块状硫化物矿床中的伴生金矿床 块状硫化物形成

许多块状硫化物矿床（包括有关的脉状矿化）的铅同位素组成具有异常铅性质，在常规的铅同位素组成图解上，这种异常铅往往有线性分布趋势。正如Stacey等（1980）及Kanasewich等（1965）所指出的，在全世界许多地区，取自成矿区方铅矿样品的铅同位素组成呈线性关系是非常普遍的。铅同位素这种线性关系为研究成矿物质来源提供了有效途径。侯增谦等（待刊）对异常铅等时线进行了深入研究，并将其分为P点铅型和非P点铅型两类，具体讨论如下：1.P点铅型等时线P点铅型等时线具两个特点：①等时线的样品中包括正常铅和异常铅两种类型的铅。前者含放射性成因铅最低，能给出合理的矿化年龄，并且是异常铅等时线的起点；②异常铅是由正常铅加入了不同比例放射性成因铅形成的，因此正常铅的源岩就是异常铅的铅源。研究证明，许多块状硫化物矿床的异常铅等时线属于P点铅型，现举例如下。（1）Geneva Lake矿床：Geneva Lake矿床位于加拿大太古宙绿岩带层位中。该矿床是个富Pb-Zn的VMS型矿床，后来遭到了强烈的变形、变质作用，既有高度再结晶的块状硫化物矿石，也有富含硫化物的脉状矿化。许多作者对该矿床的铅同位素进行了研究（Cum-ming and Richards，1975；Franklin et al.，1983；Pearson，。模型八 火山成因块状硫化物型矿床找矿模型 一、概 述火山成因块状硫化物型矿床(VMS)是指与海底火山作用有一定联系的含大量黄铁矿和一定数量铜、铅、锌的矿床。西方多称该类矿床为“火山成因块状硫化物矿床”(Volcanic or volcanogenicmassive sulfides，VMS)，或称“火山岩容矿的块状硫化物矿床”(Volcanic-hosted massive sulfides，VHMS)，前苏联地质学家称其为“黄铁矿型矿床”。加拿大 R.W.Hutchinson(1973)根据此类矿床的主要成矿元素及伴生的岩石类型将其分为 3 类，即产在分异的镁铁质到长英质火山岩中的黄铁矿－闪锌矿－黄铜矿矿床(锌－铜型)，时代以太古宙为主；产在偏酸性的钙碱性火山岩中的黄铁矿－方铅矿－闪锌矿－黄铜矿矿床(铅－锌－铜型)，时代以显生宙为主；以及产在镁铁质、蛇绿岩套火山岩中的黄铁矿－黄铜矿矿床(铜型)，时代为显生宙。根据 VMS 型矿床产出的构造环境和容矿岩系，F.J.Sawkins(1976)把该型矿床分成 4 种主要类型：①黑矿型(Kuroko)，产在大洋板块会聚边缘，赋存在太古宙－第三纪长英质钙碱性火山岩系中；②塞浦路斯型(Cyprus)，产在大洋板块离散边缘，赋存在古元古代－第三纪蛇绿岩杂岩上部低钾玄武质火山岩系中；③别子型(Besshi)，不具明确的板块构造环境，可能产在拉张性陆缘。　流行的成因模式概述 自从Roscoe（1965）提出块状硫化物矿床的理想剖面图以来，随着新事实的发现、新资料的积累和认识上的提高，有关矿床成因的理论模式不断出现并逐步完善，其中大部分设想的基本观点在图8-4中都反映了出来。起初，对流核理论被广为接受，并对成矿作用有关问题的方方面面都进行了较深入的讨论。这些思想对我们理解块状硫化物矿床的成因至今仍有重要意义，为此具体介绍如下。图8-4 与火山岩有关的块状硫化物矿床流行成因模式要点（据Franklin et al.，1981）1—渗透岩；2—角砾状矿石；3—网脉状矿石；4—非渗透岩；5—非构造破碎状矿石；6—热液流动路线；7—层纹状矿石；8—层状矿石图8-5、8-6是较完全反映对流核理论的模式图。图8-5是一个由Fe2＋（二价铁硅酸盐）缓冲的系统内含盐的原生水或海水的对流循环系统。在接近海底浅处，正常海水在补给处向下渗透，或原生卤水因对流循环或埋藏-沉降而开始向下运动时，由于与二价铁硅酸盐发生反应，海水或卤水中的硫酸根含量减少，并在岩石中形成浸染状黄铁矿和磁铁矿（图8-5-①）。当氯化物卤水由于不断向深处循环和下降而变热时（热源可以是地幔隆起，也可以是火成侵入岩基提供），它与各种硅酸盐矿物，如橄榄石、辉石、。Se/S比值的地球化学意义 上述可见，由岩浆挥发组分和淋滤围岩向火山岩型块状硫化物矿床提供S和金属的观点一直存在相当大的争议。这是因为许多用于这一问题研究的技术都不成熟。在火山岩型块状硫化物矿石及其主岩的经验组合以及所罗门群岛新Georgia组岩石和斑晶的地球化学研究的基础上，Stanton（1987）证明了火山岩型块状硫化物矿床中的金属直接来自于岩浆气相。Ishihara和Sasaki（1978）应用硫同位素、Bryndzia等（1983）应用流体包裹体盐度变化证明了在日本黑矿矿床中有岩浆成分的输入。然而Pisutha-Arnond和Ohmoto（1983）以及Ohmoto等（1983）利用硫、氧和氢同位素研究反对上述观点。Huston等（1995）认为，对火山岩型块状硫化物矿石中硫化物的Se/S比值的确定能够解决矿石中Se（或其他金属）和S的来源问题。Se作为一种地球化学示踪剂用以确定海水与岩浆热水的相对重要性，其有用之处在于这两种流体具有明显不同的∑Se/∑S比值。现代海水的∑Se/∑S克分子体积比值为（2～10）×10-8，而岩浆热流体却似乎具有岩浆的克分子体积比值，大约为（5～20）×10-5，其中长英质岩石比值大于镁铁质岩石。Huston等（1995）对东澳大利亚6个火山岩型块状硫化物矿床黄铁矿中的Se进行了测定。他们发现，。块状硫化物矿床的正常铅 许多块状硫化物矿床的铅同位素组成为正常铅。Franklin等（1981）对加拿大地盾Su-perior省和Southern省太古宙火山岩系中的块状硫化物矿床及硫化物-铁建造进行了铅同位素研究。结果表明，这些矿床的样品含放射性成因铅都很低，对于方铅矿，206Pb/204Pb平均为13.226，207Pb/204Pb平均为14.415；对于非方铅矿样品，206Pb/204Pb平均为13.269，207Pb/204Pb平均为14.367。在常规的铅同位素组成图解上，阿比蒂比带块状硫化物矿床的53个样品形成一个紧密的群体，该群体沿着斜率近于1.0的趋势线稍有拉长（图7-6）。这条拉长的趋势线平行于204Pb误差线，但并不完全是由204Pb误差引起的，其原因可能有两点：①不同矿区的成矿物质来源于不同U/Pb比值的环境中；②不同矿床间存在着成矿时间的差别。总体来看，阿比蒂比带块状硫化物矿床的铅具有单阶段演化历史，属于正常铅。24个方铅矿样品的模式年龄为2708Ma，与阿比蒂比带火山岩的U-Pb和Rb-Sr年龄（2670～2750Ma）十分接近。这些铅同位素资料表明，块状硫化物矿床的成矿物质来自容矿火山岩，尽管没能给出有关成矿机制方面的信息，但它排除了成矿作用与花岗岩有关的可能性。含黄铁矿铁建造的铅同位素组成与块状硫化物矿床的铅同位素。块状硫化物矿床中的伴生金矿床 辽北地区是中国太古宙块状硫化物矿床的集中区，目前已发现和开采的矿床、矿点几十处，集中分布在辽北的清原县北部、抚顺县东北部和铁岭县南部（图2-7）。图2-7 辽北地区块状硫化物矿床地质略图1—麻粒岩-片麻岩区灰色片麻岩；2—绿岩带；3—英云闪长质片麻岩；4—英云闪长岩—花岗闪长岩；5—花岗岩；6—块状硫化物矿床（矿点）；7—断层此类矿床是中国目前已知的最古老的锌铜型块状硫化物矿床，矿床产在清原太古宙绿岩带中，与以中酸性火山喷发为主的海底火山活动有关。区内太古宙块状硫化物矿床可划为锌铜型块状硫化物矿床和块状硫铁矿床两类，前者以清原县的红透山锌铜矿床为代表（中型矿床），后者以清原县的大荒沟硫铁矿床为代表（中-大型矿床）。区内的块状硫化物矿床严格受一定层位控制，矿体毫无例外地赋存在清原群红透山岩组的“薄层互层带”中。这种“薄层互层带”是一套以变粒岩为主的岩石组合，其单层厚度为3～5m，“带”的厚度为10～25m。主要岩石类型有：黑云变粒岩、含闪石黑云变粒岩、石榴黑云变粒岩、二云变粒岩、石榴蓝晶二云变粒岩、夕线黑云石英变粒岩、含石榴浅粒岩、浅粒岩、角闪变粒岩、含石榴角闪变粒岩、磁铁石英岩、斜长角闪岩和含石榴。

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