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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 与火山唱次火 山岩 有 关 的 铅唱锌 矿 床 YU HUOSHAN唱CIHUOSHANYAN YOUGUAN DE QIAN唱XIN KUANGCHUANG 中国人民武装警察部队黄金地质研究所 ２００９ 年 １２ 月 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 与火山唱次火 山岩 有 关 的 铅唱锌 矿 床 YU HUOSHAN唱CIHUOSHANYAN YOUGUAN DE QIAN唱XIN KUANGCHUANG 课题组成员 李杰美 王美娟 朝银银 马 潇 王 欣 张 岱 目 次 概 述 火山岩容矿的海底喷气铅唱锌矿床有利于普查的地质标志（１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 与火山活动有关的铅唱锌矿床（１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 产于海相火山岩系中的铅唱锌矿床（３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 以火山岩为容矿岩石的铅唱锌矿床（３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 火山岩型铅唱锌矿床（４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 火山岩型块状硫化物 （VMS） 型矿床主要特征（４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 海相火山岩型铅唱锌矿产出的地质背景（２１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ VMS 型铅唱锌矿床勘查方法（２１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ VMS 型铅唱锌成矿模式（３０）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 与海相火山岩有关的铅唱锌矿床的主要特征（３５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 矿床各论 国 内 新疆可可塔勒铅唱锌矿床（３９）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 梅仙式铅唱锌矿床（４７）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 云南老厂铅唱锌唱银唱多金属矿床（５３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 辽宁红透山铜唱锌矿床（５８）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 河北蔡家营铅唱锌唱银矿床（６０）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 国 外 澳大利亚麦克阿瑟河锌唱铅唱银矿床（６１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 美国塞尔维希尔锌矿床（６４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 加拿大基德克里克 （Kidd Creek） 锌唱铜矿床（６５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 葡萄牙内维斯 科尔沃锌唱铜矿床（６９）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 南非甘斯堡 （Gamsberg） 锌矿床（７２）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 详细摘要 国 内 甘肃小铁山铅唱锌矿床（７３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 新疆阿巴宫铅唱锌唱铁矿床（７４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 新疆阿克哈仁铅唱锌矿床（７５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 新疆铁米尔特铅唱锌矿床（７６）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 河北北岔沟门铅唱锌矿床（７８）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 福建黛溪铅唱锌矿床（７９）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 浙江大岭口铅唱锌矿床（８１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 福建牛路坑铅唱锌矿床（８２）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 国 外 加拿大不伦瑞克铅唱锌矿床（８３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 哈萨克斯坦列宁诺哥尔斯克铅唱锌矿床（８３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 澳大利亚伍德朗锌唱铅唱铜矿床（８４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 南非布罗肯希尔铅唱锌唱铜矿床（８４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 南非普里斯卡锌唱铜矿床（８４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 与火山唱次火山岩有关的铅唱锌矿床 矿床模式 岛弧带上与火山喷发有关的 （呷村式） 块状硫化物重晶石铅唱锌唱银矿床模式（８４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 古隆起带上与陆相火山活动有关的 （蔡家营式） 脉状铅唱锌唱银矿床模式（８７）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 找矿案例 新疆可可塔勒铅唱锌矿床的发现（８９）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 美国威斯康星州北部块状硫化物矿床发现史（８９）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 日本北鹿地区黑矿型矿床的勘查（９１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 附 录 世界铅资源 ２００６ ２００７ 年评（９２）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 世界锌资源 ２００６ ２００７ 年评（９７）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 与火山唱次火山岩有关的铅唱锌矿床 火山岩容矿的海底喷气铅唱锌矿床 有利于普查的地质标志 对火山岩容矿的海底喷气矿床来说 ，有利于普 查的地质标志有以下几项 。 １） 优地槽内分异良好的富钾 、 钠的长英质火 山岩及次火山岩分布区 。 这种火山岩往往由 ３ 部分 组成 ，下部以玄武岩为主的厚层枕状和多孔状熔 岩 ；向上为安山岩为主的熔岩流 、 熔岩角砾岩和凝 灰岩 ；最上部主要是英安岩至流纹岩成分的火山 岩 ，为块状 、 无结构的熔岩流和 （或） 碎屑大小不 等的火山碎屑岩 。 多数矿床产于这样的火山杂岩 中 。 ２） 酸性火山喷发中心 ，矿床往往聚集在喷发 中心附近 。 ３） 各种酸性火山碎屑岩 （酸性集块岩 、 酸性 火山碎屑岩和粗凝灰岩） ，是矿体常见的容矿岩石 。 D畅F 桑斯特称其为 “选厂岩” ，并指出在大多数前 寒武纪块状硫化物矿床的 ０畅５ 英里范围内就能发现 “选厂岩” 。 ４） 各种岩性 、 岩相的接触带 ，尤其是基性或 中性火山岩与酸性火山岩的接触带 ，以及酸性或基 性火山岩与上覆沉积岩的界面 ，矿体往往产在这些 部位 。 ５） 火山喷气作用的重要迹象 喷气岩或燧 石层 。 喷气岩通常由薄层硅质 、 铁质和锰质组成 。 燧石层呈条带状 ，很易变化 ，往往被误认为石英砂 岩 ，故在寻找此类矿床时 ，对那种象石英砂岩的那 种岩石要充分注意 ，很可能指示下部有矿 。 燧石层 不一定为纯 SiO２，有时含磁铁矿 、 黄铁矿 、 凝灰 质及碎屑 ，由于常含铁质 ，故往往呈粉红色 。 在古 生代地层中 ，燧石层可含重晶石 、 菱铁矿和氧化 铁 。 燧石层厚度不一定大 ，有的只有几厘米 ，但它 指示出成矿时有喷气活动 ，是重要的找矿标志 。 摘自 枟国外矿产资源枠 与火山活动有关的铅唱锌矿床 该类铅唱锌矿床分布在我国火山岩发育的地区 ， 是伴随火山喷发和浅成 超浅成潜火山活动而形成 的 ，并产于火山岩或火山沉积岩中 。 由于火山活动 的地质构造环境不同 ，可分为陆相火山岩型和海相 火山岩型 ２ 类 。 陆相火山岩型铅唱锌矿床主要分布 在我国东部 ，中生代火山岩发育地区 。 海相火山岩 型铅唱锌矿床主要分布在我国的优地槽区火山沉积 岩系中 。 总的来看 ，我国火山岩型铅唱锌矿床分布 比较广 ，数量也比较多 ，但以小型和矿点为主 ，大 中型矿床仅有 １５ 处 （不包括未上 １９９８ 年储量表的 新疆阿舍勒 、 可可塔勒 、 铁米尔特 、 阿巴宫等矿 床） ，如浙江五部和大岭口 、 江西银山 、 福建莆田 银坑 、 四川呷村和嘎依穷 、 甘肃小铁山 、 青海锡铁 山 、 辽宁红透山等 ， 它们的累计保有储量 Pb ２２５畅７１ 万 t ，Zn １ ２５０畅０５ 万 t ，分别占全国大中型 矿床铅唱锌总保有储量的 ８畅８％ 和 １５畅９％ 。 其中 ， 陆相火山岩型铅唱锌矿床分别占 ２畅５％ 和 ３畅８％ ，海 相火山岩型铅唱锌矿床分别占 ６畅３％ 和 １２畅１％（包 括黄铁矿型铜矿床中的锌保有储量）。 据 Перваго （１９７５） 统计 ，黄铁矿型铅唱锌矿床 （不包括黄铁矿 型铜矿床中的锌储量） 的储量占世界铅唱锌总储量 的 ３１％ ，其中前寒武纪矿床储量占 ９％ ，古生代矿 床储量占 ２１％ ，中生代矿床储量占 １％ ，它们的重 要性在世界铅唱锌储量中仅次于层控铅唱锌矿床 。 他 把陆相火山岩型铅唱锌矿床看作中低温热液矿床划 入热液矿床范围内 。 相比之下 ，我国火山岩型铅唱 锌矿床的重要性也是显而易见的 。 １ 陆相火山岩型铅唱锌矿床 该类铅唱锌矿床产于陆相火山沉积盆地的破火 山口边缘 ，酸性 、 中酸性火山岩断裂中 ，呈脉状 、 透镜状 ，成群成带 ，如江西银山 、 浙江五部等 ，也 产于粒度不一的火山碎屑岩过渡带中或火山沉积岩 中 ，受层间断裂控制 ，呈似层状 、 透镜状 。 有人将 前者划入陆相火山热液矿床 ，后者划为陆相火山沉 积矿床 。 对于陆相火山岩型铅唱锌矿床来说 ，虽然 它们产出特征有所差异 ，但是在成因上是相似的 。 单个矿体长几十至数百米 ，有的数千米 ；斜深几十 至几百米 ，最大斜深达千米以上 ；厚几十厘米至数 １ 与火山唱次火山岩有关的铅唱锌矿床 米 ，最厚达 ５０ m 左右 。 沿矿体走向和倾向有分支 复合和膨缩现象 。 脉状矿体品位较富 ， Pb ＋ Zn 多 在 ４％ 左右 ， Cu （Pb） ／Co （Zn） 值 （２ ∶ １） ～ （１ ∶ ２）。 似层状矿体矿石贫 ， Pb ＋ Zn 多小于 ４％ ， w （Pb） ／w （Zn） 值 １畅５ ～ ０畅８ ；矿床规模以小型 为主 ，少数达大型 （如浙江五部 ；图 １）。 图 1 浙江五部铅唱锌矿床第 51 号勘探线地质剖面示意图 （据浙江省地质局台州地质大队 ，１９８０） ① Ⅰ 号铅唱锌矿体 ； ② 上侏罗统晶屑玻屑凝灰岩 ； ③ 石英霏 细斑岩 ； ④ 石英斑岩 ； ⑤ 含砾凝灰岩 ； ⑥ 辉绿玢岩 ； ⑦ 玻 屑晶屑凝灰岩 ； ⑧ 粉砂质泥质岩 ； ⑨ 玻屑凝灰（熔）岩 ； ⑩ 沉积角砾凝灰岩 金属矿物以方铅矿 、 闪锌矿 、 黄铁矿 、 黄铜矿 等为主 ，非金属矿物以石英 、 绢云母 、 菱铁矿 、 含 锰方解石等为主 。 矿石构造主要为块状 、 团块状 、 细脉状 、 浸染状和角砾状等 ，结构主要为结晶粒状 和交代等结构 。 成矿是多阶段的 ，通常可以分为硫 化物唱石英 、 硫化物硫锑盐和硫化物唱碳酸盐阶段 ， 由中温演化到低温阶段 （３００ ～ １００ ℃ ）。 围岩蚀变主要有硅化 、 绢云母化 、 绿泥石化 、 黄铁矿化 、 菱铁矿化 、 含锰方解石化 、 萤石化等 。 蚀变分带和矿化分带一般不明显 ， 在一些矿床中 （如江西银山） ，从次火山岩体向外和由深部向浅 部 ，显示黄铁矿化 、 硅化 、 绢云母化 → 硅化 、 绢云 母化 → 绿泥石化 、 菱铁矿化蚀变分带和相应的 Cu → Cu唱Pb唱Zn → Pb唱Zn → Pb唱Zn唱Ag 矿化分带 。 矿石硫同位素组成变化在 －５ ‰ ～ ５ ‰ 之间 ，呈 塔式分布 ，峰值近于 ０ 。 矿石铅同位素组成变化较 小 ，以放射铅为主 。 这暗示成矿物质来自深源岩 浆 。 金属矿物流体包裹体氢氧同位素表明 ，成矿流 体介质水以大气降水为主 ，混有岩浆水 。 ２ 海相火山岩型铅唱锌矿床 该类矿床分布于优地槽造山带中 ，赋存于细碧 角斑岩建造或流纹岩唱玄武岩建造火山沉积岩系中 。 赋矿围岩为石英角斑质凝灰岩 、 流纹质凝灰岩 、 细 碧岩 、 绿泥片岩与大理岩接触带的火山碎屑岩或大 理岩 。 这类矿床常形成于不同的地质环境中 ，就我 国北部祁连海相火山岩型铜 、 多金属矿床来看 ，可 以分为 Cu唱Fe 型 （红沟型）、 Cu唱Zn 型 （蛇绿岩型） 和 Cu唱Pb唱Zn 型 （白银厂型 ；夏林圻等 ，１９９１ ；孙 海田等 ，１９９３）。 Cu唱Fe 型矿床形成于弧间或弧后 盆地环境 ，赋矿岩石为细碧岩 ；Cu唱Zn 型矿床形成 于大洋拉张环境 ，赋矿岩石为蛇绿岩套上部枕状细 碧岩与变玄武质凝灰岩和碳质板岩 、 片岩过渡层位 中 ；Cu唱Pb唱Zn 型矿床形成于优地槽发育早期裂谷 岛弧环境 ，与中心式中酸性火山喷发活动有关 ，赋 矿岩石为石英角斑质凝灰岩 。 矿体呈似层状 、 透镜 状 ，成群产出 。 矿体与围岩产状一致 。 单个矿体长 几十至上千米 ，斜深几十至几百米 ，厚几米至数十 米 。 矿石品位中至富 ， 常与 Cu 共生 ，富含金和 银 ， w （Pb） ／w （Zn） 值 （对 Pb唱Zn 建造矿床） １ ∶ １畅５至 １ ∶ ３ ，规模大 中型 。 金属矿物以黄铁矿 、 黄铜矿 、 闪锌矿 、 方铅矿 等为主 ，非金属矿物以石英 、 绢云母 、 绿泥石 、 重 晶石 、 方解石等为主 ，具有块状 、 浸染状 、 条带 状 、 细脉状 、 角砾状等构造和结晶粒状 、 交代结 构 。 根据矿石金属元素组合特征 ， 可分为 Cu 建 造 、 Cu唱Zn 建造 （如辽宁红透山 、 新疆阿舍勒）、 Cu唱Pb唱Zn 建造 （如甘肃小铁山 、 四川呷村） 和 Pb唱Zn 建造 （如青海锡铁山 、 新疆可可塔勒） ；它 们常共生在一个矿田中或一个成矿带中 ，构成一个 完整的成矿系列 。 围岩蚀变强烈 ，有硅化 、 绢云母 化 、 绿泥石化 、 重晶石化等 。 有的矿床蚀变分带和 矿化分带不明显 ，只是在矿体垂直方向上向深部 Cu 含量有增加趋势 。 有的矿床下部为筒状硅化 、 绢云母化蚀变带 ，伴有脉状和细脉浸染状矿化 ，上 部为似层状硅化 、 重晶石化 、 方解石化蚀变带 ，伴 有似层 、 透镜 、 块状硫化物矿体 。 矿石硫同位素组成为 ０ ～ ８ ‰ ， 呈塔式分布 ， 峰值在 ４ ‰ ～ ５ ‰ 。 矿石铅同位素组成变化范围小 ， 以正常铅为主 ，也有放射性铅 。 这可能表明成矿金 属物质主要来源于海底火山岩 。 矿石矿物流体包裹 体氢氧同位素组成表明 ，成矿流体的介质水以海水 为主 ，混有岩浆水 。 摘自 枟中国主要金属矿床成矿规律枠 ２２００９ 年 黄金地质专题信息编辑之二十 产于海相火山岩系中的铅唱锌矿床 这类矿床含矿岩系中火山岩及火山沉积岩十分 发育 ，特别是下盘岩石常是火山熔岩和凝灰岩 。 有 些矿床可以明显看到 ，沉积 （外生） 热液 （内生） ２ 种不同的成矿机制同时在起作用 。 如在白银厂 、 日本黑矿等矿床可观察到这样的垂直分带 上部是 层状 、 似层状整合矿体 ，由块状或条带状矿石组 成 ；下部为筒状蚀变带 ，含网脉状和浸染状矿体 。 前者主要是沉积成岩作用形成的 ，物质来源与海底 火山岩系有关 ，而后者则是海下岩石的热液成矿 。 后者也是前者的热液通道 。 西方学者在 ２０ 世纪 ５０ 年代以前 ，多认为这类 矿床是与花岗岩类有关的交代矿床 。 近 ３０ 多年来 ， 结合红海和太平洋中脊现代海底成矿作用的观察 ， 才肯定了海底火山岩在矿床形成中的重要性 。 组成 本类矿床的金属多认为是热液带来的 。 这里的热液 包括 ２ 种含义 由岩浆分异派生的热液和被加热了 的海水 。 后者通过环流作用可以把铅 、 锌等金属从 火山岩系中淋滤出来 ，并搬运富集成矿 ，这种成矿 作用可能是主要的 ，可称之为热水沉积矿床 。 这类矿床 （海相火山岩型铅唱锌矿床大致相当 西方文献中的块状硫化物铅唱锌矿床和俄文文献中 的黄铁矿型铅唱锌矿床 ，但块状硫化物矿床也可以 出现于海底火山活动并不明显的环境 。 大量铁的硫 化物矿物 （黄铁矿 、 磁黄铁矿 、 白铁矿） 的存在是 这类矿床的特点 。 矿石多为致密块状 、 稠密浸染 状 、 条带状 。 矿石物质组成较复杂 ， 常有铜的伴 生 ，而金 、 银含量也较高 ，可以综合回收 。 围岩蚀 变也较强烈 。 矿石铅同位素组成多为接近单阶段演 化的正常铅 。δ ３４ S 值也很集中 ， 多为接近 ０ 的正 值 。 在我国 ，海相火山岩型铅唱锌矿床都受到不同 程度的区域变质 （如白银厂） ，混合岩化作用 （红 透山）。 摘自 枟中国矿床枠 以火山岩为容矿岩石的铅唱锌矿床 这类矿床的突出特征是围岩为火山岩 。 代表性 矿床有辽宁红透山铜唱锌矿床 、 河北蔡家营铅唱锌矿 床和浙江西裘铜唱锌矿床等 。 矿床形成时代较多 ， 分别形成于新太古代花岗岩唱绿岩带和古元古代 、 新元古代活动大陆边缘 。 矿床明显受构造控制 ，直 接容矿围岩为火山岩 。 矿体呈层状 、 似层状 、 脉 状 、 连续的透镜状及囊状产出 ，基本与围岩整合接 触 。 如 红透山铜唱锌 （大型） 矿床 ，是中国目前 已知的最古老的铜唱锌型块状硫化物矿床 。 矿床产 于华北陆块北缘东段新太古代清原绿岩带红透山组 中上部的变粒岩 、 浅粒岩和片岩 （互层） 组合中 ， 明显受层位控制 。 矿体直接围岩 （上盘） 是夕线黑 云片岩和 （下盘） 石榴堇青直闪片岩 。 矿床以铜 、 锌为主 ，铅含量很低 。 矿石类型为块状闪锌黄铁矿 石 、 闪锌磁黄铁矿石和含黄铁 、 磁黄铁矿石 。 伴生 元素主要为 Co ，Ag 和 Au 。 含矿岩系为分异较好 的镁铁质 长英质钙碱性火山岩系 ，矿床赋存在安 山质 长英质火山岩中 ，属于海底火山喷气成因 ， 并与加拿大阿比提比绿岩带中诺兰达地区的块状硫 化物矿床的形成环境相似 （沈保丰等 ，１９９４）。 蔡 家营铅唱锌矿床 （特大型） 产于古元古代红旗营子 群大同营组角闪斜长变粒岩 、 黑云斜长片麻岩 、 黑 云斜长变粒岩夹斜长角闪岩和大理岩中 。 矿区出露 的岩浆岩为燕山期的浅成岩和超浅成岩类 。 矿床由 脉状 、 囊状 、 透镜体状矿体组成 。 矿石主要有 ２ 种 类型 ，东部的绿泥石唱闪锌矿型和西部的绢云母唱多 金属型 。 区域构造控矿和导矿构造明显 ，是裂谷下 陷沉积阶段多次海底火山喷发 沉积 ，后又经上隆 拉伸和挤压褶皱作用强烈改造成矿 。 摘自 枟中国前寒武纪成矿作用枠 ３ 与火山唱次火山岩有关的铅唱锌矿床 火山岩型铅唱锌矿床 与火山岩有关的多金属型和含铜黄铁矿型矿 床 ，都属于这一类型 ，它也是铅 、 锌矿的一个主要 来源 。 该类铅 、 锌储量占国外总储量的 ２４％ 和 ４２％ ，矿床规模多为中 大型 ，分布范围广 ，中小 矿床则品位高 。 矿床分布于古陆缘坳陷带 ，与地槽 沉积和海底火山喷发的富钾 、 钠的玄武岩唱流纹岩 关系密切 ，火山岩常与火山唱沉积岩成互层产出 。 矿体受火山构造的隆起洼地 、 火山中心和深大断裂 控制 。 矿体与容矿岩石为整合的和整合交错的透镜 状 层状 缟状 ，矿化带则为脉状 、 网脉状或浸染 状 。 在同一矿体中 ，网脉状或浸染状矿石常位于块 状矿石之下 。 矿化带内金属具有分带性 ，矿体成群 出现 。 围岩具有绿泥石化 、 黄铁矿化和绢云母化等 蚀变 。 本类矿床按矿石的主要金属矿物组合可分为 ２ 个亚类型 １） 铜唱锌矿床 ，大多数矿床赋存于以火 山岩为主 ，或火山岩与火山沉积岩的互层中 。 矿床 主要分布区有加拿大地盾 、 芬诺斯堪的地盾 、 斯堪 的纳维亚加里东造山带 、 纽芬兰地区中北部 、 前苏 联的乌拉尔和哈萨克斯坦 、 日本的别枝地区等 ；２） 铅唱锌唱铜唱银型矿床 ，产在火山岩和火山唱沉积混合 岩层中 ，即是钙碱性火山岩和外力碎屑岩相伴生的 地层 ，以元古宙以后的岩系为主 。 矿床分布于美国 的阿巴拉契亚山脉 ，伊比里亚半岛的黄铁矿带 、 日 本的黑子地区 、 澳大利亚的塔斯马尼亚地区以及前 苏联的外贝加尔地区等 。 火山岩型铅唱锌矿床 ，从太古宙到第三纪均有 出现 ，中 新元古代为其极盛时期 ，多形成大规模 的矿床 ，如形成世界著名的加拿大苏必利尔湖附近 绿岩带中的矿床 。 其他如产于寒武纪 奥陶纪的加 拿大的不伦瑞克矿区 ，挪威的勒肯 、 布莱克瓦斯利 矿床 ；产于中晚泥盆世的苏联的卡拉巴什矿床 ；产 于第三纪中新世的日本北鹿地区的黑矿矿床等 ，都 是世界著名的铅唱锌矿床 。 至今 ，太平洋中的 “黑 烟囱” 和红海阿特兰提斯的热卤水仍在继续形成火 山沉积硫化物矿泥 。 摘自 枟国外主要有色金属矿产枠 火山岩型块状硫化物（VMS） 型矿床主要特征 火山成因块状硫化物矿床 （VMS） 属于层状 块状硫化物矿床 ，包括所有海底热水沉淀出的块 状 、 似块状矿床 。 根据矿床含矿因素的化学 、 矿物 学变质作用 、 结构和脉石特征 ，块状硫化物矿床分 为两大类 一类是沉积喷流矿床 ，沉积岩或页岩型 层状块状硫化物矿床 ，包括世界闻名的 Sulliven ， Broken Hill ，Mt畅Isa 和 Rammelsberg 矿床 。 另一 类就是火山成因的 、 与火山有关的 、 火山岩型块状 硫化物矿床 。 通过对现代地热系统及古代矿床的系统研究 ， 已经建立了 VMS 型矿床的地质模型 。 VMS 含矿建造的底部通常是次火山侵入体 ， 它的存在导致热流体循环并发生淋滤反应 。 侵入岩的顶部地层存在高温交代 ，包括金属淋 滤 、 碱性交代和硅化 。 现代地热流体的组分与 ４００ ℃ 时水唱岩平衡相一致 。 VMS 矿化区域内 ，存在不 同时代的外碎屑角砾岩是局部生长断层的证据 ，这 些断层是裂谷边缘断层或者是破火山口崩坍断层 ， 是高温热水流体的主要通道 。 位于矿床之下的这些 断层中发展起来的蚀变岩筒主要由局部水平渗流的 热海水中形成的矿物充填 。 高温富含金属的流体与围岩的水唱岩反应常限 于通道中心部位 。 沉淀硫化物组分由水深决定 ，沸 腾降温导致流体分异 ，浅水 （＜ １ ５００ m） 海底斜 坡区域以富锌的铜矿沉淀为主 ，强烈冷却之后则富 铅 。 这种浅水系统通常也富含金 、 银 。 其次在氧化 型洋底矿床翼部也有 Ba ， Mn 这些惰性元素沉淀 ， 同时在翼部硅质岩中 ，通常含有细菌分解物 。 由于对现代及古代地热系统的研究 ， VMS 型 矿床形成模式将更定量化 、 更精确 ，由这些模型形 成的勘探标志明显提高了发现新矿产资源的能力 。 １ VMS 矿床的一般地质特征 1畅1 产出地质位置和分布 VMS 型矿床形成于各地质时代的洋底火山岩 中 ，从现代扩张洋底 、 岛弧及弧后区域正在形成的 ４２００９ 年 黄金地质专题信息编辑之二十 矿床到 ３ ４００ Ma 前澳大利亚 Pilbara Black 火山岩 中的矿床 。 这种矿床可以形成于各种构造区域 ，虽 然矿床的直接围岩通常是火山起源的熔岩 、 火山碎 屑岩或间接火山起源的火山碎屑 ，但是也有一些矿 床中有火山作用的洋底沉积岩 ，如页岩 、 杂砂岩等 岩石 。 VMS 矿床产出的地质环境与洋底火山岩一样 ， 都产出于板块边缘环境 。 显生宙以来的 VMS 矿床 主要在大洋中脊分裂板块边缘 （与蛇绿岩有关） ， 或拉张的弧盆地 （如纽芬兰的 Cyprus 和 Baie Verte 地区） ，在岛弧或大陆边缘的板块汇聚边缘 （如日本的 Kuroko 矿床和西班牙 葡萄牙黄铁矿 带） ，板内洋岛 。 当然更多的 VMS 矿床产于太古 宙绿岩带中 。 VMS 矿床不限于特定的岩石类型 ，但是一个 地区的 VMS 矿床常产于一个地层层位或喷发旋回 中 （图 １）。 VMS 矿床可以形成于任何地质时代 ，从 ３５ 亿 图 1 Noranda块状硫化物地区组合剖面略图 图中展示了 Blake 河群上部的地层关系和主要 VMS 矿床所在地层的位置 （根据 Spence 和 de Rosen Spence ，１９７５ ； Knuckey 等 ， １９８２ ； Knuckey 和 Walkins ，１９８２） ； 图中的旋回指 Spence 和 de Rosen Spence 在 １９７５ 年提出的安山岩唱流纹岩火山旋回 年前形成的澳大利亚 Pilbara Block Au 矿床到现在 东太平洋中脊的硫化物矿床都是 VMS 矿床的典 型 。 但是相同地质环境和岩性区域的 VMS 矿床分 布有明显的区域性和时间性 ， 例如加拿大地盾 ２ ６５０ ～ ２ ７３０ Ma 的火山岩带中有 ８３ 个有经济价值 的矿床 ，而澳大利亚相似的火山岩带中仅有 ２ 个类 似的矿床 。 大部分火山岩区域 VMS 型矿床趋向成 群 、 成组出现 。 Sangster （１９８０） 计算了 VMS 矿 床成矿区域面积平均 ８５０ km ２ ，相当于直径 ３２ km 的环形区域平均含有 １２ 个 VMS 矿床 ，９ ４００ 万 t 矿石 。 VMS 矿床分布受构造控制 ，例如 ，在 Noran唱 da 和 Hokuroku 矿化区 ， 矿床受线性构造控制 。 Solomon （１９７６） 指出有 ５０％ 的 VMS 矿床与长英 质火山岩有关 ，如流纹岩或长英质碎屑岩 。 1畅2 矿床结构及矿化分带 VMS 矿床垂向上可以划分为 ２ 个带 上部带 是在海底面上或海底下的块状硫化物矿石 ，下部带 是直接位于块状硫化物带之下的脉状或浸染状 （角 砾岩筒状带） 矿石 ，矿化角砾岩筒通常具有强蚀 变 。 大部分矿床含铁硫化物 （黄铁矿为主） 达 ９０％ ，VMS 型矿床是重要的铜 、 锌和铅矿资源类 型 。 一些矿床含有可回收的银 、 金 。 世界上 VMS 是一种重要的矿床类型 ，例如加拿大 １９８８ 年铜产 量的 ３２畅８％ 、 铅的 ２９畅４％ 、 锌的 ５６畅３％ 、 金的 ３畅６％ 、 银的 ３０畅４％ 来自 VMS 型矿床 。 Cd ， Sn ， Bi ，Se 也是冶炼可回收的重要副产品 。 图 ２ 表示 VMS 矿床的理想结构 。 典型的 VMS 矿床上部是与地层整合的块状硫化物组成的 透镜层 ，含硫化物 ６０％ 以上 ；下部是穿切地层的 由热液蚀变筒中的脉状硫化物矿化组成的网脉状角 ５ 与火山唱次火山岩有关的铅唱锌矿床 图 2 一个理想化的块状硫化物矿床必须具有的特征 １ 黄铜矿 黄铁矿 ＋ 磁黄铁矿碳化物矿化作用 ；２ 黄铁矿 闪锌矿 ＋ 方铅矿硫化物矿化作用 砾岩筒 。 块状硫化物透镜层顶部产状倾斜陡峭 ，但 底部接触带逐渐过渡为网脉岩筒 。 一个矿床可能有 多个块状硫化物透镜体连接网脉岩筒组成 。 其中网 脉岩筒代表海底热水系统的泻流通道 ，而块状硫化 物透镜层代表泻流筒周围或之上海底热水溶液沉淀 的硫化物聚集体 。 块状硫化物透镜层中最普通的硫化物矿物是黄 铁矿 、 磁黄铁矿 、 黄铜矿 、 闪锌矿 、 方铅矿 、 少量 硫酸盐类矿物及斑铜矿 ，常见的非硫化物矿物有磁 铁矿 、 赤铁矿 、 锡石 ，同沉积的脉石矿物有石英 、 绿泥石 、 重晶石 、 石膏和碳酸盐矿物 。 矿石的结构 、 构造变化大 ，轻微变质的块状矿 石一般为细粒嵌晶硫化物颗粒 ，随着变质程度增 加 ，颗粒变粗 。 漏斗型矿体中 ，透镜体中心部位以 块状 、 角砾状碎裂型结构为主 。 碎屑状硫化物矿体的裙边围绕块状透镜体周围 表现出特殊的构造 ，由细粒到粗粒的硫化物碎屑组 成 。 规则的层状或微层状硫化物一般为特征的带状 沉积 。 VMS 矿床的最重要特征就是热液蚀变筒中化 学 、 矿物学 、 矿石结构构造和变质程度的分带性 。 从蚀变中心向上 、 向外 ，黄铜矿／ （闪锌矿 ＋ 方铅 矿） 值或者 Cu／Zn 值逐渐降低 （图 ２） ，其他金属 矿物 ，如磁黄铁矿 、 磁铁矿和斑铜矿相对集中于网 脉带中心或者块状硫化物透镜体中心基底处 ， 其 Cu／Zn 值最高 。 重晶石一般在块状硫化物最外带 与闪锌矿 、 方铅矿共同产出 。 虽然在硫化物带中黄 铁矿分布极普遍 ，但是在闪锌矿高于黄铜矿的地段 黄铁矿含量最高 。 有些情况下 ，薄层黄铁矿或赤铁 矿 、 矿质烟尘或凝灰质层在硫化物基座上形成盖 层 ，并可以作为接近矿床的岩性标志 。 这种沉积层 是火山静止期热液活动减弱阶段的化学沉积物 。 一 些矿床中 ，磁铁矿 、 赤铁矿含铁建造 （例如 New Brunswich 地区的 Brunswich 矿床） 或者锰氧化物 建造 （例如 Iberian 黄铁矿带） 与 VMS 矿床共生 。 这些广泛分布的金属氧化物沉积通常位于矿化层之 上 ，但是硫化物与氧化物矿床之间的确切关系还不 清楚 。 1畅3 围岩蚀变 块状硫化物透镜层之下的角砾岩筒内仅周围有 一个明显的热液蚀变带 ，蚀变规模与硫化物矿脉密 度相关 。 Riverin （１９８０） 和 Knuckey （１９８２） 系 统研究了 Noranda 地区的 Corbet 矿床 、 Millen唱 bach 地区的 Abitibi 矿化带的蚀变特征 。 蚀变岩筒 内部是绿泥石核心 ，被绢云母化环绕 。 绿泥石化核 心以铁和磁铁矿的增加 ，钙 、 钠 、 硅的降低为特 征 ，反映了在绿泥石化过程中 ，长英质或铁镁质火 山岩中长石的分解作用 。 绿泥石带钾降低 ，但在周 围绢云母带增加 。 另外 ，绢云母化带与绿泥石化带 不太连续 ，这表明 ，由于成矿流体作用 ，从底板新 鲜岩石向上到蚀变岩筒中心 ，蚀变强度的变化 ，形 成了完整的分带 。 ６２００９ 年 黄金地质专题信息编辑之二十 有些矿床 ，特别是日本的 Kuroko 矿床 、 Cu唱 prus 矿床蚀变岩筒的最上部存在强烈的硅化蚀变 。 硅质和绿泥石也是块状硫化物透镜层的成分 ，呈交 错网脉 ，作为硫化物颗粒的胶结物 ，或作为单独的 透镜层出现 。 硅质 、 绿泥石 、 甚至有云母存在代表 热液矿物 ，矿物成分来自热水溶液 。 考虑变质作用 过程 ，必须区分热液沉积矿物与热液交代的残留矿 物 （如在绿泥石化过程中斜长石释放出石英）。 有 一些情况下钙质碎屑岩底板中蚀变岩筒产出菱铁 矿 、 红柱石 、 绿帘石 ，而绿泥石 、 绢云母则呈不规 则形态分布 。 VMS 矿化层之下广泛分布层状蚀变带 ， 在 Mattabi唱Sturgeon 湖地区 ， 底板蚀变碎屑岩宽 １ km ，厚几百米 ，以含绿泥石和十字石的流纹岩为 特征 ，反映了区域性的钠降低 、 铁富集 。 在 Matt唱 agami 湖地区 ，除了底板玄武岩顶部所有岩层都经 历了区域蚀变 ， 包括 Si ， Na 的加入 ， Fe ， Ca ， Ti ，Zn ，Cu 的降低 ，导致次生长石和绿帘石唱石英 矿物组合 。 蚀变作用中活化出的元素恰是蚀变岩筒 网脉中充填的富集的元素 。 在 Noranda 地区 ， 矿 化层下部的铁镁质熔岩 、 角砾岩经历了区域蚀变 ， 上部是强硅化 ，下部依次是绿帘石唱绢云母蚀变带 。 这种蚀变包括了 Al ， Fe ， Mg ， Ti 和 Zn 的活化迁 移 ，而在 Millenbach 矿床的蚀变角砾岩筒中沉淀 富集 。 蚀变角砾岩筒与区域似层状蚀变带的连续 性 ，使对不同变质事件的定义和理解复杂化 。 在 Kuroko 矿床 ，Shirozo （１９７４） 只区分出矿体之下 和环绕角砾岩筒网脉带的石英唱绢云母唱绿泥石化蚀 变带 ，而只以粘土和沸石组合定义环绕蚀变中心的 边缘带 ，一直连续到矿体上盘岩石 。 一些矿床也存在顶板岩系蚀变 ，但是现在对于 顶板岩系蚀变成因还无法解释 ，也许是矿体及上盘 岩系沉积之后相同的成矿流体仍在活动引起蚀变 （如 Corbet 矿床） ，或者由于成矿埋藏过程中正常 地下水循环导致矿体上盘岩系地球化学和矿物学异 常 （如 Cyprus 的一些矿床）。 1畅4 矿床类型 对 VMS 型矿床有些分类认识提出 ，包括根据 矿床构造位置 、 矿化围岩组分和矿床组分的分类 。 前 ２ 种分类观点包括一些成因含意 ，但也有点适用 的意义 。 根据矿床构造位置一般强调以矿床产出构造位 置或底板围岩岩性 ，而不是矿床本身的特征 。 Sil唱 litoe （１９７３） 划分为产于扩张中心的矿床 （通常有 较高的 Cu／Zn 值） 和产于岛弧或大陆边缘的矿床 （一般 Pb ，Zn ，Ag ，Ba 含量较高）。 Sawkins （１９７６） 区分为 ３ 种主要 VMS 矿床 。 １） Kuroko 型 ，产于太古宙到三叠纪大洋区域 汇聚板块边缘的长英质 、 钙碱性火山岩系中 。 ２） Cyprus 型 ，产于分裂板块边缘蛇绿岩建造 上部的低钾玄武岩系中 。 ３） Besshi 型 ，产于沉积碎屑岩和铁镁质火山 岩中 ，但不清楚其与板块构造的关系 。 但是 ，一般板块构造理论并不能解释矿床成 因 ，因此 Klan （１９８０） 提出以与成矿相关的围岩 岩性作为 VMS 矿床分类依据 １） 太古宙绿岩带中的长英质火山岩型矿床 ； ２） 后太古宙钙碱性和拉斑玄武岩型矿床 ； ３） 铁镁质火山岩型 。 由于 ３ 种类型中包括有化学组成特征相似的矿 床 ，因此 ， Hutchison （１９７３） 提出 ，根据矿床的 成矿元素化学组成分为 ３ 类 VMS 型矿床 。 １） Zn唱Cu 型矿床 ，主要产于太古宙拉斑玄武 岩和钙碱性岩等不同的岩浆岩系列中 。 ２） Pb唱Zn唱Cu 型矿床 ，产于显生宙中性到长英 质钙碱性火山岩系中 。 ３） Cu 型矿床 ，产于显生宙的蛇纹岩或拉斑玄 武岩系中 。 以成矿元素成分分类方法介绍 VMS 矿床 ，结 合近代洋底热液系统的研究成果 ，主要用北美的研 究实例与其他地区进行比较 。 根据矿石组分分类简明 、 可靠 ，不必考虑构造 位置的争议 。 以Abitibi带 、 Bathrust唱Newcastle地 区 、 Norwegia Caledonides 的 New Brunswick 和日本的 Green Tuff 带 （表 １） ，４ 个主要成矿省的 VMS 矿 床为代表 ，根据 Cu唱Zn唱Pb 比值作图 ［图 ３ ～ ６ ，根 据矿床 Zn／ （Zn ＋ Pb）］ ，可能划分为两大类 VMS 型矿床 ，即 Cu唱Zn 型和 Zn唱Pb唱Cu 型矿床 。 从只表 示单个矿床 Cu唱Pb唱Zn 主要组分的三角图上 （图 ３） ，不易区分 ２ 类矿床 ，但根据矿床所含金属吨位 和吨位等值线图 （图 ４） ，就很容易看出 ２ 类矿床 的区别 。 Franklin 等 （１９８１） 提出 ，根据铜 、 铅 、 锌的 总量可以划分 ２ 类矿床组 ，即铜唱锌矿床和锌唱铅唱铜 矿床 （图 ５ ～ ６） ， ２ 类矿床的分类以 Zn／ （Zn ＋ Pb） ＝ ０畅９ 为标志 。 比较矿
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