层控热液矿床
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九瑞矿集区金鸡窝矿区热液型层控式矿床地质特征毕承彬;高任【摘要】金鸡窝矿床是近些年赣西北大队在已探明的城门山大型铜矿床的边深部查明的大型铜矿床,通过以往以及现阶段的工作成果,重新分析、总结矿区热液型层控式矿床的矿体成矿地质条件、矿床地质特征以及矿石特征,研究其控矿因素、矿化富集规律.通过宏观、微观的矿石特征对其成矿过程进行初步探讨,明确岩体热液中心为成矿物质来源,矿床受热液中心控制走向延伸规模,受黄龙组与五通组平行不整合面、层间破碎带、化学差异面制约及富集成矿,矿床具有矿化分带特征、多期次交代特征以及强烈侵入特征.【期刊名称】《资源环境与工程》【年(卷),期】2019(033)002【总页数】6页(P189-194)【关键词】水热矿床;层控式矿床;金鸡窝矿区;九瑞矿集区【作者】毕承彬;高任【作者单位】江西省地质矿产勘查开发局赣西北大队,江西九江 332000;江西省地质矿产勘查开发局赣西北大队,江西九江 332000【正文语种】中文【中图分类】P618.41地质找矿是矿业生产的一个阶段,是一项社会生产实践活动,符合唯物辩证法理论。
找矿哲学提出找矿理论对找矿实践具有巨大指导作用,同时,通过不断总结新的找矿实践经验,不断完善与丰富自己,以指导找矿实践快速发展,即实践—认识—再实践的反复循环[1]。
长江中下游成矿带是中国一个重要的Cu-Fe-Au-Mo矿产走廊,从鄂东南沿长江至苏南,长约600 km,经过数十年的工作,已经发现了一批大、中型铜、铁、金矿床。
铜矿探明储量占全国的16.17%,铁矿探明储量占全国的5.9%,金矿探明储量占全国的8.7%[2]。
矿床类型属于玢岩型矿床、矽卡岩型铁—铜矿床、斑岩型铜矿、热液型铁—铜矿床等多种。
其中属主要类型的早白垩世斑岩—矽卡岩型Cu-Fe-Au-Mo矿床主要集中在鄂东南、江西九瑞、安庆—贵池、铜陵和宁镇5个大型矿集区。
其中存在一套产于泥盆系五通组砂岩和石炭系黄龙组白云质灰岩层间的层状含铜硫化物矿体,对其成因研究较多[3-11],但仍存在争议。
热液矿床概述一、概念:热液矿床:指在地壳中各种成因的矿液在一定的物理化学条件下,在各种有利的构造或围岩中通过充填和交代作用形成的矿床。
二、特点:1、矿床产于早先形成的岩石(可以是沉积岩、岩浆岩和变质岩)或矿化体中,属后生矿床;2、矿床或矿体具明显的分带性即带状分布. 如水口山铅锌矿床自下而上为Py-Sph-Gal;3、矿体多呈脉状、透镜状或不规则状、似层状等。
与围岩产状多不一致(似层状矿体可与围岩产状一致)。
矿体形状与构造和成矿方式有关,充填矿床的矿体多为脉状、似层状;交代矿床的矿体多为不规则状、凸镜状。
4、矿石组构:矿石构造多呈脉状、网脉状、对称带状、角砾状、条带状、晶洞状、皮壳状、浸染状和块状等;矿石结构主要有晶粒结构,由交代作用形成的浸蚀结构、残余结构、骸晶结构、假象结构等。
5、矿石组份:物质组成复杂,金属矿物以硫化物、氧化物及含氧盐等为主,非金属矿物有碳酸盐、硫酸盐、含水硅酸盐、石英等。
多数热液矿床尤其是脉状矿床的矿石物质组份与围岩是基本物质组份有明显的差异。
不同温度形成的的热液矿床具有不同的矿物共生组合。
常伴生有益组份可综合利用.6、具有明显的围岩蚀变,不同温度形成的的热液矿床具有不同类型的围岩蚀变。
成矿温度较低(一般多<400ºC)7、成矿作用方式以充填作用和交代作用为主,常具明显的多期多阶段性。
三、研究意义:1、重要的工业价值热液矿床中包括大部分有色金属(W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Hg、As、Sb…)、一些具科学研究意义的稀有、稀土元素矿产(Li、Be、Ga、Ge、In、Cd…)、及放射性元素(U)等;非金属矿产如硫、石棉、重晶石、萤石、水晶、菱镁矿等。
2、理论上对于研究成矿流体及其演化有重要意义。
四、矿床分类:1、按成矿作用:A、岩浆气液交代矿床a、钠长石型b、云英岩型c、蛇纹石型B、热液充填-交代矿床★2、按热液来源分类:成因类型:a、岩浆热液矿床b、地下水热液矿床c、海水热液矿床d、变质热液矿床3、按赋矿岩石分类:4、按成矿深度分类:A 、表成矿床(小于几百米)B 、浅成矿床(几百—1.5km )C 、中深成矿床(1.5—3km )D 、深成矿床(大于3km )表成(<几百米)及浅成(几百-1.5km )矿床的矿体延深小,向下多急剧尖灭;矿化元素垂直分带不明 显,矿石成分复杂,多阶段矿石常叠加在一起,高、中、低温矿物组合常混在一起;矿化程度及矿石 品位的分布多不均匀。
矿床学第十七章层控矿床§1概述§2形成条件§3成矿作用§4矿床类型课程回顾---- 成矿作用类型内生成矿作用岩浆成矿作用 伟晶成矿作用 接触交代成矿作用 热液成矿作用 火山成矿作用外生成矿作用风化成矿作用 机械沉积成矿作用 胶体化学成矿作用 蒸发沉积成矿作用 生物-化学成矿作用内生矿床:岩浆矿床伟晶岩矿床接触交代矿床热液矿床火山成因矿床外生矿床:风化矿床机械沉积矿床胶体化学沉积矿床蒸发沉积矿床生物化学沉积矿床可燃有机矿床§1概述一、概念二、矿床特征三、研究意义一、概念1 、广义2 、狭义3 、研究进展1 、广义 指那些受层状岩石控制的矿床。
指形态特征,而非成因意义,不管是同生的、后生的,还是岩浆矿床,只要是呈层状的矿体如沉积的石膏矿床、石盐矿床、煤、磷块岩矿床,甚至风化矿床(如福建漳浦铝土矿)、岩浆矿床(如攀枝花钒钛磁铁矿矿床),因其呈层状而统称为层控矿床。
2、狭义: 指赋存于一定地层层位中,经多种成矿作用形成的矿体,其形态呈层状,或基本呈层状,包括部分不规则状,但仍受层位控制的矿床。
成因:外生、内生来源:陆源、内源成矿期:同生、后生3、研究进展:1937年德国慕尼黑大学A.Maucher提出了分布于阿尔卑斯造山带中的一些多金属硫化物矿床具有“层控”特征;1967年发表有关论文,1976年第25届国际地质大会将“层控矿床”作为重要专题进行讨论,相继出版发行专集。
二、矿床特征1、矿床产出岩系矿床(Ore deposits / Mineral deposits )产于沉积岩系特定岩相,常具多层矿化特点。
不同建造可形成不同的矿床,如:多层矿化示意图(矿体内金、银、铅、锌的含量关系)1-碳质云母石英片岩;2-硅化碳质云母石英片岩;3-变拉岩;4-金、银矿体1)红色碎屑岩建造中与膏盐共生的矿床有Cu、V、K、U、Pb、Zn、Sr等,如云南金顶铅锌矿床2)黑色硅泥岩建造中的Ni、Mo、V、U、Cu多金属矿床,如中欧页岩型铜矿,广西乐平铅锌矿床,湘西黑色页岩型镍钼矿床3)碳酸盐建造中的Cu、Pb、Zn、Fe、Mn、Au、Ag、Hg、Sb、W、Sn等矿床,如东川铜矿床、MVT型铅锌矿床4)火山沉积建造中的Cu、Au、Zn、Fe、Mo及磁铁矿床。
矿床学复习一、名词解释2章矿床:指在地壳中由地质作用形成的,其所含有用矿产资源的数量和质量,在一定的经济技术条件下能被开采利用的综合地质体。
矿石矿物:产于矿床中可以被工业利用或从中提取有利用价值成分的矿物。
脉石矿物:矿石中有用矿物伴生的无用的固体物质,其组成的矿物为脉石矿物。
夹岩(石):指矿体内部不符合工业要求的岩石。
脉石:指矿体中不可利用的矿物和岩石。
矿石结构:即矿物颗粒的形态,相对大小及其空间相互关系所显示的形态特征。
矿石构造:指组成矿石的矿物集合体的特点,包括矿物集合体的形状,大小及空间相互结合关系。
海绵陨铁结构:指金属矿物为他形粒状集合体,填充在自形硅酸盐矿物颗粒周围的结构。
边界品位:指划分矿与非矿界限的最低品位,即圈定矿体边界时单个矿样中有用组分含量的最低含量。
工业品位:是指在单个工程中单矿层或者储量计算的既定块段中,有经济效益的有用组分的最低平均含量。
围岩:指在当前技术经济条件下,矿体周围无实际利用价值的岩石。
成矿母岩:指能为一个矿床的形成提供成矿物质来源或与成矿作用直接有关的岩石。
矿源层:成矿物质来源的地层。
矿化期:指一个较长成矿作用过程。
矿化阶段:指一个矿化期内的一段较短成矿作用中矿物堆积过程。
3章克拉克值:即丰度值,元素在地壳中的平均含量为其丰度值。
浓度克拉克值:是某一地质体中某种元素的平均含量与其克拉克值的比值,也叫富集系数,它表示某种元素在一定的矿床、岩体或矿物内浓集的程度。
浓度系数:矿床工业品位与该矿种的元素克拉克值之比值。
成矿作用:成矿作用即是在地球的演化过程中,使分散在地壳、上地幔和水圈中的化学元素,在一定的地质环境中相对富集而形成矿床的作用。
内生成矿作用:主要是由地球内部热能的影响导致形成矿床的各种地质作用。
外生成矿作用:主要是指在太阳能的影响下,在岩石圈上部、水圈、大气圈和生物圈的相互作用过程中,导致在地壳表层形成矿床的各种地质作用。
变质成矿作用:在内生作用或外生作用中形成岩石或矿床,由于地质环境的改变,使它们的矿物成分、化学成分、物理性质以及结构构造等发生变化,可以产生某种有用矿物的富集而形成新矿床,或者使原来的矿床经受强烈的改造,成为另一种工艺性质的矿床。
一.海底喷流沉积型(SEDEX型)铅锌矿找矿方法(标志)1 地质填图找矿方法构造、沉积相和热液蚀变的地质填图法很重要。
通过详细的地质填图识别出一、二、三级盆地可了解矿床可能成矿区域位置;识别同生断层:同沉积断层,是含金属流体的通道;识别盆地内古生代或元古宙的细碎屑沉积岩区、碳酸盐岩沉积岩区和角闪岩、麻粒岩相变质岩区,这是sedex铅锌矿最常见的容矿岩石。
识别可能含矿的地层、层位、岩相以及特有的标志层;识别热液燧石层,有助于发现喷发中心和伴生的硫化物矿床;识别常见围岩蚀变如硅化、电气石化、绿泥石化、绢云母化、白云母化等等。
2地球化学找矿方法岩石地球化学找矿法:SEDEX型矿床含有一套成矿元素组合,通常包括Fe、Mn、P、Ba、Ca、Mg、Hg、Cd、As、Sb、Se、Sn、In、Ga、Bi、Co、Ni、T。
离开喷口杂岩Zn/Pb比率增加,是sedex铅锌矿最显著的特征之一。
用于新鲜露头和钻孔岩心样品的岩石地球化学方法,可为找隐伏矿指出方向。
容矿沉积岩中具Zn、Fe、Mn、Tl异常,容矿碳酸盐岩在近矿更富Fe和Mg.矿床常含金属分带异常。
土壤地球化学找矿法:矿床附近的岩屑和土壤样品有异常的贱金属值,黑色页岩的背景值高,土壤地球化学Pb、Zn有助于确定钻探目标。
水系沉积物地球化学找矿法:河流沉积物和水系样品有成矿元素和伴矿元素异常。
3地球物理找矿方法重力测量:矿石和围岩的密度差可以通过详细的重力测量识别,详细的重力测量可确定几百米深处有无铅锌矿的存在。
磁法:航空和地面电磁测量可圈定炭质和含黄铁矿容矿沉积相的位置。
4,遥感找矿方法环形和线性构造解译:遥感物探数据有利于解释盆地构造和掩埋于沉积盖层之下的其他类型岩石的分布;经处理的区域势场数据可以用来确定基底构造、盆地边缘、盆地充填物的性质和厚度,以及生长断层等其他构造。
二.密西西比河谷型(MVT型)铅锌矿找矿方法(标志)1.地质填图找矿方法大地构造环境:稳定的克拉通区域基地构造、基地隆起和断裂、断层和破碎带:为矿床重要控矿因素。
热液矿床岩石测量(原生晕法)找矿关于元素异常分带等方面的有关内容,由于次生晕受各种自然景观的影响很大,所以只能从原生晕谈起。
本次主要介绍内容是:矿床原生晕元素垂直分带、矿床原生晕异常浓度分级(如何应用到水系沉积物测量和土壤测量工作中)、异常圈定、如何确定成矿元素和伴生元素、异常含矿性的评价、矿化剥蚀水平的估量等基本常识。
一.矿床原生晕元素垂直分带(一)关于热液矿床成因的概念长期以来,热液矿床的成因一直与岩浆热液活动联系在一起,认为热液是岩浆结晶分异作用的结果。
这一概念几乎主导了热液成矿学说达半个世纪。
近年来,由于“层控、层状矿床”概念的兴起,大多数人认为,热液矿床主要不是岩浆热液成因的。
我国地质学家季克俭(1980)提出“热液矿床三源成矿模式”,它的基本要点是:热液矿床的形成必需具备三个条件,即:矿源、热源和水源,三者缺一不可。
“三源成矿模式”的矿源——主要来自四周的围岩(围岩中原生分散的金属物质);水源——主要与地表、地不水的渗透循环作用有关;热源——主要与岩浆岩的侵入活动和火山作用有关。
大量事实证明,在地不深部循环的温度较高的热卤水能够溶解较多的金属元素,这一点已毫无疑问。
这种流体循环进入温度较低的环境,就容易使其所含的金属沉淀析出。
热液成矿过程,可以看作为一种沉淀作用的过程。
它应是:开始沉淀——大量沉淀——继续沉淀——沉淀终止。
热液中的各种金属都有其相应的沉淀或结晶温度,在未达到某个矿物的结晶温度时,它不沉淀或少量沉淀;当达到它沉淀或结晶温度时才开始大量沉淀;超过结晶温度时沉淀逐渐减少,最后终止沉淀。
由于各种矿物结晶温度不同,才造成矿床中不同元素的矿床分带和矿床原生晕中不同元素的组分分带,以及同一种元素的浓度分带。
从观查矿床原生晕中元素组分分带可知:热液成矿作用过程中,热液的移动及温度的变化是十分重要的。
含矿热液的运移及温度逐渐降低是成矿成晕及造成晕中原素分带的主要原因(下面我们将分别介绍组分分带和浓度分带)。
层控热液矿床一、概述:在自然界除上述与岩浆明显有关的热液矿床外,还有相当一部分与岩浆活动无直接关系的热液矿床,它们主要产在沉积岩地区,矿石建造与沉积岩类型和岩性有密切的相关性,我们暂统称其为层控热液矿床。
如卡林型金矿、密西西比河谷型(MVT)铅锌矿、喷流沉积型(SEDEX)铅锌矿、砂页岩型铜矿、砂岩型铀矿、黑色碎屑岩型金矿和金、铂矿以及碳酸盐岩中的汞锑矿床、水晶矿床等。
二、形成的条件及作用这类矿床主要产于地壳浅部和表层,包括造山带的地热异常和断裂、裂谷带内的地热异常区。
同时,地热增温率也是成矿所需热能的一个经常来源。
构造运动形成的各种断裂、裂隙、孔隙空洞常是热液运移的通道及矿石堆积的场所。
各种地层和岩性,既可是这类热液矿床的矿石物质来源(矿源层),又是矿石的堆积地(储矿层),热液总是通过与岩石的相互作用(化学的、物理的)以交代或充填的方式而将有用组分聚集起来的。
层控热液矿床的形成温度较低,一般在200~50℃之间,过去一般将这类矿床归入低温热液矿床或远温热液矿床。
主要的金属矿产有Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Hg、Sb、As、U、V、Ni、Mo、Tl等。
非金属矿产有水晶、冰洲石、石棉、蛇纹石、重晶石等。
层控热液矿床的成矿作用有下列几种:压实热液作用岩石在压实过程中,岩层中的孔隙水受压而被释放出来。
如原为海相沉积物在成岩压实过程中,可释放出以卤化物为主的热卤水。
在这些热液的作用下,可形成后生的金属和非金属矿床,如某些泥质岩中的铅锌矿脉可能是这种成因造成的。
下渗水环流热液作用下渗水沿断裂、裂隙带循环过程,经过加温,能使围岩中有用组分活化转移,并在有利的岩相岩性条件下,通过沉积作用或充填交代作用富集成矿,如卡林型金矿、MVT型铅锌矿床、SEDEX型铅锌矿床等。
热泉堆积作用一般发生在年轻和正在进行矿化作用的地区。
热泉水基本上是大气降水,一般含有较高的Hg、As、F等元素。
侧分泌作用指成矿组分从附近围岩中被析出。
热液可能是大气降水、原生水,或结晶时的释放水。
矿质被热液带到附近地层岩石中沉淀富集成矿。
近年研究表明,层控热液矿床主要由下渗环流的地下水、海水热液等形成,主要产生在大陆地区和海洋环境。
在大陆边缘及海洋的岛屿地区,也有下渗的海水与地下水相混合。
循环热液作用在大型、超大型热液矿床(如卡林型金矿、MVT型铅锌矿床、SEDEX型铅锌矿床等)形成中起主要作用。
三、层控热液矿床的特点层控热液矿床的特点如下:矿床受地层、岩性(岩相)控制矿床常产于一定时代的地层层位中。
矿体常集中在某些岩性地段,主要的赋矿层位有:①海相、湖相碳酸盐岩,往往与白云质碳酸盐岩和礁相杂岩有联系;②红色碎屑岩系中的浅色带及其接触带;③黑色页岩。
矿体受构造控制明显岩层的层间构造带、褶皱、断裂及裂隙对成矿有利。
多为二向至三向延伸的矿体矿床在空间上沿一定层位呈带状展布,呈凸镜状、囊状或脉状。
矿石成分简单矿石的矿物成分简单,除矿石矿物较富集外,其他与围岩成分相似。
脉状矿体中矿物颗粒较粗大,并呈带状分布,有时晶体生长完好。
围岩蚀变较弱主要有硅化、碳酸盐化、粘土化、钠长石化、重晶石化等。
形成深度在浅部一般小于1.5km,压力在(3~5)×107Pa以下,温度在200~50℃之间。
四、层控热液矿床的主要类型及特征(一)喷流沉积(SEDEX)型铅锌矿床喷流沉积型铅锌矿床分布较广,遍及世界各大洲。
其主要特征如下:成矿时代及构造环境成矿时代主要为中元古宙(17亿~14亿年)和古生代早中期(4.5亿~3亿年),许多SEDEX型矿床是经过变质的。
SEDEX型矿床主要形成于拉张的构造环境具体构造背景是受裂谷控制的克拉通内或其边缘的沉降盆地或拉张的断裂坳陷带、地堑。
容矿岩石主要为细碎屑岩(页岩、粉砂岩),以及部分碳酸盐岩。
这些容矿岩石有3个特点:一是颗粒细,有大量的细粉砂级或粘土级的碎屑物质;二是碳酸盐、二氧化硅、黄铁矿(或磁黄铁矿)和有机质含量较高;三是具有板状劈理和沿层理裂开的特征。
另外,该类矿床的容矿岩石中往往夹有细粒层凝灰岩。
矿床特征喷流沉积型矿床一般情况下由上、下两部分构成,即上有层状矿体,下有脉状或网脉状矿化(体)。
矿床上部常由一个或多个层状、似层状或透镜状硫化物矿体组成,层位稳定。
矿床受后期构造强烈改造可使矿体与围岩发生同步褶皱变形。
矿体厚度可达几十米,侧向延伸可达2000m以上。
这种层状矿体往往有分相特征。
矿石构造在层状矿体中,矿石具非常发育的沉积构造:条带状构造、纹层状构造、粒级层理、韵律层和软沉积滑动变形构造。
成岩期形成的梯状脉(亦称砖墙状构造)常见。
矿石矿物组成矿床的矿石矿物以简单硫化物为主,有黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和少量黄铜矿,有时可见白铁矿和毒砂。
矿化分带具有明显矿化分带。
同生断层作为热卤水的主要通道和成矿物质的补给带。
从补给带向上和向外,随着物理化学条件的变化出现金属分带现象:从断裂带由内向外呈现Cu-Pb-Zn-Ba-Fe分带;从深部至浅部呈Cu-Zn-Pb-Ba-Fe分带。
目前关于SEDEX型矿床的成矿模式主要有两种:盆地压实卤水模式和海底热液对流模式。
前者认为形成SEDEX型矿床的流体和金属都是在盆地沉积物压实过程中由于地热增温等原因从厚层沉积岩堆中释放出来的。
由可膨胀粘土矿物向非可膨胀粘土矿物及云母类矿物转变并伴随有大量金属析出。
这种转变温度在95~130℃之间,显然地热增温能否达到这个温度区间则十分重要。
假设地温梯度为35℃/km,这就要求含矿岩以上的盖层有3km厚。
但实际上许多SEDEX型矿床这种盖层的厚度均小于3km。
与盆地压实卤水模式不同,许多研究者认为SEDEX型矿床形成于海底热液对流系统中。
所有SEDEX型矿床都以矿床所在处海底发生特殊的塌陷作用为特征,这是由于地壳上部强烈张应力作用的结果。
在张性应变条件下使地壳形成了大量微裂隙,这显著提高了岩石的可渗透性,这就使相对低温状态下的流体能发生对流循环。
通过对一些典型矿床的研究,将对流系统的流体演化分为3个阶段:早期低温阶段,流体同地壳矿物之间未达到平衡,亦未完全被还原,只有Fe、Ca、Mn和部分Si被溶解。
有少量Pb、Zn矿化。
在中期阶段,当对流系统下降,温度增高为200℃时,流体同黄铁矿达到了平衡并更富有活力,此时因氧化条件太低铜不能明显溶解。
含盐海水因与长石和粘土矿物的反应而被改造,由于Mg2+的加入形成了斜绿泥石,K+和H+被释放出来。
H+占据了矿物中Zn、Pb的位置,贱金属则以氯化物络合物被溶液带走,并在适当部位沉淀形成Pb-Zn和黄铁矿矿石。
在晚期阶段,在理想的最佳条件下,直到对流核到达底部为止,流体的温度将继续升高(>290℃),体积将继续增大,这时Pb、Zn、H2S、甚至Cu的溶解度都提高了。
在这种情况下形成的Pb、Zn矿体规模大,并且向着地层层序的上部铜含量增高。
(二)密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床.本类矿床是世界铅锌矿中的最主要类型。
美国密西西比河谷型铅锌矿床,简称MVT型铅锌矿床,即是以广泛分布于美国中部寒武纪至石炭纪碳酸盐建造中的许多巨大的铅锌矿床而得名。
MVT型矿床规模不等,金属量(Pb+Zn)从几千吨到几百万吨,并且一般成群成带分布。
MVT型铅锌矿床的主要特点如下:含矿建造矿区范围很大(矿化面积可达几百平方千米),大多赋存于一些大型盆地(通常在盆地的边缘或盆地之间)的未变质岩层内,矿床主要赋存于厚的碳酸盐岩(主要为白云岩)建造中,尤其是白云岩及少部分与其共生的砂质或泥质岩,受一定的层位控制,具明显的层控特征。
矿石大多以开放空隙充填方式形成,具后生成矿特征。
除少数矿床产于前寒武系外,主要赋存在除志留系以外的古生界至中生界的地层中。
矿体与矿石特征矿化最富的地段,是靠近沉积盆地的边缘,邻近穹窿状隆起区、生物礁,岩相变化的接触带,尤其是地层不整合面及其附近的不同成因的角砾带、断裂裂隙带等处。
矿体大多呈层状、似层状,部分呈脉状。
矿化稳定,规模巨大。
矿石成分简单,金属矿物主要是方铅矿、闪锌矿,其次是黄铁矿、白铁矿及少量黄铜矿。
非金属矿物主要有白云石、重晶石、萤石、方解石等,有时含菱铁矿、铁白云石及非晶质二氧化硅。
矿石多具浸染状、细脉状构造,有时有层纹状和角砾状构造。
矿石中Pb、Zn含量一般较低(大多为低品位矿石),绝大多数的锌高于铅,同时含有Co、Ni、Cd、In、Ge、Ga和Ag等件生元素成矿溶液成矿温度较低,MVT矿床闪锌矿、重晶石、方解石和萤石的流体包裹体均一温度一般为80~220℃,有时可接近300℃。
成矿溶液为含盐度高达w(Nacl)15%~30%、富含有机质的Na-Ca-Cl型卤水,含少量CO2及H2S。
其中闪锌矿包裹体成分有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4、B4O2-7、HCO3-等,总含盐量为208000ppm。
围岩蚀变不明显,只有白云岩化较普遍。
矿区范围内未遭受变质作用,也无火成岩体出露,与岩浆作用没有直接联系。
成矿物质来源硫化物的δ34S值为+808‰~+3136‰,变化范围较宽,可能归因于使海水硫酸盐还原的细菌作用,这与其年代相近地层中的卤水及该区石油沥青的δ34S值相似,这说明硫来源于与蒸发岩或油田水有关的卤水。
MVT型铅锌矿床成因(1)成矿机理本类矿床成矿金属的迁移形式和沉淀机制,目前主要有三种观点,即混合模式、还原模式和共同迁移模式。
混合模式成矿以氯配合物和/或有机配合物形式迁移,和另一富还原态硫的流体混合而沉淀硫化物成矿。
通过实验证实,以氯配合物形式可以迁移一定数量的铅和锌,如在150℃,pH=45(低于中性值13),mCl-=3的热液可迁移1×10-6左右的铅锌。
还原模式含成矿金属(以氯配合物和/或有机配合物和/或硫代硫酸盐配合物形式存在)的流体,在富含有机质的成矿部位还原硫酸盐,引起硫化物沉淀。
硫酸盐可以随成矿流体一起迁移而来,也可以是成矿部位的硫酸盐被就地还原。
共同迁移模式成矿金属以硫氢配合物(bisulfidecomplexes)形式迁移,在成矿部位,由于fO2升高,pH值降低,还原态硫浓度降低,造成硫化物沉淀。
以Zn(HS)02(aq)为例予以说明,对沉淀反应fO2升高,会导致H2S(aq)被氧化,浓度降低,并有可能使之转化成为强酸(如硫酸),使pH值降低;pH值降低(不仅仅由fO2升高造成),则导致硫氢配合物失稳;还原态硫浓度降低(除受fO2影响外,也可由其他因素造成,如体系的开放性引起的H2S散失),都促使反应向右进行。
(2)成矿流体的驱动力(成矿流体的流动模型)MVT矿床在一个地区往往成群成带分布,并具有成因上的联系,故成矿流体的驱动力须满足使成矿流体在到达成矿部位时仍保持相当的温度和速度,并且能和MVT矿床的地质和地球化学特征一致。