1、青海锡铁山碳质片岩型铅锌矿床成矿模式探讨摘要：本文首先探讨了青海锡铁山碳质片岩型铅锌矿床的主要控矿因素，然后归纳研究了该矿床成因和成矿模式，具有较强的价值和意义，供参考。 关键词：矿床成因；成矿模式；控矿因素；青海锡铁山碳质片 Abstract: this paper first discusses the solder iron mountain carbonaceous qinghai schist type lead-zinc deposit of the bed the main ore-control factors, and then sums up the causes and
2、the deposit metallogenic models, with strong value and significance, for reference. Key words: the genesis; Metallogenic model; Ore-controlling factors; Qinghai tin iron mountain carbonaceous pieces 中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号： 青海锡铁山矿区位于柴达木盆地北缘(以下简称柴北缘)中段，属青海省海西蒙古族藏族自治州大柴旦镇所辖。地理坐标：东经 9532 40-9535 25，
3、 ，北纬 3718 33-3720 59。面积约9.96 平方公里。 1 主要控矿因素 1.1 地层及岩性控矿 碳质片岩型矿体产于滩间山群中部沉积岩组中，矿体成层分布，层状矿体产状与地层产状基本一致，矿体与围岩关系密切，二者具有相似的沉积韵律性，矿体具有层控特点。 1.2 构造控矿 （1）成矿期构造-生长断层控矿 锡铁山(碳质)片岩型铅锌矿床产在柴北缘早古生代裂谷之中，在裂谷带内与裂谷伴生有一系列的同生断层，裂谷盆地的形成依赖于这些同生断层的活动和发展，同生断层的特点是能长期持续的活动，保证构造通道畅通，使深部矿液不断沿断层带迁移上升。在中间沟一断层沟段多处发育大量呈带状分布的有同生角砾岩和隐
4、爆角砾岩，并与热液蚀变一网脉状矿化带共生，具有热水喷流上升通道的同生断裂带特征。层状矿体及围岩厚度在剖面上的突变，不但说明同生断裂带和沿同生断裂成矿热液活动广泛的存在，还反映了沉积盆地中存在受同生断裂控制的局限洼地。这些洼地对矿体的形态、规模和走向均起重要控制作用。同生断裂主要包括北西向组和北东向组两大类。 北西向组：走向为 300-350，其产状倾向不定，有的倾向南西，有的倾向北东，倾角较陡，一般达 50-80，个别段稍缓或更陡。该方向组断裂一般规模较大，与区域性控盆深大断裂走向大致平行。北西向同生断裂，是控制矿下蚀变一网脉状矿化带及厚大层状矿体的主要断裂，是控制主矿体原始走向的重要因素。
5、北东向组：走向 40-60，断层产状以倾向南东为主，倾角陡直。其性质多为张性，野外路线追索对比发现，中间沟的形态呈锯齿状弯曲，虽没有明显大的断裂破碎带，但在沟东西两侧山坡，同一岩层走向延伸有时如厚度、夹层等就无法完全对比，但大的层位又没有明显错位或缺失，沟内应存在同生断层。前人认为，该方向组断裂可能系裂谷发育过程中的转换断层。 （2）后期构造作用控矿 锡铁山(碳质)片岩型铅锌矿床产在裂谷期的沉积盆地中，通过热液喷流作用形成的原始矿体是层状的，但后期构造对矿体起到了破坏或富集作用。 首先，在裂谷后期由于区域性构造挤压，地层倒转，矿床受制于锡铁山沟倒转向斜，而且主要矿体分布于该向斜的南西翼。后期变
6、形构造作用在裂谷活动期构造基础上发生了继承性活动，含矿层并没有改变其原来的构造位置。 其次，后期的断裂活动在一定程度上对矿体有着破坏作用，造成矿体不连续，如北西向组、北东向组断裂等使矿体错断或错失。 1.3 火山作用控矿 加里东旋回早期为伸展体制，岩石圈及地壳裂陷，块状断裂发育，岩浆沿块状断裂喷溢上升，形成滩间山群下部双峰式火山建造。在火山喷溢的间歇期，在生长断裂的活动下，盆地下陷，沉积了一套海相沉积岩系，并且在沉积的过程中，伴随了热液成矿活动的发生，前面已经讲述，成矿物质来源以及热源与火山岩关系密切，矿区加里东期岩浆活动对该矿床的形成有着至关重要的影响。 1.4 沉积环境控矿 （1）成矿期沉
7、积相 根据含矿层的岩性组合、生物组合与生态特征及沉积构造特征等标志，锡铁山(碳质)片岩型铅锌矿体围岩组合为含碳泥岩一细碎屑岩、含碳矿化硅岩等，富含碳质和黄铁矿、微细粒磁黄铁矿、闪锌矿，层纹构造发育，生物化石稀少，呈带状分布等，矿体应形成于滞留洼地环境。 （2）沉积环境对成矿的控制 滞留洼地环境是该矿床形成的重要因素之一，其对成矿的控制作用主要有： 洼地封闭性好，因而细菌还原海水硫酸盐的作用强烈，使还原硫增加，促使成矿物质沉淀。此外，由于洼地为还原环境，有利于有机质的大量保存(有机碳含量达 10%)，而有机质对吸附和固定成矿物质起着重要的作用。 洼地为静滞的较深水环境，有利于含矿热液与海水的密度
8、分层，因而不会与开放带的海水混合造成成矿物质的扩散。 由于洼地范围不大(根据钻孔揭露的洼地面积为长 700x 宽 2000m2)，可使得成矿物质高度集中，形成分布范围小，矿层厚、品位高的矿体。 2 矿床成因和成矿模式 2.1 矿床成因类型 （1）块状硫化物矿床类型划分 关于块状硫化物矿床类型的划分，不同学者从不同的角度提出了不同的分类方案，以往的分类依据主要可概括为：容矿岩石、矿石组成或成矿元素组合、大地构造环境等。 Sangster 根据容矿岩系及成矿环境将块状硫化物矿床划分为：火山岩为主环境的矿床；沉积岩为主环境的矿床；火山一沉积环境中的矿床。 Klau 和 Large(1980)又根据火
9、山岩组合的差别，把与火山岩有关的块状硫化物矿床分成两种类型：与太古宙绿岩带中的长英质火山岩有关的矿床；与镁铁质火山岩有关的矿床。Lydon(1983)，Large(1984)将沉积岩中的块状硫化物矿床分为：碎屑岩容矿块状硫化物矿床；碳酸盐岩容矿块状硫化物矿床。 Solomon(1976)按矿石组成或成矿元素组合将块状硫化物矿床分为Zn-Cu 型、Pb-Zn-Cu 型和 Cu 型等。Hutchison(1973)将其分为原始型(Zn-Cu 型)、多金属型(Pb-Zn-Cu 型)、含铜黄铁矿型、铜一锌黄铁矿型(Cu-Zn 型)以及以碎屑岩为围岩的类型(Pb-Zn 型)和以碳酸盐岩为围岩的类型(Pb
10、-Zn 型)。 Siilitoe(1973)按块状硫化物矿床的板状构造环境，把在洋壳扩张中心形成的矿床与在岛弧或大陆边缘环境形成的矿床区别开来。前者通常含有较高的 Cu、Zn；后者 Pb-Zn-Ag-Ba 含量升高。Sawkin：(1976，1954)把块状硫化物矿床分成 4 类：塞浦路斯型，产在洋中脊部位的蛇绿岩带上部低钾玄武岩中；黑矿型，矿床产在汇聚板块边缘的长英质钙碱性火山岩中；别子型，产在碎屑沉积岩和镁铁质火山岩中，形成于弧前海沟或不明确的板块构造环境；沙利文型，大陆裂谷晚阶段形成的沉积块状硫化物矿床。 Misra(2000)按容矿岩石将块状硫化物矿床分为两类：一类主要产在火山岩中，称
11、之为与火山岩有关的块状硫化物矿床（简称 VMS 型)，与前人火山成因块状硫化物矿床的叫法有所区别；另一类主要产在沉积岩中，称之为以沉积岩为容矿岩石的块状硫化物矿床。 （2）锡铁山(碳质)片岩型铅锌矿床成因类型 根据上述的种种分类方案，将锡铁山(碳质)片岩型铅锌矿床特征与上述各类型矿床的特点比较，作者认为锡铁山(碳质)片岩型铅锌矿床以归入戴自希分类法中的 Sedex 型矿床为宜，属于以海相沉积岩(泥岩一细碎屑岩)容矿的块状硫化物矿床，若按 Sangster 分类法应为沉积岩为主环境的矿床，或按 Lyon 和 Large 分类法为碎屑岩容矿块状硫化物矿床，或按 Hutchison 分类法为以碎屑岩
12、为围岩的类型(Pb-Zn 型)，或按Siilitoe 分类法为大陆边缘环境形成的矿床，或按 Sawkins 分类法为大陆裂谷晚阶段形成的沉积块状硫化物矿床(沙利文型)，或按 Misra 分类法为以沉积岩为容矿岩石的块状硫化物矿床(SMS 型)等。 2.2 成矿模式 锡铁山(碳质)片岩型铅锌矿床属于以沉积岩为主要围岩的海底热水喷流沉积、变质改造型铅锌矿床，按结构构造可分为喷流管道相的蚀变一网脉状矿体和盆地相的层块状硫化物矿体，层次结构和喷流沉积剖面结构典型。锡铁山(碳质)片岩型铅锌矿床是裂谷盆地中喷流成矿作用的产物，其矿床的形成过程可归纳为两个重要时期。 (1)热水(喷流)沉积成矿期 早一中奥陶
13、世，由于区域地壳拉张作用，柴北缘陆缘裂谷形成，出现强烈的以慢源性基性岩浆喷发及壳源酸性岩浆喷发为主的岩浆活动，并以陆源碎屑沉积为主，形成双峰式火山一沉积建造。这期火山活动携带出大量的金属物质构成矿源层。 晚奥陶世早期，柴北缘裂谷进入稳定发展期，海盆拉张下陷，接受了碳酸盐岩、泥质沉积，受裂谷扩张背景下的同生断裂活动影响，沉积柱裂隙发育，渗透性强，海水不断下渗与深部火山期后热液混合，组成混合成矿溶液。成矿溶液在底层中酸性火山岩和基底中萃取 Pb、zn 等金属物质和部分硫，形成一种富含成矿物质的热液，热液沿通道(同生断裂)上升，迅速喷出海底，形成各种热水沉积岩和大理岩型矿体。晚奥陶世中期，裂谷海盆的
14、内部差异升降加据，次级洼地和水下隆起分异明显，形成了中间沟一断层沟断陷洼地，堆积含碳一碳泥质建造等。热水喷流作用继续沿向北西一南东向同生断裂进行，在中间沟一断层沟一带形成强烈喷流带，出现以纹层状硅质岩为主的热水沉积岩和上部(碳质)片岩型铅锌矿体。 在喷流沉积成矿作用过程中，深部岩浆房提供的热源和同生断裂的活动，使得成矿流体发生对流深循环。 (2)变形改造期 晚奥陶世后期，由于区域地壳收缩作用，柴北缘裂陷海槽逐渐关闭，发生陆壳俯冲。陆壳俯冲过程中，也可析出流体交代上地慢，随俯冲到地慢深度，温度、压力升高，流体交代地慢楔，诱发部分熔融形成岩浆，形成类岛弧型的中基性熔岩一次火山岩建造。这期岩浆活动对成矿作用没有直接贡献。 但由于裂谷强烈挤压封闭，裂谷期火山一沉积岩系发生区域变质，达绿片岩相，同时矿体遭受变形改造，部分成矿物质发生迁移和再富集。加里东运动之后，锡铁山地区经受了海西期、印支期、燕山期、喜山期不同程度的构造变动。虽几度沧桑，但是锡铁山(碳质)片岩型铅锌矿床的热水(喷流)沉积特征仍总体保存较好。 参考文献： 【1】李峰，邓吉牛，汪林峰.青海锡铁山铅锌矿床地质找矿新进展J矿物学报，2007，27 【2】邓吉牛.锡铁山地区铅锌矿床地质找矿研究进展R.2002.
