资源描述：
战略地质调查项目系列成果 黄金地质专题信息编辑之二十一 与火山唱次火山岩有关的铜矿床 YU HUOSHAN唱CIHUOSHANYAN YOUGUAN DE TONG KUANGCHUANG 课题组成员 李杰美 王美娟 朝银银 马 潇 张 岱 目 次 概 况 热水喷流唱沉积型铜矿床国内外研究现状（１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 我国火山唱喷流型铜矿的基本概况（１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 火山唱喷流成因类型铜矿成矿规律分析（２）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 与海相火山喷发唱沉积作用有关的海相火山气液型铜矿床（８）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 海相火山岩型铜矿床（９）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 陆相火山岩型铜矿床（１１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 海相火山气液型铜唱多金属矿床的基本特征（１１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 火山岩型铜矿床（１５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 火山岩型含铜黄铁矿矿床（１６）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 火山成因块状硫化物铜矿床（１６）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 海相火山岩型铜矿床空间定位的标志（１８）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 陆相火山岩型铜矿床空间定位的标志（１９）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 我国东部一种重要的铜矿类型 次火山岩型矿床（２０）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 国外与火山岩有关的一些铜矿床简要地质特征（２０）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 矿床各论 青海下柳沟 下沟铜唱多金属矿田（２３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 江西银山铜 （多金属） 矿床（３２）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 新疆铜山铜唱多金属矿床（３８）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 甘肃白银厂折腰山 火焰山铜矿床（５０）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 详细摘要 国 内 山西落家河铜矿床（５９）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 云南龙脖河铜矿床（６１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 山西铜矿峪铜唱多金属矿床（６３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 内蒙古别鲁乌图铜唱硫唱多金属矿床（６４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 云南易门式铜矿床（６５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 江苏铜井铜矿床（６６）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 云南大红山铜矿床（６７）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 新疆小热泉子铜唱锌矿床（６９）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 广东玉水铜唱多金属矿床（７２）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 新疆莫斯早特铜矿床（７３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 陕西铜厂铜矿床（７５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 甘肃筏子坝铜矿床（７６）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 新疆可可乃克铜矿床（７８）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 青海阴凹槽铜唱锌矿床（７９）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 青海浪力克铜矿床（８１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 青海德尔尼铜唱锌唱钴矿床（８３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 青海旦荣铜矿床（８５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 青海督冷沟铜唱钴矿床（８７）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 青海赛什塘铜矿床（８８）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 与火山唱次火山岩有关的铜矿床 国 外 朝鲜日光铜唱钨矿床（８９）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 朝鲜上农铜矿床（９０）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 朝鲜富浦铜矿床（９０）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 菲律宾迪宗铜矿床（９１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 菲律宾西帕莱铜矿床（９１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 菲律宾圣托马斯 Ⅱ 铜唱金矿床（９２）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 蒙古额尔登特博铜唱钼矿床（９２）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 蒙古察干苏布尔加铜唱钼矿床（９３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 印度达巴拉 拉杰普拉铜唱铅唱锌矿床（９４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 前南斯拉夫包尔和麦丹培克铜矿床（９４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 模式与模型 古陆内裂谷系中与火山唱沉积作用有关的 （中条山式） 铜矿床模式（９５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 火山岛弧带 （白银厂式） 块状硫化物铜唱铅唱锌矿床模式（９８）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 增生大陆边缘与火山活动有关的 （阿舍勒式） 铜唱锌矿床模式（１００）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 陆相火山盆地中与火山活动有关的 （银山式） 铜唱银唱铅唱锌矿床模式（１０１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 陆内断陷带中 （永平式） 块状硫化物铜唱铅唱锌矿床模式（１０３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 海相火山岩型铜矿床地质模型的计算机推理模型（１０４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 陆相火山岩型铜矿床地质模型的计算机推理模型（１０５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 我国海相火山气液型铜矿的吨位唱品位统计分布模型（１０６）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 我国陆相火山气液型铜矿的吨位唱品位统计分布模型（１０７）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 海相火山岩型铜矿地质唱地球化学勘查模型（１０８）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 讲 座 火山岩型铜唱多金属硫化物矿床（１０９）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 附 录 ２００６ ２００７ 年铜资源评价（１２３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 与火山唱次火山岩有关的铜矿床 热水喷流唱沉积型铜矿床国内外研究现状 热水喷流唱沉积型铜矿床系指火山唱喷流型铜矿 床与沉积型铜矿床之间的一种过渡类型 （国内外文 献中现统称为 Sedex 型） ，即主要产于海相沉积岩 系中含有少量火山岩或少量凝灰质岩的一种层控型 铜矿床 。 国外对这类矿床的研究和起步比我国要早 得多 ， 国际地科联国际对比计划组织还专门有 IGCP６０ 计划 ，研究进展较快 ，并逐步重视和加强 了对这种沉积岩系中含有少量火山岩或含少量凝灰 质岩石的多金属 （铜） 矿床的研究 ，如 McArenur Rier 矿 床 ， Avoca 矿 床 ， Mount Isa 矿 床 等 。 Sawkins （１９７６） 根据与板块构造的关系将层控金 属矿床分为大陆裂谷作用早期的层状铜矿和碳酸盐 岩容矿型铅唱锌矿床 （密西西比河谷型 、 阿尔卑斯 型和爱尔兰型）、 大陆裂谷成熟期的沉积岩容矿型 （页岩型或沙利文型）。 １９７８ 年作出详细评价的阿 拉斯加 Red Dog Creek 矿床 ，尽管矿床中含少量角 斑岩 ，但含多量的凝灰质岩石及石英喷气岩 ，著者 们将其恰当地置于赋存于海相火山岩中的矿床与赋 存于不含火山岩沉积建造中的矿床之间 ，认为属过 渡型矿床 。 但总的来说 ，热水喷流唱沉积型仍属与 海相火山岩有关的铜矿床之列 ，是赋存于海相地层 的碎屑岩 碳酸盐岩建造中 ，由海底喷气沉积作用 形成的块状或次块状硫化物矿床 （宋叔和 ，１９９４）。 ２０ 世纪 ５０ 年代末 ，孟宪民教授首先提出了地 层对成矿的控制作用 。 他进一步强调沿地层找矿的 认识观点 ，并对我国长江中下游的一些铁唱铜矿床 的成因 ，从层控角度进行了深入研究和解剖 。 随后 许多矿床地质工作者对我国的层控多金属矿床进行 了广泛的研究和讨论 。 至 ２０ 世纪 ８０ 年代以来 ，除 发表了多篇论文外 ，还陆续出版了一些专著 ，如 枟中国层控矿床地球化学枠 （涂光炽 ，１９８６） ，枟层控 矿床地质学枠（朱上庆 ，１９８９） 等 。 宋叔和院士 （１９９４） 在 枟海相火山岩活动与层控多金属矿床枠 一文中 ，把我国内蒙古中元古代霍各乞铜唱铅唱锌矿 床 ，晚古生代泥盆纪 （陕西甘肃境内北秦岭） 的大 西沟 、 厂坝等铅唱锌矿床 ，四川金沙江以东晚三叠 世呷村铅唱锌矿等矿床也归纳为该类型矿床 。 摘自 枟青海铜矿枠 我国火山唱喷流型铜矿的基本概况 火山唱喷流型铜矿床是指与火山作用有关的含 矿气液流体以火山岩为主要容矿岩石而形成的铜 矿 。 据其成矿地理环境 ，可分为陆相喷气唱火山型 铜矿和海相火山唱喷流型铜矿 。陆相喷气唱火山型铜 矿主要赋存于各时代中酸性陆相火山岩分布区 ，以 中新生代火山成矿作用为主 。 这类铜矿主要产于火 山构造盆地中的破火山口 、 火山颈 、 火山构造裂隙 中 ，常和次火山岩在一起 ，含矿围岩主要为火山熔 岩 、 火山角砾岩及凝灰熔岩 。 我国这类矿床分布较 少 ，代表性矿床有江西德兴县银山铜唱多金属矿床 、 广东惠来县铜丘洋铜矿床 、 山西灵丘县刁泉铜矿 床 、 内蒙古林西县大井锡唱铜唱多金属矿床等 。 探明 储量占全国铜金属储量的 ３％ 左右 。 矿床规模一般 较小 。 矿体常呈脉状和不规则状 ，金属矿物主要以 黄铁矿 、 黄铜矿 、 蓝辉铜矿唱辉铜矿为主 ，有些氧 化带中心以自然铜为主 ，常与铅 、 锌硫化物共生 ， 并含微量金 、 银矿物 。 矿床围岩蚀变主要有绿泥石 化 、 石英岩化 、 碳酸盐化 、 高岭石化 、 绢云母化 、 明矾石化等 ，并具分带现象 。 海相火山唱喷流型铜矿是指与海相火山喷流作 用有关 ，由海底火山唱喷气 （包括火山热液） 淀积 形成的铜矿 。 该类铜矿床在海底热水成矿系统中占 有重要地位 ，通常称为黄铁矿型块状硫化物铜矿 （国外文献中统称为 VMS 型） ，现代一些学者也称 为火山唱喷流型铜矿 （VHMS 型）。 这类矿床储量 在世界上占铜矿总储量的 ８畅８％ ，仅次于斑岩型铜 矿 （５５畅３％ ） 和砂页岩型铜矿 （２９畅２％ ） ，是世界 铜的重要来源 。 我国探明该类型储量约占全国铜储 量的 １４畅６２％ 以上 ，矿床普遍具有品位富 、 储量集 中 、 共伴生有益组分 （铅 、 锌 、 金 、 银等） 多 、 易 选 、 经济效益显著等特点 ，因而受到人们的特别关 注 。 这类矿床主要集中分布在我国北部和西部地 区 ，成矿时代主要为加里东和华力西期 。 矿床产出 的大地构造环境具有多样性 ，主要产于洋脊 、 弧后 拉张盆地裂陷扩张带 、 岛弧带 、 会聚型或离散型板 块边界及陆内裂谷带等构造环境中 。 含矿岩石建造 为蛇绿岩系 、 基性火山岩 、 中酸性火山岩建造 、 细 碧 角斑岩系 、 次火山岩等 。 主要成矿特点为矿床 １ 与火山唱次火山岩有关的铜矿床 中矿体可成群出现 ，矿体规模大小悬殊 ，铜金属储 量大多集中分布在少数几个矿体中 ，矿体总体产状 与围岩一致 ，顺层分布 ；主要金属矿物以黄铁矿 、 磁黄铁矿为主 ，其次有黄铜矿 、 斑铜矿 、 辉铜矿以 及闪锌矿 、 方铅矿 、 黝铜矿和磁铁矿等 ，矿石中一 般伴生元素组合复杂 ，有时多达百余种 （如白银 厂）。 根据我国选冶工艺 ，至少可以回收 Cu ， Pb ， Zn ，Au ，Ag ，Cd ，In ， Tl ，Se ，Bi ， Sb 和 S ，以 及少量铂族元素等 ，国外有些矿床还可回收 Sn 。 按主要金属成矿元素组合可分为 １） 铜唱锌型 ；２） 铜唱铅唱锌型 ；３） 含铜黄铁矿型 ；４） 铜唱钴型 。 矿床 中硫化物矿化带具明显的蚀变现象 ，主要为硅化 、 绢云母化 、 绿泥石化 。 碳酸盐化和重晶石化 ，也比 较显著 ，特别是矿体发育处和矿化带靠上部位 。 摘自 枟青海铜矿枠 火山唱喷流成因类型铜矿成矿规律分析 １ 流体体系 海底热液喷流成矿作用的研究在最近 ２０ 年取 得了长足的发展 ，主要得益于现代洋底正在活动的 热液成矿喷流系统及其产物的发现和研究 （刘建 明 ，１９９１）。 而且随着板块构造理论的发展与现代 海底喷发成矿的事实的披露 ，也大大促进了火山唱 喷流成因类块状硫化物矿床成矿理论的进步与新矿 产地的不断发现 。 据 Rona 和 Scott （１９９３） 将收 集到的 １３５ 个现代海底火山唱喷流 （VHMS 型） 成 矿区及类型大致分为 ５ 类 ，即洋中脊火山岩容矿 型 、 弧后盆地火山岩容矿型 、 岛弧火山岩容矿型 、 前弧区火山岩容矿型 、 大洋板内火山中心火山岩容 矿型 ，矿床则产在玄武质大洋型地壳之上 ，总是与 火山岩共生 ，形成与海底基性火山活动有关的地质 流体系统 （表 １）。 表 1 火山喷流成矿对应流体体系以及 VHMS型矿床特征 成矿体系VHMS 型 矿 床 特 征 构造环境总是与玄武质大洋地壳有关 ， 常产在拉张型板块边界或活动大陆边缘 容矿岩性有强烈的火山岩浆活动 ， 赋矿围岩以火山岩为主 ， 正常沉积岩较少 成矿作用成矿热液主要由海水／玄武岩反应而来 ， 成矿温度较高 ， 成矿时的海水深度通常较大 ， 成矿与沉积有机质无关 成矿类型主要矿床类型是火山岩容矿的块状硫化物矿床和铁唱锰氧化物矿床 成矿元素组合相对较为简单 ， Cu唱Pb唱Zn唱（Au）唱（Ag）唱（Co）唱Ba 以及 Fe唱Mn 成矿流体与基性火山活动有关的热液流体 ， 流体一般活动于裂隙相对发育 、 性质相对均匀的块状岩石中 ， 流动形式以大规模对流为主 现代对应物现代洋底扩张中心的活动热液流体 ２ 成矿组合 与海底火山活动有关的火山唱喷流成因类块状 硫化物矿床 （VHMS 型） ，其火山岩系组合与矿床 的主要金属成矿类型有密切的关系 。 早在 １９７３ 年 R畅W畅 哈钦森就将其划分为 １） 中 酸性火山岩系 中的 Pb唱Zn唱Cu 黄铁矿型 ；２） 完全分异的岩系或 玄武岩唱安山岩唱流纹岩系中的 Zn唱Cu 黄铁矿型 ；３） 蛇绿岩套或玄武质枕状熔岩中的含 Cu 黄铁矿型 ３ 个系列 。 近年来 ，随着国内学者不断对这一分类进 行补充和完善 （宋叔和 ，１９８２ ； 王元田 、 秦克章 等 ，１９９４） ，尤其对我国西部地区海相火山岩有关 的 VHMS 型矿床进一步划分为 ４ 个主要金属组合 系列 １） Pb唱Zn （唱Cu） 型 ，火山岩组合以中酸性 酸性为主 （如新疆可可塔勒） ；２） Cu唱Pb唱Zn 或 Cu唱Zn 型 ，火山岩组合为基性 中性 酸性连续分 异型或基性 酸性的双峰式组合 ，我国有白银 、 阿 舍勒矿 （床） 田 ；３） Cu （唱Zn） 型 ， 火山岩属蛇 绿岩套中分异较单一的基性岩为主的组合 （如塞浦 路斯型） ；４） Cu唱Cu （唱Zn） 型 ，火山岩为基性 超基性组合 。 ３ 成矿条件 3畅1 成矿时代的有利性 火山岩型铜唱多金属硫化物矿床的形成不受地 质历史时间的限制 ，从太古宙至现代 ，在适宜成矿 环境中均可以出现 。 虽然因时间和海相火山活动程 度之不同 ，矿床规模和特征有一定的差异 ，但总的 来说 ， 该类 型矿床仍有 较多的共 性 。 哈 钦 森 ２２０１０ 年 黄金地质专题信息编辑之二十一 （１９８６） 曾指出 太古宙 元古宙是火山成因类块 状硫化物铜唱多金属矿床最主要的成矿时期 ，其次 为古生代 。 北祁连加里东造山带地区以早古生代弧 后盆地 （∈２， O１ ２，O３） 为火山岩型铜 、 多金属 最重要的成矿时期 ；东昆仑 柴北缘典型复合造山 带地区 ，以早古生代 （加里东） 造山旋回 ［包括早 古生代 （Pt３ O３） 洋盆开合与加里东 （S D３） 褶皱山链的形成］ 和晚华力西期 印支造山旋回 ［包括古特提斯洋盆 （C T ， ） 的开合与柴北缘 、 东昆仑 巴颜喀拉 褶皱山链 （T３） 的形成］ 为 铜唱多金属成矿关系最为密切的时期 ，矿床形成于 Pt３ T３的裂解环境中 。 3畅2 成矿构造环境 该成因类型矿床可形成于板块的不同部位 ，在 裂谷 、 弧后盆地 、 岛弧 、 洋壳岩片等环境中均有产 出 ，如 “黑矿型” 矿床通常产在活动性大陆裂谷边 缘的岛弧环境中 ，而 “塞浦路斯” 型矿床通常产在 扩张环境而发展的岛弧蛇绿岩及大洋中脊蛇绿岩 中 ，但均以拉张构造环境的成矿最为有利 。 如北祁 连造山带的发展与成矿有紧密联系的主要有 ３ 个阶 段 １） 寒武纪裂谷发育阶段 ；２） 奥陶纪洋盆发育 阶段 ；３） 志留纪洋盆封闭和初造山阶段 。 而东昆 仑复合造山带地区 ， 以早古生代洋盆开合阶段 （Pt３ O３） 和古特提斯洋盆开合阶段 （C T３） 与 成矿最为密切 。 3畅3 容矿条件 关于海相火山岩型块状硫化物矿床不同容矿岩 系 （主岩） 中主要成矿元素组合的性质问题 ，Sol唱 omon （１９７６） 针对世界上 ５０ 个矿床资料作了对比 研究 ，矿床的成矿组合大致可划分为 ３ 类 １） 锌唱 铅唱铜型 ；２） 锌唱铜型 ；３） 铜型 。 从这 ３ 类成矿元 素组合的矿床与容矿主岩系归并后的分布情况来看 （图１ ） １）长英质火山岩系 ，所容矿床占５０％ （内有 ８％ 的矿床产于沉积岩中） ；２） 镁唱铁质火山 岩系 ，所容矿床占 ３０％（内有 １２％ 的矿床产于沉 积岩中） ；３） 长英质 镁铁质火山岩夹沉积岩系 ， 所容矿床占 ２０％（内有 ４％ 的矿床产于沉积岩中）。 若把产于火山岩与沉积岩的矿床单列出来 ，前者占 ７５％ ，后者约占 ２５％ 。 其中 ，前者中的锌唱铅唱铜型 矿床 、 ５０％ 的锌唱铜型矿床绝大部分主要产于长英 质火山岩夹沉积岩系中 ，并占有优势 。 近 ５０％ 的 铜型矿床产于镁唱铁质火山岩夹沉积岩系 。 这种划 分虽有一定的人为因素 ，但其所代表的主要趋势还 是比较明显的 。 图 1 块状硫化物矿床在不同容矿岩类中的分布 （据 Solomon ，１９７６ ；图中数字为矿床数） 3畅4 火山岩岩系特征及其演化与成矿的关系 １） 偏碱性 、 钙碱性火山岩系往往是块状硫化 物矿床产出的区域岩石学背景 ，其岩浆演化乃至火 山喷发过程为深部源区物质逐渐向浅部转移起着重 要的作用 。 细碧角斑岩系的钠质系列与钾质系列往 往在同一地区均有出现 （例如白银厂 、 香子沟等地 区） ，但构成容矿主岩主要为钠质系列细碧角斑岩 系 。 在火山岩浆的演化与喷发阶段 ，有先钠后钾的 变化特征 ；在热水唱喷气阶段 ，也有相似的变化规 律 。 这说明随着熔浆或溶液的演化 ，碱质的参与 ， 有利于成矿物质在不同阶段与层次上的迁移与富 集 。 ２） 在中酸性火山岩集中区 ，往往构成直接的 容矿围岩 。 除白银厂矿田之外 ，祁连县香子沟 郭 米寺 大柳沟地区 、 新疆阿舍勒地区均是西北地区 铜唱多金属块状硫化物矿床最主要的分布区 。 大量 金属 、 贵金属的相对集中 ，可能与中酸性火山喷发 体低级次的富集 ，并形成初始 “矿源层” 的特征有 关 ，更可能与 “矿源层” 火山堆积体中热流体 系统的再次发生 、 发展有关 。 ３） 在中基性火山岩集中分布区 ，例如蛇绿岩 套发育区锌唱铜 、 铜唱锌 、 铜型系列的矿床 （点） 成 群成带分布 ，一般规模小 ，以富铜 、 硫为特征 。 物 质来源与蛇绿岩的构造唱岩浆演化有关 。 主要成矿 阶段仍与火山作用 ，尤其与其喷流作用有关 。 但矿 体的就位机制比较复杂 ，且应该考虑到超基性岩中 热水系统叠加影响的增加 ，使矿床具有某些岩浆型 的标型元素 （铜 、 钴） 特征 。 ４） 火山岩系与成矿关系的重要体现 ，还在于 火山作用与古火山机构的时空分布 。 首先从火山机 ３ 与火山唱次火山岩有关的铜矿床 构的本质而言 ，它既是火山岩浆的喷口 ，也代表着 火山喷发中心 。 巨厚的火山物质堆积体 （层） ，由 中心向外侧逐渐向正常海相沉积物过渡 。 可以设想 在火山岩浆中心其上方的主要突破口可形成火山喷 口 ；而未达地表的 ，可能形成浅成侵入岩 ，它与中 深部岩浆房联系的管道可能是多种态势的复合体 ， 但它们也是喷出体的准同时的同源产物 ，即使它们 一开始就具有不整合的产状特征 ，也不能改变其准 同时性 。 如北祁连地区白银矿田 、 香子沟 郭米寺 下沟矿田均与巨大的酸性火山穹隆 （短背斜） 紧 密关联 。 浪力克铜矿区火山碎屑岩发育和环带状标 志指示着复合火山机构的存在 。 次火山相闪长玢岩 体与成矿有密切的时空关系 。 综上所述 ，细碧角斑岩系与成矿的关系密切 ， 是重要的成矿条件之一 。 主要表现在以下几点 １） 富钠富水的火山岩浆有助于深部物质向岩石圈浅表 部 （含海底） 转移 ；２） 岩浆房 、 火山喷发中心 、 次火山岩体为深部物质来源与良好的地热场提供条 件 ；３） 海相火山岩系为块状硫化物矿床成矿过程 直接提供矿质来源 ，促成热卤水合成和硫化物的喷 流唱沉积 ，起到了 “矿源层” 与 “含矿层” 的双向 作用 。 3畅5 断裂构造作用对成矿的控制和影响 “断裂构造作用” 是广泛存在的 。 不同时限 、 不同规模 、 不同级序 、 不同类型构造的组合和变化 与岩石圈演化乃至喷气成矿活动密切相关 ，是 “地 质作用” 的重要组成部分 ，是重要的控岩 、 控矿条 件之一 。 “断裂构造作用” 与块状硫化物矿床的联 系是多方面的 ，其作用也是巨大的 。 区域性 NW 向深断裂 ，尤其是长寿断裂和 NE 向的横向断裂 （含隐伏的深断裂） 配套活动与演 化 ，在整体上控制区域海底正负地形的走势 、 火山 喷发中心 、 次级盆地的展布 ，以及喷流唱沉积成矿 作用的过程 。 特别是成矿当时的生长性断裂脉冲式 的活动 ，对深源基底热卤水的向上泵送形成巨大规 模铜唱多金属硫化物矿堆积具有十分重要的地位 。 当然次级层面的构造和晚期的构造 ，对早期成矿 （化） 体可能产生一定的增富或破坏作用 。 如在北祁连的白银地区和香子沟 郭米寺 下 沟及德尔尼等地区 ，在航测 、 遥感信息等资料均显 示出以环带构造的存在和 ２ 个方向 （NW ，NE 向） 构造群态的分布及密集的线性构造发育为特征 ，均 对火山机构与矿床的分布和控制有一定相关性 ，在 这一点上述几个地区是十分相似的 。 3畅6 古火山机构与成矿的关系 北祁连地区属我国海相火山岩发育的典型地 区 ，古火山机构与成矿关系十分密切 。 一般海相沉 积物来自陆源 ，距离由近渐远 ，碎屑物由粗变细 ， 例如由砂砾岩 砂岩 粉砂岩 泥质岩 （页岩） ， 岩相变化较稳定 。 海相火山岩有以下特点 １） 来 源于火山喷发中心 （喷口） ，主要为岩浆冷凝的火 山熔岩 、 角砾集块岩 、 凝灰岩 、 沉凝灰岩及喷气岩 含铁硅质岩 、 红碧玉 、 碳酸盐岩 、 硫酸盐岩 ； ２） 从喷发中心往外延 ，由火山口相 近火山口相 过渡相等系列变化 ；３） 一般从中心往外 ，熔岩 愈来愈少 ，火山质碎屑愈来愈细 ，并向正常的沉积 岩过渡 ；４） 火山喷发中心整体上呈穹状地形 ，其 喷口以及火山丘间洼地为喷气沉积和少量正常沉积 物的堆积场所 ；５） 当随着大量的岩浆喷发造成喷 口的陷落时 ，破火山口形成海底洼地 ，往往成为喷 流成矿的最佳沉积环境 ；６） 许多事实表明 ，大量 硫化物也可在火山堆积体斜坡洼地往过渡相以至沉 积相地区洼地转移 。 如白银矿田折腰山 、 火焰山矿 床及郭米寺 、 下柳沟 、 下沟 、 香子沟等矿床均产于 古火山穹隆火山堆积体一侧向沉积相过渡的位置 ； 德尔尼矿床属产于蛇绿混杂岩带海底次级盆地喷气 沉积所致 ；红沟 、 浪力克矿床均与古火山机构洼地 中的破火山口相和火山喷发中心相有紧密的空间伴 生关系 。 ４ 地球化学特征及成矿物理化学条件 4畅1 成矿地球化学特征 北祁连地区海相火山岩系由 ２ 部分组成 ，其一 是中寒武世细碧岩 石英角斑岩系 ，为以酸性火山 岩为主的双峰式火山岩 ；其二是奥陶纪洋壳俯冲构 造杂岩 ，成分复杂 ，以中基性火山岩喷发为主 。 ２ 类岩系中的黄铁矿化分布广 ，规模大 ，可形成 ２ 类 矿化蚀变带 ，即黄铁矿矿化蚀变带和多金属矿化蚀 变带 （表 ２）。 多金属矿化蚀变带 Pb ， Zn ， Ag ， Cu 及 Hg ，Ba ，Sr ，Mn 等元素质量分数显著高于 黄铁矿化蚀变带 ，显示强烈 “带入” 特征 ；黄铁矿 矿化蚀变带多数元素低于蚀变原岩的背景质量分 数 ，显示强硅化过程的 “净化” 带出作用 。 在北祁 连香子沟矿区石头沟口黄铁矿带中 ，据 ３５ 个样品 的定量测定结果 铜 １ ２１６ １０ － ６ ；锌 １３２ １０ － ６ ； 铅 ３０ １０ － ６ ； w （Cu） ∶ w （Zn） ∶ w （Pb） ＝ ４４ ∶ ５ ∶ １ 。 表明铜矿化有富集趋势 ，并且具 Cu唱Zn 型矿床主元素比值特征 ，显示黄铁矿矿化蚀变带中 除Cu ，Zn关系密切外 ，其他元素呈松散关系 。 这 ４２０１０ 年 黄金地质专题信息编辑之二十一 表 2 北祁连地区 2 类矿化蚀变带元素平均质量分数特征 类 型 w（B）／１０ － ６ CuPbZnAgMnSrBaF w（Hg）／１０ － ９ w（B）／％ Na２OK２OMgO 样品数 黄铁矿矿化蚀变带３１e７F２６Q０貂腚畅１８１２５Q７１3３２７６２７3４３悙０�ゥ畅９７１ゥ洓畅１５０洓憫畅１３１４ 多金属矿化蚀变带９８e２３５o３１８e１貂腚畅３３６２５Q５９１G２ １１７_６４５3１５９い０�ゥ畅５２２ゥ洓畅８６１洓憫畅４８３６ 酸性火山岩背景值２２e１２[３３Q０貂腚畅１０４４４Q４９５G１ ５８２_４９５3７０悙１�ゥ畅７９２ゥ洓畅０５０洓憫畅５９２２ 与本区其他多金属矿区主元素矿化强度和主元素比 值存在明显差异 （图 ２）。 据下沟矿区 R 因子分析 ， 除黄铁矿唱多金属矿化外 ，硅化 、 绢云母化 、 绿泥 石化 、 碳酸盐化和重晶石化十分普遍 ，容矿岩中次 生石英岩化 、 黄铁矿化 、 绢云母化 、 绿泥石化十分 强烈 。 表明近矿的酸性火山岩 （含部分基性火山 岩） 经受了大规模热水对流循环 、 酸性淋滤 、 成矿 元素具有迁移和富集的过程 。 从主因子直方图 （图 ３） 可见 ，下沟矿床赋存工业矿体的南带和中带中 Ag ， Hg ，Sb ， As ， Bi ， S ， Cu 元素组合最为显 著 ，与含铜黄铁矿矿化期一致 ； Pb ，Zn 等具有差 异 ；南带 Pb ，Zn ， Au 呈单元素组合出现 ， 中带 出现 Cu唱Zn 组合 ，说明 ２ 带基本相同 ，但中带找 Cu唱Zn 型矿床的条件有可能优于南带 。 从香子沟矿 图 2 祁连县香子沟矿区石头沟口黄铁矿矿化蚀变带 Cu ，Pb ，Zn元素曲线图 图 3 祁连县下沟矿区黄铁矿化蚀变带 （南带和中带） 主因子的主元素组合直方图解 F１ F６为主元素因子载荷矩阵方差贡献率 （φ／％ ） ５ 与火山唱次火山岩有关的铜矿床 区 ０ 线 、 石头沟口 ２ 剖面主因子直方图来看 ，０ 线 Cu 与 As ，Sb ，Bi ， S 和 Zn ， Mn 组合产出为主 ， 其次与 Pb ，Sb 组合 ，显示出 Cu唱S 型成矿主元素 组合的特点 ；石头沟口铜矿化点显示出 Cu ，Zn ， Pb ，Au 单独组合特征 ，前者为含铜黄铁矿型成矿 元素组合特征 ，后者则反映出多金属成矿的复杂过 程 。 在下柳沟矿区西山梁黄铁矿化带中 ，金矿石由 微细粒状黄铁矿 、 叶蜡石 、 高岭石 、 辉铋矿 （ ） 等组成 ，可能属多金属矿化蚀变带在成矿后经构造 唱热水叠加改造的产物 ，这和区域内黄铁矿化带中 金往往与主元素不相关而单独组合出现的状况相一 致 。 4畅2 成矿物理化学条件分析 由于块状硫化物型矿床一般与海底火山活动的 喷流成因作用有关 。 除多种成矿地质条件的作用 外 ，成矿物理化学条件亦是矿床形成的重要成矿因 素之一 。 据北祁连地区下沟 、 弯阳河 、 郭米寺等矿床包 裹体测试资料 （青海第二地质队 ，１９９５） 气液包 裹体的充填温度为 １５５ ～ ３４０ ℃ ；压力为 ４０ １０ ５ ～ ６０ １０ ５ Pa ； 盐度为 ０畅４％ ～ ６％ ； pH 值为 ７ ； δ ３４ SCDT＝ １畅５０ ‰ ～ １畅９４ ‰ ，w （ ３２ S） ／ w （ ３４ S） ＝ ２２畅１８ ～ ２２畅１９ ；δ １８ OSMOW＝ １１畅１ ‰ ，δDSMOW＝ －６３畅１０ ‰ ；结合其他地质 、 地球化学资料分析 ， 可获得以下认识 。 １） 成矿温度范围与一般火山成因的块状硫化 物矿床相似 ，早中阶段为中 （高） 温 ，晚阶段为中 （低） 温 。 从闪锌矿类型判别 （邬介人等 ，１９９４） ， 区内为普通闪锌矿 ，浅色低铁型 （含铁 ０畅３６％ ） ， 与小铁山 、 白银矿田等闪锌矿相近 。 根据FeS含量 为０畅０２％ ～ ４畅１９％ 推测 ，这类闪锌矿形成温度约为 ２００ ℃ 或更低 。 由此可见 ，郭米寺 、 下柳沟 、 下沟 等矿床成矿温度应以中 （低） 温为主 。 ２） 压力所示的海水深度为 ４００ ～ ６００ m ，与锡 铁山 、 白银厂等矿床相比 ，应属压力较低条件下的 产物 ；但该深度基本可满足海底喷气不因海水沸腾 而分散 ，仍有利于喷流成矿作用 。 ３） 热水的盐度略高于一般海水 ，属低盐度型 卤水 ，具有中性性质 （pH ＝ ７）。 ４） 硫同位素与δ ３４ SCDT＝ １畅５０ ‰ ～ １畅９４０ ‰ ， 为低正值 ，与陨石硫相一致 。 ５） 据氧同位素测试数据 ，在相应图示中投点 ， 其值接近原始岩浆水 变质水的范围内 ，与日本黑 矿相似（图４） 。 表明清水沟 白柳沟地区喷流成 图 4 不同成因水的同位素组成简图 （据 S畅M畅F畅 谢泼德 ， １９９７） ○ 下柳沟样品投点 ； ＋ 日本黑矿投点位置 ； A 岩浆水 、 变质 水 、 海水叠加分节区 ； B 天然热水 、 岩浆水分节区 因 Zn唱Pb唱Cu 型矿床原热流体具有复合性质 ，是火 山岩浆水 、 变质水和海水混合的产物 。 ６） 从图 ５ 分析 ， 郭米寺矿床中 H２S 分子 、 S ２ － 离子和硫酸盐 ３ 种重要组分的配置情况来看 ， 当硫浓度较高时 ，其界线要靠近黄铁矿区域 ，并移 向 pH 较高值和 fO２较低值 ， 属明显的还原环境 。 一般来讲 ，铜唱多金属的富集作用发生在 ２００ ～ ３００ ℃ ，氧逸度在 lg fO２＝ － ４０ （为 “近处矿石” 生 成环境） ；同时在海底温度较低 、 w （So） ／w （Sr） ≤ １００ （氧化硫／还原硫 ≤ １００ ， pH ＝ ７ 和较低氧 逸度条件下可形成 “远处矿石” 沉积 ，而在较高氧 逸度条件下 ，可出现 Fe３O４， Fe２O３沉积 （图 ６）。 从清水沟 白柳沟地区的地质背景 ，成矿地质条件 和成矿物化条件等综合考虑 ，矿床成矿基本上都属 “近处矿石型” 。 图 5 不同 pH值 、 氧逸度和温度环境下热液系统中硫原子 图 （据尼尔逊 ，１９７９） 假定 ∑ S ＝ ０畅１ mol／kg 水和 Ba２ ＋＝ １０ － ５mol／kg 水 ６２０１０ 年 黄金地质专题信息编辑之二十一 图 6 当 ∑ S＝ 10 － 2mol／kg ，NaCl＝ 1 mol／kg 时 ，温度 、 pH 值变化的情况下块状硫化物矿床形成略图 （引自 R畅R畅 拉奇 ，１９７７） So／Sr 氧化硫／还原硫 ； lg fO２ 氧逸度 ； A ， B ， C ， D ， E ， F ， G 热液演化路线 ５ 典型矿床与国内外同类型矿床的对比 D畅P畅 考克斯和 D畅A畅 章格 （１９９０） 把海相火 山岩有关的块状硫化物矿床分为 １） 与海相镁铁质 喷出岩有关的塞浦路斯型 ；２） 与海相镁铁质喷出 岩 （硅酸盐质的火山岩） 有关的别子型 ；３） 与海 相长英质唱镁铁质喷出岩有关的黑矿型矿床 。 以西 北地区及青海省该成因类型矿床的成矿地质背景分 析 ，火山唱喷流成因类块状硫化物矿床主要可归属 黑矿型和塞浦路斯型 （表 ３ ，４）。 青海省北祁连地区下沟 下柳沟矿床与国内外 同类矿床的基本特征一致 。 与古老矿床相比 ，都经 历了强烈的变形变质历史 ；与年轻的黑矿型矿床相 比 ，矿体顶部喷出岩中都伴有重晶石 。 正是由于这 类矿床均有较为相同的成矿机理 ，才造成了相互间 一致的基本特征 ，但由于各个矿床又是不同地质演 化阶段的产物 ，使它们又表现出与众不同的个性 。 通过与世界上同类型矿床对比 ，对北祁连地区该类 型矿床的成因及后期构造变形等方面的找矿认识将 会有更好的借鉴作用 。 总之 ，黑矿型矿床的成矿与 酸性火山碎屑岩岩相密切相关 ，矿床通常产在岛弧 板块构造位置上 ，岛弧型或火山弧火山岩大多数处 于活动性大陆边缘的拉张条件下 ，裂谷作用导致源 岩浆喷发 ，早期火山喷发具有酸性和基性交替喷发 沉积的特点 ，以火山碎屑岩喷发为主 ，熔岩流居次 要地位 。 以上事实也充分表明 ，火山唱喷流成因类 黑矿型矿床具有基本相似的地质唱地球物理唱化学环 境与成矿机理 ，具有相似的成矿模式 ，矿床的形成 规模一般以中大型为主 ，对这种成矿类型规律性的 总结和认识无疑具有重要的实际意义与理论意义 。 该类型矿床主要是在以硅铝层为基底的基础上 通过扩张环境而发展为洋盆所形成的矿床 。 由于板 块俯 （仰） 冲作用 ，这类矿床主要赋存于构造岩片 中 ，后期造山作用对矿体的改造变化较大 ，以蛇绿 岩系或蛇绿杂岩含矿为特征 。 按照其板
展开阅读全文
