矿床成矿系列理论

2024-07-22

矿床成矿系列理论篇1

目前区内已发现各类矿床、矿 (化) 点56处 (不含温泉、铀等) 。其中金属矿床、矿 (化) 点44处, 非金属矿 (化) 点12处。测区内已知有钨 (锡、铋、钼、铜) 、锡多金属、铅锌、石灰岩、铁、磷、煤等矿种, 以钨 (锡、铋、钼、铜) 矿为主。发现的中型矿床有梅子窝钨锡矿床、石人嶂钨矿床、师姑山钨铋矿床和鱼岔坑锡多金属矿床;此外, 尚有沟子坑、文政坑、河口山、良源、石壁坑、刘家山、黄竹山等一批小型钨、钨铋、铅锌矿床。

区内矿种繁多、矿产丰富, 但矿床成因类型复杂。

1 钨矿床成因类型

1.1 石英脉型

石英脉型钨矿床是始兴地区最主要的黑钨矿矿床, 众所周知的“五层楼”模式即是以该类型矿床建立起来的, 并评价和探明了一批钨矿床。该地区钨矿主要产于花岗岩体与围岩的内、外接触带上, 受成矿母岩的控制。钨矿脉具有成群成带分布的特征。石英脉型矿体一般产在燕山三期花岗岩与围岩的外接触带, 以寒武系、奥陶系和燕山一期花岗岩为赋矿围岩, 次为泥盆系。

石英脉型矿床的矿体形态在垂直方向上具有一定的变化规律, 即俗称的“五层楼”规律: (由浅到深) 细微裂隙蚀变带-稀疏 (密集) 细脉带-薄脉细脉带-薄脉组- (单独) 大脉的递进过渡变化。其中浅层蚀变带-细脉带见钨矿化, 薄脉细脉带具有一定的工业价值, 以 (单独) 大脉型矿体工业价值最大。该区的小型和中型矿床均为石英脉型, 它们的垂向结构

与传统的“五层楼”模式类似, 只不过“五层楼”的模式比较完整, 而一般的小型矿床、矿点等常只有3~4层。石英脉型钨矿矿石中主要工业矿物为黑钨矿, 脉石矿物为石英为主。围岩蚀变:硅化、云英岩化、钾化、绢云母化、萤石化、黄铁矿化、毒砂化等。

典型石英脉型钨矿床如:梅子窝钨锡矿床、石人嶂钨矿床、师姑山钨铋矿床等。

1.2 矽卡岩型

矽卡岩型矿体产在燕山三期花岗岩与泥盆系天子岭组的接触带, 接触带矽卡岩或矽卡岩化岩石即为矿体。矿区天子岭组钙质、含钙质岩层在与花岗岩接触带附近均形成了矽卡岩或矽卡岩化岩, 矽卡岩、矽卡岩化岩明显受岩体接触带控制, 呈层状产出, 其内W矿化较普遍, 局部尚有Sn、Pb、Zn、Mo及Cu矿化。石灰坑钨 (锡) 矿点、温屋钨锡 (钼铜铅) 矿点和风水坳钨矿化点等为矽卡岩型钨矿, 矿石金属矿物为白钨矿。

1.3 浸染型

钨矿呈浸染状产于侏罗系嵩灵组流纹斑岩、变质岩及花岗岩中。主要矿石矿物为黑钨矿, 呈板状、针状、小柱状等浸染状散布于斑岩、变质岩及花岗岩中, 或产于小石英脉中;次有辉钼矿、辉铋矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂等。

围岩蚀变有高岭土化、云英岩化、叶腊石化、角岩化、正长岩化、矽卡岩化、绢云母化、黄铁矿化等, 高岭土化、云英岩化、硅化为良好的找矿标志。

沟子坑小型钨矿床与黄竹山小型钨矿床为浸染型钨矿。

1.4 破碎带蚀变岩型

出露燕山一期斑状黑云母花岗岩, 发育断层破碎带, 断层带岩石主要为强钾化硅化蚀变岩及石英脉。含矿石英脉呈无色-灰白色, 在强钾化硅化蚀变岩内及断层旁侧呈透镜状、脉状分布。破碎带蚀变岩型钨矿围岩蚀变:硅化、钾化、黄铁矿化、绿泥石化。如船塘岭钨矿化点。

1.5 岩体型

岩体型钨矿是指在岩体的某一部分岩石或全部岩石 (整个岩体) 中产有可供开采利用的钨矿床, 钨矿物多呈浸染状分布其中, 或受细脉浸染充填、交代。区内南蛇坑钨铋矿区, 矿床类型为石英脉型。出露岩浆岩以燕山三期细粒二云母花岗岩为主, 次为燕山一期中细粒黑云母花岗岩。南京地矿发现有燕山晚期成矿花岗岩的信息, 并通过钻探验证, 打到岩体型钨矿。

1.6 冲积砂矿

出露印支期中粒斑状二长花岗岩中。黑钨矿与锡石成砂矿顺河谷两岸沉积, 距河流远则含矿较贫。矿层为似层状, 富集地段矿层长几十~百余米, 宽达几~十几米, 厚一般几~十几厘米, 分布不广。品位也较低, 仅个别达工业品位。矿物组合以锡石、黑钨为主, 其他矿物含量极微, 如铌钽铁矿、锆石英等。冲积砂矿如:罗坝砂钨、锡矿点、三角岭砂钨、锡矿化点等。

2 锡矿床成因类型

该区域锡矿床为破碎带蚀变岩型。产于寒武系-奥陶系地层, 寒武系-奥陶系是区域上钨锡 (多金属) 主要赋矿层位。矿 (化) 带内及围岩蚀变十分强烈, 矿体产状、形态、规模严格受断裂带所控制。矿体一般呈似层状、透镜状产出, 膨缩现象较为明显, 并常伴有穿切围岩层理的矿脉。破碎带蚀变岩型锡多金属矿围岩蚀变:绿泥石化、云英岩化、褐铁矿化、黄铁矿化、萤石化。如:沟子坑锡多金属矿床。

3 铅锌矿床成因类型

3.1 石英脉型

出露奥陶变质砂岩, 岩石中节理裂隙发育。含铅锌石英脉沿砂岩中节理裂隙充填, 与围岩界线清楚。如:柑子园铅锌矿化点。

3.2 破碎带蚀变岩型

出露寒武系水石组变质粉砂岩与砂质板岩中。矿区断层发育, 矿化严格受断层控制。断层破碎带带内岩石极为破碎, 硅化明显, 局部尚见透镜状石英脉。方铅矿、闪锌矿呈稀疏浸染状分布于硅化蚀变岩和石英脉内。破碎的岩块具明显的硅化蚀变, 并有黄铁矿化和铅锌矿化。黄铁矿呈浸染状分布, 局部表面风化为褐铁矿。破碎带蚀变岩型铅锌矿围岩蚀变:硅化、黄铁矿化、褐铁矿化。如刘家山铅锌矿床、张家山多金属矿点、捐坑铅锌矿化点、师姑山铅锌矿化点等。

4 铁矿床成因类型

4.1 中-低温热液型矿床

如羊角山铁矿点和坪田铁矿点等。矿体产于水石组变质含铁质砂岩中。矿体沿层间裂隙充填, 产状与围岩相同。但亦有薄层矿体斜交层面之裂隙而充填。铁品位不高, 经风化后呈黄褐色、黑褐色铁帽, 孔隙较多。

4.2 铁帽型矿床

如河渡铁矿点和下村铁矿化点, 为原生黄铁矿风化而成的铁帽矿床。出露泥盆系细粒石英砂岩、长石石英砂岩与粉砂岩。分布在断层破碎带上, 矿化受断裂的控制。矿石成份以褐铁矿为主, 部分为赤铁矿。矿石中普遍有黄铁矿的残留体。

5 石灰岩成因类型

沉积型矿床, 如富林湾石灰岩矿点、竹子坝石灰岩矿点、千家营石灰岩矿点和华屋石灰岩矿点等, 出露石炭系船山组、黄龙组、测水组、石磴子组中的生物屑微晶灰岩、微晶灰岩、白云岩化微晶灰岩。灰岩呈厚层状, 质纯, 性脆。

6 磷矿成因类型

生物堆积成因类型。尚未发现有工业价值的磷矿床, 仅在始兴县城西南约3.2km处的玲珑岩的石灰岩溶洞中见有由生物堆积而成的磷钙土, 但规模较小。

7 萤石矿成因类型

低温热液裂隙充填型。区内已知有萤石矿 (化) 点3处, 即中坑萤石矿化点、羊角山萤石矿点和芹菜塘萤石矿化点。萤石赋存在断层破碎带中, 断层带内次级裂隙发育, 产状各异。

矿石矿物成分简单, 主要由萤石、石英、少量玉髓等组成。

矿石以碎裂结构、压碎结构为主, 块状、脉状、条带状构造。

8 瓷土矿成因类型

风化残积型。区内有瓷土矿点1处, 即上楼坑瓷土矿点。出露燕山一期细粒、中粒斑状黑云母花岗岩。矿体由花岗岩风化而成。地表风化物为高岭土和石英。

9 煤矿成因类型

腐植煤类成因类型, 分布在始兴县城周缘。有死蛇岭煤矿点、顿岗煤矿点2处, 均产在石炭系测水组, 岩性主要为砂岩、砂质页岩及炭质页岩夹煤线、煤层。煤层呈似层状、囊状和鸡窝状。煤层厚度平均不大, 分布不均。

1 0 钨矿、锡多金属矿及铅锌矿成矿系列

从始兴地区已有矿产资料来看, 始兴地区钨矿、锡多金属矿及铅锌矿应属同一成矿系列的产物。钨矿、锡多金属矿与燕山三期花岗岩有关, 铅锌矿分布于钨矿、锡多金属矿边部或外围, 它们共同构成一组有成因联系的矿床组合。已知的矿床类型主要包括石英脉型、 (细脉) 浸染型、矽卡岩型、破碎带蚀变岩型等。依矿床与成矿母岩的关系, 矿床类型的演化规律为: (细脉) 浸染型、矽卡岩型-石英脉型-破碎带蚀变岩型。依次出现的矿种为W、Sn、Mo、Bi-Sn、Pb、Zn、Cu。当成矿母岩侵入碎屑岩时, 形成的矿床类型以石英脉型为主, 周边出现破碎带蚀变岩型铅锌矿;当成矿母岩侵入碳酸盐地层时, 则以矽卡岩型为主, 局部有石英脉型矿体;当成矿母岩侵入岩浆岩时, 下部可能出现 (细脉) 浸染型, 上部出现石英脉型和破碎带蚀变岩型。●

摘要：广东始兴地区矿种繁多、矿产丰富, 但矿床成因类型复杂。以经济价值最大的钨矿为例, 就有气化-高温热液 (细脉浸染) 型矿床、高温及高-中温热液型矿床 (石英单脉和石英细脉带型) 、破碎带蚀变岩-石英脉复合型、矽卡岩型和砂钨矿床等成因类型。这些成因类型, 为我们区域找矿和矿产预测提供指导性建议。

关键词：始兴,钨,铅锌,锡,矿床类型,系列

参考文献

[1]付建明, 李华芹, 屈文俊等.粤北始兴地区石英脉型钨矿成矿时代的确定及其地质意义.大地构造与成矿学, 2008, 2.

[2]罗汉民, 肖光铭, 唐铿.2006.粤北城口-九连钨多金属成矿带特征及找矿方向.资源调查与环境, 27 (2) :127～135.

矿床成矿系列理论篇2

摘要：长江中下游成矿带是中国重要的铜铁金多金属成矿带之一，矿床类型繁多。其中，铜铁金成矿系列主要由矽卡岩型、斑岩型和热液脉型矿床构成，系长江中下游成矿带主要的成矿系列，与燕山期岩浆活动关系密切，且成岩成矿特点显著。本文在前人对近年来长江中下游成矿带燕山期矿床成矿系列的研究进展的基础上做出归纳总结。

关键词：长江中下游；成矿带；燕山期；成矿系列；

长江中下游成矿带主要由鄂东南、九瑞、安庆——贵池、庐枞、铜陵、宁芜和宁镇等七个矿集区组成。该成矿带地处长江断裂带内，历经长期的构造作用、岩浆活动和成矿作用形成了成矿带内由矽卡岩型、斑岩型、热液脉型等热液矿床组成的丰富多样的铁、铜、金多金属等矿床组合[1]，与燕山期构造——岩浆成矿作用密切相关。本文在前人基础上对近年来长江中下游成矿带燕山期矿床成矿系列的研究进展做出总结，同时分析了长江中下游成矿带仍存在的科学问题。

1. 区域地质概况

1.1 区域构造

中国东部北东向构造作为太平洋构造体制的产物，在燕山期以近乎垂直的方式叠加于先期构造之上，实现了具有全球意义的两大构造体制的转换[2-4]。燕山运动期间，西伯利亚板块、太平洋板块和拉萨板块向中朝板块汇聚，期间多向挤压、造山，形成一个汇聚构造体系。长江中下游三叠纪前陆构造在晚侏罗纪构造影响下，在太平洋板块斜向俯冲形成的构造环境中产生了强烈的改造。

1.2 区域岩浆活动

长江中下游成矿带存在多个成矿期，其中燕山期为主要成矿期。燕山期岩浆活动总体分为两期，第一期岩浆活动主要表现于铜陵、贵池等隆起区，是铜、金矿化的重要时期。大量的同位素定年成果指明本期岩浆形成时代在145Ma～135Ma之间。燕山期第二期岩浆活动则集中于宁芜、庐枞盆地等凹陷区，其形成时代在135Ma～127Ma之间，属早白垩世[5]，为铁矿化的重要时期。

2. 成矿系列研究进展

关于长江中下游成矿带的各类矿床的分布规律及特点，近年来各学者均在不断研究讨论。实践表明，长江中下游成矿带可划分为四个成矿系列：

2.1 矽卡岩——斑岩型铜多金属成矿系列

该成矿系列与富碱高钾的闪长岩、石英闪长岩以及花岗闪长斑岩相关，SiO2含量63%，Na2O+K2O含量7.58%，其中K2O>Na2O。矿床围岩主要为奥陶系——三叠系石灰岩。成矿元素主要包括Cu、S、Fe、Au、Ag等。该成矿系列的典型矿床包括铜山口、封顶山、成门山等矿床。成矿时代为170Ma～130Ma。

以铜山口铜（钼）矿床为例：

铜山口矿床位于鄂东南铁铜多金属矿集区。矿区地层与成矿关系密切的是下三叠统大冶群。野外观察表明，铜山口地区经历了多次岩浆侵位。与矿化关系密切的花岗闪长斑岩是岩体的主体，SiO2含量为65.0%左右，A12O3含量>14.79%，高Sr和高Sr/Y比值，低Y和Yb。矿石矿物主要包括黄铁矿、黄铜矿闪锌矿等20余种，矿石具半自形、它形粒状结构以及交代结构。围岩蚀变包括：钾化、矽卡岩化、硅化、绢云母化、绿泥石化等。在铜山口矿床，绢云母和金云母相应地与斑岩型和矽卡岩型矿床黄铜矿、黄铁矿等紧密共生，因此其40Ar/39Ar年龄可以解释铜山口矿床的热液蚀变和矿化年龄：早期143Ma左右，晚期129Ma左右[6]，表明铜山口地区至少经历了两次热液蚀变/矿化。

2.2 矽卡岩-热液型铁（铜）矿成矿系列

该成矿系列的矿床多集中于隆起与拗陷的过渡部位，与富碱辉石闪长岩、闪长岩、石英二长岩等密切相关。岩体侵位深度2km左右，SiO2含量61%，Na2O+K2O为8.22%，Na2O>K2O。围岩为三叠系白云质灰岩。成矿元素主要包括Fe、Cu、S、Co、Au等。典型矿床有大冶铁山、金山店、当涂等矿床。成矿时代150Ma～120Ma。

以大冶铁山铁（铜）矿床为例：

矿体主要赋存于大理岩岩层间与侵入岩的接触带上。矿体受接触面形态、断裂、接触热变质构造的影响，不同地段的形态有较大差异，主要呈有脉状、透镜状、囊状等。矿石中金属矿物有磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、褐铁矿等。矿石中非金属矿物主要包括方解石、白云石、绿泥石，其次还含有金云母、粘土矿物、石英。燕山期构造NEE-NE向与NWW-NW向断裂运动使该断裂带由印支期便存在的NWW向压性转为扭张性，原有断裂张开，岩体又经过冷凝收缩，致使富铁熔浆与富硅酸盐熔浆的侵入就位与贯入成矿[7]。

2.3 玢岩型——热液型铁矿成矿系列

该类矿床集中于断陷火山盆地。矿床SiO2含量为54%，Na2O+K2O为6.79%，Na2O>K2O。成矿元素以Fe、S、P为主，后期有Cu、Au的叠加。成矿时代为130Ma～90Ma。玢岩型铁矿空间上向上过渡为热液型铁矿，表现出明显的分带性。以宁芜盆地玢岩型铁矿最为典型。

以宁芜火山岩盆地玢岩铁矿矿床为例：

宁芜地区火山岩从下向上分为龙王山组、大王山组、姑山组和娘娘山组。宁芜地区玢岩铁矿的成矿与橄榄玄（安）粗岩系列岩浆的活动关系密切[8]。矿床矿体以及围岩蚀变类型包括类矽卡岩化、类青磐岩化、泥英岩化。玢岩的形成年龄120Ma～123Ma。铁矿床的Pb同位素研究表明矿石矿物组合中磷灰石232Th-208Pb等时线年龄为124Ma[9]，与玢岩的形成年龄均相吻合，表明该类矿床的成岩与成矿时代近于一致。

2.4 多因复成矿床成矿系列

多因复成矿床成矿在长江中下游成矿带分布较为广泛，其成矿机理主要包括叠加、改造以及预富集表现出多个成矿阶段、多种成矿物源、多成因的显著特点。该类矿床以武山北矿带、黄梅铁矿、铜官山铜矿等矿床最为典型。

以武山北矿带为例：

武山铜矿北矿带位于横立山——黄桥向斜东段北翼，区内发育NEE向断裂，并控制了区内主要岩脉的展布。多次的构造活动使该断裂成为区内重要的控岩、控矿断裂。前人大量研究将矿床中黄铁矿划分为：沉积成因及热液成因两大类。沉积成因的黄铁矿受后期热液叠加作用的影响，其晶化程度、物性及化学成分等随晶化程度的加强呈有规律性地变化[10]。

3. 该成矿带科研工作中存在的问题

近年来对长江中下游成矿带大量研究取得了丰厚的成果，但仍遗留了一些尚待解决的科学问题：

（1）长江中下游成矿带所处的构造背景与扬子板块、华北板块、古太平洋板块之间的关系仍存在较多争论。

（2）不同时期和类型的岩浆岩与各类矿床的成因、成岩成矿的关系有待进一步研究。

（3）长江中下游地区内积累的各类地质资料丰富，但大缺乏矿山深部开采相关的地质资料，这将严重影响对矿床深部的勘查工作[11-12]。

参考文献：

[1] 常印佛，刘湘培，吴言昌.长江中下游铜铁成矿带.北京：地质出版社，1991.71-76.

[2] 宋传中，张华，任升莲，李加好，涂文传，张妍，王中.长江中下游转换构造结与区域成矿背景分析[J].地质学报2011，05：778-788.

[3] 孙家富.长江中下游成矿带成矿系列及其地质背景[J].大地构造与成矿学，1992，02：155-156.

[4] 宋传中，张华，任升莲等.长江中下游转换构造结与区域成矿背景分析.地质学报，2011，05：778-787.

[5] 侯可军，袁顺达.宁芜盆地火山——次火山岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义[J].岩石学报，2010，03：888-902.

[6] 赵新福，李建威，马昌前.鄂东南铁铜矿集区铜山口铜钼矿床40Ar/39Ar年代学及对区域成矿作用的指示.地质学报.2006，06：849-862.