黑龙江省齐齐哈尔地质勘查总院 161006
摘要:据相关资料分析,我国铅锌矿床绝大部分属于层孔矿床,但对于层孔的理解还不一致,对其成因分类的认识还不统一。本文将主要分析我国层控铅锌矿床的成因分类及若干地质问题,提出笔者的个人理解,如有不足,望批评指正。
关键词:层控铅锌矿床;成因分类;地质问题
1.层控矿床概述
层控矿床的概念最初由德国A.毛赫尔(1939)提出,是指矿床与地层之间的几何形态特征或产状关系,而没有特定的成因概念。不同学者关于其含义、范围与分类一直存在不同认识,总起来说,可分为狭义的和广义的两种概念。狭义的指由沉积、火山-沉积作用初步形成的矿胚层或,经后期改造富集或再造叠加而形成的矿床;而广义的是指不管其成因如何,受地层或层状岩石控制的矿床。所谓受地层层位控制的矿床,一般理解为:在一定区域范围内,产于一个或几个特定的地层单元内的矿床,它们常与一定的沉积、火山-沉积岩类相组合,明显受其层位、岩性和岩相控制。有的层控矿床可局部交切围岩层理。因此,层控矿床并不一定是层状矿床。限定层控矿床的地层单元一般是组和统,但有时也扩大到群或建造。
2.层控铅锌矿床的成因分类及其各类型的主要地质特征
近年来,由于各家对层控矿床的理解不一,相应的出现了不同的层控铅锌矿床分类方案。在各家分类的基础上,根据我们对层控矿床含义的理解,按成矿物质来源和成矿作用特征,将层控铅锌矿床划分为四大类。
2.1沉积矿床
是指同生沉积期和成岩期形成的有用矿物堆积体,在同生沉积作用和成岩作用的整个沉积成矿成岩过程中,既可形成同生沉积矿床,亦可形成同生成岩矿床和成岩矿床。这类矿床的主要特征是,矿床受地层、岩性,岩相所拉制。矿体稳定,呈层状、透镜状产出,产状与围岩一致。围岩蚀变无或微弱。矿石成分简单,金属矿物主要是方铅矿、闪锌矿、黄铁矿;脉石矿物主要是白云石、方解石、石英。矿石具有浸染状、层纹状、块状、胶状等构造,以及细粒、微粒、生物碎屑等结构。铅同位素多为单阶段的普通铅,模式年龄与储矿层的地层时代一致。
这里必须指出,成岩作用是由同生期疏松沉积物转变为固结成岩的过程,在这过程中,不仅因自身水引起成矿物质的活化转移及重新分配和组合,而且还可能形成一些微弱的围岩蚀变;同时由于沉积物在压缩固结的过程中,可以产生裂隙,当含矿的水溶液流经裂隙时,在合适的物理化学条件下,便可发生沉淀,局部出现一些细小的脉状矿体。
2.2沉积—改造矿床
系指沉积(成岩)作用形成的矿层或矿源层,其后经受构造作用,地下渗流水、地下水、卤水)作用、变质(混合岩化)作用等改造的矿床。在上述作用下,矿物可以发生重结晶;成矿物质既可以发生部分的短距离的活化转移,也可以长距离的活化转移,重新沉淀成矿。对于这一类层控矿床,涂光炽教授作了详细的阐述和论证。我国层控铅锌矿床,特别是产于碳酸盐岩地层中的,大多数属于沉积改造矿床。根据成矿物质与储矿层的时空关系,我们将它划分为沉积—原地改造矿床和沉积—异地再造矿床两个亚类:
①沉积—原地改造矿床
是指原沉积矿层或矿源层,在地质作用影响下,可产生断裂、层间断裂(破碎)、裂隙带、褶皱等。成矿物质经地下渗流水溶解、活化转移,而后在原沉积矿层或矿源层或相邻层位的上述构造中重新富集沉淀成矿。其中改造轻者,基本上还保持了沉积矿层的特
征,改造强烈者,原沉积矿层的特征保留甚少。矿体形态呈似层状、透镜状、脉状、不规则状。矿体与围岩的关系为整合一不整合。明显的受地层和岩性的控制。具有不同程度的近矿围岩蚀变。矿石矿物组成较为简单,主要是方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、自云石、方解石、石英、重晶石。
沉积矿床经变质作用,矿体和围岩仍然可保持其连续性和完整性,但是矿物可发生重结晶现象,矿石的结构构造可以被改造。在区域变质或混合岩化过程中,岩层中的变质水可引起成矿物质的活化转移,重新沉淀成矿。
②沉积—异地再造矿床
是指原沉积矿层或矿源层经地下渗流水作用,成矿物质发生活化转移,然后在其他层位中汇集、沉淀成矿。因此,成矿物质对储矿层位来说,是后来进入的,成矿时代与储矿围岩时代不一。这类矿床不受岩相古地理环境控制,主要是受岩性、断裂、古岩溶的控制。矿体形态呈透镜状、囊状、不规则状等。矿石成分较简单。矿石具条带状、块状、角砾状、脉状、环状等构造。我国辽宁关门山、云南金沙厂、四川大梁子等铅锌矿床以及美国密西西比河谷型铅锌矿床均属于这一类型。
2.3叠生层控矿床
系指一个矿床的形成,是在原来沉积成矿、或沉积变质的背景上,后又经地下渗流水或岩浆热液等携带的成矿物质叠加其上,并不同程度地改造了原来的矿床。如江苏栖霞山、湖南白云铺、辽宁青城子等铅锌矿床,以及广东大宝山、湖南七宝山等多金属矿床。
2.4后生层控矿床
是指与侵入体有关,但矿化受一定层位一定岩性控制、矿体主要赋存于围岩一侧的矿床。矿床是后生成矿作用的产物。如我国邯邢式铁矿,长江中下游地区凤凰山—白象山式铁矿,凤凰山—月山式铜矿等。目前,我国层控铅锌矿床还未见有这一成因类型。
3.若干地质问题的讨论
前面提到的沉积矿床,包括了从同生沉积作用到成岩作用所形成的同生沉积矿床、同生一成岩矿床和成岩矿床。众所周知,从同生沉积的未固结疏松沉积物到固结成岩是一个很长的过程,在此过程中,由于上覆沉积物不断加厚,原沉积物不断被压实,逐渐使疏松沉积物固结成岩.同时,在压实和固结过程中产生裂隙;细菌等有机物死亡腐烂而产生 ,氧逸度降低,介质条件变为还原和碱性环境;水溶液(主要是自身水)的积极活动能引起本层内成矿元素的迁移和集中,甚至还可能有外来物质的加入。不难看出,在成岩作用过程中,除形成层状矿体外,携带金属元素(Cu、Pb、Zn等)的水溶液,流经压实和固结过程中产生的裂隙,便与 化合形成金属硫化物沉淀下来。我们认为,在成岩作用阶段,有可能形成一些类似于充填交代作用形成的矿石结构构造。从同生期到成岩期这一长期而较复杂的成矿成岩过程中,既可形成同生沉积矿床,亦可形成同生一成岩矿床、成岩矿床。由于沉积作用和成岩作用是一个完整的成矿成岩过程,因此,我们把这一过程中各阶段形成的矿床统称为沉积矿床。
近年来,在国内有关层控金属矿床的某些文献中,常见到某某铅锌矿床为“沉积—弱改造”或“沉积—轻微改造”矿床的提法。这类矿床的主要特征是,矿化富集受地层、岩性、岩相等因素控制。矿体呈层状、似层状产生,层位稳定,产状与围岩一致。在层状矿体内或附近局部出现一些切穿层理或层面的小脉状矿体。围岩蚀变无或弱微。矿石矿物成分简单。矿石具层纹状、条带状、浸染状、块状、胶状等构造。矿石方铅矿铅同位素组成是单阶段增长普通铅,模式年龄与储矿地层时代基本一致。我们认为,这类矿床局部出现的一些小脉状矿体或出现一些微弱的围岩蚀变等,它们并不一定就是沉积成矿后受到轻微改造所致,而是成岩作用的结果。因此,这类矿床中的一部分仍是属于未受改造的沉积矿床,如陕西银铜子、河北高板河等铅锌矿床。
结语:
多成因矿床并不一定都是“三多”矿床。总之,我们认为对具体矿床要作具体分析。只有这样,才有利于深入研究矿床的成因、成矿机理和探讨成矿规律。随着地质找矿勘探工作的深入,有关基本理论的研究,以及新技术、新方法的应用,必将大大推进层控矿床概念和理论的发展。
参考文献:
王文斌,邢文臣,季绍新.我国层控铅锌矿床的成因分类及若干地质问题的讨论[J].中国地质科学院南京地质矿产研究所所刊,1983.