Question

矿床分类及基本特征

Answer 1

1.块状硫化物矿床的定义和分类

块状硫化物矿床是矿床家族的重要类型之一。矿床一般由两部分组成，块状硫化物矿体和细脉浸染状硫化物矿体，含有不等量的铜，铅和锌等贱金属，并且常伴生金和银贵金属。金属矿床组合主要由黄铁矿，黄铜矿，磁黄铁矿，方铅矿，闪锌矿及不等量的磁铁矿，重晶石等组成。块状硫化物矿体呈致密块状，硫化物质量分数一般大于 60%，呈层状透镜体沿火山-沉积地层顺层产出。细脉浸染状硫化物矿化经常出现在层状矿体的下部，与下盘地层为不整合接触，具有明显的层控特征。细脉浸染状硫化物矿化经常伴生强烈的热液蚀变，如硅化，绢云母化，碳酸盐化及绿泥石化等，亦被称之为蚀变岩筒或热液补给带。在层状矿体的上部或外围，常出现薄层富铁锰的硅质沉积岩。

根据矿床产出地质环境及容矿岩石组合，块状硫化物矿床被分成火山岩型和沉积岩型两大类。火山岩型块状硫化物矿床（Volcanite-hosted or volcanite-associated massive sulfide de-posit，缩写为VHMS矿床）系指产于海底火山-沉积地层层序之内，与火山活动有关形成的块状硫化物矿床。当强调矿床的成因和成矿作用时，亦被称之为火山成因块状硫化物矿床（Volcanogenic massive sulfide deposit），或火山喷流型（Volcanic exhalative type，简称 Volcex type）块状硫化物矿床。在原苏联该类矿床被称之为“黄铁矿型矿床”，指与优地槽早期地质发展阶段海底细碧-角斑岩系或辉绿岩-钠长斑岩火山建造有关，主要由含铁的硫化物矿石组成的矿床（斯米尔诺夫，1981）；我国早期亦称其为黄铁矿型铜多金属矿床（宋叔和，1982）。然而，除了与火山-沉积作用有关的块状硫化物矿床之外，已知有相当多的矿床产在沉积建造内，与火山活动没有直接的成因联系，它们被称之为沉积岩型或沉积喷流型（Sedex type）块状硫化合物矿床，如我国秦岭西城地区产在碳酸盐岩层中的块状硫化物铅锌矿床，内蒙古狼山地区的块状硫化物矿床，加拿大沙里文，以及澳大利亚芒特艾沙、布鲁肯希尔等块状硫化物矿床。

迄今为止，人们大致从三个角度对火山岩型块状硫化物矿床进行进一步的划分。一是按矿床形成大地构造环境分类，如索金斯（1976）把块状硫化物矿床分成三种主要类型：①黑矿型：矿床产在汇聚板块边缘长英质钙碱性火山岩中；②塞浦路斯型：产在扩张板块中脊部位的蛇绿岩带上部低钾玄武质火山岩中；③别子型：产在碎屑岩和镁铁质火山岩中，没有显示明显的板块构造环境。二是按容矿岩石的性质对矿床分类，如克劳和拉奇（1980）把火山岩型块状硫化物矿床分成三种主要类型：①与太古宙绿岩带长英质火山岩有关的矿床；②与太古宙以后的钙碱性和拉斑玄武质火山岩系有关的矿床；③与镁铁质火山岩有关的矿床。这三种类型的矿床化学特征相似。三是按块状硫化物矿床主要成矿元素组合分类，如索罗门（1976）将矿床分为三大类型：①Zn-Pb-Cu 型；②Zn-Cu 型；③Cu型。

2.昆仑式块状硫化物矿床的厘定

（1）昆盖山北坡块状硫化物矿床的基本特征

昆盖山北坡产出的块状硫化物矿床系指在阿克塔什-萨落依成矿亚带石炭纪双峰态火山岩系内产出的一系列块状硫化物含铜黄铁矿矿床。该成矿亚带迄今已经发现了 20 多处矿床和矿化点，区域成矿特征如前所述。

矿床形成于石炭纪弧后裂谷坳陷带，沿着石炭系双峰态火山岩系的两个层位产出，下石炭统产出的矿床以基性火山岩为容矿主岩，上石炭统产出的矿床以酸性火山岩为容矿主岩（图2-3）。这些矿床产在相同的地质构造环境，形成时间相近，空间上毗邻，成群成带分布，矿化特征相似，具有密切的内在成因联系。

（2）矿床类型的归属

如果将容矿主岩作为矿床分类的标准，昆盖山北坡火山岩型块状硫化物矿床可以明显地进一步划分成基性火山岩型和酸性火山岩型两种类型。习惯上借用这两类矿床各自典型矿床的名字分别称其为萨落依式和阿克塔什式块状硫化物矿床。

然而，当把主成矿元素组合作为矿床分类的标准时，则很难将这些矿床严格地区分开来，因为无论基性火山岩型还是酸性火山岩型块状硫化物矿床，它们的主成矿元素除了硫以外，均以铜为主，含少量的锌，几乎不含铅。在块状硫化物矿床常用的 Cu-Pb-Zn 三角图上的投影，阿克塔什式矿床多数投影点落在了铜型矿床域，矿石的平均成分靠近 Cu端员（图3-16a）；而萨落依式矿床多数投影点也主要落在铜型矿床域，矿石的平均成分也靠近 Cu端员（图3-16b）。就是说，萨落依式和阿克塔什式块状硫化物矿床的矿石成分特征是相似的，这一点反映在矿石矿物组合上也是一致的。二者的矿石矿物主要由黄铁矿组成，少量黄铜矿，微量闪锌矿，几乎不含方铅矿。因此，昆盖山北坡已知的块状硫化物矿床可统称为块状硫化物含铜黄铁矿矿床。

图3-16 矿石成分在 Cu-Pb-Zn三角图上的投影

一般而言，世界范围内已知的块状硫化物矿床中，基性火山岩型矿床的成分主要为Cu型或Cu-Zn型组合，酸性火山岩型矿床的成分主要为Cu-Zn型或Cu-Pb-Zn型组合，它们往往是不同构造环境的产物。显而易见，昆盖山北坡目前已知的块状硫化物矿床，特别是酸性火山岩型块状硫化物矿床的矿石成分和组合特征显示出某些独特性。

（3）昆仑式块状硫化物矿床的厘定

在已知的块状硫化物矿床分类中，基性火山岩型和酸性火山岩型矿床往往形成于不同的构造环境，具有较为明显的不同矿化特征，彼此之间一般没有必然的内在成因联系，分别划归于不同的矿床亚类。然而，在昆盖山北坡产出的块状硫化物矿床，虽然分别以基性和酸性火山岩为容矿主岩，但矿床形成于同一构造环境，产在同构造期形成的双峰态火山岩系之内，矿床特征相似，具有内在的成因联系。考虑到目前世界范围内已经报道的矿床尚没有可与之对比的矿床类型，并且，矿床分类应该充分地反映矿床产出的自然属性特征，因此，我们将昆盖山北坡产出的块状硫化物矿床统称为昆仑式块状硫化物矿床。

简而言之，所谓昆仑式块状硫化物矿床是指产在弧后裂谷构造环境，形成于同构造期双峰态火山岩系之内，矿床沿着早、晚两个火山旋回形成的火山地层层位产出，分别以基性和酸性端员成分的火山岩为容矿主岩，矿化均以铜为主，含少量的锌，基本不含铅，成矿特征和矿床成因都十分相似的这样一组火山岩型块状硫化物含铜黄铁矿矿床。

这种划分的目的是将昆盖山北坡在基性和酸性火山岩中产出的块状硫化物矿床作为同一种矿床类型的两个端员看待，从整体上认识矿床的形成和产出特点，充分地反映矿床形成的自然属性。下面选择萨落依和阿克塔什两个典型矿床，分别论述以基性和酸性火山岩为容矿主岩的矿床特征，有关该类型矿床成因的详细论述见第四章。