铅锌矿的成矿类型及成因探讨

铅锌矿的成矿类型及成因探讨

摘要：我国铅锌矿资源比较丰富，现在正处在国民经济迅猛发展的关键时期。铅锌矿作为紧缺资源在应用方面相当广泛，在全国找矿突破的一系列战略部署中，统一了思想，加大了找矿力度。铅锌矿床的分类较多, 各具理论依据、实际意义和优缺点。合理的铅锌矿床分类可以促进铅锌成矿理论的发展并更好的指导生产实践。文章分析了铅锌元素的地化性质, 探讨了世界铅锌矿床主要成矿类型的特征及成因。

关键词：铅锌矿；成矿类型；成因探讨

引言

铅锌矿的划分主要依据的是其成矿类型，划分依据也具有多样性，目前常用的划分主要是根据矿床的成因为基础的划分。从而将世界主要铅锌矿床划分为：沉积岩容矿的海底喷气沉积矿床；火山岩容矿的海底喷气沉积矿床；碳酸盐岩容矿的后生沉积矿床；砂页岩容矿的沉积或沉积——变质型矿床；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；非硫化物锌矿床等。这种分类法的特别之处是可以集中反映出矿床产出的地质背景、成矿环境、成矿主岩和矿床成因等重要因素, 既有利于促进铅锌矿床成矿理论的研究, 又便于指导找矿, 是一种被大多数地质工作者普遍接受的分类方案。

一、我国铅锌矿的类型探究

我国铅锌矿床类型较全，并具特色，成矿作用多样、复杂，因而矿床分类一直是我国矿床地质学家研究的重要课题，其中有代表性的分类方案。

1、花岗岩型、夕卡岩型、斑岩型铅锌矿床这类矿床因成矿物质来自花岗岩类，故通常称之与花岗岩类有关的铅锌矿床。它们可能是花岗岩类结晶分异的气液产物，但也可能是成岩后在另一次地矿事件或地壳运动中受到地下热水的活化淋滤，使花岗岩类中的分散成矿物质富集起来形成的矿床。这类矿床可与中性、中酸性、酸性或碱性侵入岩有关。岩体可大可小。一般的情况，如果铅锌矿床是地下热水淋滤成因，它们常赋存于面积较大的岩基中；如果是岩浆气液成因，则常与小岩株、岩瘤有关。矿床多产于岩体内，或内外接触带，或距岩体一定距离。矿床围岩蚀变通常较为强烈。这类矿床矿石物质成分复杂，除铅锌外，还共伴生钨锡钼铋铜等元素。

2、海相火山岩型铅锌矿床这类矿床的含矿岩系中火山岩及火山沉积岩很发育，特别是下盘岩石常是火山熔岩和凝灰岩。成矿物质来源与海底火山岩系有关。国外称这类矿床为块状硫化物铅锌矿床或黄铁矿型铅锌矿床。矿床物质成分复杂，常与铜矿共生或伴生大量的金、银和稀散元素，综合利用价值巨大。我国产于海相火山岩中的铅锌矿床，普遍受到不同程度的区域变质作用，有的还受到混合岩化作用。

3、陆相火山岩型铅锌矿床这类矿床常分布在火山断陷盆地边缘，受断裂控制。含矿岩系多为凝灰岩、酸性熔岩和次火山岩等。矿体呈脉状或透镜状，多产于蚀变凝灰岩中。矿石物质组成类似海相火山岩型铅锌矿床，但有些矿床与铅共生，伴生的金、银等含量也高，有的矿床上部以铅锌为主，下部以铜金银为主，综合开发经济价值巨大。

4、碳酸盐岩型铅锌矿床这类矿床是我国铅锌矿床中的重要类型，规模巨大，探明的储量占全国铅锌总储量的50%以上，开发经济价值巨大。矿床产于海相碳酸盐岩系中，多数赋存于白云岩或不纯白云岩中，有的产于石灰岩或不纯石灰岩中，受一定层位控制，属层控性矿床，多为沉积改造型，少数为沉积变质型矿床。矿石组成较简单，以铅锌为主，但也有的共伴生铜、黄铁矿，一般含镉较高。

5、泥岩-细碎屑岩型铅锌矿床这类矿床产于海相泥岩-细碎屑岩系中，含矿岩系为泥岩、粉砂岩、细砂岩，常含有较多的碳酸盐岩石，有机质和黄铁矿也较常见。含矿岩系不含或含少量火山物质，主要是凝灰质夹层。矿穿的成矿作用常以沉积作用为主，多为沉积-轻微改造或沉积变质型，受一定层位控制，属层控型矿床。矿体多呈层状、似层状整合产出。矿石组成除铅锌外还有较多黄铁矿，组成块状硫化物，有的含银较高。矿床围岩蚀变一般较弱，但也有个别的较强。这类矿床普遍规模巨大，是我国重重要铅锌矿床类型，具有巨大开发经济价值。

二、铅锌元素地球化学性质

1、铅锌元素地球化学特征

铅锌这种自然界中的金属元素在地壳中是富集成矿的，相比较起来，冶炼方便，这种元素发现的时间比较早。虽然二者在元素周期表中属性不同却在自然界中是共生的，在自然界中具有一定的氧化性，同时它们也具有铜型离子结构, 具有强烈的亲硫性的缘故。在自然界中以硫化物为主, 在地表氧化条件下可见其氧化物形式。铅、锌也可以类质同象形式进入其他矿物之中,由于它们亲氧性的差别, 它们的类质同象特征也有不同。

2、铅锌元素在自然界的演化规律及分布特征

在自然界, 铅和锌往往共存于同一矿床, 原生铅锌矿床的主要造矿矿物方铅矿和闪锌矿, 总是紧密的共生在一起, 单铅矿床和单锌矿床所占比例甚少。这是由于铅锌具有共同的成矿物质来源和十分相似的地球化学行为, 有相类似的外层电子结构, 都具有强烈的亲硫性, 并形成相同的易溶络合物。原生铅和锌其资源的地理分布和成矿类型也甚为一致。在岩浆作用过程中, 铅锌浓度很低, 很少出现锌的硫化物, 铅锌主要以类质同象的形式分散在造岩矿物中, 铅追随钾, 主要集中在含钾的造岩矿物如钾长石, 黑云母中去；而锌追随铁, 主要分布在铁镁矿物中。从超基性到酸性岩, 锌含量下降, 而铅却上升。铅锌是活泼元素, 变质过程中形成的变质热液中如果含有一定量的碱金属及卤素时, 可以使原岩中的这些元素发生活化转移, 在局部地区发生富集,形成一些脉状或交代型矿床。

三、铅锌矿成矿中存在问题及建议

由于铅锌矿成因的复杂性和种类的多样性, 目前国内外很多重要铅锌矿床都存在尚未解决的问题, 包括成矿流体的化学性质, 沉淀机理, 有机物的作用, 硫的氧化态等方面都还不能确定, 甚至对于同一矿床不同学者可能会把它归属于不同类型。如我国的凡口铅锌矿, 有的人认为它是矿床型, 有的人认为它是MVT 型, 但对方都不能说服另一方。也有专家指出, SEDEX 矿床的含矿流体在喷出海底之前, 也有可能在其下部岩层中的有利部位发生了部分沉积和交代作用, 形成了局部MVT成矿, 然而后期的喷流——沉积作用占了主导地位,因而称为“SEDEX”矿床。同理, 在MVT 矿床的形成过程中, 也有可能因为局部的喷流作用而发生局部的SEDEX 成矿, 因此, 从这个意义上来说, 两者并不是完全独立的, 而是辩证统一的。事实证明, 由于两类矿床在区域成矿地质背景和容矿岩石等方面的相似性, 它们有时候是彼此靠近产出的, 某些情况下彼此仅相距几km, 甚至见于同一容矿岩石中, 或者仅隔着适当的地层间隔。认识到这一点, 对于开拓我们的思路是极有帮助的。一些海底喷流矿床的容矿建造为石灰岩, 泥质灰岩, 白云岩等, 指示当时的浅海环境, 是不太容易形成富厚的大型硫化物矿床, 因为海水( 沉积环境)的水深决定喷流热液到达海底以前是否沸腾。由于沸腾而使得喷出的成矿物质快速地与海水混合而分散, 不能形成富厚的大型硫化物矿床, 只能形成网脉状矿化和贫矿。一般温度的含NaCl 和CO2 的成矿溶液至少要喷射到500 m 的海底才不致沸腾, 而通常深度会更大。但在现在好多大型海底喷流矿床的容矿建造指示当时的浅海环境, 难以解释成因, 如我国的超大型铅锌矿床云南金顶铅锌矿床就产在云龙组和景星组的泥灰岩里面, 一直是存在争议的问题。

近年来, 通过对铅锌矿床有机包裹体的测试分析, 从中检测出一系列生物标识化合物, 证实流体中的有机质来源于赋矿地层的菌藻类生物, 为生物成矿作用提供直接的证据, 但成因机理尚不明确, 有待我们去探索研究。

结束语

铅锌矿床主要形成于拉张性构造环境, 如受裂谷控制的克拉通内部及其边缘的沉降盆地, 或拉张的裂谷、地堑；成矿物质可来自围岩、基底、上地幔；成矿流体也是来源多样化, 有海水、天水、建造水、岩浆水。实际地质勘查中，勘查难度更大、对铅锌矿的划分更繁杂，因为大部分铅锌矿都处于分类矿床的过渡位置，由于技术手段还是不太到位，各种成矿模式研究也有待提升，造成实际理论中各种观点都有，并没有一个相对统一化的论点存在。所以, 我们不能只将思维局限于某一种成因模型, 忽略其他的可能性，要以科学的态度, 开放的思维, 去分析和研究铅锌矿床的成因要素。

参考文献

[ 1]陈喜峰.铅锌矿床类型划分评析[ J] .化工矿产地质, 2007, 29( 24) .

[ 2]戴自希.世界铅锌资源的分布类型和勘查准则[ J].世界有色金属, 2005,