黑龙江省齐齐哈尔地质勘查总院 161006
摘要:在金属矿床中,铅锌元素因其固有的地球化学性质,在地质条件下有利于它们共生在一起,铅锌还与铜和其他金属硫化物共生,单铅矿床或单锌矿床在铅锌矿床中,储量与产量所占比例均很小,故一般常将这两种金属作为一种矿床来讨论。世界现代工业很重要的这两种金属,大部分来自北方铅矿和闪锌矿这两种硫化物的伴生体,或者来自它们的氧化产物。本文将主要分析我国铅锌矿床的类型以及基本特征,如有不足之处,还望指正。
关键词:中国;铅锌矿床;类型及基本特征
1.我国铅锌矿床的类型分析
由于铅锌矿床伴生组分复杂多变,成矿作用复杂多样,故铅锌矿床的分类原则与类型划分一直是争论的问题。各个时期代表性的分类方案中,有的强调成矿温度,有的强调赋矿主岩,有的则强调成矿机制,它们分别反映了同时期成矿理论的主流趋势。
考虑到任何矿床都是在特定的地质背景下成矿元素“活化”、“迁移”、“聚集”的结果,矿床的分类应尽可能的考虑制约成矿的地质背景、围岩条件、成矿的物理化学环境等,突出矿床的“物源”、“热源”、“控矿构造”及矿床工业意义大小。因此,笔者在分类过程中主要考虑以下几点因素:①成矿物质及成矿流体的主要来源;②矿床主岩的类型及性质;③矿体产状及成矿作用的主要方式;④控矿的主要地质因素;⑤矿床工业意义的大小。基于此,笔者对我国铅锌矿床的类型主要分为了以下几种。
1.1热液系铅锌矿床
本矿系矿质来源一般以深部硅铝层同熔、重熔混合岩浆为主。成矿作用的性质以岩浆热液作用为主。所处大地构造环境以东南沿海褶皱系及中朝准地台南北缘的秦岭、燕山褶皱带为主,或为我国自北而南的三大东西向构造体系与新华夏构造体系的复合部位。矿床空间分布特点是均产于与成矿有关的中酸性浅成或超浅成花岗岩体分布的碳酸盐类建造为主的地区。矿床赋存的地层一般以上古生界为主,亦有部分产于下古生界或前震旦系中。岩性以浅海相的碳酸盐岩类为主,部分为碎屑岩或变质岩中的碳酸盐类岩石夹层,多属不纯灰岩、大理岩、白云质灰岩、生物碎屑灰岩或不同结构构造的灰岩与砂页岩互层组合。控矿构造一般以倒转背斜加断层、层间破碎构造或岩体接触构造为主。矿体形态较复杂,多成群、成带分布,一般十几个至几百个不等。矿物组分复杂,伴生组分较多。成矿阶段具多期性和围岩蚀变强烈。
1.2层控系铅锌矿床
其矿质来源以地面侵蚀的陆源矿质为主,成矿作用以沉积为主,或经原始沉积形成矿质的初步集中,后受各种地质作用的改造而再次富集。本矿系最大特点是明显受地层岩相、岩性控制,赋存于特定的层位中。所处大地构造环境通常为相对稳定的准地台区的边缘,如扬子淮地台、中朝准地台的沉积盖层中,亦有产于如华南、秦岭、三江褶皱系的后加里东地台、后扬子地台盖层中或局部陆相盆地等。矿床赋存层位以上、下古生界的早期最普遍,并以浅海相的碳酸盐类的沉积建造为主,而砂矿床则形成于第四系中。另一显著特点是,矿区内外,乃至区域范围内均无岩浆活动踪迹,仅少数矿区偶有后期中基性岩墙、岩脉或岩床分布。构造控矿相对不及热液系矿床明显和重要。矿体形态一般较简单,以层状、似层状或透镜状最普遍,亦有脉状矿体;矿体数以1一2层居多,很少超过十余层,且与围岩产状基本整合,随围岩产状起伏而变化。矿物组分简单,矿石建造以铅锌、菱铁矿一方解石、白云石(重晶石)类型为主,在空间分布上往往具相变特点。围岩蚀变种类、程度远不及其它矿系复杂和强烈,通常为轻微的方解石化、白云石化、退色化、硅化、重晶石化等。
1.3火山系铅锌矿床
矿质来源以上地慢岩浆热液为主,成矿与火山作用有关。所处大地构造环境多属地槽褶皱系构造一岩浆作用、火山作用、变质作用均较强烈的活动地带。
赋存地层以中生界晚期较普遍。成矿时代在我国东部以燕山期为主,在我国西部地区亦有产于下古生代中期地层中。容矿地层有陆相、海相火山岩建造,后者以细碧角斑岩建造为代表。矿石建造以富含铜、硫、银的铅锌多金属一长石类型为其特点。
1.4断裂系铅锌矿床
本矿系矿质来源较复杂,在以吸取围岩中矿质为主的基础上,并有岩浆热液的叠加,故其成矿作用具有以侧分泌作用为主并伴之热液作用乃至变质作用的特点。而成矿方式以充填作用为主。所处大地构造环境一般以位于谁地台基底褶皱的结晶地块区为主,部分位于褶皱系叠加基底褶皱中。矿床赋存地层以前震亘系浅变质岩系为主,少数产于深变质的片麻岩相带中。岩性组合虽较复杂,但总的特点是以铝硅酸盐类岩石为主,铅锌硫等造矿元素区域背景值较高。区内外常有中酸性岩浆活动,花岗岩类呈岩基或大岩株状产出,中基性侵人岩多呈岩墙、岩脉产出。有的岩体受区域变质、混合岩化作用改造。
2.超大型铅锌矿床的一般地质特征
超大型铅锌矿床由于独特的形成环境和成矿作用,不能采用一般的矿床研究方法来处理,特别是超大型矿床多呈“点型”分布而非“面型”分布,就更难套用传统的成矿模式了,往往它本身就代表着一种成矿模式。形成超大型矿床,除具备一般矿床的形成条件外,还要具备更多的补充因素,如一定的地球化学情况及种类、来自地层的含石油还原水、适当的地热梯度的热动力条件、有机质成分的最佳比值等等,从概率论的角度预言,矿化因素的增多,会极大地降低地壳中类似矿床出现的几率。在剖析了我国大型的铅锌矿床后,对于铅锌矿床的基本特征做出了如下总结:
①超大型铅锌矿床都是多元素的组合,出了金属Pb、Zn之外,可以综合利用Ag、Hg、Cd、Tl、S、Cu、As等,有些金属元素本身就构成了一个中等规模的矿床;
②超大型铅锌矿床中有机质的含量都比较高,有机质与成矿具有明显的消长关系;
③超大型铅锌矿床严格受到构造背景的控制,以碳酸盐岩为容矿岩的铅锌矿床,矿化一般与碳酸盐岩的相变有关,富集在缺失侵入岩的稳定地质环境中,容矿岩常常在一个角度不整合面的不远处,有时就在基底隆起的翼部。几乎所有的以碳酸盐岩为容矿岩的铅锌矿床,其容矿岩都是堆积在陆架区或被动陆缘向陆的陆缘海区;
④发育有同生断层构造,如陕西秦岭地区泥盆系铅锌矿床,便存在同生断裂控矿。同生生长断层不仅对当时成岩过程中某些成矿物质的集中堆积起着一定的作用,而且在成岩后常常作为含矿溶液的通道和堆积的场所,促使成矿物质的迁移与富集。
结语:
铅锌矿床作为一种老矿种,研究程度很高,过去人们对于铅锌矿床的成分、分类等进行过深入细致的研究,对铅锌矿床的认识也不尽相同,我们依据前人在铅锌矿床理论研究及成矿预测方面的经验,提出几点研究心得:①在区域成矿预测上,应引入最新的大地构造观点,如板块构造理论、地体及地洼学说,研究不同的大地构造单元的控矿意义及控矿规律;②重视有机质、膏盐层及热卤水与Pb、Zn成矿关系的研究,并与油气田卤水特征对比,寻找某些有机地球化学参数作为找矿标志;③针对目前我国已知的铅锌矿床主要产于古生代及中新生代地层中的特征,应注意元古界铅锌矿床的寻找;④应对控制铅锌矿床形成的沉积盆地、岩性及岩相古地理认真研究,特别要注意剖析同生断层、推覆构造、剪切带构造的控矿意义。
参考文献:
[1] 王育民.试论中国铅锌矿床类型及其基本特征[J]. 矿床地质,1983.
[2] 饶天龙.云南铅锌资源基本特征及超大型铅锌矿床找矿前景[J].中国矿业,2008.
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