铅锌多金属矿床的成矿作用与成矿物质来源探讨

2019-02-10张洪平朱加强

世界有色金属 2019年13期

张洪平，朱加强

（四川省地质矿产勘查开发局化探队，四川德阳 618000）

铅锌矿产资源具备极其重要的工业用途，在世界范围内的储存量是极其巨大的，截至到2014年，全球范围内查出的铅锌资源储备量已经超过404100万吨，其中铅储备量有210000万吨，锌储备量200000万吨[1]。截至到2016年，中国境内查出的铅金属储备量已经超过17300万吨，仅次于澳大利亚，位居世界第二，其中铅金属储备量5900吨，占到全球储备量的百分之三，锌金属储备量超过17500万吨，占到全球储备量的百分之七。

虽然铅锌作为我国境内矿产资源的优势矿种，可是经过十几年开采技术的逐渐发展与进步，铅锌资源的储存量正在逐年降低，造成国内正在慢慢失去铅锌资源在世界范围内的优势地位，体现出我国矿产优势资源正在逐渐枯竭的趋势，对于进一步增加储备量的实际需要逐渐增加[2]，伴随找矿深度的增加，对于铅锌矿床成矿规律以及寻矿方向的概念认识就显得格外重要了。

从世界范围来看，铅锌矿床的种类名目较多，全球研究学者的区别标准也各不相同，通常会对赋矿地层岩石和矿床成因进行区别。目前而言，世界范围内主要铅碎矿床类型有：VPS/VHPS型铅碎矿床，换句话说就是火山岩矿造成的海底喷气型沉积岩矿床；和岩装岩相关的陆相火山岩沉积型矿床，与斑岩、岩架热液型矿床紧密联系；再次，沉积岩容矿的SOKEX型矿床[3]，换句话说就是海底喷涌-沉积型矿床；然后就是MQT矿床，以密西西比河谷型矿床为例，主要表现为碳酸盐岩容矿的先生层状矿床；最后，非硫化物锌矿床等。就全球查明的矿产资源储备量和开采量、产量来说，以沉积岩容矿的铅锌矿床类型大概占到Pb-Zn总储备量和开采量的一半以上，甚至达到三分之二左右，可见沉积岩容矿的Pb-Zn矿床已经成为未来一段时间内寻矿的主要类型与找矿方向。

1 铅锌多金属矿床的成矿作用

1.1 地质构造

铅锌多金属矿床区域内大地构造位置绝大多数处在华北板块的东缘，以内蒙古为例，内蒙古北部褶皱属于南部，Ⅱ级构造单元温都尔庙—翁牛特旗加里西增生带的西段，Ⅲ级构造单元则位属翁牛特板块隆起的一部分，次级构造属于内蒙古少郎河断裂地带的一部分。

所以，研究铅锌多金属矿床区域内不同时期、级别与方向的断裂构造发育完全，如此的构造环境就为铅锌多金属矿床区域内铅锌多金属矿床的形成与产出提供了非常方便的条件。

褶皱构造，铅锌多金属矿床区域内的褶皱构造表现并不是很明显，主要褶皱基本是山地东西向复式斜靠，该斜靠经历了多次一级构造岩浆岩活动的毁坏，两边是三叠系地层，褶皱的底部依然还是保留着一部分比较老的志留系上部与石炭系上层地层[4]。断裂构造主要沿着断裂地带多处发育的韧性剪切带、变质带、理化带、棱岩带、挤压带以及破碎带等，需要说明的是不同的地质单元具备不同的、较为明显的控制地带作用。

1.2 地层构造

铅锌多金属矿床区域内集中发育中一上泥盆纪地层，由新到老表现为古道岭组(D2g)碳酸盐岩、砂质灰岩夹变质粉砂岩以及中泥盆统马槽沟组长英质杂砂岩，古道岭组中部主要是由生物灰岩、含长英石灰岩、白云碎屑石灰岩、内碎石灰岩组成，古道岭组下部则是由陆地生物砂岩、岩屑砂岩依次转变为砂页岩、页岩；砂质灰岩夹变质粉砂岩组基本上是由粉砂岩转变为沉积岩、砂页岩；上泥盆统星红铺组(Dax)是由千枚岩、碳酸岩夹杂粉砂质板岩以及九里坪组(D3g)的粉砂质岩、粉砂岩夹碳酸盐岩共同组成。其中，需要注意的是，古道岭组和星红铺岩在铅锌多金属矿床区域内的分布范围最为广泛，也是铅锌多金属矿床区域的含矿层位。

2 铅锌多金属矿床的成矿物质来源

2.1 硫同位素组成

硫同位素成为铅锌多金属矿床的成矿物质来源跟踪的基础条件就是硫同位素已经实现分馏均衡，其矿石硫同位素的值必须约等于热硫同位素基本值。

矿石矿物内的硫同位素均衡条件一般情况下表现为39S集合。由简单到困难的顺序依次表现为黄铁矿、磁黄铁矿、磁锌矿、锌黄铜矿、斑铜矿、斑铅矿、铅铜矿，而铅锌多金属矿床矿区内各个主要矿石硫化物的39S同位素集合由容易到困难的顺序表现为斑锌矿、斑铅矿、磁黄铁矿、黄铜矿、锌铜矿、斑铜矿，却并没有遵从以上硫同位素的均衡设置条件。可是根据硫化物的基本顺序，不同成矿阶段中硫化物中硫同位素必须实现均衡。

2.2 铅同位素组成

铅同位素主要作用于评判铅锌多金属矿床矿物质来源的基本条件是地质体中包含较少量的放射性铅。铅锌多金属矿床中稳定铅同位素的3个重要占比值218Pb/214Pb、217Pb/214Pb、216Pb/214Pb的变动范围极小，标准差必须均小于0.19，这一切证明铅锌多金属矿床矿区内的铅同位素中放射性成因铅的含量极少，而Th/U值变动范围就比较小，基本控制在3.10～3.97，这说明Th/U值较为稳定，能够用于探讨铅锌多金属矿床成矿物质来源以及矿区铅同位素在216Pb/214Pb～217Pb/214Pb投点中的成矿范围。