铅锌元素的地球化学特征

铅锌元素的地球化学特征

一、铅锌的丰度

铅锌元素在地球及地层中的丰度(ppm)

黎彤(1976年)

铅锌在各类岩石中的丰度(ppm)

А·П·维诺格拉多夫（1962年）

铅锌在各类岩石中的丰度（ppm）

费德波（1961年）

二、铅锌的地球化学行为

1、岩浆作用阶段：

早期结晶阶段，形成各种高温氧化物等矿物，铅锌一般不晶出。

伟晶作用阶段：铅只能在晚期少量晶出，锌不晶出。

热液作用阶段：本作用在硅酸盐结晶基本结束后发生，残余溶液中富集了大量热液形成物，即亲铜元素、或硫化矿床中的典型成矿元素。铅锌以硫化物形式大量晶出。

容易成矿。并且主要形成于热液作用的中期、即中温热液阶段。

按费尔斯曼共生序数，热液作用金属矿物生成顺序如下：

高价氧化物（黑钨矿、锡石）、原子晶格硫化物（黄铁矿、闪锌矿、方铅矿）。

脉石矿物生成顺序如下：

硅酸盐、石英、氟石、碳酸盐、硫酸盐。

铅、银经常以异价类质同象置换；闪锌矿中经常呈类质同象的是：铁、钆（Cd）、铟（In）、锰。铁、钆（Cd）、锰含量可达百分之几。

2、表生作用阶段：

铅锌元素在不同类型的粘土质土壤中以细小分散相颗粒形式或离子交换形式，如Pb2+替代K+而引起含有机质的森林或黑土中有铅富集，或被强吸附和交换离子的富腐植质、铁锰氢氧化物的胶体强烈吸收；铅锌在沉积岩的粗碎屑物中，含量一般极微，但在还原环境下含在大量的H2S存在的页岩中铅的含量约20ppm，锌有时可达200~1000ppm。

表生作用对铅锌影响最大的是氧化作用，它使原在内生作用形成的紧密共生的铅锌硫化物矿床，破坏原有地球化学平衡条件，发生显著迁移使铅锌分离，形成不同性质的铅锌氧化物，以达至新的地球化学平衡。

铅锌硫化物的铅锌在表生带中能被Fe2(SO4)3、H2SO4、CuSO4中Fe3+、Cu2+离子置换，形成硫酸盐（参见《重金属元素的表生还原富集机制》）。由于铅锌硫酸盐溶解度相差十分悬殊，PbSO4溶解度为0.041克//升，ZnSO4为531.2克/ 升。使铅基本上在原生露头原地富集在次生矿床，而锌流失或渗透至下部与不同介质交代，形成次生氧化物。

在氧化带下，铅锌硫化物变化程序一般是：方铅矿氧化成不易溶的铅矾（PbSO4），当与碳酸盐溶液或方解石进行交代生成白铅矿（PbCO3），如继续氧化，可逐步交代成磷氯铅矿（Pb5（PO4）3Cl）和矾铅矿（Pb5（VO4）3Cl）。大体是：

方铅矿→铅矾→白铅矿→磷氯铅矿→矾铅矿

闪锌矿氧化后形成易溶于水的硫酸锌被淋滤流失，流经石灰岩、碳酸盐物质时发生交代成菱锌矿（ZnCO3），如与其它杂质或不同性质围岩作用时，形成水锌矿（Zn5(CO3)2(OH)6又称锌华）、极异矿（Zn4(H2O)[Si2O7](OH)2）等复杂的含锌氧化矿物；否则，锌完全流失，公残全铅的氧化物。

——《中国铅锌矿床地质勘探问题研究》（1984）