的軸向主要為北東-南西向,與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。褶皺的形態(tài)和規(guī)模對(duì)礦體的分布有一定影響。在背斜的軸部和翼部,由于巖石受力變形,裂隙發(fā)育,為成礦熱液的運(yùn)移和礦體的賦存提供了有利空間。例如,在甘家巷背斜的軸部,礦體較為富集,品位較高。上構(gòu)造層由象山群砂頁(yè)巖組成開(kāi)闊的背斜褶皺,其褶皺幅度相對(duì)較小,對(duì)礦體的控制作用不如下構(gòu)造層明顯。斷裂構(gòu)造在礦區(qū)十分發(fā)育,主要有縱向斷裂、橫向斷裂以及沿象山群砂巖與下構(gòu)造層之間不整合面發(fā)生的斷裂破碎帶等??v向斷裂以F2為代表,是礦區(qū)的重要容礦構(gòu)造之一。F2發(fā)育于棲霞山—甘家巷復(fù)背斜的南翼(倒轉(zhuǎn)翼),斷層面與地層層面大致平行或小角度相交,層間錯(cuò)動(dòng),略有逆沖,使淺部的五通組砂巖、下石炭統(tǒng)高麗山組粉砂巖逆沖到石炭、二疊系灰?guī)r之上。其走向北東—西南,縱貫全區(qū),斷續(xù)長(zhǎng)5000m以上,屬壓性、壓扭性構(gòu)造,具“先壓后張”特征。F2不僅控制了礦體的分布,還為成礦熱液的運(yùn)移提供了通道。礦體主要賦存于F2斷裂帶上,其產(chǎn)狀和形態(tài)受F2斷裂的控制。橫向斷裂亦十分發(fā)育,可歸納為兩級(jí)共40余條。一級(jí)橫斷裂規(guī)模較大的有甘家巷—錢家渡和棲霞—長(zhǎng)林?jǐn)嗔眩懈钌?,是?dǎo)礦構(gòu)造。二級(jí)橫斷裂部分與F2縱斷裂配套,在成礦前發(fā)生,在交叉部位礦體往往膨大。例如,甘家巷—錢家渡橫斷裂與縱向斷裂F2的交會(huì)處,礦體規(guī)模較大,品位較高。這些橫斷裂與縱斷裂相互交錯(cuò),構(gòu)成了復(fù)雜的斷裂網(wǎng)絡(luò),控制了成礦熱液的流動(dòng)路徑和礦體的分布范圍。沿象山群砂巖與下構(gòu)造層之間不整合面發(fā)生的斷裂破碎帶,常被后期礦液充填交代,也是重要容礦構(gòu)造。此外,古巖溶構(gòu)造等也對(duì)礦體的形成和分布有一定影響,它們常被后期礦液充填,形成不規(guī)則的礦體。構(gòu)造對(duì)礦體的控制作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。構(gòu)造為成礦熱液的運(yùn)移提供了通道,使成礦熱液能夠在有利的構(gòu)造部位富集沉淀形成礦體。斷裂構(gòu)造的性質(zhì)、產(chǎn)狀和規(guī)模決定了礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模。例如,F(xiàn)2斷裂的壓扭性特征使得礦體呈脈狀、似層狀產(chǎn)出,且礦體的走向與斷裂走向一致。褶皺構(gòu)造的軸部和翼部,由于巖石破碎,裂隙發(fā)育,有利于成礦熱液的滲透和礦體的形成。構(gòu)造活動(dòng)還可以改變地層的物理化學(xué)性質(zhì),促進(jìn)成礦元素的活化、遷移和富集。在構(gòu)造應(yīng)力的作用下,地層中的礦物發(fā)生變形、破裂,釋放出成礦元素,使其在熱液中發(fā)生遷移,在有利的構(gòu)造部位沉淀成礦。2.2.3巖漿巖棲霞山鉛鋅礦區(qū)內(nèi)淺部及附近未見(jiàn)大規(guī)模巖漿巖分布,僅在甘家巷地表、鉆孔中見(jiàn)閃長(zhǎng)玢巖脈。雖然巖漿巖出露較少,但通過(guò)航磁資料顯示,棲霞山象山群砂巖分布區(qū)存在低緩磁異常,推測(cè)下部可能存在隱伏巖體。從區(qū)域地質(zhì)背景來(lái)看,寧鎮(zhèn)地區(qū)燕山期巖漿活動(dòng)頻繁,從晚侏羅世開(kāi)始至晚白堊世結(jié)束,歷經(jīng)約80Ma(145-64Ma)。巖漿活動(dòng)具有多期次多旋回的特點(diǎn),侵入巖的時(shí)代可分為早、晚兩期。燕山早期形成輝長(zhǎng)巖、橄欖輝長(zhǎng)巖、輝石巖、閃長(zhǎng)巖、角閃巖等,年齡為145Ma。燕山晚期有三次侵入活動(dòng),第一次形成(石英)閃長(zhǎng)玢巖;第二次形成花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖及石英閃長(zhǎng)巖,年齡為123-92Ma;第三次形成堿長(zhǎng)花崗(斑)巖、輝綠巖、流紋斑巖,年齡在88-64Ma之間。棲霞山鉛鋅礦的形成可能與燕山期巖漿活動(dòng)密切相關(guān)。巖漿巖與成礦的時(shí)空關(guān)系表現(xiàn)為,巖漿活動(dòng)為成礦提供了熱源和物質(zhì)來(lái)源。巖漿侵入過(guò)程中,攜帶了大量的熱能,使地層中的成礦物質(zhì)發(fā)生活化遷移。同時(shí),巖漿本身也攜帶了鉛、鋅、銅等成礦物質(zhì),這些成礦物質(zhì)在巖漿演化過(guò)程中,通過(guò)與圍巖的相互作用,逐漸富集形成礦體。從時(shí)間上看,成礦作用可能發(fā)生在巖漿活動(dòng)的晚期階段,此時(shí)巖漿熱液中的成礦物質(zhì)濃度較高,且隨著巖漿熱液的運(yùn)移,在有利的構(gòu)造和地層部位沉淀成礦。巖漿巖對(duì)成礦的作用機(jī)制主要包括以下幾個(gè)方面。巖漿巖的侵入為成礦提供了熱動(dòng)力條件,促使成礦熱液的循環(huán)和運(yùn)移。巖漿熱液在上升過(guò)程中,與圍巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將圍巖中的成礦元素溶解出來(lái),形成含礦熱液。含礦熱液在構(gòu)造通道中運(yùn)移,遇到合適的物理化學(xué)條件時(shí),成礦物質(zhì)沉淀析出,形成礦體。巖漿巖與圍巖的接觸帶,由于巖石性質(zhì)的差異,容易形成裂隙和孔隙,為成礦熱液的聚集和礦體的形成提供了有利空間。在接觸帶附近,常發(fā)生矽卡巖化等蝕變作用,這些蝕變礦物與礦體的形成密切相關(guān)。例如,在一些矽卡巖型礦床中,矽卡巖礦物的形成是成礦作用的重要標(biāo)志。三、棲霞山鉛鋅礦成礦作用3.1成礦元素地球化學(xué)特征棲霞山鉛鋅礦中,鉛、鋅、銀等成礦元素呈現(xiàn)出獨(dú)特的地球化學(xué)特征,這些特征對(duì)于揭示礦床的形成機(jī)制和演化過(guò)程具有重要意義。從含量方面來(lái)看,礦區(qū)內(nèi)鉛、鋅含量較高,是主要的成礦元素。其中,鉛主要以方鉛礦(PbS)的形式存在,鋅則主要賦存于閃鋅礦(ZnS)中。根據(jù)對(duì)礦石樣品的分析,鉛的含量在不同礦體和礦石類型中有所差異,一般在5%-15%之間,最高可達(dá)20%以上;鋅的含量通常在8%-18%之間,部分礦體中鋅含量超過(guò)20%。銀作為重要的伴生元素,雖然含量相對(duì)較低,但具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。銀的含量一般在100-500g/t之間,在一些富銀礦體中,銀含量可超過(guò)1000g/t。此外,礦石中還伴生有銅、金、硒、銦等有益元素,以及砷、碳等有害元素。銅主要以黃銅礦(CuFeS?)的形式存在,含量在0.1%-1%之間;金含量較低,一般在0.5-3g/t之間;硒、銦等微量元素雖然含量極微,但在礦石中也有一定的富集。成礦元素的賦存狀態(tài)復(fù)雜多樣。鉛主要以獨(dú)立礦物方鉛礦的形式存在,少量鉛可能以類質(zhì)同象的形式存在于其他礦物中,如閃鋅礦、黃鐵礦等。方鉛礦晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,其晶格中的鉛離子與硫離子通過(guò)離子鍵結(jié)合,形成立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)。鋅在閃鋅礦中占據(jù)主要晶格位置,閃鋅礦的晶體結(jié)構(gòu)為等軸晶系,鋅離子與硫離子通過(guò)共價(jià)鍵和離子鍵的混合鍵型結(jié)合。銀的賦存狀態(tài)較為復(fù)雜,一部分銀以獨(dú)立礦物的形式存在,如銀黝銅礦、輝銀礦等;另一部分銀則以類質(zhì)同象的形式存在于方鉛礦和閃鋅礦中。銀黝銅礦晶體結(jié)構(gòu)中,銀離子與銅、鐵、鋅等金屬離子共同占據(jù)晶格位置,形成復(fù)雜的硫化物礦物;輝銀礦則是一種簡(jiǎn)單的硫化銀礦物,銀離子與硫離子通過(guò)離子鍵結(jié)合。在方鉛礦和閃鋅礦中,銀離子可能通過(guò)替代鉛離子或鋅離子的位置,以類質(zhì)同象的形式存在,這種替代作用與銀、鉛、鋅離子的半徑和化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。從地球化學(xué)行為角度分析,鉛、鋅、銀等成礦元素在成礦過(guò)程中表現(xiàn)出不同的遷移和富集規(guī)律。在熱液成礦階段,鉛、鋅、銀等元素以離子或絡(luò)合物的形式存在于成礦熱液中。熱液中的鉛離子可能與氯、硫等配位體形成絡(luò)合物,如PbCl?、PbS?2?等,這些絡(luò)合物在熱液中具有較高的溶解度,能夠隨著熱液的運(yùn)移而遷移。鋅離子在熱液中也能與氯、硫等形成絡(luò)合物,如ZnCl?、ZnS?2?等。銀離子則更容易與硫形成絡(luò)合物,如AgS?等。當(dāng)熱液運(yùn)移到有利的構(gòu)造和地層部位時(shí),由于物理化學(xué)條件的改變,如溫度降低、壓力減小、pH值和Eh值變化等,導(dǎo)致絡(luò)合物的穩(wěn)定性降低,成礦元素發(fā)生沉淀富集。在與圍巖發(fā)生交代作用時(shí),成礦元素會(huì)與圍巖中的礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),置換出其中的某些離子,形成新的礦石礦物。方鉛礦可能與圍巖中的碳酸鹽礦物發(fā)生交代作用,鉛離子置換碳酸鹽礦物中的鈣離子,形成含鉛的碳酸鹽礦物,隨著交代作用的進(jìn)行,最終形成方鉛礦。這種地球化學(xué)行為受到成礦熱液的成分、溫度、壓力、酸堿度以及圍巖性質(zhì)等多種因素的綜合控制。3.2成礦流體特征3.2.1流體包裹體研究流體包裹體是成礦流體被捕獲在礦物晶格缺陷或晶穴中形成的微小包裹體,它們記錄了成礦流體的溫度、壓力、成分等重要信息,是研究成礦作用的關(guān)鍵手段之一。對(duì)棲霞山鉛鋅礦的流體包裹體進(jìn)行巖相學(xué)和顯微測(cè)溫等分析,能深入了解成礦流體的特征。在巖相學(xué)研究中,通過(guò)顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),棲霞山鉛鋅礦的流體包裹體類型主要為氣液兩相包裹體和純液相包裹體。氣液兩相包裹體較為常見(jiàn),其中氣相體積占比一般在5%-30%之間,表明成礦流體具有一定的揮發(fā)分含量。純液相包裹體則相對(duì)較少,主要出現(xiàn)在某些特定的礦物中,如石英和方解石等。這些包裹體的形態(tài)多樣,常見(jiàn)的有橢圓形、圓形、不規(guī)則形等,其大小也存在差異,一般在5-30μm之間。包裹體的分布具有一定的規(guī)律性,在礦石礦物中,包裹體主要沿礦物的生長(zhǎng)環(huán)帶或裂隙分布;在脈石礦物中,包裹體則多分布于礦物的內(nèi)部。這種分布特征與礦物的結(jié)晶過(guò)程和后期熱液作用密切相關(guān),反映了成礦流體在不同階段的活動(dòng)情況。利用顯微測(cè)溫技術(shù)對(duì)流體包裹體進(jìn)行分析,獲取了成礦流體的溫度和鹽度數(shù)據(jù)。主成礦期第一階段磁鐵礦-石英階段的包裹體均一溫度集中在280-380℃之間。這一溫度范圍表明,在該階段成礦流體處于較高的溫度狀態(tài),有利于成礦元素的溶解和遷移。較高的溫度使得成礦元素能夠以離子或絡(luò)合物的形式穩(wěn)定存在于成礦熱液中,隨著熱液的運(yùn)移,為后續(xù)的成礦作用提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。該階段包裹體的鹽度變化于4.24%-9.86%NaCleqv之間。鹽度的存在會(huì)影響成礦流體的物理化學(xué)性質(zhì),如密度、黏度等,進(jìn)而影響成礦元素的遷移和沉淀。較高的鹽度可能增強(qiáng)了成礦流體對(duì)成礦元素的溶解能力,促進(jìn)了成礦元素在熱液中的遷移。第二階段石英-硫化物階段的包裹體均一溫度集中在180-320℃之間,與第一階段相比,溫度有所降低。這可能是由于成礦過(guò)程中熱液與圍巖發(fā)生了熱交換,導(dǎo)致溫度下降;也可能是熱液在運(yùn)移過(guò)程中,壓力逐漸降低,引起溫度的變化。溫度的降低使得成礦流體的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,導(dǎo)致成礦元素的溶解度降低,從而發(fā)生沉淀。該階段包裹體的鹽度變化于1.74%-8.00%NaCleqv之間,鹽度也有所下降。鹽度的降低可能是由于熱液與低鹽度的流體發(fā)生了混合,或者是成礦過(guò)程中某些礦物的沉淀導(dǎo)致鹽度的變化。第三階段石英-碳酸鹽巖階段的包裹體均一溫度變化于80-160℃之間,溫度進(jìn)一步降低。此時(shí)成礦流體的溫度已接近常溫,成礦作用逐漸減弱。該階段包裹體的鹽度變化于0.53%-6.74%NaCleqv之間,鹽度也處于較低水平。在這一階段,成礦流體中的成礦元素已基本沉淀完畢,剩余的流體主要參與了石英和碳酸鹽巖等脈石礦物的形成。從第一階段到第三階段,均一溫度和鹽度均呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。這種趨勢(shì)顯示了流體混合的特征,可能是礦質(zhì)沉淀的重要機(jī)制。在成礦過(guò)程中,不同來(lái)源或不同性質(zhì)的流體發(fā)生混合,導(dǎo)致成礦流體的物理化學(xué)條件發(fā)生改變,從而使成礦元素沉淀析出。熱液與圍巖中的地下水發(fā)生混合,會(huì)改變熱液的溫度、鹽度和酸堿度等,使得成礦元素的溶解度降低,最終沉淀形成礦體。此外,流體混合還可能引發(fā)化學(xué)反應(yīng),促進(jìn)成礦元素的沉淀。不同流體中的化學(xué)成分相互作用,形成新的化合物,導(dǎo)致成礦元素的沉淀。3.2.2氫氧同位素分析氫氧同位素分析是研究成礦流體來(lái)源和演化的重要方法。通過(guò)對(duì)棲霞山鉛鋅礦相關(guān)礦物的氫氧同位素組成進(jìn)行分析,可以揭示成礦流體的來(lái)源和演化過(guò)程。對(duì)礦區(qū)內(nèi)主要脈石礦物石英和碳酸鹽礦物進(jìn)行氫氧同位素測(cè)試。石英的δD值為-80.3‰-69.9‰,δ18OH?O值為-1.9‰-5.5‰。這些數(shù)據(jù)表明,成礦流體中的氫氧同位素組成具有一定的特征。δD值反映了成礦流體中氫同位素的相對(duì)含量,而δ18OH?O值則反映了氧同位素的相對(duì)含量。在自然界中,不同來(lái)源的水具有不同的氫氧同位素組成。巖漿水的δD值一般在-80‰-40‰之間,δ18OH?O值在5‰-10‰之間;大氣降水的δD值變化范圍較大,一般在-150‰-50‰之間,δ18OH?O值在-20‰-10‰之間;海水的δD值為0‰左右,δ18OH?O值為0‰-1‰之間。將棲霞山鉛鋅礦的氫氧同位素?cái)?shù)據(jù)與不同來(lái)源水的氫氧同位素組成范圍進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果顯示,成礦流體的氫氧同位素組成與巖漿水和大氣降水的氫氧同位素組成存在一定的重疊。這表明成礦流體主要為巖漿流體,后期有大氣降水的加入。在成礦早期,巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿熱液攜帶大量的成礦物質(zhì)上升到地殼淺部。這些巖漿熱液具有較高的溫度和壓力,其中的氫氧同位素組成與巖漿水相似。隨著成礦過(guò)程的進(jìn)行,大氣降水通過(guò)地表裂隙等通道滲入地下,與巖漿熱液發(fā)生混合。大氣降水的加入改變了成礦流體的氫氧同位素組成,使其逐漸向大氣降水的氫氧同位素組成靠近。成礦流體中大氣降水的加入對(duì)成礦作用產(chǎn)生了重要影響。大氣降水的加入會(huì)改變成礦流體的溫度、鹽度和酸堿度等物理化學(xué)性質(zhì)。大氣降水的溫度較低,加入到巖漿熱液中會(huì)導(dǎo)致成礦流體的溫度降低。溫度的降低會(huì)影響成礦元素的溶解度和化學(xué)反應(yīng)速率,促使成礦元素沉淀析出。大氣降水的鹽度較低,加入后會(huì)降低成礦流體的鹽度,改變成礦流體的離子強(qiáng)度和化學(xué)平衡,進(jìn)而影響成礦元素的遷移和沉淀。大氣降水的酸堿度與巖漿熱液也可能不同,其加入會(huì)改變成礦流體的酸堿度,影響成礦元素的存在形式和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。在酸性條件下,成礦元素可能以離子形式存在,而在堿性條件下,成礦元素可能形成絡(luò)合物或沉淀。大氣降水的加入還可能帶來(lái)新的化學(xué)成分,與巖漿熱液中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),促進(jìn)成礦作用的進(jìn)行。大氣降水中可能含有溶解的氧氣、二氧化碳等氣體,這些氣體與巖漿熱液中的成分反應(yīng),會(huì)改變成礦流體的氧化還原條件,影響成礦元素的沉淀和礦物的形成。3.3成礦作用過(guò)程根據(jù)地質(zhì)特征和地球化學(xué)數(shù)據(jù)推斷,棲霞山鉛鋅礦的成礦作用發(fā)生于燕山期,該時(shí)期強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)為成礦提供了關(guān)鍵條件。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致地層褶皺和斷裂,形成了大量的構(gòu)造空間,為成礦熱液的運(yùn)移和沉淀提供了通道和場(chǎng)所;巖漿活動(dòng)不僅提供了熱源,促使成礦元素活化遷移,還直接提供了部分成礦物質(zhì)。成礦物理化學(xué)條件方面,溫度、壓力、酸堿度(pH值)和氧化還原電位(Eh值)等因素對(duì)成礦過(guò)程產(chǎn)生重要影響。通過(guò)流體包裹體研究可知,主成礦期第一階段磁鐵礦-石英階段的包裹體均一溫度集中在280-380℃之間,表明該階段成礦流體處于較高溫度狀態(tài)。高溫有利于成礦元素的溶解和遷移,使成礦元素能夠以離子或絡(luò)合物的形式穩(wěn)定存在于成礦熱液中。隨著成礦過(guò)程的進(jìn)行,第二階段石英-硫化物階段的包裹體均一溫度集中在180-320℃之間,溫度有所降低。溫度的降低使得成礦流體的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,導(dǎo)致成礦元素的溶解度降低,從而發(fā)生沉淀。第三階段石英-碳酸鹽巖階段的包裹體均一溫度變化于80-160℃之間,溫度進(jìn)一步降低,此時(shí)成礦作用逐漸減弱。成礦壓力與成礦深度密切相關(guān),隨著成礦深度的增加,成礦壓力逐漸增大。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)等地質(zhì)作用也會(huì)導(dǎo)致成礦壓力的變化。在棲霞山鉛鋅礦的成礦過(guò)程中,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的斷裂和褶皺為成礦熱液的運(yùn)移提供了通道,同時(shí)也改變了地層的壓力環(huán)境。巖漿活動(dòng)產(chǎn)生的熱液在上升過(guò)程中,會(huì)對(duì)周圍地層產(chǎn)生壓力,促使成礦熱液在構(gòu)造空間中運(yùn)移和沉淀。酸堿度(pH值)和氧化還原電位(Eh值)對(duì)成礦元素的存在形式和遷移能力有重要影響。在酸性條件下,成礦元素可能以離子形式存在,而在堿性條件下,成礦元素可能形成絡(luò)合物或沉淀。氧化還原電位的變化會(huì)影響成礦元素的價(jià)態(tài),從而影響其溶解度和遷移能力。在棲霞山鉛鋅礦的成礦過(guò)程中,成礦熱液的酸堿度和氧化還原電位可能隨著成礦階段的不同而發(fā)生變化。在早期高溫階段,成礦熱液可能呈酸性,有利于成礦元素的溶解和遷移;隨著溫度降低,成礦熱液的酸堿度和氧化還原電位可能發(fā)生改變,導(dǎo)致成礦元素沉淀。根據(jù)礦物共生組合和包裹體特征等,可將棲霞山鉛鋅礦的成礦過(guò)程劃分為三個(gè)主要階段:磁鐵礦-石英階段:在這一階段,成礦流體溫度較高,處于280-380℃之間,鹽度變化于4.24%-9.86%NaCleqv之間。成礦流體中富含鐵、硅等元素,在合適的物理化學(xué)條件下,磁鐵礦和石英首先結(jié)晶沉淀。磁鐵礦的形成與成礦流體中的鐵離子在氧化還原條件變化時(shí)的沉淀有關(guān),而石英則是由于硅離子在熱液中的過(guò)飽和而結(jié)晶。此階段形成的磁鐵礦和石英構(gòu)成了礦床的早期礦物組合,為后續(xù)成礦作用奠定了基礎(chǔ)。石英-硫化物階段:隨著成礦過(guò)程的推進(jìn),成礦流體溫度降低至180-320℃,鹽度變化于1.74%-8.00%NaCleqv之間。此時(shí),成礦流體中的鉛、鋅、銀等成礦元素與硫結(jié)合,形成方鉛礦、閃鋅礦、銀黝銅礦等硫化物礦物。這些硫化物礦物與石英共生,構(gòu)成了礦床的主要礦石礦物組合。在這一階段,成礦流體中的硫主要來(lái)源于地殼深部與地幔的含礦熱液、賦礦地層中有機(jī)流體裂解以及黃鐵礦等。成礦元素與硫的結(jié)合是由于成礦流體的物理化學(xué)條件改變,導(dǎo)致硫離子與成礦元素的絡(luò)合物穩(wěn)定性降低,從而使成礦元素以硫化物的形式沉淀析出。石英-碳酸鹽巖階段:成礦晚期,成礦流體溫度進(jìn)一步降低至80-160℃,鹽度變化于0.53%-6.74%NaCleqv之間。此時(shí),成礦流體中的鈣、鎂等元素與碳酸根離子結(jié)合,形成方解石、白云石等碳酸鹽礦物。這些碳酸鹽礦物與石英共生,構(gòu)成了礦床的晚期礦物組合。在這一階段,成礦作用逐漸減弱,剩余的成礦流體主要參與了石英和碳酸鹽巖等脈石礦物的形成。成礦流體中的碳酸根離子可能來(lái)源于大氣降水或地層中的有機(jī)質(zhì)分解,與鈣、鎂等元素結(jié)合形成碳酸鹽礦物沉淀。四、棲霞山鉛鋅礦成因類型4.1主要成因觀點(diǎn)綜述關(guān)于棲霞山鉛鋅礦的成因,學(xué)界長(zhǎng)期存在多種觀點(diǎn),這些觀點(diǎn)從不同角度對(duì)礦床的形成機(jī)制進(jìn)行了解釋,各有其依據(jù)和局限性。巖漿期后中低溫?zé)嵋旱V床觀點(diǎn)認(rèn)為,成礦作用與區(qū)域燕山期巖漿活動(dòng)密切相關(guān)。在燕山期,強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)導(dǎo)致巖漿侵入地殼淺部,巖漿熱液攜帶大量的成礦物質(zhì),如鉛、鋅、銀等。這些成礦物質(zhì)在巖漿熱液的運(yùn)移過(guò)程中,與圍巖發(fā)生相互作用,隨著物理化學(xué)條件的改變,如溫度降低、壓力減小、酸堿度和氧化還原電位變化等,成礦物質(zhì)逐漸沉淀富集,形成了鉛鋅礦體。支持這一觀點(diǎn)的證據(jù)包括硫同位素分析,研究發(fā)現(xiàn)黃鐵礦中的硫來(lái)源于沉積巖和巖漿,而閃鋅礦、方鉛礦和黃銅礦中的硫主要來(lái)源于巖漿,表明巖漿為成礦提供了重要的物質(zhì)來(lái)源。鉛同位素的分布特征指示礦石鉛主要來(lái)源于上地殼與地幔混合,進(jìn)一步說(shuō)明巖漿活動(dòng)在成礦過(guò)程中的重要作用。此外,碳酸鹽礦物C、O同位素組成反映成礦流體與巖漿熱液的親緣關(guān)系,H、O同位素特征反映成礦流體主要為深部巖漿期后熱液,并有大氣水的加入,這些同位素地球化學(xué)證據(jù)都支持了巖漿期后中低溫?zé)嵋旱V床的觀點(diǎn)。沉積改造礦床觀點(diǎn)主張,礦床形成以石炭紀(jì)同生沉積為主。在石炭紀(jì)時(shí)期,區(qū)域處于相對(duì)穩(wěn)定的沉積環(huán)境,海相沉積作用使得鉛、鋅等成礦元素在特定的地層中初步富集。這些地層中的成礦元素可能來(lái)自陸源碎屑、生物碎屑以及化學(xué)沉淀等。在后期的地質(zhì)演化過(guò)程中,燕山期熱液對(duì)前期沉積的成礦物質(zhì)進(jìn)行了疊加改造。熱液的作用使得成礦元素發(fā)生遷移和再富集,從而形成了現(xiàn)今所見(jiàn)的鉛鋅礦體。支持這一觀點(diǎn)的依據(jù)在于礦區(qū)內(nèi)礦體的層狀、似層狀產(chǎn)出特征,與沉積地層的產(chǎn)狀具有一定的一致性。礦體主要賦存于中石炭統(tǒng)黃龍組下部的粗晶灰?guī)r段,該地層的巖性、巖相特征對(duì)礦體的形成和分布起到了重要的控制作用,顯示出沉積作用對(duì)成礦的重要影響。然而,該觀點(diǎn)難以解釋一些與巖漿活動(dòng)相關(guān)的地質(zhì)現(xiàn)象,如礦區(qū)深部發(fā)現(xiàn)的綠簾石、透閃石、透輝石等矽卡巖蝕變礦物,這些礦物的形成通常與巖漿熱液活動(dòng)密切相關(guān)。復(fù)生后成層控礦床觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)礦床的后成層控特征。成礦物質(zhì)具有多源性,不僅來(lái)源于沉積地層,還可能來(lái)自深部地層、巖漿等。鉛鋅富集期主要為燕山期,在這一時(shí)期,區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿活動(dòng)提供了熱動(dòng)力,促使成礦物質(zhì)發(fā)生活化遷移。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的斷裂和褶皺為成礦熱液的運(yùn)移提供了通道和沉淀場(chǎng)所,地層中的巖性、巖相差異也對(duì)成礦元素的富集和礦體的產(chǎn)出形態(tài)產(chǎn)生重要影響。支持這一觀點(diǎn)的證據(jù)包括鉛同位素模式年齡分析,提示其主要為正常鉛,基底巖石前寒武紀(jì)是該礦床的主要來(lái)源,表明成礦物質(zhì)具有多源性。礦體的產(chǎn)出受地層和構(gòu)造的雙重控制,在石炭-二疊系碳酸鹽巖與縱向斷裂F2的交會(huì)部位,礦體較為富集,品位較高,體現(xiàn)了層控和構(gòu)造控礦的特點(diǎn)。但該觀點(diǎn)在解釋成礦流體的具體來(lái)源和演化過(guò)程時(shí),存在一定的模糊性,對(duì)于一些同位素地球化學(xué)特征的解釋也不夠完善。4.2基于地質(zhì)特征的成因分析從地層角度來(lái)看,棲霞山鉛鋅礦的礦體主要賦存于中石炭統(tǒng)黃龍組下部的粗晶灰?guī)r段,該地層的巖性、巖相特征對(duì)礦體的形成和分布起到了關(guān)鍵控制作用。黃龍組下部的粗晶灰?guī)r段巖石結(jié)構(gòu)疏松,孔隙度大,有利于成礦熱液的滲透和交代作用的發(fā)生,為成礦提供了良好的場(chǎng)所。地層中的有機(jī)質(zhì)含量也與成礦密切相關(guān)。黃龍組中的菌藻類生物為成礦流體與礦石成礦過(guò)程提供了主要的有機(jī)質(zhì)來(lái)源,有機(jī)流體在賦礦地層不斷裂解,產(chǎn)生的S2?為礦質(zhì)沉淀提供了條件,這表明地層不僅提供了成礦的空間,還參與了成礦物質(zhì)的來(lái)源和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用顯著。北東向縱斷裂F2是礦區(qū)的重要容礦構(gòu)造,它不僅對(duì)主礦體形成了很好的控制,而且還為礦體的形成提供了通道,促進(jìn)了含礦熱液的不斷運(yùn)移。F2發(fā)育于棲霞山—甘家巷復(fù)背斜的南翼(倒轉(zhuǎn)翼),斷層面與地層層面大致平行或小角度相交,這種構(gòu)造特征使得成礦熱液能夠沿著斷裂面運(yùn)移,并在合適的部位沉淀成礦。橫向斷裂與縱向斷裂交會(huì)部位礦體往往膨大,如甘家巷—錢家渡橫斷裂與縱向斷裂F2的交會(huì)處,礦體規(guī)模較大,品位較高。這些橫斷裂與縱斷裂相互交錯(cuò),構(gòu)成了復(fù)雜的斷裂網(wǎng)絡(luò),控制了成礦熱液的流動(dòng)路徑和礦體的分布范圍。此外,古巖溶構(gòu)造等也對(duì)礦體的形成和分布有一定影響,它們常被后期礦液充填,形成不規(guī)則的礦體。巖漿巖雖在礦區(qū)內(nèi)出露較少,但對(duì)成礦作用具有重要影響。區(qū)域燕山期巖漿活動(dòng)頻繁,從晚侏羅世開(kāi)始至晚白堊世結(jié)束,歷經(jīng)約80Ma(145-64Ma)。巖漿活動(dòng)為成礦提供了熱源和物質(zhì)來(lái)源。巖漿侵入過(guò)程中,攜帶了大量的熱能,使地層中的成礦物質(zhì)發(fā)生活化遷移。通過(guò)硫同位素分析發(fā)現(xiàn),黃鐵礦中的硫來(lái)源于沉積巖和巖漿,而閃鋅礦、方鉛礦和黃銅礦中的硫主要來(lái)源于巖漿,這表明巖漿為成礦提供了重要的硫源。鉛同位素的分布特征指示礦石鉛主要來(lái)源于上地殼與地?;旌希M(jìn)一步說(shuō)明巖漿活動(dòng)在成礦過(guò)程中的重要作用。雖然礦區(qū)內(nèi)僅在甘家巷地表、鉆孔中見(jiàn)閃長(zhǎng)玢巖脈,但航磁資料顯示棲霞山象山群砂巖分布區(qū)存在低緩磁異常,推測(cè)下部可能存在隱伏巖體,該隱伏巖體可能對(duì)成礦起到了重要的作用。4.3基于同位素地球化學(xué)的成因判斷碳、氧同位素分析為研究棲霞山鉛鋅礦的成礦物質(zhì)來(lái)源和流體性質(zhì)提供了關(guān)鍵線索。對(duì)礦床內(nèi)方解石的碳、氧同位素分析顯示,中石炭統(tǒng)黃龍組層位灰?guī)r的碳、氧同位素δ13Cv-PDB=-3.6‰--1.3‰,δ18Ov-SMOW=19.8‰-21.6‰,與正常海相灰?guī)r的碳、氧同位素?cái)?shù)值(δ13Cv-PDB=-4‰-+4‰,δ18Ov-SMOW=20‰-24‰)相當(dāng),這表明賦礦地層中的灰?guī)r具有海相沉積的特征,為成礦提供了一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。礦石中脈石礦物方解石的碳同位素組成為δ13Cv-PDB=-4.5‰-3.6‰,其值總體與圍巖較為接近,但離散度相對(duì)較大。這可能是由于成礦過(guò)程中受到多種因素的影響,如成礦流體的混合、圍巖的交代作用等。礦石方解石δ18Ov-SMOW值為7.65‰-16.7‰,明顯小于賦礦圍巖的氧同位素組成。礦石碳、氧同位素?cái)?shù)據(jù)主要分布在花崗巖區(qū)間,少量落入花崗巖與海相碳酸鹽巖的過(guò)渡區(qū)間,而且近于線形形態(tài),反映了成礦流體與地?;蛏畈苛黧w的親緣關(guān)系。這說(shuō)明成礦流體可能來(lái)源于深部巖漿熱液,在上升過(guò)程中與圍巖發(fā)生了相互作用,導(dǎo)致碳、氧同位素組成發(fā)生了變化。閃鋅礦包裹體中二氧化碳(氣相)的碳同位素組成為-9.07‰--7.38‰,呈現(xiàn)較大的負(fù)值,顯示幔源特征??紤]到礦體賦存在生物碎屑灰?guī)r及瀝青質(zhì)灰?guī)r內(nèi),并且野外發(fā)現(xiàn)礦區(qū)出露巖層內(nèi)也夾有許多薄層炭質(zhì)板巖,故不排除有少量有機(jī)碳的加入。這進(jìn)一步表明成礦物質(zhì)來(lái)源具有多源性,不僅有深部巖漿熱液的貢獻(xiàn),還可能有地層中有機(jī)物質(zhì)的參與。硫同位素分析對(duì)于確定成礦物質(zhì)來(lái)源具有重要意義。前人對(duì)礦區(qū)硫同位素進(jìn)行了較多研究,發(fā)現(xiàn)黃鐵礦中的硫來(lái)源于沉積巖和巖漿,而閃鋅礦、方鉛礦和黃銅礦中的硫主要來(lái)源于巖漿。這一結(jié)果表明,在成礦過(guò)程中,巖漿熱液提供了主要的硫源,而沉積巖中的硫也參與了成礦作用。硫元素來(lái)源的多樣性可能與成礦過(guò)程中的物理化學(xué)條件變化有關(guān)。在熱液作用下,地殼深部與地幔部位的含礦熱液攜帶硫元素運(yùn)移到有利的成礦部位;同時(shí),賦礦地層中有機(jī)流體的裂解也產(chǎn)生了S2?,為礦質(zhì)沉淀提供了條件。黃鐵礦作為一種常見(jiàn)的硫化物礦物,其硫同位素組成反映了沉積巖和巖漿的混合特征,而閃鋅礦、方鉛礦和黃銅礦中的硫主要來(lái)自巖漿,這可能是由于它們?cè)诔傻V過(guò)程中的沉淀?xiàng)l件和時(shí)間不同所致。鉛同位素分析可以揭示礦石鉛的來(lái)源和演化歷史。硫化物中鉛同位素的分布特征指示礦石鉛主要來(lái)源于上地殼與地?;旌?。通過(guò)對(duì)該礦床的鉛同位素模式年齡分析,提示其主要為正常鉛,基底巖石前寒武紀(jì)是該礦床的主要來(lái)源。千枚巖震旦系嘉山組主要出露于埤城-孟河凸起部位,主要分布在寧鎮(zhèn)的東部地區(qū),其鉛同位素與本礦區(qū)鉛同位素模式年齡存在非常類似的特點(diǎn),提示其礦源層主要為千枚巖震旦系。這表明成礦物質(zhì)不僅來(lái)源于深部巖漿和沉積地層,還與前寒武紀(jì)基底巖石有關(guān)。上地殼與地幔的混合可能是由于巖漿活動(dòng),使得地幔物質(zhì)與上地殼物質(zhì)發(fā)生了混合,從而為成礦提供了豐富的鉛源。前寒武紀(jì)基底巖石中的鉛元素在后期的地質(zhì)作用中被活化遷移,參與了棲霞山鉛鋅礦的成礦過(guò)程。綜合碳、氧、硫、鉛同位素分析結(jié)果,棲霞山鉛鋅礦的成礦物質(zhì)來(lái)源具有多源性,既與巖漿活動(dòng)密切相關(guān),又受到沉積地層和基底巖石的影響。成礦流體主要為深部巖漿期后熱液,后期有大氣降水的加入。這些同位素地球化學(xué)證據(jù)支持了巖漿期后中低溫?zé)嵋旱V床的觀點(diǎn),同時(shí)也表明成礦過(guò)程中存在沉積物質(zhì)的參與和改造。五、棲霞山鉛鋅礦成礦模式5.1成礦模式的建立綜合前文對(duì)成礦作用、成因類型的研究成果,建立棲霞山鉛鋅礦的成礦模式。該模式以燕山期構(gòu)造-巖漿活動(dòng)為背景,涵蓋了成礦物質(zhì)來(lái)源、運(yùn)移路徑以及沉淀富集等關(guān)鍵過(guò)程。在成礦物質(zhì)來(lái)源方面,具有多源性特征。通過(guò)鉛同位素模式年齡分析可知,礦石鉛主要來(lái)源于前寒武紀(jì)基底巖石,如千枚巖震旦系嘉山組,其鉛同位素與礦區(qū)鉛同位素模式年齡相似,表明該地層可能是重要的礦源層。硫同位素分析顯示,黃鐵礦中的硫來(lái)源于沉積巖和巖漿,而閃鋅礦、方鉛礦和黃銅礦中的硫主要來(lái)源于巖漿。這說(shuō)明巖漿為成礦提供了重要的硫源,同時(shí)沉積巖中的硫也參與了成礦作用。碳、氧同位素分析反映出成礦流體與地?;蛏畈苛黧w的親緣關(guān)系,礦石碳、氧同位素?cái)?shù)據(jù)主要分布在花崗巖區(qū)間,少量落入花崗巖與海相碳酸鹽巖的過(guò)渡區(qū)間,而且近于線形形態(tài)。閃鋅礦包裹體中二氧化碳(氣相)的碳同位素組成為-9.07‰--7.38‰,呈現(xiàn)較大的負(fù)值,顯示幔源特征,同時(shí)考慮到礦體賦存在生物碎屑灰?guī)r及瀝青質(zhì)灰?guī)r內(nèi),并且野外發(fā)現(xiàn)礦區(qū)出露巖層內(nèi)也夾有許多薄層炭質(zhì)板巖,故不排除有少量有機(jī)碳的加入,進(jìn)一步表明成礦物質(zhì)來(lái)源的多源性。成礦流體主要為深部巖漿期后熱液,后期有大氣降水的加入。氫氧同位素分析顯示,石英的δD值為-80.3‰-69.9‰,δ18OH?O值為-1.9‰-5.5‰,表明成礦流體主要為巖漿流體,后期有大氣降水的加入。這種混合的成礦流體在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)下,沿著斷裂和地層孔隙等通道運(yùn)移。北東向縱斷裂F2是礦區(qū)的重要控礦構(gòu)造,它不僅對(duì)主礦體形成了很好的控制,而且還為礦體的形成提供了通道,促進(jìn)了含礦熱液的不斷運(yùn)移。橫向斷裂與縱向斷裂交會(huì)部位礦體往往膨大,如甘家巷—錢家渡橫斷裂與縱向斷裂F2的交會(huì)處,礦體規(guī)模較大,品位較高。這些橫斷裂與縱斷裂相互交錯(cuò),構(gòu)成了復(fù)雜的斷裂網(wǎng)絡(luò),控制了成礦熱液的流動(dòng)路徑。此外,地層中的巖性、巖相差異也對(duì)成礦元素的富集和礦體的產(chǎn)出形態(tài)產(chǎn)生重要影響。礦體主要賦存于中石炭統(tǒng)黃龍組下部的粗晶灰?guī)r段,該地層巖石結(jié)構(gòu)疏松,孔隙度大,有利于成礦熱液的滲透和交代作用的發(fā)生。成礦過(guò)程可分為三個(gè)主要階段。在磁鐵礦-石英階段,成礦流體溫度較高,處于280-380℃之間,鹽度變化于4.24%-9.86%NaCleqv之間。成礦流體中富含鐵、硅等元素,在合適的物理化學(xué)條件下,磁鐵礦和石英首先結(jié)晶沉淀。隨著成礦過(guò)程的推進(jìn),進(jìn)入石英-硫化物階段,成礦流體溫度降低至180-320℃,鹽度變化于1.74%-8.00%NaCleqv之間。此時(shí),成礦流體中的鉛、鋅、銀等成礦元素與硫結(jié)合,形成方鉛礦、閃鋅礦、銀黝銅礦等硫化物礦物。到了石英-碳酸鹽巖階段,成礦晚期,成礦流體溫度進(jìn)一步降低至80-160℃,鹽度變化于0.53%-6.74%NaCleqv之間。此時(shí),成礦流體中的鈣、鎂等元素與碳酸根離子結(jié)合,形成方解石、白云石等碳酸鹽礦物。5.2成礦模式的特征與意義棲霞山鉛鋅礦成礦模式具有顯著的特征,這些特征使其在區(qū)域成礦研究中獨(dú)樹(shù)一幟。該模式以燕山期構(gòu)造-巖漿活動(dòng)為背景,充分體現(xiàn)了構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)對(duì)成礦的雙重控制作用。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的斷裂和褶皺為成礦熱液的運(yùn)移提供了通道和沉淀場(chǎng)所,而巖漿活動(dòng)則提供了熱源和部分成礦物質(zhì)。成礦物質(zhì)來(lái)源的多源性是該模式的重要特征之一。鉛同位素分析表明,礦石鉛主要來(lái)源于前寒武紀(jì)基底巖石,如千枚巖震旦系嘉山組;硫同位素分析顯示,黃鐵礦中的硫來(lái)源于沉積巖和巖漿,而閃鋅礦、方鉛礦和黃銅礦中的硫主要來(lái)源于巖漿;碳、氧同位素分析反映出成礦流體與地?;蛏畈苛黧w的親緣關(guān)系,同時(shí)不排除少量有機(jī)碳的加入。這種多源性特征使得成礦過(guò)程更加復(fù)雜,也增加了對(duì)礦床形成機(jī)制研究的難度。成礦過(guò)程的階段性明顯,分為磁鐵礦-石英階段、石英-硫化物階段和石英-碳酸鹽巖階段。不同階段的成礦流體溫度、鹽度和成分等物理化學(xué)條件發(fā)生了顯著變化,導(dǎo)致了不同礦物組合的形成。這種階段性特征反映了成礦過(guò)程的動(dòng)態(tài)演化,為研究成礦作用提供了重要線索。成礦模式對(duì)區(qū)域找礦和礦產(chǎn)勘查具有重要的指導(dǎo)意義。在區(qū)域找礦方面,該模式明確了成礦的有利地質(zhì)條件。構(gòu)造上,北東向縱斷裂F2及其與橫向斷裂的交會(huì)部位是找礦的重點(diǎn)區(qū)域,這些部位為成礦熱液的運(yùn)移和沉淀提供了良好的通道和場(chǎng)所。地層上,中石炭統(tǒng)黃龍組下部的粗晶灰?guī)r段是重要的賦礦層位,其巖石結(jié)構(gòu)疏松,孔隙度大,有利于成礦熱液的滲透和交代作用的發(fā)生。通過(guò)對(duì)這些有利地質(zhì)條件的識(shí)別,可以在區(qū)域范圍內(nèi)圈定找礦靶區(qū),提高找礦效率。在礦產(chǎn)勘查方面,成礦模式為勘查工作提供了理論依據(jù)。根據(jù)成礦模式中不同階段礦物組合和元素分帶特征,可以選擇合適的勘查方法和技術(shù)。在石英-硫化物階段,鉛、鋅、銀等成礦元素形成硫化物礦物,此時(shí)可以采用地球化學(xué)勘查方法,分析土壤、巖石中的鉛、鋅、銀等元素含量,圈定地球化學(xué)異常區(qū),作為找礦的重要線索。根據(jù)成礦流體的運(yùn)移方向和沉淀規(guī)律,可以確定勘查的重點(diǎn)深度和范圍。如果成礦流體是從深部向上運(yùn)移,那么在深部可能存在尚未被發(fā)現(xiàn)的礦體,需要加大深部勘查力度。成礦模式還可以幫助勘查人員理解礦

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