Question

模型二十二 陆相火山岩型铅锌矿床找矿模型

Answer 1

一、概 述

陆相火山岩型铅锌矿床多分布于环太平洋、特提斯构造 － 岩浆活化带，一般产在中、新生代陆相火山沉积盆地的边缘。成矿作用与火山、次火山热液有关，产在凝灰岩、中 － 酸性火山角砾岩、熔岩、次火山岩中。矿床受断裂、火山口边缘控制，呈脉状、透镜状成群产出，矿床规模一般不大。我国浙江的五部 ( 铅锌金属储量 149. 48 ×104t，铅锌合计品位 3. 69% ，下同) 、江西的银山 ( 85. 19 ×104t，3. 22% ) 、内蒙古三河 ( 36. 23 × 104t，2. 59% ) 、安徽岳山 ( 39. 80 × 104t，2. 29% ) 和福建银坑 ( 29. 05 ×104t，2. 58% ) 等属于这类矿床 ( 孙延绵，1999b) 。

事实上，这类铅锌矿床就是全球银矿分类中提出的 “陆相火山岩、次火山岩容矿的银 － 多金属矿床”型，它是银矿的最主要类型，当其伴生有大量铅锌时，就可称其为 “陆相火山岩型铅锌矿”。这类矿床在美国、墨西哥、秘鲁、玻利维亚等地均有分布。如美国科罗拉多州的克里德 ( Creed) 矿床就是一个产在中新世石英安粗岩、流纹岩、火山碎屑岩中的银 － 铅 － 锌矿床 ( 吴美德等，1991) ;玻利维亚 1996 年发现的圣克里斯托巴尔 ( San Cristobal) 银 － 铅 － 锌矿床 ( 银 14880t，62g/t; 铅锌549 × 104t，2. 12% ) 也是属于产在陆相火山岩中与晚中新世安山岩和英安斑岩有关的浅成低温热液矿床 ( P. Laznicka，2006) 。

二、地 质 特 征

1. 总体地质特征

陆相火山岩型铅锌矿床产于陆相火山沉积盆地的边缘。含矿岩系一般是中、新生代凝灰岩，酸性、中酸性熔岩，次火山岩 ( 英安斑岩、石英霏细斑岩) 等。成矿作用与火山和次火山热液有直接关系。在我国，陆相火山岩型铅锌矿床主要分布在东部，特别是闽、浙中生代火山岩发育地区，成矿时代为燕山期。

该类矿床受断裂控制，矿床呈脉状、透镜状或似层状，成群成带产出。我国江西银山矿区有 72个矿带，数百个矿体。单矿体一般长数十至数百米，最长可达 2 千余米 ( 如浙江五部 1 号矿体) ，斜深数十至数百米，最大斜深千米以上，厚数十厘米至数米，最厚达 100m 以上 ( 如江西银山) ，沿矿体走向和倾向具有分支复合和膨缩现象。

该类型矿床矿物成分一般较简单，金属矿物以闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、硫砷铜矿为主。有的矿床，如江西银山，矿体下部富铜，上部富银。脉石矿物有石英、绢云母、锰方解石、菱铁矿等。矿石结构呈现各种结晶粒状结构、交代结构和碎裂结构。矿石构造主要为致密块状、细脉浸染状、角砾状等。成矿作用往往表现为多阶段性，一般可分为石英 － 硫化物阶段、硫化物 － 硫盐矿物阶段、硫化物 － 碳酸盐阶段。

围岩蚀变强烈，早期蚀变由次火山岩体向外、向上依次为弱绢云母化→石英绢云母化→绢云母绿泥石化→绿泥石、碳酸盐化。晚期蚀变围绕赋矿断裂，发育在矿脉旁侧的线性蚀变，并叠加在早期蚀变之上，主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化等。矿化分带在我国江西银山呈现出矿体自下而上为 Cu→Cu、Pb、Zn→Pb、Zn→Pb、Zn、Ag; 在浙江五部，仅表现出在矿体深部铅的含量大幅度降低。

该类型矿床规模以中小型为主，也有大型，如玻利维亚圣克里斯托巴尔，我国江西银山、浙江五部等。该类型矿床矿石品位较低，Pb + Zn 含量一般为 3% ～ 4%，Pb / Zn 比值为 0. 68 ～ 0. 92。

现以我国浙江省五部铅锌矿床为例具体阐明该类型矿床的地质特征。

2. 典型矿床地质特征———以中国浙江五部铅锌矿床为例

五部铅锌矿床位于浙江省括苍山南麓，1958 年由群众报矿发现，截至 1992 年累计探明铅锌总储量 149. 48 ×104t。其中铅 61. 2 × 104t，品位 1. 54% ; 锌 88. 28 × 104t，品位 2. 15%; 还伴生镉 4904t、银 645t。

( 1) 区域地质背景

该区大地构造位置属闽浙沿海中生代陆相火山岩带，矿床产于 “宁溪盆地”中的次级火山断陷盆地边缘，受断裂控制。其中以 NE 向和 NW － NNW 向两组断裂为主，前者为区域性逆冲断层，规模巨大，长达几十千米，宽大于 10km，其中有基性岩脉贯入。后者主要发育在断陷盆地内部 ( 五部断裂) ，一般为正冲断层，规模不大，其中可见铅锌矿化、黄铁矿化，是区内主要的控岩、控矿构造 ( 图 1) 。

区内出露地层简单，主要为一套中生代陆相酸性 －中酸性火山岩建造夹有少量湖相碎屑岩，自下而上分别为:

上侏罗统: 上部是流纹质熔结凝灰岩，夹薄层凝灰质粉砂岩、泥岩; 下部是流纹英安质熔结凝灰岩。

下白垩统: 为一套断陷盆地岩相建造，岩性较复杂，是主要含矿层，可分为 3 个岩性段。下段分布广泛，厚度变化大，主要由泥岩、火山碎屑岩和中 － 基性熔岩组成;中段零星分布于宁溪盆地内，其下、中部为一套玻屑熔结凝灰岩、玻屑凝灰岩和火山碎屑沉积岩，上部是霏细岩、凝灰角砾岩，与下段呈角度不整合接触; 上段分布于盆地西部及半山岩体周围，岩性为一组浅灰 － 肉红色流纹质粗晶屑凝灰岩。

区内岩浆活动强烈，出露的火成岩主要是燕山期超浅成次火山岩相酸性小岩体，赋存于一定的火山机构中，与成矿关系密切的有贯穿矿区 NNW 向主断裂带的石英霏细斑岩体和矿区北部古双岩体的石英霏细斑岩。

图 1 中国浙江五部铅锌矿床北矿段地质略图( 引自陈毓川等，1993)

( 2) 矿床地质特征

五部铅锌矿床主要产于火山断陷盆地东缘 NNW 向断裂带内，矿体沿断裂带展布，呈线形或串珠状排列，赋存于石英霏细斑岩外接触带之蚀变流纹岩、凝灰岩中，产状受断裂控制 ( 图 2) 。

图 2 中国浙江五部铅锌矿床 27 线剖面图( 引自陈毓川等，1993)

铅锌矿床赋存于 NNW 向的五部断裂中，断裂全长 30km 以上，倾向西，倾角 60° ～70°，矿化带宽数米至数十米。五部矿床包含北矿段、南矿段及龙潭背矿段，长约5km，在控矿断裂带内有 7 个矿体 ( 北矿段 3 个、南矿段 4 个) 。北矿段 1 号矿体规模最大，矿体呈脉状、透镜状，与控矿断裂产状一致，走向长 2140m，延深一般 400m 左右，控制最大延深达 880m。矿体最大厚度 32. 23m，最小0. 9m，平均 9. 88m。主 矿 体 上、下 盘 尚 可 见一些平行及分支矿体。

主要矿石矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，其次有黄铜矿、斑铜矿、镜铁矿; 脉石矿物主要有石英、锰方解石，另有少量蔷薇辉石、重晶石、萤石等。矿床铅锌比为 1∶ 1 ～1∶ 2，往深部铅品位降低。

矿石结构构造主要是致密块状、细脉浸染状，其次是网脉状、团块状、角砾状。

由于长期的构造作用和频繁的火山活动，矿区内断裂、破碎十分强烈，为热液运移和交代作用提供了良好条件，在矿体上、下盘围岩都产生不同程度的热液蚀变，如硅化、绢云母化、碳酸盐化等都十分发育，蚀变强度随距离矿脉的距离增大而减弱 ( 《中国矿床》编委会，1989) 。

根据矿区包裹体测温结果，铅锌矿成矿温度大约在 170 ～ 207℃ 之间，个别样品可达370℃ ，属中温热液成矿。矿石硫化物中硫同位素 δ34S 变化范围为 － 4. 40 ～ + 4. 53 ，平均为1. 36 ，接近陨石硫，硫似来源于下地壳或上地幔。铅同位素测定结果表明铅来源于矿床的围岩或火山岩下伏的基底岩石 ( 张启圻，1987) 。

据其成矿特征看，五部铅锌矿成因类型属于陆相火山岩型中温热液充填交代矿床 ( 中国地质科学院成矿远景区划室，1990) 。

三、矿床成因和找矿标志

1. 矿床成因

“陆相火山岩型铅锌矿床”与 “陆相火山岩、次火山岩容矿的银 － 多金属矿床”属于同一个类型，它与斑岩型、矽卡岩型、热液脉型铅锌矿床有一定的成因关联，它们都受控于构造 － 长英质岩浆热液作用，以中、新生代为主，特别是与环太平洋带和特提斯带的构造 － 岩浆活化作用有关。矿床产于中、新生代陆相火山沉积盆地边缘的火山岩系中，矿床多受断裂控制，呈脉状、透镜状、似层状，成群成带产出。

对矿床成因的认识分歧不大，基本上都认为与陆相火山活动有关，属浅成中、低温热液矿床。但对具体矿床来说也有一些认识上的差别，有的学者认为浙江五部铅锌矿床是在区域性大规模火山喷发、次火山 ( 石英斑岩) 侵入之后，热液沿裂隙充填交代形成的矿床。成因类型属于陆相火山岩型中温热液充填交代矿床。而江西银山铜铅锌金银矿床成矿作用不仅在空间上而且在时间上是与火山 －次火山 － 斑岩体系岩浆活动密切相关，为火山 － 斑岩体系热液成矿 ( 图 3) ( 裴荣富，1995) 。

图 3 陆相火山盆地中与火山活动有关的 ( 银山式) 铜银铅锌矿床模式图( 引自裴荣富，1995)

2. 找矿标志

( 1) 区域地质找矿标志

1) 环太平洋带和特提斯带中的中、新生代陆相火山岩、次火山岩分布地区。

2) 分布有控制火山 － 侵入活动的区域性大断层。

3) 识别中、新生代陆相火山断陷盆地、破火山口等火山机构。

4) 识别中、新生代陆相酸性 － 中酸性火山岩、斑岩建造。

( 2) 局部地质找矿标志

1) 识别与成矿关系密切、赋存于火山机构中的燕山期超浅成次火山岩相酸性小岩体。

2) 识别火山盆地边缘断裂及破火山口环状和半环状断裂，这些多为控岩和控矿构造，直接控制矿体的空间分布和矿体形态。

3) 寻找发育有多期次蚀变作用的火山岩区，如硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等。

4) 识别区内的矿化分带，如江西银山铜铅锌金银矿床呈现中心和深部是铜、硫、金矿、浅部和边部是铅、锌、银矿的分带规律。

( 3) 地球化学找矿标志

区内构成矿床分散晕元素至少有 Pb、Zn、Ag、Cd、Cu、Mn、Mo 等几种元素，特别是元素 Ag 是火山热液铅锌矿的重要指示元素。

( 戴自希 金庆花)