乌兹别克斯坦Uchkulach铅锌矿流体包裹体特征及矿床成因分析

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.03.02

现代地质 ›› 2018, Vol. 32 ›› Issue (03): 429-437.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.03.02

乌兹别克斯坦Uchkulach铅锌矿流体包裹体特征及矿床成因分析

郜臻臻¹(), 张招崇¹(), 程志国¹, MIRZAEV A U², NURTAEV B S², KODIROV O²

1.中国地质大学(北京) 地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京 100083
2.乌兹别克斯坦科学院地质与地球物理研究所,塔什干 100041

收稿日期:2017-06-16 修回日期:2017-09-18 出版日期:2018-06-10 发布日期:2023-09-22
通讯作者: 张招崇
作者简介:张招崇,男,教授,博士生导师,1965年出生,岩石学专业,主要从事岩浆岩岩石学以及相关金属矿床的研究。Email: zczhang@cugb.edu.cn。
郜臻臻,男,硕士研究生,1992年出生,矿物学、岩石学、矿床学专业,主要从事热液型铅锌矿床研究。Email:740730041@qq.com。
基金资助:
国家重点研发项目“典型成矿系统多因耦合-自组合临界转换与深部致矿地质异常形成机理”(2016YFC0600502)

Fluid Inclusions and Ore Genesis Analysis of the Uchkulach Lead-Zinc Ore Deposit in Nuratau Region, Uzbekistan

GAO Zhenzhen¹(), ZHANG Zhaochong¹(), CHENG Zhiguo¹, MIRZAEV A U², NURTAEV B S², KODIROV O²

1. State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China
2. Institute of Geology and Geophysics, Uzbekistan, Tashkent 100041, Uzbekistan

Received:2017-06-16 Revised:2017-09-18 Online:2018-06-10 Published:2023-09-22
Contact: ZHANG Zhaochong

摘要/Abstract

摘要：

Uchkulach大型铅锌矿床位于乌兹别克斯坦南天山造山带北缘,矿体主要顺层产出于中泥盆统至上泥盆统碳酸盐岩地层中。由于赋矿地层下伏酸性火山岩,该矿床是否和岩浆活动有关仍存在争议。本次在对该矿床地质特征研究的基础上,对矿石样品中重晶石和闪锌矿的流体包裹体以及主要矿物的矿物化学进行分析。结果表明,其均一温度为71~153 ℃,峰值为93~133 ℃,冰点温度在-7.4~-16.9 ℃之间,盐度为11.0%~20.2%,属于低温中盐度流体,暗示其流体来源为盆地卤水或浓缩的海水。对矿石样品中的方铅矿、闪锌矿和重晶石的电子探针分析结果表明,闪锌矿中铁含量较低(<6%),指示其形成温度较低。由此推测该矿床属于与盆地流体有关的MVT型铅锌矿床,而非前苏联学者认为的与下伏火山岩有关的火山-沉积型铅锌矿床。

关键词: 铅锌矿床, 流体包裹体, 均一温度, MVT, 南天山, 乌兹别克斯坦

Abstract:

The Uchkulach large lead-zinc deposit is located in the north margin of the South Tianshan orogenic belt, Uzbekistan. The orebodies are concordantly imbedded in the Middle-Upper Devonian carbonate successions. Because the lead-zinc ores are hosted over acid volcanic rocks, it still remains controversial if the formation of the Uchkulach lead-zinc deposit is correlated to magmatic activity. On the basis of the geological characteristics, we determined fluid inclusions in barite and sphalerite from the ores and chemical compositions of the major minerals by EPMA. Our results show that the homogenization temperatures of the liquid-rich inclusions range from 71 ℃ to 153 ℃, with the peak temperature of 93 ℃ to 133 ℃. The calculated salinities range from 11.0 to 20.2 NaCl wt% according to their determined ice temperatures of -7.4 to -16.9 ℃. Such low temperature and middle salinity fluids suggest that they were possibly derived mainly from the basin brine or evaporated seawater. The election microprobe analyses of sphalerite, galena and barite suggest that the sphalerites are characterized low Fe contents (<6%), which also indicates low-temperature fluids. Concludingly, the Uchkulach lead-zinc deposit belongs to Mississippi Valley-type, and cannot be classified into the one genetically related to underlying volcano-sedimentary rocks.

Key words: lead-zinc deposit, fluid inclusion, homogenization temperature, MVT, South Tianshan, Uzbekistan

中图分类号:

郜臻臻, 张招崇, 程志国, MIRZAEV A U, NURTAEV B S, KODIROV O. 乌兹别克斯坦Uchkulach铅锌矿流体包裹体特征及矿床成因分析[J]. 现代地质, 2018, 32(03): 429-437.

GAO Zhenzhen, ZHANG Zhaochong, CHENG Zhiguo, MIRZAEV A U, NURTAEV B S, KODIROV O. Fluid Inclusions and Ore Genesis Analysis of the Uchkulach Lead-Zinc Ore Deposit in Nuratau Region, Uzbekistan[J]. Geoscience, 2018, 32(03): 429-437.

图/表 10

参考文献 25

[1]	TURAMUTRATOV I B, ISOKOV M U, HODJAEV N T, et al. Atlas of Ore Deposits Models of Uzbekistan[M]. Tashkent: State Committee of Republic of Uzbekistan on Geology and Mine-ral Resources, Scientific Research Institute of Mineral Resources, 2011: 1-100.
[2]	彭守晋. 对苏联捷克利等矿床的考察[J]. 新疆有色金属, 1990(3): 51-58.
[3]	李志丹, 薛春纪, 董新丰, 等. 新疆乌恰县乌拉根铅锌矿床地质特征S-Pb同位素组成[J]. 地学前缘, 2013, 20(1): 40-54.
[4]	XUE C J, CHI G X, LI Z D, et al. Geology, geochemistry and genesis of the Cretaceous and Paleocene sandstone and conglome-rate-hosted Uragen Zn-Pb deposit, Xinjiang, China: a review[J]. Ore Geology Review, 2014, 63: 328-342. DOI URL
[5]	李志丹, 薛春纪, 董新丰, 等. 新疆霍什布拉克铅锌矿床微量元素地球化学[J]. 岩石矿物学杂志, 2014, 33(3): 540-550.
[6]	叶庆同, 吴一平, 傅旭杰, 等. 西南天山金和有色金属矿床成矿条件和成矿预测[M]. 北京: 地质出版社, 1999:129-140.
[7]	王宏运, 吴新忠, 董雷杰, 等. 新疆西南天山喀尔勇库勒地区铅锌矿类型及成矿机理探讨[J]. 矿产与地质, 2014, 28(6): 674-678.
[8]	张舒, 张招崇, 黄河, 等. 南天山沙里塔什铅锌矿床地质特征及S、Pb同位素特征研究[J]. 现代地质, 2010, 24(5): 856-865.
[9]	李志丹, 薛春纪, 张舒, 等. 新疆西南天山霍什布拉克铅锌矿床同位素地球化学及成因[J]. 矿床地质, 2010, 29(增刊): 468-469.
[10]	XIAO W J, ZHANG L C, QIN K Z. Paleozoic accretionary and collisional tectonics of the eastern Tianshan (China): implications for the continental growth of central Asia[J]. American Journal of Science, 2004, 304: 370-395. DOI URL
[11]	何国琦, 朱永峰. 中国新疆及其邻区地质矿产对比研究[J]. 中国地质, 2006, 33(3): 451-460.
[12]	ABZALOV M. Zarmitan granitoid-hosted gold deposit, Tian Shan belt, Uzbekistan[J]. Economic Geology, 2007, 102(3): 519-532. DOI URL
[13]	GAO J, LONG L L, KLEND R, et al. Tectonic evolution of the South Tianshan orogen and adjacent regions, NW China: Geochemical and age constraints of granitoid rocks[J]. International Journal of Earth Sciences, 2009, 98(6): 1221-1238. DOI URL
[14]	薛春纪, 赵晓波, 莫宣学, 等. 西天山“亚洲金腰带”及其动力背景和成矿控制与找矿[J]. 地学前缘, 2014, 21(5): 128-155. DOI
[15]	BISKE Y S, SELTMANN R. Paleozoic Tian-Shan as a transitional region between the Rheic and Urals-Turkestan oceans[J]. Gondwana Research, 2010, 17(2/3): 602-613. DOI URL
[16]	MCCANN T, NURTAEV B, KHARIN V, et al. Ordovician-Carboniferous tectono-sedimentary evolution of the North Nuratau region, Uzbekistan (Westernmost Tien Shan)[J]. Tectonophy-sics, 2013, 590: 196-213.
[17]	BODNAR R J. Revised equation and table for determining the freezing point depression of H₂O-NaCl solutions[J]. Geochimca et Cosmochimca Acta, 1993, 57: 683-684. DOI URL
[18]	刘铁庚, 叶霖, 周家喜, 等. 闪锌矿的Fe, Cd关系随其颜色变化而变化[J]. 中国地质, 2010, 37(5): 1457-1468.
[19]	KULLERUD G. The FeS-ZnS system, a geological thermometer[J]. Norsk Geologisk Tidsskrift, 1953, 32: 61-147.
[20]	LEACH D L, BRADLEY D C, HUSTON D, et al. Sediment-hosted lead-zinc deposits in earth history[J]. Economic Geology, 2010, 105(3): 593-625. DOI URL
[21]	BEANE R E. The magmatic-meteoric transition[M]//Geothermal Resources Council.The Role of Heat in the Development of Energy and Mineral Resources in the Northern Basin and Range Province. Davis, California: Geothermal Resources Council, 1983: 245-253.
[22]	韩朝辉, 宋玉财, 刘英超, 等. 伊朗Emarat铅锌矿床成矿特征及矿床成因研究[J]. 地质学报, 2015, 89(6): 1595-1606.
[23]	刘英超, 侯增谦, 杨竹森, 等. 青海玉树东莫扎抓铅锌矿床流体包裹体研究[J]. 岩石学报, 2010, 26(6): 1805-1819.
[24]	涂光炽. 论改造成矿兼评现行矿床成因分类中的弱点[M]//中国科学院地球化学研究所. 地球化学文集. 北京: 科学出版社, 1986: 1-7.
[25]	PICKERING K T, KOREN T N, LYTOCHKIN V N, et al. Silurian-Devonian active-margin deep-marine systems and palaeoeography, Alai Range, Southern Tien Shan, Central Asia[J]. Journal of the Geological Society of London, 2008, 165(1): 189-210. DOI URL

样号	S	Fe	Cu	Zn	Pb	总量	Zn/S	Pb/ S
UCH-3-4Gn	13.55	0.09	0.24	0.27	84.95	99.10	—	0.97
UCH-3-5Gn	13.63	—	—	—	86.19	99.82	—	0.98
UCH-3-6Gn	13.34	0.06	—	—	86.38	99.78	—	1.00
UCH-2-10Gn	13.20	0.03	—	0.28	86.07	99.58	—	1.01
UCH-2-11Gn	13.11	—	0.05	—	86.37	99.53	—	1.02
UCH-2-12Gn	13.24	—	—	—	86.18	99.42	—	1.01
UCH-2-13Gn	13.13	0.16	—	0.34	86.14	99.77	—	1.02
UCH-2-14Sp	33.06	0.39	0.10	64.61	1.40	99.56	0.96	—
UCH-2-15Sp	33.07	0.10	—	64.86	1.25	99.28	0.96	—
UCH-2-16Sp	32.97	0.22	—	64.99	1.41	99.59	0.97	—
UCH-2-17Sp	32.87	0.33	—	65.81	0.73	99.74	0.98	—
UCH-2-18Sp	33.13	0.11	—	65.39	0.48	99.11	0.97	—

样号	S	Fe	Cu	Zn	Pb	总量	Zn/S	Pb/ S
UCH-3-4Gn	13.55	0.09	0.24	0.27	84.95	99.10	—	0.97
UCH-3-5Gn	13.63	—	—	—	86.19	99.82	—	0.98
UCH-3-6Gn	13.34	0.06	—	—	86.38	99.78	—	1.00
UCH-2-10Gn	13.20	0.03	—	0.28	86.07	99.58	—	1.01
UCH-2-11Gn	13.11	—	0.05	—	86.37	99.53	—	1.02
UCH-2-12Gn	13.24	—	—	—	86.18	99.42	—	1.01
UCH-2-13Gn	13.13	0.16	—	0.34	86.14	99.77	—	1.02
UCH-2-14Sp	33.06	0.39	0.10	64.61	1.40	99.56	0.96	—
UCH-2-15Sp	33.07	0.10	—	64.86	1.25	99.28	0.96	—
UCH-2-16Sp	32.97	0.22	—	64.99	1.41	99.59	0.97	—
UCH-2-17Sp	32.87	0.33	—	65.81	0.73	99.74	0.98	—
UCH-2-18Sp	33.13	0.11	—	65.39	0.48	99.11	0.97	—

样号	MgO	SO₃	FeO	SrO	BaO	总量	Sr/Ba
UCH-3-1Brt	—	35.74	0.09	1.30	62.90	100.02	0.032
UCH-3-2Brt	0.06	35.89	0.13	0.97	63.25	100.30	0.024
UCH-3-3Brt	0.15	35.69	—	0.59	63.78	100.21	0.014
UCH-2-8Brt	0.05	36.36	—	1.07	63.48	100.96	0.026
UCH-2-9Brt	0.07	35.73	0.25	2.68	60.97	99.70	0.069

样号	MgO	SO₃	FeO	SrO	BaO	总量	Sr/Ba
UCH-3-1Brt	—	35.74	0.09	1.30	62.90	100.02	0.032
UCH-3-2Brt	0.06	35.89	0.13	0.97	63.25	100.30	0.024
UCH-3-3Brt	0.15	35.69	—	0.59	63.78	100.21	0.014
UCH-2-8Brt	0.05	36.36	—	1.07	63.48	100.96	0.026
UCH-2-9Brt	0.07	35.73	0.25	2.68	60.97	99.70	0.069

矿床类型	密西西比河谷型铅锌矿	Uchkulach铅锌矿
大地构造背景	最重要的是其产出于被动大陆边缘的碳酸盐岩台地白云岩和灰岩中,或位于盆地侧翼,造山前陆或前陆逆冲带	被动大陆边缘的碳酸盐岩台地
成矿方式	碳酸盐岩角砾间开放孔隙充填,对围岩和碎屑的交代作用,后生成矿特征	热液重晶石的出现,成矿围岩时代略早于成矿时代,金属矿物充填白云石孔隙,交代白云石,后生成矿特征
金属矿物	常见闪锌矿、方铅矿及铁硫化物,富银贫铜	闪锌矿、方铅矿、黄铁矿,Ag品位:2.4~42.19 g/t
脉石矿物	碳酸盐(白云石、菱铁矿、铁白云石、方解石),典型出现少量至大量重晶石	白云石、方解石、重晶石
含矿岩石	白云岩为主的碳酸盐岩,少量砂岩	白云岩、灰岩
流体包裹体	均一温度50~250 ℃,少部分达300 ℃,主要分布在90~150 ℃,盐度10%~30%,成矿流体来源主要是浓缩的海水	均一温度71~153 ℃,盐度11.0%~20.2%,成矿流体来源是盆地卤水
控矿因素	断层、破碎带、溶解坍塌角砾岩、基底隆起、岩性边界	背斜翼部、转折端的穹窿构造
矿体形态	层状、筒状、透镜状、不规则状等(层控、断层控制、喀斯特地形控制)	层状、条带状和透镜状
围岩蚀变	白云岩化、方解石化、硅化	白云石化、似碧玉化、硅化、赤铁矿化和泥化

乌兹别克斯坦Uchkulach铅锌矿流体包裹体特征及矿床成因分析

Fluid Inclusions and Ore Genesis Analysis of the Uchkulach Lead-Zinc Ore Deposit in Nuratau Region, Uzbekistan

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[1]	胡生平, 韩善楚, 张洪求, 张勇, 潘家永, 钟福军, 卢建研, 李惟鑫. 庐枞盆地西湾铅锌矿床黄铁矿微量元素组成特征及成矿启示[J]. 现代地质, 2024, 38(01): 183-197.
[2]	王启博, 张寿庭, 唐利, 李军军, 盛渊明. 豫西杨山萤石矿床成因:萤石稀土元素组成和流体包裹体热力学制约[J]. 现代地质, 2023, 37(06): 1524-1537.
[3]	杜俊, 刘洪微, 常洪伦. 斜长石中人工合成流体包裹体的实验研究[J]. 现代地质, 2023, 37(06): 1634-1643.
[4]	杜保峰, 张荣臻, 杨长青, 李山坡, 谭和勇, 朱红运. 西藏则不吓铅锌矿床硫、铅同位素组成及对成矿物质来源的指示[J]. 现代地质, 2022, 36(04): 1138-1145.
[5]	刘洋, 李贤庆, 赵光杰, 刘满仓, 董才源, 李谨, 肖中尧. 库车坳陷东部吐格尔明地区天然气地球化学特征及油气充注史[J]. 现代地质, 2022, 36(04): 988-997.
[6]	周桐, 孙珍军, 于赫楠, 王承洋, 刘广虎. 内蒙古浩布高铅锌矿床小罕山岩体年代学、Hf同位素及地球化学特征[J]. 现代地质, 2022, 36(01): 282-294.
[7]	郭云成, 刘家军, 尹超, 郭梦需. 小秦岭大湖金钼矿床地质特征及成矿流体[J]. 现代地质, 2021, 35(06): 1536-1550.
[8]	汪超, 王瑞廷, 刘云华, 薛玉山, 胡西顺, 牛亮. 陕西商南三官庙金矿床流体包裹体及C-H-O-S稳定同位素研究[J]. 现代地质, 2021, 35(06): 1551-1564.
[9]	常铭, 刘家军, 杨永春, 翟德高, 周淑敏, 王建平. 甘肃省鹿儿坝金矿流体包裹体研究:对流体演化和成矿机制的探讨[J]. 现代地质, 2021, 35(06): 1576-1586.
[10]	孙康, 曹毅, 张伟, 赵洋. 安徽青阳铜矿里钼多金属矿床地质特征及流体包裹体研究[J]. 现代地质, 2021, 35(05): 1371-1379.
[11]	郝鹏, 杨纪磊, 张旭东, 臧春艳, 陈容涛, 王波, 税蕾蕾, 王思惠, 蔡涛. 基于成藏过程重建研究渤中凹陷西北缘陡坡带油气差异聚集机理[J]. 现代地质, 2021, 35(04): 1124-1135.
[12]	曾瑞垠, 姜华, 祝新友, 张雄, 肖剑, 吕晓强, 胡川, 杨晓坤, 李金林, 郑泽光. 云南东川铜矿床流体演化与成矿机制研究[J]. 现代地质, 2021, 35(01): 244-257.
[13]	袁伟恒, 顾雪祥, 章永梅, 杜泽忠, 于晓飞, 孙海瑞, 吕鑫. 甘肃北山地区小西弓金矿床成矿流体性质及矿床成因[J]. 现代地质, 2020, 34(03): 554-568.
[14]	孙可欣, 李贤庆, 魏强, 梁万乐, 张亚超, 李剑, 肖中尧. 库车坳陷克深大气田白垩系致密砂岩储层古流体地球化学特征研究[J]. 现代地质, 2019, 33(06): 1220-1228.
[15]	刘润川, 任战利, 马侃, 张园园, 祁凯, 于春勇, 任文波, 杨燕. 鄂尔多斯盆地南部延长组油气成藏期次研究[J]. 现代地质, 2019, 33(06): 1263-1274.