藏纹厦熔岩、凝灰岩的剪切带中,矿体为交代产物;泰国的帕达因(Pa Dbeny)矿床:锌278万吨,矽卡岩型。产于花岗岩与灰岩接麓带。
中生代—新生代矿床:主要产于环太平洋抬岸.与中生代—新生代环太平洋和古特提斯的构造一长英质岩浆十分活跃有关。代表性矿床如秘鲁的塞罗德帕斯科(Cerro de Pasco):锌598万吨.铅227.5万吨,矿体产于早三叠世阳起石堆灰石角岩、厚层灰岩和条带状灰岩中。矿体大而不规则;阿尔帕米纳(Alpamina)矿床:矽卡岩型,锌150万吨,产于白垩纪灰岩和砂页岩中,矿体不规则;桑坦德(Santander)矿床:锌230万吨,铅80万吨,矿体产于围岩与Alpami—na矿床相同。墨西哥的圣塔巴巴拉(Santa Barbara)矿床:锌98.7万吨,铅54.6万吨;雷亚尔德安赫莱斯(Real de Angeles)矿床:锌54万吨,铅58.8万吨;圣马利亚(San Maria)矿床:锌111.3万吨,铅ll.1万吨。美国的宾厄姆(Bingham)矿床:矽卡岩型,锌360万吨,铅300 万吨,产于矽卡岩的外带。原南斯拉夫的特雷普查(Trepca)矿床,矽卡岩型一热液交代型,锌200万吨,铅300万吨。
第三节 与铅-锌矿床共生和伴生的其他矿产
一、VMS矿床
VMS矿床从大洋到岛弧到大陆弧后盆地(裂谷),共生和伴生的矿产不同,因此共生和伴生的成矿元素反映了成矿环境的变迁。
如产于大洋中脊的塞浦路斯型VMS矿床,完全为建造Cu—Co-Ni,只有少量Zn,我国的德尔尼矿床也是如此。进人过渡性环境(岛弧),要看火山岛弧环境是靠近大洋一侧还是大陆一侧,如果是前者则为Cu-Zn建造,如果是后者则为Cu-Pb-Zn建造,进入大陆一侧的弧后盆地,则为Cu-多金属建造或Pb-Zn-Ag建造。VMS矿床矿石组分是很复杂的,通常除了铜、铅、锌、硫等主要元素外,伴生有金、银、镓、锗、铟、硒、碲、镉、铋、锡、锑、钴、镍等元素,其中金、银、镓、铟、铊、硒、镉、铋等普遍达到工业利用品位。
二、SEDEX矿床
总的为Pb-Zn建造,但有时为Pb-Zn.cu建造,例如德国的Rammelsberg拥有30万吨铜,中 国霍各乞拥有68万吨铜,炭窑口拥有48.2万吨铜。加拿大的许多SEDEX矿床拥有重晶石和毒重石。加拿大的Sullivan拥有锡储量。中国的霍各气矿床伴生的镉、镓和锗均达到工业利用程度。该类矿床有时极富银,例如澳大利亚的Broken Hill矿床银达到300~500克/吨,银储量达到22160吨。爱尔兰的加尔莫伊矿床也是一个铅-锌一银矿床。
三、MVT矿床
总的为Pb-Zn建造,但有时也含Cu或Ni,例如美国的密西西比河谷铅-锌矿床。这类矿床伴生
-6-6
有用组分如镓、锗相对较高,如凡l:3铅-锌矿床中镓达到(260-430)X10,锗达到(80~110)310等。
四、矽卡岩型、斑岩型和热液脉状矿床
这类矿床的组分总说的比较复杂,通常铜与铅、锌相伴生,金、银通常成为伴生组分。例如水口山金品位达到2.85克/吨,银品位达到44.7克/吨。
第四节 各类矿床的主要特征
涂光炽等(1989)考虑铅-锌矿床产出的地质背景、成矿环境、含矿岩系、物质组成和成矿的物理化学条件等,提出了一个分类方案,将铅-锌矿床划分为8类,亦即: 花岗岩型;
34
矽卡岩型; 斑岩岩塑; 海相火山岩型; 睹相火山岩型; 碳酸盐岩型; 泥岩细碎晨岩型; 砂砾岩型。
本书以容矿周岩为主,结合成矿环境和成矿条件等对铅-锌矿床提出一个分类方案(表2-4-1)。现对各矿床类型的主要特征进行叙述:
一、与海相火山岩有关的铅-锌矿床(VMS)
这类矿床分布极广,遍及全球。涉及各个地质时代。目前所知道的量老的格蔹兰伊苏亚VMS矿床.岩石年龄37亿年以上.西澳大刹亚皮尔巴拉地块的含矿火山岩年龄34亿年以上。而太平洋中脊目前正在活动的黑烟囱可能发育年轻的VMS矿床。据报道.目前世界上至少发现了400多个工业矿床。它们主要分布于加拿大、美国、中国、俄罗斯、葡萄牙、西班牙、哈萨克斯坦、日本和南非辱地。这些矿床为铅、锌的重要来潦,另外也提供了金、银、硒、锝、铋的可观储量。
这类矿床称之为块状硫化物矿床的同时,有时谓黄铁矿型铜矿.因为矿石中硫化物有时占60%以上.这些块状一层纹状矿石形成于海底系统.以层状矿石为特征,是同生成因的;而形成于补给带(Freeder zone)的矿石.通常为细脉浸染状和角砾状,它们为后生成因,矿体常星稍斗状,交切围岩。
这类矿床至少可以分成锌-m型矿床和铅-锌-铜-银型矿床两个亚类型。 (一)铜一锌型矿床
这些矿床以前寒武纪矿床为特征,倒如加拿大地盾、中国清原地棱以及北美的其他元古宙地块。 在加拿大的苏必利尔区的许多太古宙绿岩带中都产有这类矿床.在加拿大采矿史上享有盛名,形成许多采矿中心。例如诺兰达地甚共划出5个长英质岩和安山岩带,在两个长英质活动期之间为镬铁质火山活动期,大多数矿床都产于长英质火山活动的第三带内。在矿床的上盘和下盘均有石英长石斑岩侵位其阃。在矿体下盘往往有不整合的蚀变岩筒。在蚀变岩筒中有达到工业品位或作矿化标志的细脉浸染状硫化物。
层状-层纹状矿石硫化物一般达80%。上盘方向块状矿石由黄铁矿和闪锌矿交互条带组成.含步量黄铜矿,再向上和向外,燧石凝灰岩夹层增多,与上覆安山岩具截然的接触界线。上部的黄铁矿.闪锌矿组合往下过渡为黄铁矿一磁黄铁矿.黄铜矿组合,后者局部呈条带状。有时含星散的磁铁矿。块状硫化物常具有明显的与地层层序相关的垂直分带.向上富锌.向下富铜。这反映出分带与层穿的增高和时间的推移有关。有些情况下.硫化物组合的分布呈同心状,如阿穆莱特、米伦巴克和诺贝克矿床的核心均为敲黄铁矿.黄铜矿,往外为黄铁矿.闪锌矿。总体来看,块状矿的下盘与筒状蚀变带中的细脉浸染状矿石之间为过渡关系,而与未蚀变的上盘火山岩之间是截然的沉积接触关系。
该类矿床的火山岩系总的为双峰式火山岩套,我国通常将双峰式火山岩套称之为细碧角斑岩系.细碧岩为镁铁质火山岩。角斑岩为长英质火山岩。矿石往往产于火山岩穹窿中(图2-4-1、2-4-2、2-4一l、244)。这些火山岩系的核部通常为一套杂岩。这些侵人杂岩和同期火山岩堆的拉斑玄武岩都是火山作用产物。
35
表2-4-1铅-锌矿床类型及特征
有关含矿岩系 矿床类型 成矿环境 成矿条件 与海相火山岩盆地有关的热卤水喷流到海底系统和通道中沉淀下来。形成同生和后生两种矿石 矿床实例 与海相火山岩日本kuroku 有关的矿床优地槽 中国小铁山 与火山岩有关矿(VMS) 床 与陆相火山岩盆地有关的热卤与陆相火山岩造山带和活化秘鲁Cerro de 水在通遭中沉淀出来,形成后生有关的矿床 带 Pasco中国五部 矿 与海相冒地槽盆地有关的热卤与海相细碎屑加拿大水喷流到海底系统和通道中沉Sullivan 岩有关的矿床冒地槽 淀下来,形成同生和后生两种中国厂坝 (SEDEX) 矿石 与大型克拉运悔相碳酸盐盆地与海相碳酸盐美国Viburnuml 大型克拉通碳有关的热卤水运移到盆地边缘与海相沉积岩有有关的矿床 Trend 酸盐盆地 碳酸盐中沉淀下来.形成后生关矿床 (MVT) 中国凡口 矿石 与陆相浅海相剥蚀构造单元剥蚀构造单元的铅带到海侵层德国砂岩有关的矿的边缘海侵层序中在岩石孔晾里沉淀,形成铅Maubach.Mca- 床(砂岩铅矿) 序 矿石 herunch 挤压盆地热卤水滑推覆断裂带 与陆相碎屑岩有金顶式铅-锌特殊的挤压断上升,沉淀在通道中,形成后 关的矿床 矿床 陷盆地 生矿石 中国金顶 矽卡岩型铅-构造一岩浆活花岗质岩与碳酸盐岩接触带外美国Bingham 锌矿床 动带 带的混合热卤水形成后生矿石 中国水口山 与长英质岩浆岩斑岩型铅-锌构造一岩浆活在长英质高位体顶部的混合热中国冷水坑 动带 卤水形成后生矿石 矿床 有关的矿床 热液脉状型铅构造一岩浆活在构造.岩浆带附近形成的后生 美国Coeurd -锌矿床 动带 矿石 Alene中国东坡
在安大略的提敏斯地区产有基德克里克超大型VMS矿床和坎科蒂亚附近的几个小型矿床.基蒋
克里克矿床已被证明属于太古宙矿床。其下盘为漉纹岩和碎屑长英质岩,上盘为枕状镁铁质岩。在上磐岩石中存在一层硪质泥岩层,明显为火山活动问戢的证据。
36
大多数前寒武纪VMS矿床产于一套厚达数万英尺的火山杂岩中,火山岩系由三部分组成:下部杂岩以玄武岩为主的厚层状和多孔状熔岩漉;中部以安山岩为主的熔岩流、熔岩角砾岩和凝灰岩;上部主要为英安岩至流纹岩为主的火山岩.同时有不等的火山碎属岩。酸性岩相通常标志着一个单一的火山旋回的结束。当火山作用止息时.该杂岩则部分或全部被火山碎屑质杂砂岩沉积代替或覆盖。
37
火山作用的衰减通常与沉积作用兴盛是同时发生的。它们之闻过渡关系是难以察觉的。
含矿火山岩的喷发与侵人作用又是相互联系。各种各样的侵人体可以与火山岩一起当成岩浆房的一部分。
与大多数矿体直接邻近的最常见的窖矿岩石为酸性火山岩相,尤以酸性火山碎屑岩更为常见(图2_4—5)。集块岩、粗凝灰岩和英安质翻漉毁质岩流构戚许多VMS矿床古矿岩层。矿体可能完全产于火山岩堆的酸性火山岩中。或产于英安岩(流纹岩)与英安岩之间的接触带。一个火山岩堆可以由多个(几个~十几个)旋回,其中具有一个火山旋回的酸性火山岩中为主要含矿岩石。
酸性集块岩与VMS矿体之闭的紧密空间关系是前寒武纪大多数矿床的一个典型特征。通常1/3以上的火成碎屑是由岩块或更粗一些的岩屑组成,称之为选厂岩(Mill rock).大多数前寒武纪块状硫化物矿床的半英里范围内都能见到选厂岩。
除选厂岩外,石英斑岩也是常见的容矿岩石。在许多地区,地质人员往往很难确定是喷发还是侵入的.因为同成分的岩石侵入的或喷出的两种产状都具备。
在逸套杂岩中,富武岩和安山岩发育的大量枕状构造,以及杂砂岩中粒序层和燧石铁质建造等都表明前寒武纪火山岩系为海相沉积环境。
从成分上看,这套火山岩系起深于拉斑玄武岩塑母岩浆分异产物,类似于拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩一安山岩一流纹岩组合。显生宙将这套岩石确定为岛弧或优地槽环境。在这种体制演化下。继钙碱性火山岩喷发后。紧接着总是出现造山运动,因此曼生宙ⅧS矿床都普童变质了。
大多数块状硫化物矿床都成群产出,特别是加拿大的苏必利尔和丘吉尔两个构造省。规摸不等的矿床成群分布于直径16-32km的范匿内。这些地区具有椭圆形或环形特征,成群成带产出为块状硫化物矿床的显著特征。成群可能是针对—个火山堆来说的,威带是指几个火山堆连接成—十带。 喷气岩遗常是指舍铁的氧化物相、碳酸盐相、硫化勃相和硅酸盐相,其中最常见为古铗燧石层。燧石层常作为火山喷气作用的重要标志.许多块状硫化耪矿床中常有燧石沉积,朝矿体方向常常燧石层厚度加大。锌含量也增高。因此燧石层用来追踪矿体。有时,块状硫化物丘堆棱燧石胶结,十分牢固,上部又覆盖着安山岩。在古生代地层中,麓石层台重晶石、菱铁矿和氯化铁。
我国典型的Cu/Zn建造可以举倒红透山矿床。该矿床产于太古宙清氰群绿岩带中,清原群红透山组从上而下为厚层角内斜长片麻岩层、黑云斛长片麻岩层、石榴石角闪片麻岩层和巨厚角闪 片麻岩层。地层由下而上构成一个比较完整的由基性火山岩到中酸性火山一沉积岩旋回。 红透山矿床已发现30余条矿体,其中工业利用的8条,集中于向形构造西部倾竖褶皱枢纽 内,被两层斜长角闪片麻岩所限定的部位。矿体呈似层状、大扁豆状和不规则脉状等(图2-4-6)。矿石矿物有黄铁矿(30%~65%)、磁黄铁矿(20%~30%)、闪锌矿(5%~l0%)、黄铜矿(0%~l0%),其次有方铅矿、方黄铜矿和辉钼矿等。主要有用组分为Cu、Zn和S,伴生组分有Au、Ag、Cd、In、Te、Ga、Co、Bi、Mo、Ni等。近矿围岩蚀变有:透闪石化、硅化、绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化等。
38