矿床详情 (矿床概念)

本文目录导航：

• 矿床详情
• 上其汗块状硫化物铜-锌矿床

矿床详情

火山成因的块状硫化物矿床(VMS)是硫化物以层状方式构成的矿物聚群体。

它重要积淀于海底或许远海底。

在空间上、时期上和成因上与同时代的火山作用亲密相关。

该类矿床重要有两部分组成，一是整合产出的块状硫化物透镜体(＞ 60% 硫化物)，二是发育于底盘地层的不整合的脉状矿化，这些脉状矿化又可分为细脉带和网脉带(图 7-1)。

它们重要是由富含金属的热液流体在海底喷发而构成，与构成于现代扩张洋中脊的 “黑烟囱”成因相似。

这些矿床具备低层次、低吨位的特点，是环球上 Cu、Zn、Pb、Au 和 Ag 等矿产资源的重要起源。

脉石矿物重要由石英、绿泥石、重晶石、石膏和碳酸盐组成。

图 7-1 VMS 矿床剖面示用意

火山成因的块状硫化物矿床(VMS)与赋存于火山岩中的块状硫化物矿床(VHMS)和与火山无关的块状硫化物矿床(VAMS)是不相反的。

火山成因的块状硫化物矿床(VMS)是具备成因意义的，而另外两个却是指与矿床赋存的火山岩围岩无关。

火山成因的块状硫化物矿床(VMS)不只指赋存于或产于以火山岩为主的环境，而且指其与火山作用相关亲密。

与SEDEX矿床(堆积喷发)相比，与火山成因无关的块状硫化物矿床是火山喷发成因的，而SEDEX矿床则是构成于堆积序列中。

在VMS矿床下部的网脉带是热液流体回升的通道，它重要由脉状的硫化物组成。

热液蚀变围绕网脉带呈筒状。

从内到外，逐渐由绿泥石化带变动到绢云母化带。

薄层的层状喷气岩围绕硫化物带边缘散布。

喷气岩重要由黄铁矿、赤铁矿以及硅质矿物组成。

火山成因块状硫化物矿床重要构成于舒展和裂谷时期的碰撞环境(洋-洋或许洋-陆会聚)。

在裂谷时期，因为地壳的拆沉、减薄并随同着热的软流圈地幔物质的上涌，侵入到基底地壳，形成双峰式幔源的铁镁质和地壳起源的长英质火山作用的出现。

与裂谷无关的岩浆作用，验证了位于浅部或许中部地壳的同成因的侵入体，可以加热火山和扭转周围和邻近地层中的淡水。

具备VMS勘查前景的地域重要是被英云闪长岩和奥长花岗岩岩床或许岩脉群所侵入的原始弧玄武岩和高硅的流纹岩地域，大洋弧后盆地中下伏MORB玄武岩为主的地体，以及或许成熟大陆弧后盆地碱性玄武岩和MORB玄武岩地域。

由热所驱动的水岩反响是VMS矿床下半整合蚀变带惹起金属淋滤和热液循环系统的重要能源。

长时期优惠的热液系统使流体从深部贯串的、同火山的断层在海底或许靠远海底的地层中卸载金属成矿物质，从而构成VMS矿床。

而在一些地域，VMS矿床的部分红矿物质则间接起源于次火山的岩浆(如Cu、Au和Sn)。

一、环球上VMS矿床的散布

环球上大概有800多个VMS矿床，这些矿床的储量在20万t左右。

它们重要赋存于海相火山地体中，包括年龄从3.4Ga到现代海底扩张环节中和洋弧地体中正在构成的矿床，在现代火山优惠的浅部海底和湖泊环境中也可以发现VMS-浅成高温过渡类型矿床。

除了南极洲大陆外，VMS矿床谢环球其余洲均有发现。

Mediterranean东部赋存于蛇绿岩中的第三纪Cu和Au矿床的开采历史曾经有5000年的历史。

到2002年，预计VMS类型的矿床曾经为环球经济的开展提供了近5亿t的硫化物矿石(Franklin，2002)，包括环球上22%的Zn、6%的Cu、9.7%的Pb以及8.7%的Ag和2.2%的Au(Singer，1995)(图7-2和表7-1)。

表7-1 环球重要VMS矿床

续表

(据Galley et al.，2007)

二、VMS矿床分类

与火山成因无关的块状硫化物矿床(VMS)经过富含金属热液流体的卸载而构成于海底或许远海底环境中。大少数VMS矿床由两部分组成，穹丘状、板状、层状矿体重要由块状(40%)硫化物、石英和无所谓的层状硅酸盐、铁氧化物和蚀变的硅酸盐围岩组成。这些层状的矿体的上方往往是整合的或许不整合的网状和浸染状硫化物。这些网脉状系统往往被蚀变晕所围绕，蚀变晕往往加长到VMS矿床上方的上盘围岩中。依据矿床中贱金属含量、金的含量以及围岩性质和Cu、Zn、Pb等元素之间的比值。VMS矿床可以分为Cu-Zn、Zn-Cu和Zn-Pb-Cu三种类型，Morton和Franklin(1987)依据围岩性质(铁镁质对长英质)、蚀变特点(绿泥石-绢云母对绢云母-石英碳酸盐)又进一步把加拿大的Cu-Zn和Zn-Cu矿床分为Noranda和Mattabi两类。Zn-Pb-Cu类型是Large于1992年新参与的，重要是为了更片面地了解澳大利亚的VMS矿床。1995年Poulsen和Hannington又把VMS分为反常和富金两种类型，这种划分打算重要是为了比拟容易区分VMS矿床和浅成高温矿床之间的过渡类型(Sillitoe et al.，1996)。进一步的钻研标明富金的VMS矿床与淡水的深度、氧化恢复形态、运载金属成矿流体的温度以及或许的岩浆的奉献水平等无关(Hannington et al.，1999a)。在Poulsen等(1995)的分类中，富金的VMS矿床是指金的层次(10)大于贱金属(Zn+Cu+Pb，%)。1999年加拿大地质学家Barrie和Hannington提出了以围岩岩性为主的划分打算，它们包括以铁镁质为主的、双峰式铁镁质、双峰式长英质、硅质碎屑-铁镁质、双峰式-硅质碎屑等。它们是①产于初始裂谷大洋弧的双峰式铁镁质环境(如Urals)，重要是熔流相和＜25%的长英质地层;②产于原始大洋弧后的铁镁质环境(如Cyprus、Oman)，以含有＜10%的堆积物的蛇绿岩套为特色;③产于成熟大洋弧后的泥质岩-铁镁质岩环境(如Windy Craggy、Besshi)，以等量的泥岩和玄武岩为特色;④产于初始裂谷上爬升陆缘弧的双峰式长英质环境(如Skellefte和Tasmania)，以具备35%～75%长英质火山碎屑岩为特色;⑤产于成熟陆缘弧后的硅质碎屑岩-长英质岩环境(如Iberia、Bathurst)，以陆源堆积物和火山碎屑地层为特色。前3类矿床重要是Cu-Zn，后2类则含有少量的Pb。另外，依据赋存围岩岩相的不同，这5种类型的矿床又区分可以分为溢流相、火山碎屑相和堆积岩相为主的环境(表7-2)。这个分类不只反映了从稍微溢出相到重要以火山碎屑为主的变动，而且缓缓过渡到以长英质火山岩为主的岩石组合。这些岩性组合与不同的地质背景相关。与铁镁质火山岩和火山碎屑岩无关的地层重要位于大洋岛弧环境和洋脊扩张的核心，而以长英质岩石为主的地层则重要位于弧-陆边缘和大陆弧区域。

图7-2 环球重要VMS矿床的散布

表7-2 以赋矿围岩为主的VMS矿床分类

目前，经济地质学界普遍驳回矿床底盘的岩石类型和结构背景的分类打算(表7-3)。重要分为以下4类:

Cyprus型:与蛇绿岩套中拉斑玄武岩无关(弧后扩张洋中脊)，重要构成富Cu和Au的矿床，如塞浦路斯的Troodos Massif。

Besshi型:与板块火山岩和大陆浊积岩无关，重要构成Cu、Zn以及Au和Ag矿床，如日本的Sanbaga。

Kuroko型:与长英质火山岩，特意是流纹熔岩无关(弧后裂谷环境)，重要构成Cu、Pb、Zn和Ag矿床，如日本的Kuroko矿床。

Primitive型:与不明成因的分异岩浆无关，重要构成Cu、Zn和Au矿床。

如加拿大的太古宙岩石。

表7-3 以结构背景为主的VMS矿床分类

上其汗块状硫化物铜-锌矿床

矿区位于民丰县城南约90 km。

从民丰县城至叶亦克可通汽车，叶亦克至矿区38 km为起伏山路，交通艰巨。

1959～1961年新疆和田地质队对其启动了初步对勘查，得出该矿床为中高温充填交代成因小型含铜黄铁矿矿床的意识和论断。

1996～1998年原地矿部西安矿产地质钻研所贾群子等对矿床做了进一步的钻研，以为其属于火山岩型块状硫化物矿床（1999）。

上其汗矿区位于昆仑陆缘上其汗早古生代岛弧带的东段中部。

矿床产在苦牙克大断裂西侧和上其汗断裂南侧早古生代海相火山岩系内。

含矿地层的产状为单斜层结构，对地层产状有偏差南（新疆和田第十地质队，1994）和偏差北（贾群子等，1999）的不批准识。

矿区北部出露上泥盆统奇自拉夫群，为一套紫红、灰、灰绿色蜕变石英砂岩与白色蜕变泥质砂岩组成的陆相正色磨拉石建造。

其与含矿地层为不整合接触。

含矿层为海相火山堆积建造，重要由细碧岩、酸性凝灰岩、大理岩、炭质千枚岩等组成，厚度大于 500 m（图3-21）。

图3-21 上其汗块状硫化物铜-锌矿床矿区地质略图

依据岩石组合及岩性特点，可大抵把矿区含矿地层划分为A、B、C三个岩性段（贾群子等，1999）。

A岩性段散布在矿区的南部，呈近物品向展布。

岩性为细碧岩、石英角斑岩、凝灰质砂岩和千枚岩及大理岩透镜体，厚度大于200 m。

B岩性段为含矿段，散布在矿区的中段，呈物品向展布。

自西向东厚度放大，重要岩性为酸性火山岩，包括石英角斑岩、石英角斑凝灰岩。

岩石蚀变和蜕变剧烈，少数变成了绢云石英片岩、绿泥石英片岩，厚度26～130 m。

在其汗河东岸的山坡上，该段地层黄铁矿化剧烈，构成宽达20～90 m的蚀变带。

C岩性段散布在矿区的北部，呈近物品向暂不展布。

下部为基性火山岩与酸性火山岩互层产出，夹结晶灰岩和千枚岩。

上部为中基性火山岩，现已变为绿泥石片岩，绿泥石英斜长片岩，夹炭质千枚岩和薄层状大理岩。

该段厚度为310～450 m左右。

最大特色是自下而上炭质千枚岩逐渐增多。

矿体呈似层状，长520 m，厚3.72～13.87 m，平均厚度8.19 m，加长大于390 m，由上部块状矿石和下部浸染状矿石组成。

矿体产在 B 岩性段顶板酸性火山凝灰岩中，与顶板岩石为截然接触相关。

矿体与地层产状分歧，偏差南，倾角80°左右（图3-21）。

矿石矿物便捷，重要矿石矿物为黄铁矿，其次为黄铜矿，大批磁黄铁矿、闪锌矿及微量毒砂。

脉石矿物重要为石英，其次为方解石、绢云母、绿泥石等。

地表氧化矿物有褐铁矿、黄钾铁矾、高岭土等。

矿石以块状、浸染状结构为主，其次为条带浸染状、角砾状结构。

矿石重要为他形粒状结构，其次为半自行至自行粒状结构、填隙结构、共结边结构、筛状结构、乳滴结构、蕴含结构、定向压碎结构等。

矿石类型以硫化物为主，大批氧化矿石在地表或近地表处出露。

按矿石结构，矿石类型可以分为块状矿石和浸染状矿石，大批条带浸染状矿石。

依据矿石矿物成分，矿石类型进一步分为块状铜锌黄铁矿矿石、块状含铜黄铁矿矿石、块状黄铁矿矿石、块状黄铁矿-磁黄铁矿矿石、浸染状含铜黄铁矿矿石、条带浸染状黄铁矿矿石等。

其中，块状铜锌黄铁矿矿石、块状含铜黄铁矿矿石、块状黄铁矿矿石和条带浸染状黄铁矿矿石是矿床的最重要矿石类型。

矿床中矿石类型出现出分带性。

自下而上，依次出现条带浸染状黄铁矿矿石→浓密浸染状黄铁矿矿石或浓密浸染状含铜黄铜矿矿石→块状黄铁矿矿石或块状含铜黄铁矿矿石→块状铜锌黄铁矿矿石。

与此相对应，S、Zn、Pb含量逐渐增高，Cu含量开局逐渐增高，在上部又变低的特点。

矿石中重要成矿元素为 Cu、Zn、S，伴生有 Au、Ag、Co等有益组分（表3-26）。S重要在黄铁矿中产出，宽泛散布在块状和浸染状硫化物矿石中。Cu、Pb、Zn区分以黄铜矿、方铅矿、闪锌矿产出，重要在块状矿层中富集。Co 呈类质同象方式散布在黄铁矿中，含量在0.001%～0.003%。Au、Ag 重要在块状矿体上部富集，平均层次区分为 0.383×10、30.4×10，部分可达工业层次。块状矿石中铜含量为 0.31%～3.6%，平均1.33%；锌含量有用组分含量0.52%～3.48%，平均1.44%。铅含量普通小于0.1%。因此，该矿床属于铜锌型矿床，伴生可供综合应用等金、银。

矿床围岩蚀变普遍，重要为硅化、绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化和绿帘石化等蚀变组合。

蚀变带重要发育在下盘，蚀变带宽度20～90 m。

地表发育铁帽。

在以往详查上班中，对矿床的储量启动过计算，结果取得 C+D级黄铁矿矿石储量119万t，D级 Cu储量0.22万t（新疆地矿局第十地质大队，1994）。

表3-26 上其汗铜锌矿床矿石化学成分