本书在充分分析和综合前人工作成果的基础上, 针对前人研究中存在的问题, 以宏观地质为基础, 重点从前人研究的较为薄弱的热力学计算、 同位素分布及演化特征、 微量元素分布及演化特征入手, 以多因复成成矿理论为指导, 对矿床的物质来源、 矿床成因、 矿床的成矿作用以及矿床定位预测作了许多新的尝试, 取得了一些有别于前人的地质认识, 并对矿区的成矿控制作用、 矿床找矿模型提出了自己的认识, 这些认识对指导边深部找矿具有重要的实践价值, 创新性的主要成果和认识如下:
(1)通过前人研究成果及认识, 总结了区域成矿地质构造背景; 并通过对比研究水口山、 东坡、 瑶岗仙、 黄沙坪、 香花岭五大矿田的区域构造特征、 区域地球化学异常特征以及区域重磁异常特征, 总结了湖南大型矿床产出的构造及重磁、 化探异常特征的典型特点。
(2)从地质特征、 岩石学特征、 岩石化学特征、 微量元素及稀土元素地球化学特征对本区的岩浆的来源、 成岩机制以及演化特征进行了详尽的研究, 得出矿区的成矿岩体的形成具有多源、 多因、 多阶段特点的新认识。
(3)用挥发作用、 混合作用、 水岩交换作用模型考查碳酸盐岩的碳氧同位素变化原因, 获得雨水+岩浆流体混合再与碳酸盐岩发生同位素交换作用的模式, 对矿区实际的碳氧同位素变化作出了很好的解释; 用二组正常铅、 短期内形成的异常、 两阶段异常铅和简单三阶段异常铅等模式考察矿区铅同位素组成, 获得两阶段异常铅模式可以很好解释矿区的铅同位素组成; 用同位素平衡系数外推法获得两组δ34S∑S值, 两组δ34S∑S值表明热液中硫可能有岩浆和沉积地层两种来源。
(4)首次通过成矿物理化学环境研究, 获得矽卡岩成矿温度为430~570℃; 成矿压力约为1000×105 Pa; xCO2在0.01~0.22之间, 还得出早期矽卡岩成岩流体温度较高, 且有较高的xCO2(或碳酸盐岩)参加成岩活动; 由于流体温度下降和H2O参与活动, 使得晚期矽卡岩成岩流体温度下降, xCO2下降; 硫化物阶段成矿压力为0.9×105~300×105 Pa, 盐度为13.9%~34%, 成矿温度为200~350℃, 并还获得各个阶段的硫、 氧和二氧化碳逸度值及pH值。
(5)通过获得硫化物阶段温度、 氧逸度、 硫逸度、 pH值和矿物包裹体的盐度, 计算出硫化物成矿时金属元素的搬运形式, 并得出第一阶段铜、 锌和第二阶段铅、 锌、 银的搬运形式, 主要以氯络合物为主, 氢羟基络合物和硫化氢络合物次之; 第二阶段碲是HTe-、 HTeO-3、 H2TeO3搬运为主。
(6)通过对黄沙坪铅锌多金属矿床地质特征、 成矿地质条件、 成矿作用、 控矿因素、 地球化学特征以及成矿过程的分析, 认为成矿物质主要来源于花岗质岩浆, 部分来源于地层, 成矿流体为燕山早期岩浆水与加热地下水组成的混合流体, 矿床的形成经历了地台阶段的沉积成矿阶段、 沉积成岩成矿阶段和地洼阶段的岩浆热液成矿阶段, 在此基础上, 建立了黄沙坪铅锌多金属矿床的成矿模式。
(7)在对黄沙坪铅锌多金属矿床的关键控矿因素综合分析的基础上, 对岩体、 构造、 地层多因素耦合成矿定位机制及其具体的矿床、 矿体定位规律进行了综合研究和分析。
(8)针对具体的找矿预测靶区, 结合矿床空间定位规律的综合分析以及构造地球化学和三频激电的勘查成果, 对预测区找矿前景进行了分析, 圈定了优选的异常区段, 总结了找矿标志, 建立了适合本区的综合找矿模型。
作 者
2010年11月
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