矿床类型划分
2020-01-14 · 技术研发知识服务融合发展。
按成矿的地质构造部位以及与成矿岩体的相对关系和成矿特点等,可将中生代过渡性地壳同熔型中酸性—酸性浅成、超浅成侵入体、次火山岩浆热液型多金属矿床分为4 种类型。
(一)斑岩型
晋东北地区多金属矿床系列中是否有斑岩型矿床,至目前还是有争议的问题之一。除有人(陈平,1996)将繁峙县后峪铜钼矿床归属斑岩型矿床类型之外,孟令山等(1988)曾将隐爆角砾岩型矿床也作为“类似斑岩型”矿床。
斑岩型矿床一般形成在活动大陆边缘。在区域上斑岩型矿床多受区域性深大断裂控制,岩浆侵位受断裂控制,尤其是断裂交切部位和强烈破碎带是渗透性较高地带利于岩浆侵位,因此是特别重要的控岩、控矿构造。
这类矿床在空间和成因上与侵入体有关,且为中酸性浅成复合岩体,一般是在不到4 km的深度,多数是1~2 km侵位的。在剖面上,复合岩体呈浅成岩株和角砾岩筒等形态产出,并具有多期次侵入和多阶段分异演化的特征。岩体中至少有一个侵入相是斑岩,通常为长英质与石英二长岩伴生。
侵入体的产状、形态与矿体规模虽无明显的关系,但却对矿化范围、矿化富集程度以及矿体形成位置、矿体形态起着主要支配作用。侵入体和围岩多发育有大量裂隙,这类岩石裂隙是控矿重要因素。矿化和矿化富集总是围绕侵入体的前锋部位发育。岩体顶、上部、岩体与围岩接触带和岩体上盘围岩等部位常见矿体产出较为频繁集中的位置。
矿化常呈细脉浸染状,较少呈脉状或大脉状。矿石矿物与辉钼矿、黄铜矿、自然金、银金矿、方铅矿和闪锌矿等共生组合。
矿化从斑岩系统中心的浸染状到岩体外围中低温热液脉状矿化,构成不同范围的矿化水平或垂直分带。在菲律宾的勒班陀(Lepanto)中低温铜-金脉状矿床范围内,1987年在此矿床东南部深部发现巨大斑岩型铜金矿。说明斑岩型成矿系列除具有成矿的水平分带现象之外,还会出现近地面的硫化物脉状铜-金矿床与下部富金斑岩型铜金矿床的垂直分带。这对在晋东北地区开展老矿山深部找矿与外围找矿有一定的指导意义。
与斑岩型矿床有关岩体内部及周围,普遍存在由热液交代作用引起的强烈蚀变分带及稳定的矿物共生组合。
多数人认为,斑岩型矿床的成因是成矿岩体侵位至上地壳后,在沿围岩接触带和岩浆房底部边缘发生结晶作用的过程中,导致岩浆内部挥发分过饱和,成矿元素和其他许多组分强烈分离进入挥发相。当增大的流体压力超过地静压力和上覆岩石张力强度时,这些岩石产生隐爆或破裂,促使含矿热液快速流出,进入开放裂隙间沉淀形成矿石。这些开放空间包括岩体和围岩中种种裂隙和角砾系统。晋东北地区许多隐爆角砾岩筒中的多金属矿化是在这个阶段中形成的。从这个角度出发,孟令山(1988)将隐爆角砾岩矿化列入斑岩型矿床也无可非议。
(二)隐爆角砾岩型
该类型系指在中生代中酸性—酸性浅成—超浅成次火山杂岩系列的隐爆角砾岩筒(颈)中,以充填交代角砾间隙而形成金、银、铅、锌等多金属矿床。此类型矿床基本属富含多金属硫化物的石英脉、石英-碳酸盐脉或赋存在次火山角砾间的细脉浸染状、团块状矿体。此类矿床是在隐爆角砾岩体成岩后,富含成矿物质组分的中低温热液以充填为主、交代为辅,充填在隐爆角砾岩筒(颈)所有构造薄弱部位,形成脉状和透镜状等不同形状的多金属、金、银矿体(孟令山,1988)。在局部空间多金属硫化物十分富集,如耿庄金银矿床在1958年5个人一天从废石堆的铅锌矿解理面间手工剥离树枝状黄金多达2500 g。隐爆角砾型金银矿床以耿庄为代表,金矿床以堡子湾典型矿床为代表,铜、铅、锌矿床以蒿地堂典型矿床为代表。
这类矿床的规模受隐爆角砾岩筒体积的限制,除堡子湾金矿床达中型规模以上之外,其他多数为小型或矿点级别。矿石构造分脉状、浸染状、角砾状和块状,矿体形态复杂,变化大。隐爆角砾岩本身受岩浆末期气水热液影响,常出现各种不同的热液蚀变,为本类型矿床找矿的明显标志。
据目前所知,山西境内的隐爆角砾岩筒(颈)除晋西南少有之外,主要集中分布在晋东北地区,一般呈个体出现,少数地区呈群体分布。其中有堡子湾(5 个)、九对沟、浑源断陷火山盆地(4个)、义兴寨(4个)、耿庄、茶坊(2 个)、庄旺、磨峪沟、太那水、刘庄、寺沟、小浪门、大白巍山(3 个)、尧峪、高繁、滩上地区(8 个)、蒿地堂(7个)等共40余个。规模最大的为堡子湾隐爆角砾岩体,长800~1200 m,宽90~120 m,呈近东西向沿大吴窑—胡窑张性断裂带分布,沿断裂破碎带隐爆。最小的隐爆角砾岩体为茶坊村东火山岩颈,出露面积不足1 m2。
隐爆角砾岩除本身成矿元素丰度值较高之外,与含矿岩浆源直接沟通,加上它的高孔隙度和角砾岩筒的封闭性而成为良好赋空间,成为多金属矿床成矿良好的地质构造条件。而且,这些已知的40余个隐爆角砾岩筒中,普遍都有不同形式和不同程度多金属矿化;它不但是一种矿床成因类型,而且也是一类十分明显的找矿标志。
(三)接触交代热液型
此类型矿床是指中酸性—酸性复合成矿杂岩体与钙、镁碳酸盐地层接触,由岩浆热变及含矿高温气水溶液相互交代作用而生成的矿床。如六棱山和茶坊接触交代铁矿床、杨树沟和太那水接触交代多金属矿床,刁泉接触交代银、铜、金矿床和刘庄接触交代铁、铅锌矿床等。主成矿期是在岩浆侵入活动结束之后,由成矿热流体在不超过热变质带的范围内,通过与钙、镁碳酸盐岩接触交代,造成金属矿物分阶段结晶、聚集成矿。矿床一般是在中—浅成深度条件下形成的。
在晋东北五台山-恒山台隆区因整体剥蚀程度很深,古老变质结晶基底出露广泛,对形成接触交代型矿床有利的中、上元古代和古生代钙、镁碳酸盐岩层多呈残留顶盖形式或被断陷盆地保留在有限地区。因此,此类型矿床较少,而且规模小,变化大。
(四)充填交代热液型
此类矿床是指在成矿岩体之外,分别以充填与交代作用形成的脉状或构造蚀变岩型矿床。
热液充填型脉状矿床是指成矿溶液在围岩裂隙中以充填作用为主而形成的矿床。其特征是矿体(或矿石)与围岩界线清楚,矿体形态受各种围岩裂隙的性质、形状和规模控制,多呈简单脉状、复脉状或网脉状。少者为孤立的1条、2条矿脉,多者呈多条矿脉成群(带)出现。脉宽毫米级至数米级。
构造蚀变岩交代型热液矿床是指成矿溶液通过构造裂隙或破碎带对围岩进行交代而形成的矿床。此类矿床的形成主要受围岩性质和构造裂隙控制,矿体与围岩界线不清楚,形态有似层状、透镜状、不规则脉状、囊状及其他不规则形态。矿石构造有浸染状、块状及各种残留构造等,常伴随不同程度和不同种类的热液蚀变现象。
充填型和交代型矿床类型在许多情况下常叠合在同一矿体中,构成充填交代型矿床。如果围岩为断裂破碎带中的碎裂岩,则形成以交代作用成矿为主的交代型矿床;如果围岩是裂隙发育的古老变质岩,则形成以充填作用成矿为主的脉型矿床。因为脉型矿体边部常有或弱、或强交代围岩的现象,交代型矿体中也不可避免地存在脉状矿石类型,所以严格地讲,充填型和交代型并不独立存在,而往往共为一体。在晋东北地区常有“构造蚀变岩型”矿床一说,是指以交代型为主、脉型居次的一种充填交代矿床类型,如高繁银金矿床和太白巍山银锰矿床等。人们常将义兴寨和辛庄金矿床作为脉型矿床的代表,但是,在各矿脉边部仍然存在或宽或窄的交代蚀变现象。
在同一矿田或矿集区中的上述4种矿床成因类型,既可以单独立出现,如庄旺、刘庄和蒿地堂等,也可以是2种成因类型同时存在,如义兴寨和耿庄等,也有3种类型同地出现,构成矿床分带。