湖南花垣矿集区李梅铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr定年与成矿物质示踪

2021-08-31 04:51段其发于玉帅甘金木
地球科学与环境学报 2021年4期
关键词:李梅铅锌矿灰岩

周 云,段其发,曹 亮,于玉帅,甘金木

(中国地质调查局武汉地质调查中心,湖北 武汉 430205)

0 引 言

近年来,湖南花垣矿集区国家整装勘查项目找矿成果取得重大突破,铅锌矿资源前景巨大,其矿床成因或成矿模式受到广泛关注[1]。自取得找矿突破以来,前人围绕花垣矿集区成矿背景、矿床特征、成矿时代和矿床成因等进行了系统研究[2-30]。已有研究结果显示,花垣矿集区内铅锌矿赋矿地层岩性、矿化类型、矿物组合、围岩蚀变、成矿物质来源、成矿流体性质与来源等均与MVT型矿床相似。矿集区南段铅锌矿床形成于410 Ma左右,铅锌成矿与加里东运动密切相关[5-6]。区内铅锌矿是较典型的产于寒武系藻灰岩地层中的似MVT型铅锌矿床[2]。李梅铅锌矿床是湖南花垣矿集区的重要组成部分,是该矿集区内最早发现的铅锌矿床,尤其是该矿集区北段铅锌矿床的典型代表[25,27-28],但长期以来一直未获得可靠的成矿年龄。成矿年代的不确定性造成对矿床成因认识的差异,导致矿集区内各铅锌矿床之间的成因联系不明,这影响了对本区成矿作用的系统认识,也制约了下一步找矿方向。

闪锌矿是铅锌矿床最主要的矿石矿物,其形成贯穿整个成矿过程。对于碳酸盐岩容矿的似MVT型铅锌矿床来说,闪锌矿无疑是直接获得矿床成矿年龄的理想对象。由于物理特性不同,闪锌矿Rb/Sr值常常明显高于方铅矿和方解石等共生组合矿物[31-32]。国内外许多学者致力于铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr等时线定年研究。Medford等最早于1983年通过对加拿大Pine Point铅锌矿床的研究证实,该矿床中硫化物Sr同位素存在均一化过程,闪锌矿满足Rb-Sr等时线定年的前提条件[33]。Nakai等成功测定美国、加拿大和澳大利亚等地铅锌矿床的闪锌矿Rb-Sr等时线年龄,证实了闪锌矿具有较高、变化范围较大的Rb/Sr值,对其进行Rb-Sr定年获得的年龄是可靠的,同时揭示Rb、Sr主要赋存于闪锌矿中而不是其中的流体包裹体中,残留相中Rb、Sr含量明显高于淋滤液[34-38]。因此,对铅锌矿床开展Rb-Sr等时线定年时需对闪锌矿矿物或矿物残留相开展Rb-Sr同位素组成测试,而非矿物中的流体包裹体。自2004年开始,闪锌矿Rb-Sr定年技术在国内也得到了成功应用[39]。李文博等采用闪锌矿Rb-Sr定年技术首次获得了云南会泽大型铅锌矿床的两组成矿年龄((225.1±2.9)Ma和(225.9±3.1)Ma),认为川滇黔成矿区内铅锌成矿作用与峨眉山玄武岩岩浆活动(250 Ma)存在成因联系[40]。喻钢随后在辽东青城子矿田的年代学研究中得到了与矿区花岗岩锆石U-Pb年龄一致的闪锌矿矿物Rb-Sr等时线年龄[41]。之后,国内学者陆续发表了不同成因类型铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr同位素定年技术成功应用的论文[42-50],表明闪锌矿Rb-Sr定年技术日趋成熟。

对于花垣矿集区内的铅锌矿床,段其发等研究获得矿集区南段狮子山铅锌矿床和相邻的柔先山铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr等时线年龄分别为(410±12)Ma和(412±6)Ma[5,11],然而花垣矿集区面积较大(约215 km2),成矿时间跨度不明,矿集区南段相邻的狮子山铅锌矿床和柔先山铅锌矿床在误差范围内近乎一致的成矿年龄能否代表整个铅锌矿集区的成矿时间存在疑问。基于此,本文对湖南花垣矿集区北段的李梅铅锌矿床具有代表性的闪锌矿样品进行了Rb-Sr同位素组成测定,以精确厘定该矿床的形成年龄,约束整个花垣矿集区的铅锌成矿时限,同时为判断矿床成矿物质来源提供Sr同位素证据,为该矿集区的铅锌成矿作用探讨提供依据。

1 区域地质概况

1.1 花垣矿集区特征

湖南花垣矿集区位于扬子克拉通东南缘与雪峰(江南)造山带的过渡部位(图1),构造上位于NE向湘黔断裂带中部,总体走向为NNE向,位于花垣—张家界深大断裂与麻栗场断裂之间(图1),长38 km,宽4~16 km,面积约215 km2[6]。矿集区内主要出露从青白口系至寒武系的一系列地层,依次为青白口系板溪群浅灰绿色粉砂质板岩、绢云母板岩,南华系大塘坡组黑色薄层状碳质泥岩,南华系南沱组灰色和深灰色厚层块状冰碛砾岩、含砾砂屑泥岩,震旦系陡山沱组深灰色厚层状粉晶白云岩与黑色薄层状碳质泥岩不等厚互层,震旦系灯影组浅灰色和灰色厚层状粉晶—细晶白云岩夹亮晶颗粒白云岩,寒武系牛蹄塘组黑色薄层状含碳泥岩,寒武系石牌组灰色薄—中厚层状粉砂质泥岩、粉砂岩夹岩屑细砂岩,寒武系清虚洞组灰色中厚层状泥质灰岩、泥晶灰岩、藻灰岩,寒武系清虚洞组白云质灰岩夹砂屑鲕粒灰岩,寒武系高台组灰白色薄—中层状粉细晶白云岩,寒武系娄山关组浅灰色和灰白色厚层块状粉细晶白云岩夹亮晶颗粒白云岩。少量主体由灰岩组成的奥陶系地层分布于矿集区西北角,第四系零星分布于沟谷中[2]。矿集区内未见岩体出露,断裂构造和褶皱构造较发育,断裂主要为NE、NNE向花垣—保靖—张家界深大断裂、两河—长乐断裂和麻栗场断裂(保靖—铜仁—玉屏深大断裂东北段)(图1)。

F1为张家界—花垣断裂;F2为麻栗场断裂;F3为两河—长乐断裂;铅锌矿床(点)图例大小不一表示不同规模;图件引自文献[6],有所修改图1 湖南花垣矿集区区域大地构造位置及地质矿产简图Fig.1 Regional Tectonic Location, Geological and Mineral Maps of Huayuan Ore Concentration Area in Hunan

1.2 李梅铅锌矿床特征

下寒武统清虚洞组为李梅铅锌矿床的主要赋矿地层,在矿区内分布广泛,按其岩性特征可分为下部灰岩段和上部白云岩段,下部岩性为灰色中厚层状藻灰岩、泥质灰岩、泥晶灰岩,上部为浅灰、灰白色中厚层状白云质灰岩。灰岩段(∈1q1)分为4个岩性亚段,李梅矿床铅锌矿体主要赋存于清虚洞组下段第三亚段(∈1q1-3)和第四亚段(∈1q1-4)藻灰岩、砂屑灰岩中(图2)。清虚洞组下伏地层为寒武系底部牛蹄塘组黑色薄层含碳泥岩和石牌组灰色薄—中厚层状粉砂质泥岩、粉砂岩夹岩屑细砂岩,上覆地层为高台组灰白色薄—中层状粉细晶白云岩和娄山关组灰白色厚层状粉细晶白云岩[6]。

图件引自文献[51],有所修改图2 李梅铅锌矿床第9勘探线矿体剖面Fig.2 Cross-section Along No.9 Exploration Line in Limei Pb-Zn Deposit

主要容矿地层藻礁体一般厚度为130~140 m,矿体主要产于容矿地层下部,次为上部。目前圈定的矿体主要有10个,最大者长2 120 m,宽100~840 m,厚1.10~18.05 m,长轴方向为109°~289°。矿体具有多层性,形态简单,主要呈层状、似层状、透镜状分布于矿区赋矿层第三亚段藻灰岩与第四亚段含藻砂屑灰岩地层中。单个矿体较富一端矿体与围岩界线轮廓清晰,顶部和周边多有膜状硫化物,易与围岩区分。单个矿体下部及东北部多见有高角度方解石-白云石-块状硫化物粗脉或细脉(一般宽在几厘米以下)充填于同生或准(近)同生断裂或裂隙中。似层状矿体产状与围岩产状大致相同,均顺层产出,走向以NE、NNE向为主,倾向以NW和SE向为主,倾角一般为2°~10°(图2)。矿床规模为大型,铅锌储量达300×104t,Zn平均品位达5%,Pb品位为0.14%~2.02%[52]。

矿石矿物成分简单,金属矿物以闪锌矿和方铅矿为主,次为黄铁矿、黄铜矿,非金属矿物主要为方解石,次为重晶石,及少量石英、白云石、萤石。矿石结构有自形和半自形粒状结构、填隙结构、交代残余结构、莓球状结构(黄铁矿)等。矿石构造有团块状、浸染状、网脉状、细脉状、块状、角砾状。闪锌矿主要呈黄棕色、浅黄色、黄绿色片状晶形,具半金属光泽。结晶颗粒较粗大,具半自形或他形晶粒状结构,粒径一般为0.5~2.0 mm,以粒状或脉状集合体形式分布于矿石中,脉状闪锌矿多分布于与灰岩接触的方解石脉体边缘[图3(a)、(b)]。方铅矿呈铅灰色,颗粒大小为0.01~0.20 mm,具半自形—他形晶颗粒结构,在脉石矿物中呈粗大团块状或不规则粒状分布[图3(c)、(f)]。黄铁矿多呈细粒浸染细脉状分布于闪锌矿脉边缘[图3(e)、(f)],有时呈粗大团块状分布于方解石脉中[图3(d)]。围岩蚀变类型主要为方解石化,次为黄铁矿化、萤石化、白云石化、重晶石化、沥青化等,其中方解石化与矿化关系密切[6,27]。

Sp为闪锌矿;Gn为方铅矿;Py为黄铁矿;Cal为方解石;Fl为萤石;Ls为灰岩图3 李梅铅锌矿床矿物组合特征Fig.3 Ore Mineral Characteristics of Limei Pb-Zn Deposit

李梅铅锌矿床具有后期热液成矿的特点。其热液成矿作用大致划分为3个阶段(图4):①闪锌矿、黄铁矿沿灰岩缝合线、孔隙晶出阶段(Ⅰ1),细粒闪锌矿、黄铁矿及沥青沿灰岩缝合线沉淀或充填灰岩孔隙,热液蚀变整体较弱,发育球粒状闪锌矿、沥青、萤石、黄铁矿;②闪锌矿、黄铁矿、方铅矿沿裂隙孔隙交代充填阶段(Ⅰ2),为矿床的主要成矿阶段,粗晶闪锌矿和方铅矿大量晶出,发育乳白色粗晶方解石化、粗晶白云石化、无色—浅紫色粗晶萤石化、晶质沥青等;③方铅矿(闪锌矿)沿微裂隙充填阶段(Ⅰ3),方铅矿(闪锌矿)沿大裂隙充填,热液蚀变减弱,发育热液碳酸盐化,少量重晶石化与萤石化[53]。方解石化贯穿整个成矿热液阶段。

线条的粗细代表形成矿物的多少,线条的长短代表矿物延续时间的长短,线条的位置代表矿物延续的阶段位置;图件引自文献[53],有所修改图4 李梅铅锌矿床矿化阶段划分Fig.4 Division of Mineralization Stages in Limei Pb-Zn Deposit

2 样品采集与分析方法

本次从湖南花垣矿集区李梅铅锌矿床中采集7件铅锌矿样品用于Rb-Sr定年。这7件样品均为新鲜的闪锌矿,均于矿床主要成矿阶段(即闪锌矿、黄铁矿、方铅矿沿裂隙孔隙交代充填阶段)形成,采集于同一条似层状矿脉相邻的空间位置。矿石样品为团块状方解石化闪锌矿[图3(b)、(e)],矿物成分简单。野外地质调查及室内镜下岩矿鉴定结果显示,主要矿物为闪锌矿,次为黄铁矿,脉石矿物主要为方解石。闪锌矿样品为同一世代、同种颜色、相同结构,以保证采集的闪锌矿样品满足Rb-Sr等时线定年的同时性、同源性和封闭性的前提条件。

样品分析流程如下:先将手标本用水清洗干净、风干,再粗碎,挑选干净的闪锌矿;再将样品粉碎至0.2~0.5 mm,在双目镜下人工挑选纯净的闪锌矿单矿物样品,尽可能剔除其余杂质矿物,保证闪锌矿纯度近于100%。样品测试方法为:①先将选纯的闪锌矿单矿物分别放入稀酸和超纯水中用超声波清洗机清洗3~5遍,烘干备用;②放入烘箱内,在120 ℃~180 ℃爆裂,去除次生包裹体;③用超纯水在超声波清洗机内清洗3~5遍,热烤干备用;④称取适量样品置于聚四氟乙烯封闭溶样器中,加入85Rb+84Sr混合稀释剂,用适量王水溶解样品,采用阳离子树脂(Dowex50×8)交换法分离和纯化Rb、Sr;⑤用热电离质谱仪TRITON进行Rb-Sr同位素组成分析,用同位素稀释法计算样品Rb、Sr含量及Sr同位素比值。整个分析过程采用标准物质NBS-987、NBS-607和GBW04411分别对分析流程和仪器的工作状态进行监控:标准物质NBS-987的87Sr/86Sr值为0.710 31±0.000 03(误差类型为2σ),与证书推荐值(0.710 24±0.000 26,2σ)在误差范围内一致;标准物质NBS-607的Rb、Sr含量(质量分数,下同)分别为523.60×10-6、65.54×10-6,87Sr/86Sr值为1.200 50±0.000 04(2σ),与证书推荐值(Rb、Sr含量分别为(523.90±1.01)×10-6和(65.484±0.300)×10-6,87Sr/86Sr值为1.200 39±0.000 20(2σ))在误差范围内一致;标准物质GBW04411的Rb、Sr含量分别为249.20×10-6和158.90×10-6,87Sr/86Sr值为0.760 05±0.000 02(2σ),与证书推荐值(Rb、Sr含量分别为(249.47±1.04)×10-6和(158.92±0.70)×10-6,87Sr/86Sr值为0.759 99±0.000 20(2σ))在误差范围内一致。上述特征表明测试数据可信可靠。分析方法和技术流程可参见杨红梅等已发表的相关文献[39,54]。本次分析样品的前期制备均在净化实验室完成,全流程Rr、Sr空白分别为1×10-10和7×10-10,样品Rr-Sr定年测试由中国地质调查局武汉地质调查中心同位素开放研究实验室完成。

3 结果分析

湖南花垣矿集区李梅铅锌矿床7个闪锌矿样品Rb-Sr同位素分析结果见表1。闪锌矿Rb含量为(0.153 8~0.203 5)×10-6,Sr含量为(2.198~18.370)×10-6,87Rb/86Sr值为0.030 84~0.266 90,87Sr/86Sr值为(0.709 56±0.000 03)~(0.711 14±0.000 03)。对样品先后进行2次测试,结果较吻合,验证测试仪器的稳定性和方法的可靠性。

表1 闪锌矿Rb-Sr同位素分析结果

采用Isoplot 2.49程序对获得的李梅铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr同位素数据进行拟合处理[55-56],获得闪锌矿Rb-Sr同位素等时线图(图5)。由于样品13LM-B1、13LM-B2、13LM-B3的采样位置相对过于靠近,以及样品13LM-B5、13LM-B8的采样位置相对过于靠近,闪锌矿粒度、颜色、结构等特征基本相同,导致样品13LM-B2、13LM-B3与样品13LM-B1近乎重叠,以及样品13LM-B5与样品13LM-B8近乎重叠,其余样品分布合理。87Rb/86Sr-87Sr/86Sr图解(图5)表现出良好的线性关系,计算得到的参考等时线年龄为(464±12)Ma(平均标准权重偏差(MSWD)为0.97),87Sr/86Sr初始值(87Sr/86Sr)i为0.709 380±0.000 018(1σ)。

图5 闪锌矿87Rb/86Sr-87Sr/86Sr图解Fig.5 Diagram of 87Rb/86Sr-87Sr/86Sr of Sphalerite

4 讨 论

4.1 成矿时代

本次测试的闪锌矿样品采自李梅铅锌矿床同一矿体中,空间分布相对合理,且为结晶较好的团块状铅锌矿石,除更早生成的细粒黄铁矿和共生的方解石脉以外,未见后期其他矿物的穿插和交代现象,闪锌矿纯度较高,样品满足Rb-Sr同位素分析的基本前提。图5中等时线具有实际地质意义,等时线年龄可代表成矿阶段的年龄,也就是说,李梅铅锌矿床的形成年龄为(464±12)Ma(MSWD值为0.97),即为中奥陶世,其赋矿地层为寒武系清虚洞组,成矿时代明显晚于容矿地层时代。

段其发等采用全溶方法和流体包裹体淋滤法对位于李梅铅锌矿床南部且同样分布于花垣矿集区内的狮子山铅锌矿床主成矿期闪锌矿及其残渣、淋滤液进行了Rb-Sr同位素测定,残渣相及与之对应的矿物相共12个样品点计算得到的等时线年龄为(410±12)Ma(MSWD值为2.2)[5],此年龄可作为该矿床形成年龄,即为早泥盆世,成矿时代同样明显晚于容矿地层清虚洞组地层时代。谭娟娟等采用闪锌矿全矿物Rb-Sr法获得位于花垣矿集区南段与狮子山铅锌矿床相邻的柔先山铅锌矿床Rb-Sr等时线年龄为(412±6)Ma(MSWD值为1.5)[11],也为早泥盆世,明显晚于赋矿地层的时代。

同一矿集区内,北段的李梅铅锌矿床成矿年龄为(464±12)Ma,南段的狮子山和柔先山铅锌矿床成矿年龄为(410±12)Ma和(412±6)Ma,南、北段成矿年龄相差约70 Ma。这是否与成矿流体的缓慢运移相关?亦或是两期构造事件?已有的花垣矿集区成矿流体及同位素研究成果显示,花垣矿集区内的大脑坡铅锌矿床方解石中流体包裹体均一温度为217 ℃,李梅铅锌矿床方解石中为209 ℃,耐子堡铅锌矿床方解石中为198 ℃,蜂塘铅锌矿床方解石中为184 ℃,大石沟铅锌矿床方解石中为177 ℃。大脑坡、李梅、耐子堡、蜂塘、大石沟铅锌矿床的成矿流体均一温度依次下降,具有由北而南降低的趋势,显示了成矿流体的大致运移方向[2,8]。刘文均等研究证实,从花垣矿集区北段的大脑坡、李梅铅锌矿床到南段的狮子山铅锌矿床,成矿流体的温度,成矿流体中K+、Na+、Ca2+等阳离子和气相成分CO2、CH4含量出现逐步下降的特点[14]。C-O同位素研究结果也证实了花垣矿集区流体大致迁移方向是由北向南,因为大脑坡、李梅、土地坪、蜂塘、大石沟、狮子山铅锌矿床中成矿期方解石δ13CPDB、δ18OSMOW值表现出逐渐降低的特点[2,9]。上述现象表明花垣矿集区流体迁移方向为由北向南[2,8-9]。如果成矿流体在运移和沉淀过程中依次形成花垣矿集区北段的大脑坡、李梅铅锌矿床和南段的柔先山、狮子山铅锌矿床,其成矿时代界限为470~400 Ma,成矿时限跨度大约为70 Ma。然而,在区域构造演化发生重大变化或转换过程中,持续长达70 Ma的热液成矿可能性较低,矿床形成过程中由于构造热事件的干扰,也会导致两个成矿时代差别巨大的矿床无法由同一个成矿流体演化并在不同地段沉淀。成矿流体均一温度、成分等规律性变化可能与成矿流体沉淀时的深度或花垣矿集区北段、南段铅锌矿床的剥蚀程度不同有关。

已有资料表明,湘西地区在490~400 Ma前后经历过一次强烈的构造-热事件,即加里东期构造事件,突出表现为震旦系—下古生界强烈褶皱与韧性剪切变形[57]。加里东运动早期以郁南运动为主,是粤西—桂东地区寒武纪和奥陶纪地层间平行不整合所代表的上升运动,表现为SN向水平挤压,时限为490~470 Ma(早—中奥陶纪)[58]。相邻于广西地区的湘西地区在郁南运动发生以前处于扬子克拉通被动大陆边缘裂陷盆地,郁南运动导致俯冲,扬子克拉通被动大陆边缘裂陷盆地转换为前陆盆地;构造热液活动强烈,导致湖南花垣地区的第一次成矿事件,形成了花垣矿集区北段的大脑坡、李梅等铅锌矿床。随着加里东期构造事件的持续进行,到加里东运动晚期(即广西运动开始),广西运动代表了志留纪末和泥盆纪初的地壳运动事件,其运动时限为420~410 Ma[59-60],导致江南古陆强烈隆升,是江南古陆造山的构造变动时期。构造由伸展体制向挤压体制转换,成矿流体继续向南运移,从而形成湖南花垣地区的第二次成矿事件,形成了花垣矿集区南段的狮子山、柔先山、蜂塘、土地坪、大石沟等铅锌矿床。

4.2 成矿物质来源

87Sr/86Sr值是判断成岩成矿物质来源的重要指标。在研究沉积-层控矿床形成机制、碳酸盐地层中矿物和流体之间的关系等方面,Sr同位素组成具有重要意义,是示踪成矿物质和成矿流体来源的有效途径[61-62]。

李梅铅锌矿床赋矿围岩下寒武统清虚洞组灰岩的87Sr/86Sr值为0.709 00~0.709 05,平均值为0.709 03;热液方解石的87Sr/86Sr值为0.709 06~0.710 07,平均值为0.709 68;闪锌矿的87Sr/86Sr值为0.709 56~0.711 14,平均值为0.709 87,87Sr/86Sr初始值为0.709 380±0.000 018(表2、图5)。寒武纪海水和海相碳酸盐岩87Sr/86Sr值约为0.709 02[63],李梅铅锌矿床清虚洞组灰岩的87Sr/86Sr值与同期海水的Sr同位素比值相当。方解石和闪锌矿的87Sr/86Sr值代表成矿流体87Sr/86Sr值,明显高于同期海相碳酸盐岩和围岩清虚洞组灰岩的87Sr/86Sr值,从而排除了清虚洞组灰岩提供成矿物质的可能性。李梅铅锌矿床上覆地层为中寒武统高台组和上寒武统娄山关组,高台组岩性为薄—中层粉细晶白云岩,娄山关组岩性为厚层块状粉细晶白云岩夹亮晶颗粒白云岩,两者87Sr/86Sr值为0.708 85~0.709 05[61],这些碳酸盐岩都不足以支撑成矿流体高Sr同位素比值的特征[10],暗示成矿物质来源于相对富放射性成因Sr源区,而富放射成因87Sr的潜在来源多为Rb/Sr值较高的陆壳碎屑岩和火成硅酸盐矿物[64]。

表2 围岩、方解石与闪锌矿Sr同位素组成

湖南花垣地区岩浆活动较弱,在花垣矿集区及其外围少见岩体出露,故由岩浆岩硅酸盐矿物提供放射成因Sr的可能性不大。因此,李梅铅锌矿床高87Sr/86Sr值的成矿物质应来源于陆壳碎屑岩,其下伏地层中南华系至寒武系牛蹄塘组的碎屑岩地层均有可能成为李梅铅锌矿床的矿源层。其中,下伏碎屑岩地层中,岩性为灰色薄—中厚层状粉砂质泥岩、粉砂岩夹岩屑细砂岩的石牌组和岩性为黑色薄层状含碳泥岩的牛蹄塘组均具较高的Pb、Zn丰度[19],石牌组的87Sr/86Sr值约为0.709 35,牛蹄塘组的87Sr/86Sr值约为0.709 72[61],从而推断李梅铅锌矿床成矿物质应来源于下伏寒武系石牌组和牛蹄塘组。

相比于李梅铅锌矿床,整个花垣矿集区围岩、热液方解石及闪锌矿的Sr同位素组成也具有相似的特征。花垣矿集区内赋矿围岩清虚洞组灰岩的87Sr/86Sr值为0.708 86~0.709 21,平均值为0.709 04,热液方解石的Sr同位素比值为0.709 06~0.710 22,闪锌矿的Sr同位素比值为0.709 15~0.711 14[10],成矿流体同样具有高于赋矿地层的Sr同位素组成。因此,整个花垣矿集区的成矿物质均应来源于下伏寒武系石牌组和牛蹄塘组。

5 结 语

(1)湖南花垣矿集区李梅铅锌矿床主成矿期闪锌矿的Rb-Sr等时线年龄为(464±12)Ma(平均标准权重偏差为0.97),即成矿时代为中奥陶世。

(2)李梅铅锌矿床成矿物质应主要源自具有高87Sr/86Sr值的下伏寒武系石牌组和牛蹄塘组陆源碎屑岩,成矿过程中陆壳影响较为明显。

(3)花垣矿集区大面积铅锌成矿作用可能与华南地区发生的拉张断陷导致的盆地流体大规模流动有关。加里东运动早期发生的490~470 Ma郁南运动以及加里东运动晚期发生的420~410 Ma广西运动,导致了花垣矿集区的两次铅锌成矿事件。

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