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铅锌矿床分类及研究现状

2016-10-12赵娟

西部探矿工程 2016年10期
关键词:矽卡岩铅锌矿矿床

赵娟

(新疆大学,新疆乌鲁木齐830047)

铅锌矿床分类及研究现状

赵娟*

(新疆大学,新疆乌鲁木齐830047)

综述了目前铅锌矿床常用的分类和主要矿床类型的研究现状,其中MVT和Sedex矿床是全球重要的铅锌矿床类型。近几十年,人们在矿床的地质特征、年代厘定以及所形成的地球动力学背景方面取得了重要进展。综合前人的工作成果,对MVT和Sedex矿床做了简单介绍。矽卡岩型矿床是我国铅锌产出的重要矿床类型,国际上对矽卡岩的研究也经久不衰,不断创新,简要回顾了近年来矽卡岩矿床的研究进展。

铅锌矿床;分类;研究现状

自20世纪90年代以来,我国铅、锌金属的消费结构有了较大的变化,铅、锌金属消费也大幅度增长。随着我国经济的不断增长,汽车工业以及相关工业的发展,必将进一步刺激我国铅锌金属消费的增长和需求的上升。目前,世界各国都比较重视铅锌矿资源的地质研究、勘查和评价。由于铅锌成矿作用的多样性和复杂性,铅锌矿床的分类原则和类型划分一直是个争议颇多的问题。本文仅介绍铅锌矿目前常用分类和主要矿床类型的研究进展。

1 铅锌矿床分类

戴自希(2005)按照含矿岩系结合矿床成因分为:

①沉积岩容矿的海底喷气沉积矿床(Sedex);

②火山岩容矿的海底喷气沉积矿床(VMS);

③碳酸盐岩容矿的后生沉积矿床(密西西比河谷型,MVT);

④砂页岩容矿的沉积或沉积—变质型矿床;

⑤与岩浆岩有关的斑岩、矽卡岩、热液交代型矿床和陆相火山岩型矿床;

⑥非硫化物锌矿床。

Leach等(2005)将MVT和Sedex矿床归为沉积岩型铅锌矿床,且成因与岩浆活动无关的一类铅锌矿床,是世界上铅锌资源的主要来源。

李博泉等(2006)结合新疆铅锌矿床的特点,以铅锌矿床产出的含矿岩系和主导成矿作用作为类型划分原则,在层控型铅锌矿床中按主要容矿岩系和矿化特征的差异分为:

①与海相火山作用有关的层控铅锌矿床(大致相当于块状硫化物矿床VMS);

②沉积岩容矿的层控铅锌矿床,其中包含细碎屑岩亚类型铅锌矿床(Sedex)、碳酸盐岩亚类型铅锌矿床(MVT)、砂砾岩亚类型铅锌矿床;

③与花岗岩类有关的铅锌矿床,包含热液脉亚类型铅锌矿床、矽卡岩亚类型铅锌矿床、斑岩亚类型铅锌矿床。

2 主要矿床类型的研究进展

2.1MVT矿床

MVT矿床在全世界均有发现,产出的Zn和Pb总量约占世界总量的27%。该类矿床属于后生矿床,与岩浆活动无关,主要赋存在白云岩和灰岩中,少数在砂岩中;主要矿物有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、白铁矿、白云石和方解石,重晶石通常少或没有,萤石少;MVT铅锌矿区普遍存在白云石化和硅化等蚀变现象,这些蚀变与矿化之间存在时空关系与否,目前还是不确定的。流体包裹体温度变化50°℃~250°C,多集中在90°℃~150°C之间,盐度通常为10~30wt%NaCl equiv,其成分与油田卤水相似。MVT铅锌矿床多数形成于造山带前陆盆地中,少数在逆冲推覆带中,极少数存在于大陆伸展环境中;具有大型成矿域。MVT形成的重要时期是泥盆—二叠纪和白垩—三叠纪。

典型的MVT矿床有:加拿大Pine Point、Polaris、Nanisivik、美国中部Ozark MVT域、中国川滇黔MVT铅锌矿带。20世纪80年代末,多数MVT矿床的成矿时代还都是利用地质关系间接推测的,缺乏直接的同位素年龄数据,这与MVT矿床自身发育特征有关。20世纪90年代后,随着同位素测年技术的改进和提高,人们开始尝试MVT矿床同位素测年,先后报道许多矿床的Rb-Sr年龄、伊利石K-Ar年龄,成矿期方解石Sm-Nd年龄、U-Pb和Th-Pb年龄,成矿期萤石U-Pb、Th-Pb年龄和Sm-Nd年龄等,但是古地磁定年与放射性定年结果在一些矿床存在很大差异,这些差异是未来研究的关键。

2.2Sedex矿床

Sedex矿床是Zn、Pb的重要来源,产出的Zn和Pb超过世界总量的25%。属于同生矿床,普遍呈板状Zn-Pb-Ag矿体的形式出现,包括纹层状,层状矿体;可能赋存于页岩、碳酸盐岩、富碳酸盐或有机质的碎屑岩中(粉砂岩,少数常见砂岩和富砾石的);空间上和成因上有关的岩浆岩普遍不存在或者体积小;形成于拉通内或外克拉通的裂谷和被动边缘环境,与MVT型矿床对比如表1所示。

表1 MVT型矿床与Sedex矿床对比表

典型矿床有:HYC、Red Dog、Century。重要的原生矿物是硫化物、碳酸盐、重晶石和石英(包含燧石和硅质页岩),碳酸盐矿物包括方解石、菱铁矿、白云石和铁白云石,含锰的碳酸盐岩在很多矿床中普遍出现;黄铁矿是普遍出现的铁的硫化物,主要的Pb-Zn矿物是闪锌矿和方铅矿。对于Sedex矿床,由于流体包裹体证据是非常有限的,因而没能得到成矿流体准确的温度、成分和来源。

2.3矽卡岩矿床

矽卡岩矿床集中了世界30%左右的铅锌矿。中国是世界上矽卡岩矿床最发育的国家之一。矽卡岩Pb-Zn多金属矿床分布也较广泛,主要集中在东部地区,尤其是在华南和东北地区。在大地构造上矿床大多处于褶皱带或相对坳陷区。

Meinert等(2005)指出按矿物学定义矽卡岩通常是指以石榴石和辉石为代表的钙硅酸盐矿物为主的岩石,大多数矽卡岩与石灰岩密切相关,但其亦有可以通过接触变质作用和区域变质作用的多种变质作用过程(如岩浆流体引起的、变质流体引起的、大气降水引起的和海水引起的)由几乎所有类型的岩石形成,大部分矽卡岩毗邻侵入体,但其可沿断裂带和主要的剪切带、在浅部地热环境、海底环境和下地壳深部埋藏变质区形成,因此侵入体或石灰岩并不是形成矽卡岩所必需的。

根据有关岩浆岩和矿化组合的不同,赵一鸣(2002)将我国一些重要矽卡岩Pb-Zn多金属矿床划分出3个交代分带序列。总的分带序列是:Fe(Mo)→Fe、Sn→Sn(W)→Cu→Cu-Zn→Zn、Pb(Ag),其中Zn、Pb(Ag)矿总是与锰质矽卡岩伴生,锰质矽卡岩建造有一套不同于钙矽卡岩和镁矽卡岩的较特殊的锰质硅酸盐矿物,主要有锰钙铁辉石、锰透辉石、锰钙辉石、钙蔷薇辉石、蔷薇辉石、锰三斜辉石、锰铝榴石、锰阳起石和锰透闪石等。初步研究表明,含Pb、Zn(Ag)锰质矽卡岩和含Ag(Pb、Zn)锰质矽卡岩的矿物组成是有一定区别的,后者的形成时间稍晚,成岩、成矿温度更低一些,由此可见,锰质矽卡岩是评价含Pb、Zn、Ag矽卡岩的重要找矿标志。

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P618.4

A

1004-5716(2016)10-0115-03

2015-11-06

赵娟(1991-),女(汉族),新疆乌鲁木齐人,新疆大学地质与矿业工程学院在读研究生,研究方向:矿物学、岩石学、矿床学。

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