海底噴流沉積型礦床-sedex

1、Sedex ore deposits海底熱水噴流沉積型礦床 第 八 章 SEDEX型礦床是指海底噴流、噴氣沉積作用形成的多金屬礦床，它們往往也伴生特定巖石組合的沉積建造。一、概念. Sedimentary rock-hosted exhalative sulfide deposits二、SEDEX型礦床的類(lèi)型SEDEX : 薄層沉積型鉛鋅礦床：遠(yuǎn)端型和近端型BHT : Broken Hill Type （沉積-變質(zhì)改造型）Irish : 碳酸鹽交代與充填型HYBRID : 多譜系型（混合型）世界級(jí)31 巨型-超大型: SEDEX- 65%, BHT - 19%, Irish style - 6

2、%, Hybrids - 10%三. 地質(zhì)背景大陸內(nèi)部或大陸邊緣裂陷盆地 弧后盆地、洋中脊次級(jí)斷裂凹陷1. 構(gòu)造背景 陸內(nèi)裂陷或大陸邊緣裂陷盆地2.世界超大型Sedex型礦床分布Ranked by contained metalSuper giants (10) Giants (20)40個(gè)世界級(jí)SEDEX鉛鋅礦床的儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)根據(jù)品位排序12 deposits 15% Zn+Pb25 deposits 10% Zn+Pb40個(gè)世界級(jí)SEDEX鉛鋅礦床的品位統(tǒng)計(jì)05101520250102030405060Zn+Pb wt %Zn + Pb MtGiants (21)高品位超大型礦床 (10)低品

3、位超大型礦床世界級(jí)SEDEX型 Zn-Pb-Ag 的噸/品位分布Broken HillRed DogHowards PassMcArthur RiverMt IsaSullivanHiltonGeorge FisherCenturyJindingGamsbergRammelsbergLady LorettaAnarraaqRampura Agucha3. 成礦地質(zhì)環(huán)境SEDEX礦床大多形成與受線狀深大斷裂控制大陸裂陷或大陸邊緣裂陷槽中的二級(jí)或三級(jí)盆地，成礦帶明顯受盆地同生斷裂和巖相古地理控制。礦床形成環(huán)境從深水欠補(bǔ)償饑餓盆地到較淺的陸棚斷陷盆地。4. 成礦年代世界上大型、超大型SEDEX型礦床

4、大多形成于：中元古代，早寒武世、早中志留紀(jì)到中晚泥盆紀(jì)。PalaeoproterozoicCambrianDevonian-Carb此類(lèi)礦床多為層狀、薄板狀、透鏡狀，且常由多層礦體。礦床中?？梢?jiàn)熱水沉積成因的硅質(zhì)巖、重晶石層和鈉長(zhǎng)巖層。它們常構(gòu)成沉積建造的重要部分。礦體厚度從幾十厘米到上百米，延長(zhǎng)可達(dá)數(shù)十公里。四. 礦床地質(zhì)特征 SullivanGoodfellow et al (1993),Lydon (2001)，CanadaSullivan，CanadafluidsMcArthur River (HYC)Hinman (1995)syngenetic exhalative &syndia

5、genetic replacement:vent distal (Large et al, 2001)ore lensesCross section through the Sheep Creek deposit 黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等，少量的黃銅礦、毒砂、輝鉍礦、輝鉬礦、砷硫銅礦、銀黝銅礦礦石礦物脈石礦物主要有石英、方解石、重晶石次要有菱鐵礦、鈉長(zhǎng)石、電氣石等1. 礦石特征 Mass flowSphaleriticsiltstone2 cm礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造HYC 高品位富礦石采面2mMt Isa: 低級(jí)變質(zhì)作用10cm五.礦床成因與成礦模式1.成因解釋成礦的物理化學(xué)條件與產(chǎn)物礦化分帶

6、Zn-Pblensessiderite alterationCentury礦床（澳大利亞）在油藏中同成巖期交代成因的礦床sulfiderocksulfide veinssulfide barite &silica rockanoxicblack shale& limestonesoxic shalesbaritenot to scaleIrish Style:Carbonate replacementRed Dog: barite & carbonate replacementOre fluidsafter Young (1989)RiftSag不同類(lèi)型礦床的分帶 : Irish - SEDE

7、X- BHT六.澳大利亞麥克阿瑟盆地 Sedex礦床Red Dog and Broken Hill 礦床是世界最大的40個(gè)礦床之一；Mt Isa-McArthur Basin中包括了世界10個(gè)超大型SEXDEX型鉛鋅礦床中的5個(gè)；其成礦時(shí)代主要是古元古代；Pine CreekInlierMurphy InlierNTQld11001413013200Batten FaultZoneMOUNT ISABASIN200 kmMcARTHURBASINHYCDugaldRiverCenturyLady LorettaHilton/George FisherMt IsaCanningtonNorth

8、Australian ProterozoicZinc BeltWoodcuttersMt Isa-McArthur 盆地 Ranks No1 for metal endowment 7 major deposits 4 of top 10 in world 7 in top 20 Average size 100MtAverage grade 16% Zn+Pb low grade metamorphism Mt Isa Basin1Mt Isa Basin : 形成環(huán)境與特征大陸內(nèi)部裂陷盆地多旋回裂陷在多個(gè)沉積旋回中發(fā)育礦層；主要受盆地邊緣同生斷裂控制，盆地深循環(huán)流體對(duì)成礦物質(zhì)運(yùn)移和沉淀起了

9、重要作用礦體主要賦存在同生斷裂邊的黑色頁(yè)巖巖層中礦層上下常見(jiàn)熱水蒸發(fā)巖各礦床的礦石量從 14 to 150 百萬(wàn) 噸(平均 = 100萬(wàn)噸)平均品位超過(guò) 16% Zn+Pb有巨大的蝕變暈存在于礦體周?chē)鶫YC 地質(zhì)剖面HYC (cont.)主要賦礦圍巖是硫鐵礦化、碳質(zhì)粉沙巖、頁(yè)巖，厚度超過(guò)800米 有沉積礫巖和凝灰?guī)r (16403 Ma)礦石和圍巖的變質(zhì)變形程度較低，且具同變化特點(diǎn)； 有8個(gè)礦層，主要分布于 200 m 厚的含黃鐵礦、碳質(zhì)粉沙巖和頁(yè)巖中沉積礫巖薄層含礦層Sediment breccias & ore relationshipsLaminated or bedded sulfide

10、sMass flowSphaleriticsiltstone含硫化物碎屑的濁積巖薄層含閃鋅礦的粉砂巖濁積巖底部spLithic clast濁積巖與含礦的粉沙巖之間的過(guò)渡關(guān)系薄層結(jié)構(gòu)organic-rich with diagenetic pyritesphalerite-rich mode 1 layersquartz-illite-carbonate silt layersOre lenses andsedimentary breccias富有機(jī)質(zhì)白云質(zhì)粉沙巖HYC 高品位礦層2mHYC的成因模式Deep water exhalative modelSyntectonic replaceme

11、nt model Shallow water- lagoonal replacement modelb 3 cma 5 cm泥石流模式（礫石為內(nèi)碎屑）在礫巖中的硫化物形成機(jī)制Organic-rich mud (pelagic origin)Carbonate-rich silt (mass flow origin)Zn-Pb sulfides (brine pulses - tectonism)Organic-rich dolomitic siltstone host rocks盆地?zé)崴鲃?dòng)模擬實(shí)驗(yàn)沉積積壓模型鹵水池模型Rift packageSag package(from Solomon and Groves, 1994)Zn-Pb oresandstone重力驅(qū)動(dòng)模型 proposed for MVT deposits (Garven and Freeze, 1984) no evidence of the regional uplift needed斷裂中流體循環(huán)模擬Recharge Discharg