2016年04月08日 星期五

地质所承办庆祝建院60周年第八场学术报告会

发布时间:2016-11-09

2016年11月5日,中国地质科学院地质研究所承办的“庆祝中国地质科学院建院60周年系列学术交流活动”第八场报告会成功举行。应侯增谦研究员、宋玉财副研究员的邀请,世界著名矿床学家David Leach博士做了题为《蒸发盐与沉积岩容矿Zn-Pb-Ag矿床关系研究新进展: 以北非、中国、秘鲁和北美的矿床为例》(Evaporates and sediment-hosted Zn-Pb-Ag deposits: An evolving perspective from North Africa, China, Peru, North America)的精彩学术报告。 

报告中,Leach博士提到,在世界范围内,业已发现的以沉积岩为容矿岩石的贱金属硫化物矿床,主要包括2种主要类型:喷流-沉积型(Sedex型或称CD型)Pb-Zn和密西西比河谷型(MVT型)Pb-Zn;大量研究表明,这2类矿床均是盆地演化过程中盆地流体-热液活动的产物。CD型矿床主要形成于被动大陆边缘和陆内裂谷-裂陷环境,系来自大陆边缘含蒸发盐建造下渗的中低温(<250 °C)、中低盐度(3-13 wt %)盆地卤水,向海底富有机质的碎屑岩建造排泄,流体发生海底以下岩石成岩期交代形成的准同生块状Pb-Zn硫化物矿体,呈层状和透镜状赋存于碎屑岩建造中。MVT型矿床主要形成于造山带前陆盆地环境,系低温(80-220 ℃)、高盐度(>15wt %)、高氧逸度的盆地卤水长距离运移汇聚,并在弱变形的台地型碳酸盐建造内或强变形的褶皱逆冲带内淀积Pb-Zn硫化物而形成的后生矿床。其容矿岩石为灰岩和/或白云岩碳酸盐建造,矿体具有明显的层控特征,矿石主要为开放空间充填类型,矿物组合为相对简单的方铅矿+闪锌矿+白云石+方解石组合。

Leach最近在世界范围对于蒸发盐与铅锌成矿的关系开展了研究。蒸发盐指沉积形成的石膏(硬石膏)、石盐、钾盐等,往往伴随碳酸盐岩和碎屑岩沉积。对于铅锌等贱金属成矿而言,蒸发盐及蒸发盐流体的重要性体现在四点:

(1)在低于250 ℃时,Pb、Zn等金属被流体的氧化还原特征所控制,氧化的流体迁移金属,还原的条件下沉淀金属。比如,红层和还原地层的接触部位有利于成矿。膏盐的出现使得成矿流体氧化性强,有利于流体的迁移。

(2)在低于250 ℃时,Pb和Zn以氯的络合物形式迁徙,而蒸发盐能够提供大量的氯,从而有利于铅、锌的大量迁移。

(3) 蒸发盐可被溶解,形成角砾岩、蒸发盐发生底辟作用形成流体的圈闭,为矿化提供了空间;有时蒸发盐还可以形成流体的隔水层,流体不易外泄。例如,致密的碳酸盐岩由于蒸发盐溶解和改造使得孔渗性增加,有利于流体的迁移和沉淀。

(4) 蒸发盐中的硫酸盐也可作为还原硫的来源。

蒸发盐沉积,例如,在红海岸边具有海相蒸发盐建造,演化相互隔绝、断续沿海岸出现。其沉积形成的含蒸发盐建造的特点是碳酸盐岩、碎屑岩、蒸发盐交互沉积,像手指一样相互穿插。而陆相蒸发盐也很重要,这时形成的沉积建造可能更为复杂。含蒸发盐层位对铅锌成矿的控制非常重要,在Lennard地层几乎所有的含矿层位在横向上多对应发育着蒸发盐,这可能由于这些层位能够通过TSR/BSR作用产生还原硫及蒸发盐溶解/转变后能够产生好的孔渗性有关。

报告会由宋玉财副研究员主持。来自院所的20多位专家学者和研究生参加了报告会。报告结束后听众与David Leach博士展开了热烈的讨论。

David Leach博士是世界著名矿床学家,在2003-2005期间担任应用矿床地质学会(SGA)主席,曾获矿床学家学会(SEG)最高奖: R.A.F Penrose Gold Medal(彭罗斯金奖)。他长期开展沉积岩容矿铅锌矿床研究,40多年来,发表科技论文100多篇。David Leach的研究区域遍布全球,在上世纪70-80年代,他将密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床的成因与造山事件联系起来,否定了该类矿床是盆地正常演化背景下形成的传统认识;而后,他提出了弧-陆碰撞环境MVT铅锌矿床的区域成矿模式,总结了MVT矿床和沉积喷流(SEDEX)矿床的特征、成因和区分标志,提出沉积喷流(SEDEX)矿床命名的不科学性,并更改此类矿床为碎屑岩为主建造容矿(CD)的铅锌矿床。他的科研工作,对于理解沉积岩容矿铅锌矿床形成和勘查此类矿床起到了重大推动作用,为矿床学的发展作出了重要贡献。

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