沉积岩型铅锌矿床的成矿系统研究

, 但专门针对铅锌矿的成矿
系统却寥寥无几 。 广义的成矿系统包括成矿物质 、 系提供的 , 盆地中携带金属的粒间水被挤出 , 并作侧 Z n , 形成矿床 。 SS T 铅锌矿主要 成矿流体(成矿物质的运载工具)、成矿能量 、成矿流 向运移沉淀出 P b体通道 、 矿石堆积场地等基本要素 , 以及成矿后的矿 床保存 。 另外成矿时间也是重要的成矿要素 , 没有 足够的时间是难以形成工业矿床的
杨永强 , 翟裕生 , 侯玉树 , 等 /
地学Fra Baidu bibliotek缘 (Ear th Science F ro ntiers)2006 , 13 (3)
201
(M V T)成矿物质除热卤水沉淀来源外 , 还有火山岩系的提供 , 属后生混合流体 成矿作用 ; (3)沿古陆边 缘同生 断裂构造发生的海底热水喷流沉积作用为 S EDEX 型铅锌成矿奠定了物质基础 ; 裂 谷伸展期 常有“ 双峰式” 火 山活动 , 提供部分矿源 、热源 、水源 ; 同生断层长期活动提供 热水循环通 道和矿质 沉积场所 ; (4)风化剥蚀 的变 质基底为三者提供了成矿物质 , 成矿热卤水在盆地中经过了演化过程 。 关键词 : 铅锌矿床 ; 沉积喷流型 ; 密西 西比型 ; 砂岩型 ; 成矿系统 中图分类号 : P 618 文献标识码 : A 文章编号 : 1005 2321(2006)03 0200 06
YA NG Yongqi ang , Z H AI Yusheng , H OU Yushu , L Ü Zhicheng
1. S ta te K ey Labora tory o f Geolo gi cal P rocesses and Mi nera l Resource , Chi na Uni ver sit y o f Geosciences , Bei j in g 100083 , Ch ina 2. K ey Labor atory o f Li thosp her e Tectoni cs and Lit hopr obi ng Tech no logy o f Mi nist ry o f E duca tion , Chi na Uni versi t y of Geosciences , Bei j in g 100083 , Ch ina 3. Develo pment Resear ch Cent er o f Chi na Geo logi ca l S ur vey , Bei j i ng 100037 , China
矿床类型 围 岩 流体 p H 喷流型 (SED EX) 红层型 (RBT ) 砂岩型 (S ST ) 碳酸 盐岩 红层 酸性 金属丰度 Cu >Zn >Pb 实 例 澳 大 利 亚 的 Broken H ill 及中国的狼山 新 墨 西 哥 N acimient o , Redst one 瑞 典 Laisvall , 德 国 M echernich 美国和加拿大的 Pine Point , U pper M issi ssippi , 东南 M i ssouri 澳 大 利 亚 的 M cA rt hur 河 及 M t . Isa
沉积岩型铅锌矿床的成矿系统研究
杨永强
1, 2
, 翟裕生
1, 2
, 侯玉树
1, 2
, 吕志成
3
1. 中国地质大学 地质过程与成矿作用国家重点实验室 , 北京 100083 2. 中国地质大学 岩石圈构造 、深部过程及探测技术教育部深部成矿实验室 , 北京 100083 3. 中国地质调查局 发展研究中心 , 北京 100037
[ 6]
产于不整合面上的石英岩或砂岩中 , 在组成上几乎 是单一的 P b , 只偶尔在矿床上盘出现少量的 Z n , 不 整合面下的岩石常含较多长石 , 认为 PbZ n 来源于 富含长石的岩石 。 沉积岩型铅锌矿的成矿物质以层 控为主 , 既有同生也有后生 。
表 1 沉积岩型(铜)铅锌矿床的分类及其特征 T able 1 Classificatio n and characteristics of sedimenthosted (Cu) PbZ n deposits
近 10 年来 , 整体的地球系统科学体系概念初见 端倪 , 成为世纪之交地球科学的最大创新 。 许多学 者注意研究成矿系统
[ 15]
基性或长英质火山碎屑岩 , 常见有硅质岩产出 , 且与 矿化 关系密 切 , 铅 、锌主要 来源于 海底火 山喷气 。 MV T 矿床的金属主要来自壳源 , 还有火山碎屑岩
[ 913] [ 8]
酸性
Cu >Zn >Pb Cu >Zn >Pb Cu >Zn >Pb , Zn >Pb > Cu
砂岩
酸性
。 SEDEX 型 、 M V T 型和 SST
型是其主要类型 , 而且它们都有相近的流体成矿过 , 因而对比研究更有利于查明它们的 成矿作 成矿系统要素研究 成矿系统及演化论是在矿床研究和矿产勘查实 践中逐步形成的一个观念 , 是用系统论和历史观研 究矿床学和区域成矿学的一种探索 。 成矿系统是指 在一定地质环境中 , 控制矿床形成 、变化 、保存的全 部地质要素和成矿作用动力过程 。 以狼山 SEDEX 型、 会泽 MV T 型和金顶 SST 型铅锌矿为例 , 剖析 3 类沉积岩型铅锌矿的成矿系统特征 。 (1)成矿物质 。 成矿物质是成矿的主要物质基 础 , 包括地幔 、 地壳和水圈提供的金属元素 、非金属 元素 、 有机质和它们的化合物 。 SEDEX 矿床产于陆 源碎屑岩碳酸盐岩建造中 , 以含半深水环境的黑色 页岩 、 浊积岩和碳酸盐岩为特征 , 有时夹少量凝灰质 用过程 、 成矿系统 。 1 .2
收稿日期 : 2006 03 10 ; 修回日期 : 2006 04 10
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目(40573047); 教育部留学回国人员科研启动基金资助项目(2004) 作者简介 : 杨永强(1965 —), 男 , 博士后 , 矿床学专业 , 主要从事矿床成因及综合信息找矿研究工作 。 E mai l : yangy on q@cugb. edu . cn
第 13 卷 第 3 期 2006 年 5 月
Earth Sci ence Fronti ers (Chi na U niversit y of Geosciences , Bei jing ; Peking U niversit y)
地 学前缘(中国地质大学(北京) ;北京大学)
V ol. 13 N o. 3 M ay 2006
。
1
沉积岩型铅锌矿床分类及其成矿 要素
1 . 1 沉积岩型铅锌矿床的分类 根据沉积围 岩和 成矿 流体 的性 质 , 沉 积岩 型 (铜)铅锌矿可以分为 5 组 , 如表 1 。 第一种 、 第二种 均为不同形式的与红层有关的铅锌(铜)矿 , 而第五 种只是显示围岩与其他不同 , 是在含盐碱性环境下 形成的 , 有人将其归入陆相 SEDEX , 也有人认为并 非真正的 SEDEX 矿床[ 7] 。 这 5 种均是大陆环境中 形成的沉积型矿床 程
YANG Yong qiang, ZHAI Yu sheng , HOU Yu shu, et al. Study of metallogenic systems of sediment hosted lead and zinc deposits. Earth Science F rontiers , 2006 , 13(3) : 200 205 Abstract : Sediment ho sted lead and zinc deposits a re economically impor tant types of or e depo sits. T hese o re deposits a re typically lo ca ted a t the edge of stable co ntinent cratons. T he study of sedimenthosted lead and zinc metallog enic sy stem fo cuses o n the relatio nship betw ee n time space and o re fo rming events. In our study , we ex amined the links in the sequence of events that lead f rom o re for ming stages , to o re emplacement and preserva tion. T his me tho d can find o ut the o re distributio n , o re supplier s , g enesis , or e forming mechanism , and g uide the scientific o re sea rching . Sedime ntho sted lead and zinc depo sit can be div ided into three ty pes : 1) Sedimentary Exhalative (SEDEX) , 2) M ississippe V alley ty pe (M V T) and 3) Sandsto ne ho sted type (SST). In our study of the three types of sedimenthosted metallog enic sy stems , we came to the fo llow ing conclusions : (1) In the ca se of SST deposits , por osity and per meability o f the ho st sandstone a re the mo st impo rtant o re contro ls. F or example , the Jinding P b Z n depo sit is only co ntro lled mainly by structure and the hig hly po ro us cha racter of the host rock ra ther than the sedimentary strata pe r se. (2) T he H uizhe ZnPb M V T depo sit , the or e me tals wer e precipitated f rom ho t saline fluids a ssociated with vo lcanic sy stems. T he genesis is epig enesis of mixing solution o re fo rming pro cess. (3) S EDEX PbZn deposits , are spatially associated w ith syngenetic faults w hich provided the path and space fo r deposition of metals , volcanic activity during the rifting stage. SEDEX deposits are fo rmed during syngenetic and epigenetic processes. (4) To some extent , the w eathered and metamo rphic basement rocks provide the metal so urce for all three ty pes of sedimentho sted Pb Zn deposits. Key words :leadzinc de po sit ; SEDEX ; M VT ; SST ;metalloge nic sy stem 摘 要 : 沉积岩型铅锌矿床 是铅锌矿床中重要类型之一 。 在系统 论述沉积 岩型铅锌矿 床成矿背 景 、地球 化学 和矿床类型的基础上 , 分别阐明了沉 积喷流型(SEDEX)、密西西比型(M V T)和 砂岩型(SST)3 个成矿 系统的 成矿要素 、作用过程 、矿床和异常组合以及成矿模式 。 对 3 个铅锌成矿系统作了全面对比 , 获得一些认识 : (1) SST 矿床的矿化表现为对构造和高孔隙度有利岩性 而不是地层层位的依 赖性 ; (2)云南会泽 碳酸盐型 铅锌矿