铅锌多金属矿地质地球化学特征及成矿作用研究

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  摘 要 本文主要论述了铅锌多金属矿的矿石特征、围岩蚀变等化学特征,然后对矿物的物质来源、流体来源、成矿温度和压力以及成矿模式进行了研究。
  关键词 铅锌多金属;地质;化学特征;作用研究
  中图分类号:P618 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2015)03-0165-02
  铅锌多金属矿主要是分布在东昆仑带中部以及昆仑岩浆弧带上,该地区的尽管环境较为复杂,但是在成矿的条件十分优越。该矿区岩浆分异程度比较高,其中硅、钾以及钙类物质的含量都比较高。在该矿区呈现出来的矿型主要就是脉型铅锌矿化、斑岩型铜矿化,由于受到破碎蚀带的影响,该地区的矿化呈现出不均匀、不连续、分段集中的特点,矿石主要是以硫化物为主。
  1 铅锌多金属矿地质地球化学特征
  1.1 脉型铅锌矿
  脉型铅锌矿的围岩主要是西期黑云母,硬度和脆性都比较大。由于受到断裂破脆蚀带的影响,矿物的分布不均匀也不连续,厚度不稳定,分段也比较富集。矿体沿着地表不断深入的时候,深部比地表要好,但是仍然表现出不均匀、不连续的特征。
  1.2 斑岩型铜锌矿
  斑岩型铜锌矿在矿区主要是分布在西北方向,厚度的变化也比较大,一般在10厘米到50厘米之间。斑岩型铜锌矿的岩体是烟灰色或者灰黑色的,在其中还会夹杂着一些不规则的的乳白色适应。在显微镜喜爱的时候会呈现出大块的斑晶,基质由于长期的化学作用已经硅化。在部分地段的时候还会看到含铜黄铁矿,在一些局部地区还会有闪锌矿,但是一些这些地区矿物的品质都不高。
  1.3 矿石特征
  在该地区中,存在的矿石类型主要就是石英、金属硫化物的类型,金属矿区主要有黄铁矿、闪锌矿以及黄铜矿等。在该地区的脉石矿物中主要就是以石英为主,此外还有绢云母、绿泥石等。
  1.3.1 矿物特征
  闪锌矿:闪锌矿主要是以填充的方式镶嵌在围岩之中的,排列的较为密集,主要形态是块状的,在闪锌矿的表面上多处有溶蚀的痕迹,还有还包含一些黄铁矿、石英角砾等。在与石英、萤石接触的地方还有一些星点状来形成黄铜矿。
  黄铁矿:主要是以条带状来分布在闪锌矿之中,多处有溶蚀,有交代残留的痕迹,极为少数的从边缘到内部呈现出骸晶的结构。如果从与其它矿石之间的生成关系来看,黄铁矿应该是属于金属矿物的范畴。
  黄铜矿:黄铜矿主要是分布在矿物的裂隙之中,呈现出填隙的结构,一些矿物主要是一固体熔融体的状态分散在闪锌矿之中。
  1.3.2 矿石的构造
  在矿石的构造中,主要可以分为交代结构、粒状结构、碎裂结构以及残余结构等。主要是以块状、脉状、浸染状、团包状等形态进行存在着的。其中富含大量的厚矿体,往往是以角砾状来进行存在的。
  交代结构:主要是闪锌矿交代黄铁矿,呈现出残留的结构。
  脉状结构:由于闪锌矿的面积比较大,在其中的交代石英和方铅矿都是呈港湾状的。
  骸形构造:在闪锌矿周围存在的黄铁矿就是以骸晶状态来进行存在的。
  块状结构:该结构主要是存在于块状的黄铁矿以及闪锌矿之中,在这些矿型中聚集和存在着大量无规则排列的矿物,其中金属矿物的含量达到了80%以上。
  侵染状结构:在侵染状结构中矿物的含量是不超过80%,矿物是较为均匀地分布在矿石之中,主要就包括的矿物是闪锌矿、黄铁矿以及黄铜矿等。
  角砾状结构:角砾状的结构主要是存在于早期出现的矿石之中。
  1.3.3 成矿时期
  通过矿石中的穿插关系、矿物组合以及结构特征进行研究,该种类型的矿石的形成是与
  两期成矿作用是相同的。所谓的两期就是岩浆热液型铅锌硫化物期以及斑岩型铜锌(铅)成矿期。
  1.4 围岩蚀变
  在铅锌金属矿中的围岩发生较为强烈的蚀变主要就是硅化、绢云母化、绿帘石化、萤石化、电气石化等。与铅锌成矿作用较为密切就是硅化、绢云母化以及黄铁矿化。在发生蚀变的斑岩型矿体中,往往会呈现出一个2厘米宽的蚀变边,呈灰色。
  2 铅锌多金属矿地质的成矿作用机理
  2.1 成矿物质来源
  该地区的地质层中的变质流纹岩的铅含量较高,其余的成矿元素的含量都不是很高,大部分都是因为受到了岩浆的蚀变才发生了局部元素的富集。在铅锌矿体中硫的同位素是与含铜花岗斑岩中硫的同位素是相同的,与陨石硫的类型较为接近,这说明这些矿物主要是来源于岩浆的。
  2.2 成矿流体来源
  在显微镜中观察,流体包裹体的测温结果是与两期的成矿流体的成分时接近的,主要都是水和二氧化碳。流体中富含二氧化碳,这说明环境是与变质作用环境相吻合的。通过进行实验观察,在恒温状态下的温度与盐度的变化图上可以发现,铅锌矿化以及铜矿化都存在着一个较为密集的样品集中区,不同的成矿特点的密集区多对应的温度与盐度是与不同阶段的恒温状态下的峰值与盐度值是一致的。在对气液两相水溶液的盐度和温度进行研究的时候,温度和盐度之间的关系是正相关。但是在二氧化碳-水体系中对相变进行研究的时候,温度和盐度之间的关系就较为复杂,这主要是因为刚开始的盐水-二氧化碳混合物质中会由于不相容而会分离出水和二氧化碳,而盐类更倾向于溶解于水溶液中,这样就使得流体的盐含量变高,并且往往在早期较高的温度之中形成。在后期由于二氧化碳和盐水溶液之间不断发生分离,这样就形成了低二氧化碳含量的高盐溶液以及高二氧化碳的低盐溶液。盐类在这个过程中主要就是富集到水相之中,然后慢慢降温。从低温到高温的阶段,会在岩石中呈现出低盐到高盐的连续分布。
  2.3 成矿的物理条件
  1)成矿温度。在进行成矿的时候,形成铅锌样品Ⅰ型矿物包裹体的温度主要就是在178℃-209℃,这主要是石英的形成温度,但是由于在形成矿石的时候温度必然是大于石英的形成温度的,因此上述的温度仅仅代表的是成矿温度的下限。
  2)成矿压力。在进行压力估算的时候,主要就是采用等容线相交法来捕获压力,得出形成铅锌化的捕获压力是在50-164MPa之间。
  2.4 成矿模式
  该地区在成矿的时候主要是依据两期成矿模式来进行,也就是石英脉型铅锌矿成矿作用和细脉浸染状铜(铅锌)矿成矿作用。主要经历了早期的岩浆活动,为成矿带来了一定的物质;随后在岩浆中分离出含有二氧化碳的热水溶液,然后在运动过程中由于压力降低、温度下降,就引起了水、二氧化碳以及盐类物质的分离,这样就对不同矿型形成的物质、温度以及压力创造了条件,造成了含硫黄铁矿的沉积,这样就有利于中温热液型石英脉型铅锌矿的产生。
  参考文献
  [1]宋泽友.青海省三色沟铅锌多金属矿地质地球化学特征及成矿作用研究[D].湖南:中南大学,2012.
  [2]刘瑞弟.凡口铅锌矿的地质地球化学特征及成矿模式研究[D].湖南:中南大学,2002.
  [3]徐松.滇西老厂银始锌多金属矿床地质及地球化学特征研究[D].昆明:昆明理工大学,2012.
  作者简介
  候闯(1988-),男,汉族,吉林九台人,助理工程师,本科,研究方向:资源勘查工程。
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