青海锡铁山铅锌矿矿床成因研究-资源勘查工程毕业论文

青海锡铁山铅锌矿矿床成因与成矿预测锡铁山铅锌矿床是我国青藏高原东北部柴北缘构造带上著名的超大型铅锌矿床。

自上世纪50年代开采至今,工作程度较高,矿石储量已经超过1000万吨,锌与铅的金属总量分别超过58万吨和15万吨,矿产资源丰富,便于找矿,但是由于目前该矿床的具体成因类型存在争议及成矿模式模糊等因素,制约了下一步找矿工作,针对这种情况,作者从实际出发通过对野外的综合勘测和对采取样品的测试分析,进行对该矿床的进一步研究,旨在为锡铁山铅锌矿床的找矿工作提供更加明确的理论依据。

作者在对锡铁山铅锌矿床的地质特征研究基础上,结合该矿床的同位素地球化学特征、流体特征、成矿物质特征等方面的研究结果,总结出了成矿物质来源、具体成矿模式、成矿流体的性质等,进一步确定了矿床成因类型,为下一步找矿工作做出了预测。

锡铁山铅锌矿床的含矿岩系,是一套由火山-沉积岩变质而成的绿片岩系。

它们由下部的火山-沉积旋回（a、b岩组）和上部的火山-沉积旋回（c、d 岩组）组成。

该矿床有两个含矿层,其中OST^a-2岩段为主含矿层,OST^b为次含矿层。

矿化带呈NW-SE向展布,矿体由细脉浸染状含多金属硫化物石英脉组成。

锡铁山铅锌矿床的矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿;脉石矿物主要有石英、方解石、钠长石等。

矿石结构主要有半自形—自形晶结构、固溶体分离结构、黄铁矿的胶状结构、压碎结构、交代浸蚀结构等。

矿石构造主要有块状构造、脉状及网脉状构造、层状构造及角砾状构造等。

成矿过程主要划分为三个阶段:黄铁矿—石英阶段（成矿Ⅰ阶段）,多金属硫化物阶段（成矿Ⅱ阶段）,碳酸盐石英阶段（成矿Ⅲ阶段）。

通道相流体包裹体主要为气液两项包裹体,通道相中主成矿阶段（成矿Ⅱ阶段）流体具有中低温（190.3℃²78.6℃）、中低盐度（6.14 wt%NaCl²2.09 wt%NaCl）、低密度（0.87¹.03 g/cm³）的特点,成矿压力介于18.62³7.52MPa之间（平均值为26.80MPa）,成矿时海水深度介于1.86³.75km之间（平均值为2.68km）,通道相流体包裹体从早期到晚期成矿阶段,具有温度、盐度和压力依次递减的规律。

矿床地质青海锡铁山铅锌矿含矿地层的同时异相性周聪1，梁新权2**，杨永强1，王泽利3，张艳霞4，逯文辉1，付建刚2，王策2（1 中国地质大学地球科学与资源学院，北京100083；2 中国科学研究院广州地化所，广东广州510640；3 山东科技大学地质学院，山东青岛266510；4 环境保护部核与辐射安全中心，北京100082）青海锡铁山铅锌矿位于柴达木盆地东北边缘，对该矿床类型的认识长期存在争议（汪劲草等，2000；祝新友等，2006；冯志兴等，2010）。

目前，已有越来越多学者将其视为SEDEX型矿床。

但对于找矿来说，最关键问题仍是什么地层控矿？什么构造控矿?通过对锡铁山矿区典型剖面的分析，发现含矿地层具有同时异相性，南部仍有找矿潜力。

该区地层的发育在不同的地段具有不同的特征，不同岩性的地层具有不同的发育规律（邓吉牛，1998）。

矿区地层具有火山喷流沉积旋回的特点，发育相对完整的火山喷发沉积层序，存在多个旋回。

锡铁山矿区火山喷流沉积旋回虽然包含火山岩层和喷流岩层，但各自的发育程度互为消长，不同地段的沉积旋回之间的组合变化明显。

1 成矿地质背景随着柴北缘发现榴辉岩带（超高压变质带），认为柴北缘为早古生陆缘岛弧环境，奥陶纪晚期发生弧-陆碰撞及陆-陆碰撞的深俯冲作用。

李峰等对锡铁山矿区滩间山群下部基性-中酸性双峰火山岩和上部火山熔岩-次火山岩进行分别取样测试，认为锡铁山矿区滩间山群下部基性-中酸性双峰火山岩应属于大陆边缘裂谷的构造环境，上部火山熔岩-次火山岩则应属于岛弧碰撞构造环境，锡铁山铅锌矿大地构造位置位于柴达木地块北缘裂陷带，在柴北缘发生被动陆缘裂陷活动，海盆逐渐扩大，火山喷发强烈，发育双峰式火山岩，夹较多碎屑岩和少量碳酸盐岩。

沿同生断裂带发生多期强烈的海底热水喷流作用，形成广泛分布的热水沉积岩和铅锌矿床。

到了晚奥陶世，裂谷发育到了晚期，柴达木板块开始向北运动、挤压。

晚奥陶世末到志留纪，裂谷挤压封闭。

青海锡铁山铅锌矿矿床成因研究Study on genesis of Xitieshan lead-zinc deposit, in QinghaiProvince摘要锡铁山铅锌矿床产于青海省柴达木盆地北缘早古生代烈焰的中基性火山-沉积岩系中，发育一套完整的喷流沉积系统，包括管道相，近喷口相以及喷流沉积相，是我国规模最大的铅锌矿床之一。

矿体中产有非层状和层状矿体两类矿体，其中非层状矿体铅锌矿体呈不规则状产于大理岩中，是锡铁山矿床的主要矿体类型，非层状矿体产于大理岩边部，规模较小。

本文的成矿流体初步研究表明，代表喷流管道相的网脉状蚀变岩的温度，盐度范围非常宽，多期次的流体活动强烈，具有喷流系统管道相的明显特征。

代表近喷口相的产于厚层状大理岩中的非层状铅锌矿体旁侧的碳酸盐中包裹体个体大，温度高，亦有明显的形成于未喷出海底的中-高温热液活动特征。

碳酸盐（大理岩）与网脉状蚀变岩有相同的H2O-NaCl-CO2流体类型，温度稍低，流体从管道相流向非层状矿体，具有继承性。

层状矿体流体的均一温度及冷冻温度范围与非层状矿体基本相同。

流体包裹体的温度、盐度、气液相成分测试以及同位素组地球化学研究证明锡铁山矿床形成于喷流沉积系统。

管道相成矿流体以深源为主，深源流体的CO2等气相组分溢出及深源流体与海水的混合作用导致了成矿物质沉淀。

结合成矿模式认为，矿床铅同位素具有造山带与上地壳混合来源的特点。

显示喷流成矿过程中铅及成矿金属物质主要有喷流卤水提供，少量物质来源于海水。

层状矿体与非层状矿体均属于形成于喷流沉积过程，非层状矿体属未喷出海底的热液矿体。

关键词矿床地质特征；流体包裹体；同位素特征；喷流沉积型；锡铁山铅锌矿Abstract The Xitieshan lead-zine deposit in Qinghai Province,China occurs in an Early Paleozoic sequence of intermediate-basic volcanic rocks and sediments developed in the northern margin of the Qaidam basin,It has been recognized that there is a complete exhalation sedimentary system that includes breccias pipe-stockwork,non-bedded andbedded ores and marble from exhalation sediments.It is one of the biggest lead-zinedsposits in China.The lead-zine orebody contained in marble can be divided into two types, i.e. unstratified and bedded ones. The unstratfied orebody occurs unconformably in the main orebody.Our preliminary study of ore-forming fluids shows that fluid inclusions is quartz form altered stockwork rocks that represent the pipe facies have a wide range of temperature and salinity.The intense fluid activities are characteristics of the pipe facies of the exhalative system.Fluid inclusions in carbonates near the unstratified ore badies hosted in thickbedded marble which represents vent-proxinmal facies are large in size and have moderate to high temperature.they represent unerupted sub-seafloor fluid activity. Fluids in altered stockwork rocks and carbonates have similar H2O-NaCl-CO2system and higher temperature,both belonging to the sedimentary-exhalative system.The fluids migrate from the pipe facies to the unstratified ore badies.The homogenization temperature and freezing temperature of sluid inclusions from stratifid ore bodies are similar with unstatified ore bodis,but lack the inclusions of great gas/liquid ratio and containing daughter minrals and CO2 component in fluid and the homogenization temperature is slightly lower .That is to say their fluid is continuum.The deposit is evidenced an sedimentary exhalative on system by isotope geochemical study and fluid in feeders were deeply sourced.Escape of deeply-sourced gaseous componnts such as CO2 and mixing of deely-sourced fluids with seawater caused precipitation of ore-forming materials. A study of Pb isotope geochemistry suggests that the first array, consisting of most of the ore samples, represents a two-component mixing line in which the less radiogenic component can be identified as orogenic lead reservoir probably coming from Tianjianshan Group through the exhalation brine. The radiogenic end-member can be identified as upper crust lead reservoir probably derived from seawater.Keywords：Geological-features; Fluid inclusions; Isotopic characteriestics; Sedimentary-exhalative type; Xitieshan lead – zinc deposit目录1 前言 (1)1.1研究的目的及意义 (1)1.2位置与交通、自然地理及经济状况 (1)1.2.1 位置与交通 (1)1.2.2 自然地理及经济状况 (1)1.3 以往工作评述 (2)2区域地质特征 (3)2.1地层 (4)2.2地质构造 (5)2.2.1 构造层划分 (5)2.2.2 褶皱构造 (6)2.2.3 断裂构造 (6)2.3岩浆活动 (6)2.3.1 侵入岩 (6)2.3.2 火山岩 (6)2.4区域地质演化 (7)2.5区域物、化探特征 (8)2.5.1区域航磁场特征 (8)2.5.2区域布伽重力场特征 (8)2.5.3 区域化探特征 (8)2.6 区域矿产概括 (9)3矿区及矿床地质、地球化学特征 (9)3.1矿区地质特征 (9)3.1.1 地层 (9)3.1.2 构造 (11)3.1.3岩浆岩 (13)3.2矿床地质特征 (13)3.2.1 矿体特征 (14)3.2.2 矿石矿物组成、组构特征及矿石类型 (18)3.2.3 围岩蚀变特征 (21)3.2.4 矿化期次 (21)3.3 矿床地球化学特征 (22)3.3.1 硫同位素地球化学 (22)3.3.2铅同位素地球化学特征 (23)4锡铁山铅锌矿矿床流体包裹体研究 (26)4.1流体包裹体岩相学特征 (26)4.2 显微测温结果 (26)4.3 流体成分测试 (28)4.4氢氧同位素特征 (31)5锡铁山铅锌矿矿床成因 (33)5.1矿床类型 (33)5.1.1 矿床地质特征 (34)5.1.2 成矿流体特征 (34)5.2成矿流体 (35)5.2.1成矿流体的性质 (35)5.2.2 成矿流体的来源 (35)5.3成矿物质 (36)5.3.1 硫同位素 (36)5.3.2 铅同位素 (37)5.4成矿流体的演化与矿床成因 (38)结论 (39)参考文献 (40)谢辞 (41)附录 (42)1前言1.1 研究的目的及意义研究目的：通过锡铁山铅锌矿矿床的矿床地质特征和成矿流体研究，探讨该矿床的成因，以期为进一步找矿提供科学依据。

青海省茫崖行委黑柱山地区铅锌矿矿床成因探讨摘要：青海省茫崖行委黑柱山地区铅锌矿是伴生重晶石的复合型矿床，矿体矿物组合以铅锌银重晶石为主。

矿区内发现矿体1处，呈透镜状，与地层产状基本一致。

矿石中沉积层理清楚，具微层理构造、顶板界限清楚，底板可见矿化蚀变、矿脉穿插围岩，显示明显的沉积型重晶石多金属矿床特征。

关键词：铅锌重晶石矿床；泥盆系黑山沟组；含泥细砂粉砂岩；底蚀构造；界限清楚青海省茫崖行委黑柱山地区铅锌矿在产出关系上与重晶石密切相关，在全国范围内重晶石伴生多金属矿床类型中较为特殊，而由于自然条件等因素影响，该区域地质工作较为粗略，探矿工作尚需进一步开展。

对黑柱山地区铅锌矿矿床成因的研究有助于今后探矿工作的开展以及加深对本地区地质演化的认识。

1 区域地质背景黑柱山地区铅锌矿区域上位于华北板块祁漫塔格山北坡—夏日哈新元古代—早古代岩浆弧带，区域上出露地层主要有下元古界金水口岩群（Pt1J）、奥陶-志留系滩间山群（OST）、泥盆系黑山沟组（D3hs）、石炭系石拐子组（C1s）、古近系（E1-2l）及第四系（Q）。

区内的岩浆活动频繁，经历了加里东期、华里西期、印支期、燕山期等构造岩浆旋回，岩石类型众多，从基性到中酸性岩均有出露。

区域上地质构造复杂，总体构造线方向呈北西-北西西向展布，断裂发育，断层性质以逆断层为主，主要以北西向和近东西向主，次为北东向断裂。

北西向和近东西向断裂构造具明显的多期活动性，并对区域地层、岩浆岩、矿产等起控制作用。

区域内变质作用类型以区域变质作用为主，动力变质作用和接触变质作用次之。

变质岩从前寒武纪至晚古生代均有产出。

且早期变质岩石被后期变质作用不同程度改造。

区内已知矿产有铀矿点1处，铅锌矿点1处，铜矿（化）点4处。

2 矿区地质特征2.1 地层区内出露的地层主要为奥陶-志留系滩间山群（OST）和上泥盆统黑山沟组（D3hs），二者为断层接触。

地层以断块状产出，总体呈南西倾向的单斜层产出，倾角42°～69°(见图1)。

地质勘探G eological prospecting 锡铁山铅锌矿矿床找矿远景以及地质勘查经验总结李雄杰，魏赛拉加，周晓洋，汪 波（青海省有色第一地质勘查院，青海　西宁　８１００００）摘 要：依据《锡铁山矿务局第二轮地质勘查任务书》及《青海省大柴旦锡铁山铅锌矿床３０６２ｍ中段以下地质勘查总体设计（２００２～２００４年）》的要求，在以往地质工作和科研工作的基础上，对矿区３０６２ｍ中段以下进行地质勘查工作，对主矿体进行加密控制，追索矿体深部变化情况，同时寻找盲矿体，扩大矿床远景。

关键词：锡铁山铅锌矿；矿床找矿远景；地质勘查经验；分析中图分类号：Ｐ６１８．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）０９－０１２３－２Prospecting prospect and geological exploration experience summary of Xitieshan lead zinc deposit LI Xiong-jie, WEISAI La-jia, ZHOU Xiao-yang, WANG Bo（Ｑｉｎｇｈａｉ　Ｎｏ．１　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓｕｒｖｅｙ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉｎｉｎｇ　８１００００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｓｅｃｏｎｄ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　Ｔａｓｋ　Ｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｘｉｔｉｅｓｈａｎ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｂｕｒｅａｕ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｂｅｌｏｗ　３０６２ｍ　Ｍｉｄｄｌｅ　Ｓｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｘｉｔｉｅｓｈａｎ　Ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　Ｄｅｐｏｓｉｔ　ｉｎ　Ｄａｃｈａｉｄａｎ，　Ｑｉｎｇｈａｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　（２００２～２００４），　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｂｅｌｏｗ　３０６２ｍ　Ｍｉｄｄｌｅ　Ｓｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｒｅａ　ｉｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｐｒｅｖｉｏｕｓ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｗｏｒｋ　ａｎｄ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ｒｅｓｅａｒｃｈ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｏｒｅ　ｂｏｄｙ　ｉｓ　ｅｎｃｒｙｐｔｅｄ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｔｏ　ｔｒａｃｅ　ｔｈｅ　ｄｅｅｐ　ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　ｏｒｅ　ｂｏｄｙ，　ａｎｄ　ｂｌｉｎｄ　ｏｒｅ　ｂｏｄｙ　ｉｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｏ　ｅｘｐａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｒｅ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ．Keywords: Ｘｉｔｉｅｓｈａｎ　Ｌｅａｄ－Ｚｉｎｃ　Ｍｉｎｅ；　Ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｐｏｓｉｔ；　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ；　Ａｎａｌｙｓｉｓ本文采用坑内钻探工程追索、寻找深部可能存在的盲矿体。

青海双口山铅锌矿床探讨本文就青海双口山铅锌矿地质特征、矿床成因及成矿模式进行了分析探讨，利于进一步矿床的开发，供参考。

标签：双口山铅锌矿;地质特征;矿床成因;成矿模式1 矿区地质特征矿区出露奥陶-志留纪滩间山群，呈不规则带状NNW向展布，与下伏达肯大坂岩群呈断层接触，该套地层构成一个不完整的向斜构造，内部不同方向的断裂构造十分发育，部分断裂构造是铅矿脉的赋存部位。

矿区内构造受柴北洋消亡、俯冲造山控制，构造形迹十分发育，其主干构造为NNW向褶皱带-断裂系构造，其次为NE向、SN向次级断裂构造，这些断裂带一般延伸长度为300m-3.0km，其破碎带宽为5m-20m，且控制了矿区内氧化蚀变带的展布区内褶皱构造为矿点沟向斜，轴向NNW，具槽形褶皱特征，滩间山群片状砾岩组构成核部，两翼为安山岩组火山岩，其东翼西倾，倾角为60°-80°，西翼东倾，倾角为50°-80°，因受后期断裂构造影响，北东翼出露不完整，并有超基性岩体沿核部侵位。

区内岩浆活动强烈，发育加里东期、华力西期及印支期多期次侵入岩，且超基性、中酸性、碱性岩皆有分布，主要出露为蛇纹石化橄榄岩、辉长岩、闪长岩及花岗岩等。

并在NNW向主干断裂带内脉岩侵入频繁，如有辉长岩脉、闪长岩脉及正长斑岩脉等。

2 矿床地质特征双口山地区通过多年地质工作发现地表4条氧化蚀变带（Ⅰ-Ⅳ），圈出15个铅（锌）矿体，并由钻孔揭露19个盲矿体。

地表铅矿体大都分布于这四个氧化蚀变带中，仅有少数矿体分布于氧化带以外的构造裂隙中。

1、矿化带特征Ⅰ号氧化蚀变带分布于矿点沟向斜西翼，SN走向，近直立，断续出露长500m，宽1-10m，沿走向具膨缩现象，表现为一断层破碎带，由碎裂岩、高岭土化糜棱岩、褐铁矿、软锰矿、硬锰矿、铅矾、白铅矿、黑铅矿等构成。

方铅矿沿破碎带节理、裂隙呈脉状、网脉状分布于火山岩组内，达到矿石级矿化即可构成工业矿体，氧化带西段发育萤石石英脉。

1 绪论1.1 题目来源及研究的目的和意义论文选题来源于导师赵少卿与西部矿业股份有限公司锡铁山分公司合作的《青海省大柴旦锡铁山铅锌矿区成矿地质条件对比综合研究及靶区预测》地质找矿综合研究项目。

对于青藏高原来说，在起东北部柴达木盆地北缘构造带，具有一锡铁山锌铅矿床，属于闻名于全国的大型矿床。

矿石储量超过1000万吨，自开采以来，开采程度较高，锌、铅总储量分别超过58万吨和15万吨，铅和锌平均品位达1.44%和5.61.%，经济价值高[1]。

因此，本论文系统收集典型层控热液型铅锌矿床相关的代表性国内外研究文献，成矿年代学、流体包裹体地质学、同位素地球化学、成矿构造背景等方面的资料和青海锡铁山地区区域地质研究概况及锡铁山铅锌矿床研究现状文献，,进行对该矿床的进一步研究,旨在为锡铁山铅锌矿床的找矿工作提供更加明确的理论依据。

1.2 国内外研究现状锡山铅锌矿自开其进行采以来，连续进行了多项地质勘探工作。

勘探程度高，应用手段广泛、物理工作量大、成果突出，是锡山铅锌矿床以往地质勘探工作的总体特点。

对于该矿床来说，其地质条件较好，在矿石勘查开采过程，对矿层信息的揭示较多，相比于我国其他同类矿床研究程度高。

但主要矿区及下一步预测仍存在一些问题，导致矿床深探存在一些“瓶颈”。

目前，为了解决这个问题，对矿石地质条件和地球化学资料进行了分析和处理，结合矿体和矿石的特征，编制了各种相关的地球化学图，对深矿形成目标区域进行分析。

1.3 研究内容1.3.1 区域地质背景柴达木北缘是秦岭山脉、昆仑山脉以及祁连山脉的交汇处[2]，也是柴达木与祁连地块的交汇处。

西起阿尔金断裂，东至哇洪山-温泉断裂，北达南祁连构造带，南到柴达木盆地，NW-SE向延伸近750km，宽约50km范围约37000 平方千米。

对于柴达木北缘地层来说，其为北跨南祁连山小区（祁连-北秦岭地层分区）以及宗务隆山小区；分区属于华北地层大区，下一级划分为秦祁昆地层区，下一级划分为中秦岭一东昆仑地层分区，最后地区分层划分为柴北缘小区。