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位于桂东南博白-岑溪地区的佛子冲铅锌矿,是我国南方重要的大型铅锌矿之一,随着开采工作进程加快,矿山可采矿产资源日渐枯竭,现在已属于资源严重危机矿山,寻找接替资源已是日趋紧迫。
本论文依托导师主持的国家危机矿山项目,结合生产需要,在分析总结前人科研、勘探资料的基础上,通过野外地质调查、样品采集和室内综合研究,确定成矿的物理化学条件,探讨矿床的控矿因素、成矿作用和矿床成因机制,为下一步成矿规律的总结和矿山接替资源勘查提供理论依据。取得的主要成果如下:
1、佛子冲铅锌矿矿体主要产于奥陶系和志留系的灰岩(大理岩)与钙质粉砂岩,受北东向、北北东向、南北向断裂或岩体与围岩的侵入接触带控制。矿床中存在的3种矿床产出型式与3种矿体类型的关系:“佛子冲式”以热液交代条带状矽卡岩型矿体和热液充填交代似层状(脉状)矿体为主、“牛卫式”以热液交代块状矽卡岩型矿体为主、“龙湾式”则以热液交代块状矽卡岩型矿体为主。
2、佛子冲铅锌矿床矿石矿物组成较简单,围岩蚀变强度较弱,但具有一定的分带性。通过对矿床中广泛发育的“绿色岩”的稀土元素地球化学研究和综合对比分析,认为“绿色岩”非“喷流岩”而是“矽卡岩”,属是岩浆期后热液接触交代钙质围岩的产物,为佛子冲矿床矽卡岩型成因的重要证据。
3、通过流体包裹体的研究发现矿床中高温高盐度流体与低温低盐度流体同时存在,从早期到晚期,成矿流体的温度和盐度呈线性下降的趋势。流体密度属低密度,估算所得成矿压力与成矿深度表明成矿环境属于浅-中成矿环境。成矿过程中逸度不断变化,成矿的氧化还原环境亦不断转变。通过总结前人的氢氧、碳氧同位素资料,验证了成矿流体来源以岩浆水为主,晚期有大气降水的补给。通过元素地球化学的研究和硫、铅同位素资料的总结表明矿床物质来源与岩浆岩密切相关,矿床硫来源于地幔的深部岩浆体系,铅的来源与燕山期岩浆岩有关。
4、通过综合分析,作者认为佛子冲铅锌矿床系矽卡岩型成因矿床,主要由燕山晚期中酸性岩浆岩(主要为花岗斑岩)侵入矿床内碳酸盐类围岩(灰岩、大理岩和钙质粉砂岩)发生接触交代作用而形成,主要有接触交代成矿和热液充填-交代成矿两种成矿作用类型。因距岩浆库的距离和成矿作用的埋藏和成矿环境的不同,佛子冲式、牛卫式和龙湾式等不同产出型式的铅锌矿体,矿床规模有所不同,但均属于矽卡岩型铅锌矿床。