广东天堂铜铅锌多金属矿床矿物学、硫化物S-Pb同位素特征及地质意义
Characteristics of sulfides and S-Pb isotope composition in the Tiantang Cu-Pb-Zn polymetallic deposit of Guangdong Province and their Geological implications
-
摘要: 提要：广东天堂矽卡岩型铜铅锌多金属矿床位于钦州—杭州成矿带阳春盆地的东北端边缘。在野外地质观察的基础上，选取该矿床主要金属硫化物开展矿物学特征研究，测定S、Pb同位素组成，探讨其成矿物质来源。电子探针分析发现：黄铁矿中Fe、S含量和S/Fe原子比普遍高于理论值，存在一定量的Cu、Sb、As，Co/Ni 比值变化范围为0. 21~2.28，一般大于1，指示硫逸度较高的热液环境；闪锌矿中Zn含量比理论值稍低，S/Zn原子比和S含量较理论值偏高，含一定量的Pb、Fe、Co和Se等元素；方铅矿、黄铜矿等硫化物元素间均有类质同象现象的发生。硫化物的δ34S组成范围比较窄，变化范围为-2.1‰~2.6‰，多数集中在-0.8‰~0.4‰，具有明显的塔式分布特征。矿石矿物Pb同位素组成亦比较稳定，208Pb/204Pb、207Pb/204Pb、206Pb/204Pb的变化范围分别为38.765~39.137、15.523~15.751、18.450~18.667，矿石铅既具有下地壳或者上地幔的特征，又具有上地壳的特征，显示混合源特征，表明成矿物质属于壳幔混合型，具有多种物质来源，可能是晚中生代以来华南地区岩石圈伸展作用的产物。Abstract: Abstract：The Tiantang Cu-Pb-Zn polymetallic deposit of Guangdong Province occurs at the northeast edge of Yangchun basin, which is located in the Qinzhou-Hangzhou metallogenic belt. On the basis of geological field observations, the authors selected main sulfides in the deposit as the object to study the mineralogical characteristics, and analyzed the S-Pb isotopic composition so as to trace and discuss the sources of ore-forming metal materials. Representative results 1 of electron microprobe analysis show that Fe and S content and atomic ratios of S/Fe in pyrite are higher than theoretical values, there exist Cu, Sb and As, and the ratios of Co/Ni are between 0.21 and 2.28, usually higher than 1, suggesting a hydrothermal environment of relatively high sulfur fugacity; in sphalerite the Zn content is lower than theoretical values while the atomic ratios of S/Zn and the S content are higher than theoretical values, with the existence of some Pb, Fe, Co and Se; some elements in galena, chalcopyrite and other sulfides occur in isomorphism. δ34S values of the main ore minerals of this deposit have a narrow range of -2.1‰~2.6‰,with peaks at -0.8‰~0.4‰, showing tower-shaped distribution effect and features of magmatic sulfur. Lead isotopic compositions of ores are basically coincident, and 208Pb/204Pb, 207Pb/204Pb and 206Pb/204Pb ratios of ores vary from 38.765 to 39.137, 15.523 to 15.751 and 18.450 to 18.667, respectively. These lead compositions indicate that the ore-forming materials not only had features of the lower crust or the upper mantlebut also had characteristics of the upper crust, indicating that there should have been several sources for ore-forming materials in the Tiantang deposit, belonging to crust-mantle mixture, and the ore deposit was formed due to lithospheric extension in southern China since the Late Mesozoic.
-
1. 研究目的（Objective）
碳酸钙是全球应用最广泛的非金属矿物材料之一，它不仅是建材、造纸、塑料、涂料、橡胶、油漆、冶金等行业的原料或改性功能材料，而且在日用化工、食品、医药、卫生保健等领域发挥着独特的作用。广西贺州大理岩矿产丰富，被誉为全国“重钙之都”，但石灰岩矿（轻质碳酸钙）勘查程度低，为了加快传统产业转型升级和新经济新业态转化培育，贺州市以粤港澳大湾区市场需求为引领，将重质碳酸钙领域拓展到轻质碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙领域，构建绿色高端碳酸钙千亿元产业集群，本次在贺州市水声肚地区开展了石灰岩矿的勘查研究工作。
2. 研究方法（Methods）
通过开展详查工作，采用大比例尺地质填图圈定含矿层位；采用勘查线的布置形式，地表施工槽探、深部系统施工钻探揭露控制，最终通过全孔采样分析，圈定有色冶金熔剂用石灰岩矿体，估算资源量，实现了快速找矿突破。同时研究分析了水声肚矿区石灰岩矿体的主要赋矿层位，矿体规模、形态、产状、厚度、品位，矿石结构构造、矿物成分、化学成分、矿石类型，确定找矿标志。
3. 结果（Results）
通过项目实施，水声肚矿区熔剂用石灰岩矿的主要含矿层位为融县组下段（D3r1）和桂林组上段（D3g3）（图 1a）。融县组下段岩性为浅灰色-灰白色中厚层亮晶微晶粒屑灰岩夹纹层状含生物屑微晶灰岩，厚50~60 m；桂林组上段岩性为深灰色生物碎屑灰岩夹多层层孔虫灰岩，厚67~131 m。
![]()
图 1 水声肚矿区地质简图（a）、层孔虫灰岩矿石和镜下照片（b）及1号勘查线剖面图（c）Figure 1. Simplified geological map of the Shuishengdu area (a), microscopic photos of stromatoporoid limestone ore (b) and section of No.1 exploration line (c) in the Shuishengdu area通过系统工程控制和采样分析，圈出了①号熔剂用石灰岩主矿体，矿体走向延长约2350 m，倾向延长约1650 m，水平投影面积约2.05 km2。矿体剖面形态呈单斜厚大层状、板状（图 1b）。矿体平均倾向193°，平均倾角21°。通过45个钻孔施工，控制矿体厚度11.01~179.53 m，平均99.02 m。单工程品位：CaO 53.75%~54.84%，平均54.44%；MgO 0.52%~1.17%，平均0.75%；SiO2 0.20%~1.33%，平均0.48%。
矿石结构以生物碎屑（含层孔虫、腕足类）泥晶结构（图 1c）、微晶结构为主，构造主要为块状构造。矿石矿物成分主要为方解石（约98%），含少量的泥质（约2%）。据组合分析结果：Al2O3平均含量0.24%；Fe2O3平均含量0.08%；S平均含量0.022%；P平均含量0.0019%；烧失量平均43.57%。表明矿区熔剂用石灰岩有害组分含量极低。矿石工业类型为有色冶金熔剂用石灰岩，均达一级品，部分达特级品。
4. 结论（Conclusions）
(1) 本次勘查在水声肚矿区新发现超大型有色冶金熔剂用石灰岩矿床，共估算石灰岩矿石资源量（控制+推断）为72956.46万t，矿区北部直接出露地表的石灰岩矿石量超2亿t，为贺州市碳酸钙产业转型升级提供资源保障，也为贺州市创建“广西东融先行示范区”迈开了加速步伐。
(2) 确定水声肚地区有色冶金熔剂用石灰岩矿的主要赋矿层位为融县组下段和桂林组上段。
5. 致谢（Acknowledgements）
项目实施过程中得到了广西贺州市自然资源局的大力支持，谨此表示感谢。
下载:
计量
- 文章访问数:
- HTML全文浏览量: 0
- PDF下载量:
