盆地構(gòu)造-沉積環(huán)境中的

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1、第六章盆地構(gòu)造-沉積環(huán)境中的熱水成因礦床第一節(jié)火山塊狀硫化物（VMS）礦床一、概述這類礦床在世界上一些地方很早就被作為銅和黃鐵礦的資源開采利用而受到了重視。礦床產(chǎn)在海相火山巖、火山沉積巖系中，礦體常呈與圍巖層狀構(gòu)造大體整合一致的似層狀或透鏡狀，成群成帶集中分布。礦石中金屬硫化物特別富集，含量常可達到60%以上，構(gòu)成塊狀、密集條帶狀礦石。金屬硫化物主要包括鐵、銅、鉛鋅硫化物，而以黃鐵礦、磁黃鐵礦等鐵硫化物的含量為最高，因此在礦床文獻中也稱這類礦床為黃鐵礦型礦床。歐美各國因越來越認(rèn)同礦床與海底火山活動的環(huán)

2、境有關(guān)，現(xiàn)在更為廣泛地使用火山成因塊狀硫化物（VMS）礦床這一名稱。在不同類型的海相火山巖中都可以產(chǎn)出塊狀硫化物礦床，幾種典型的情況是：①富鈉鎂鐵質(zhì)和長英質(zhì)巖石的雙峰式火山巖組合或稱細碧角斑巖系列中產(chǎn)出含銅的和含銅鉛鋅的礦床；②在正常鈣堿性系列以長英質(zhì)巖石為主的火山巖系中產(chǎn)出鉛、鋅、銅的礦床；③在主要是鎂鐵質(zhì)火山巖的蛇綠巖中產(chǎn)出銅礦床。從含礦火山巖系的時代看，太古宙、元古宙、古生代、中新生代都有重要礦床，太古宙和較少的元古宙綠巖帶中的礦床如加拿大阿比蒂比等綠巖帶中著名的Noranda地區(qū)的礦床、西澳大

3、利亞的礦床。古生代和中生代褶皺帶有很多產(chǎn)于雙峰式火山巖組合中的礦床，如歐洲西班牙、葡萄牙的Rio-Tinto、Neres-Corro礦床、俄羅斯中烏拉爾和南烏拉爾的許多礦床以及北高加索和阿爾泰的礦床、北美阿帕拉契的礦床、中國甘肅白銀廠礦床等。有兩個年代較新的重要礦床：一個是白堊紀(jì)蛇綠巖中的塞浦路斯含銅黃鐵礦礦床，另一個是新生代長英質(zhì)凝灰?guī)r中的富鉛鋅的日本黑礦礦床。這類礦床含礦火山巖系中?？珊喾N不同的沉積巖，有的地區(qū)以沉積巖為主，只有少量火山巖夾層甚至完全沒有火山巖，但也產(chǎn)有塊狀硫化物礦床，如澳大利亞

4、昆士蘭地區(qū)的一些礦床。有的研究者把它們也歸入同一類。但很多研究者則把這些礦床劃為另一類型，即沉積巖中的噴氣沉積（Sedex）礦床。這類礦床礦石中金屬硫化物種類和含量具有顯著特點，不管在哪一種礦床中，黃鐵礦或磁黃鐵礦含量都是最多的，重要的含銅、鉛、鋅礦物只有黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等少數(shù)幾種，少量出現(xiàn)的還有黝銅礦、砷黝銅礦、斑銅礦等。此外，礦石中還含有金、銀及其它少量礦物。按照礦床中的主要金屬組合及含量多少可分為銅、銅-鋅、鋅-鉛-銅和鉛鋅4種類型。大洋中脊蛇綠巖中的礦床產(chǎn)出典型的銅型礦石，加拿大地盾內(nèi)的

5、礦床中有少數(shù)是銅型，絕大部分是銅-鋅型，個別是鉛-鋅-銅型。挪威古生代造山帶中的礦床多一半是銅-第六章盆地構(gòu)造-沉積環(huán)境中的熱水成因礦床113鋅型，這些礦床礦體圍巖以基性火山巖為主，長英質(zhì)火山巖少于10%。鉛-鋅-銅型礦石均產(chǎn)在長英質(zhì)火山巖或長英質(zhì)火山巖和沉積巖組合中，例如，產(chǎn)在日本的綠色凝灰?guī)r帶中的大部分礦床以及塔斯馬尼亞的礦床，而鉛-鋅型礦石只出現(xiàn)在產(chǎn)于沉積巖中的礦床中。這類礦床在世界分布較廣，據(jù)稱已有420多個礦床。其中所蘊藏的銅、鉛、鋅達數(shù)億噸，銀達數(shù)萬噸，金達數(shù)千噸。還有Se、Sn、Bi等可

6、觀的儲量。20世紀(jì)五六十年以前，這類礦床還被認(rèn)為是中溫?zé)嵋旱V床，稍后在礦床同生和后生成因的討論中是重要研究對象之一。對中、新生代兩個礦床深入研究取得大量的同位素研究數(shù)據(jù)，從而使海底熱水沉積的模式得到越來越多的支持，現(xiàn)代洋底熱水噴出地點的發(fā)現(xiàn)和研究，更使這種認(rèn)識被廣泛接受。在對世界相當(dāng)數(shù)量的礦床進行分析研究基礎(chǔ)之上已制定了與海相鎂鐵質(zhì)噴出巖有關(guān)的、與海相長英質(zhì)—鎂鐵質(zhì)噴出巖有關(guān)的礦床模式（Singer和Cox，1986）。中國對火山巖型銅多金屬硫化物礦床也已經(jīng)進行了系統(tǒng)總結(jié)，建立了礦床的成因和找礦模式（

7、宋叔和、韓發(fā)等，1994）。二、重要礦床1.甘肅白銀廠銅礦床是我國發(fā)現(xiàn)并研究最早的一個火山塊狀硫化物型礦床。礦區(qū)位于北祁連早古生代褶皺帶東段。礦區(qū)主要為淺變質(zhì)寒武紀(jì)海相火山巖和火山沉積巖系。火山巖巖石組合具雙峰式特征，并富鈉貧鈣，為典型的細碧角斑巖系列?；鹕綆r噴出沉積作用表現(xiàn)出由角斑質(zhì)巖石到石英角斑質(zhì)巖石和由角斑巖與細碧巖間互層產(chǎn)出再到主要為細碧質(zhì)巖石的層序。已確定白銀廠地區(qū)是一個具短軸背斜形態(tài)的火山穹隆構(gòu)造，石英角斑質(zhì)巖石分布在中心，環(huán)繞其周邊的為細碧質(zhì)巖石和少量角斑巖(圖6-1)?；鹕今仿?nèi)有東西

8、兩個噴發(fā)中心和多個火山噴口。各級火山中心或噴口以較集中產(chǎn)出集塊角礫巖及石英鈉長斑巖等次火山巖為標(biāo)志。白銀廠塊狀硫化物礦床產(chǎn)于早期火山噴發(fā)沉積旋回的酸性火山巖段，含礦層的巖石組合為酸性火山凝灰?guī)r夾含碳、硅、鈣泥質(zhì)沉積巖或酸性火山凝灰?guī)r向夾沉積巖的基性火山巖轉(zhuǎn)換部位。容礦巖石有石英角斑質(zhì)碎斑熔巖、石英角斑質(zhì)晶屑凝灰?guī)r及部分石英鈉長斑巖等。成礦作用起始于酸性火山噴發(fā)作用晚期石英鈉長斑巖侵入之后，結(jié)束于大規(guī)模中酸性火山噴發(fā)作用之前。塊狀硫化物礦床按其與火山噴口的