海底喷流沉积型矿床-sedex

1、Sedex ore deposits海底热水喷流沉积型矿床 第 八 章 SEDEX型矿床是指海底喷流、喷气沉积作用形成的多金属矿床，它们往往也伴生特定岩石组合的沉积建造。一、概念. Sedimentary rock-hosted exhalative sulfide deposits二、SEDEX型矿床的类型SEDEX : 薄层沉积型铅锌矿床：远端型和近端型BHT : Broken Hill Type （沉积-变质改造型）Irish : 碳酸盐交代与充填型HYBRID : 多谱系型（混合型）世界级31 巨型-超大型: SEDEX- 65%, BHT - 19%, Irish style - 6

2、%, Hybrids - 10%三. 地质背景大陆内部或大陆边缘裂陷盆地 弧后盆地、洋中脊次级断裂凹陷1. 构造背景 陆内裂陷或大陆边缘裂陷盆地2.世界超大型Sedex型矿床分布Ranked by contained metalSuper giants (10) Giants (20)40个世界级SEDEX铅锌矿床的储量统计根据品位排序12 deposits 15% Zn+Pb25 deposits 10% Zn+Pb40个世界级SEDEX铅锌矿床的品位统计05101520250102030405060Zn+Pb wt %Zn + Pb MtGiants (21)高品位超大型矿床 (10)低品

3、位超大型矿床世界级SEDEX型 Zn-Pb-Ag 的吨/品位分布Broken HillRed DogHowards PassMcArthur RiverMt IsaSullivanHiltonGeorge FisherCenturyJindingGamsbergRammelsbergLady LorettaAnarraaqRampura Agucha3. 成矿地质环境SEDEX矿床大多形成与受线状深大断裂控制大陆裂陷或大陆边缘裂陷槽中的二级或三级盆地，成矿带明显受盆地同生断裂和岩相古地理控制。矿床形成环境从深水欠补偿饥饿盆地到较浅的陆棚断陷盆地。4. 成矿年代世界上大型、超大型SEDEX型矿床

4、大多形成于：中元古代，早寒武世、早中志留纪到中晚泥盆纪。PalaeoproterozoicCambrianDevonian-Carb此类矿床多为层状、薄板状、透镜状，且常由多层矿体。矿床中常可见热水沉积成因的硅质岩、重晶石层和钠长岩层。它们常构成沉积建造的重要部分。矿体厚度从几十厘米到上百米，延长可达数十公里。四. 矿床地质特征 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 黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等，少量的黄铜矿、毒砂、辉铋矿、辉钼矿、砷硫铜矿、银黝铜矿矿石矿物脉石矿物主要有石英、方解石、重晶石次要有菱铁矿、钠长石、电气石等1. 矿石特征 Mass flowSphaleriticsiltstone2 cm矿石结构构造HYC 高品位富矿石采面2mMt Isa: 低级变质作用10cm五.矿床成因与成矿模式1.成因解释成矿的物理化学条件与产物矿化分带

6、Zn-Pblensessiderite alterationCentury矿床（澳大利亚）在油藏中同成岩期交代成因的矿床sulfiderocksulfide veinssulfide barite &silica rockanoxicblack shale& limestonesoxic shalesbaritenot to scaleIrish Style:Carbonate replacementRed Dog: barite & carbonate replacementOre fluidsafter Young (1989)RiftSag不同类型矿床的分带 : Irish - SEDE

7、X- BHT六.澳大利亚麦克阿瑟盆地 Sedex矿床Red Dog and Broken Hill 矿床是世界最大的40个矿床之一；Mt Isa-McArthur Basin中包括了世界10个超大型SEXDEX型铅锌矿床中的5个；其成矿时代主要是古元古代；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 : 形成环境与特征大陆内部裂陷盆地多旋回裂陷在多个沉积旋回中发育矿层；主要受盆地边缘同生断裂控制，盆地深循环流体对成矿物质运移和沉淀起了

9、重要作用矿体主要赋存在同生断裂边的黑色页岩岩层中矿层上下常见热水蒸发岩各矿床的矿石量从 14 to 150 百万 吨(平均 = 100万吨)平均品位超过 16% Zn+Pb有巨大的蚀变晕存在于矿体周围HYC 地质剖面HYC (cont.)主要赋矿围岩是硫铁矿化、碳质粉沙岩、页岩，厚度超过800米 有沉积砾岩和凝灰岩 (16403 Ma)矿石和围岩的变质变形程度较低，且具同变化特点； 有8个矿层，主要分布于 200 m 厚的含黄铁矿、碳质粉沙岩和页岩中沉积砾岩薄层含矿层Sediment breccias & ore relationshipsLaminated or bedded sulfide

10、sMass flowSphaleriticsiltstone含硫化物碎屑的浊积岩薄层含闪锌矿的粉砂岩浊积岩底部spLithic clast浊积岩与含矿的粉沙岩之间的过渡关系薄层结构organic-rich with diagenetic pyritesphalerite-rich mode 1 layersquartz-illite-carbonate silt layersOre lenses andsedimentary breccias富有机质白云质粉沙岩HYC 高品位矿层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（砾石为内碎屑）在砾岩中的硫化物形成机制Organic-rich mud (pelagic origin)Carbonate-rich silt (mass flow origin)Zn-Pb sulfides (brine pulses - tectonism)Organic-rich dolomitic siltstone host rocks盆地热水流动模拟实验沉积积压模型卤水池模型Rift packageSag package(from Solomon and Groves, 1994)Zn-Pb oresandstone重力驱动模型 proposed for MVT deposits (Garven and Freeze, 1984) no evidence of the regional uplift needed断裂中流体循环模拟Recharge Discharg