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【摘 要】本成矿带是钼、铅、锌、金、银、铜等多金属矿集中分布的地区,其成矿时间分布、矿床空间分布及矿床共生组合有一定规律性可寻。掌握分析其成矿规律,指导我们进一步寻找新矿床。
【关键词】成矿规律 时空分布、 共生、控矿因素
1. 矿床时间分布规律
本成矿带内的矿床(点)的形成在时间上有明显的阶段性。可概括为三个成矿期:中上元古代成矿期、下古生代成矿期和中生代成矿期(包括印支期、燕山期)。中上元古代成矿期:目前已发现的含Pb、Zn较高的地层有高于庄组和雾迷山组。下古生代成矿期:在寒武~奥陶系的白云质灰岩中Pb、Zn丰度较高,局部形成铅锌矿化点或矿点。中生代成矿期:有工业意义的Au、Pb、Zn、Mo等矿床都是在该期形成的。这些矿床的形成都与一定的岩浆活动相联系,所以显示在成矿时间上,两者具有一致性。从印支期(T)~燕山期(J1—K1,第一~第三幕)岩浆活动都很强,先后都有相关的矿床形成。
按各矿床的形成过程可将中生代矿床形成分为三个阶段:早期分异岩浆阶段、晚期分异岩浆阶段和浅成侵入~火山岩阶段。
早期分异岩浆阶段:本区内中生代侵入的6个花岗岩体都属同源的同熔型的深部花岗岩,在侵位中有较好的分异。在印支至燕山早期早侏罗世主要是中酸性的侵入岩,这个阶段形成了以铅锌为主的矿床。八家子、南松树卯等重要铅锌矿床都是这一阶段形成的。
晚期分异岩浆阶段:是岩浆分异的中、晚阶段,主要是酸性、超酸性的侵入岩,这个阶段形成了以钼为主的矿床,下兰家沟、钢屯等大中型钼矿就是这一阶段形成的。
浅成侵入~火山岩阶段:这一阶段在具体时间上是上侏罗世~下白垩世期间。这期间浅成、超浅成侵入体很发育,火山活动强烈。与其相应也形成了以金为主的一些矿床,水泉、温杖子等金矿就是该阶段形成的。
2.矿床空间分布规律
本区矿床的形成和分布主要受断裂、岩浆、地层和围岩岩性等因素控制。所以矿床在空间分布上显示出差异性。
铅锌矿床的空间分布的明显特征是位于中酸性花岗岩体与长城系(主要是高于庄组)、寒武系和奥陶系的接触带及其外带的一定距离内(最远4km)。
金矿床(岩浆热液型)与岩体的空间关系表现在矿床(矿体)位于接触带及其内外带(外带矿点分布距接触带一般在2km内)。岩体的岩枝及缓倾斜接触处为矿床赋存的有利空间。
铅锌矿床的各类型矿体有水平分带现象。即在接触带为接触交代的矽卡岩型高温矿体,在外带分布裂隙充填(交代)型中低温矿体(铅锌矿床主要分布在该带)。所以接触带分布高温矿床(矿体),相邻的外带分布中温矿床(矿体)是普遍现象。
矿床空间分布与重、磁场背景有一定联系。与岩体有成因关系的铅锌矿床,如八家子、杨家杖子铅锌矿床,其重力场特征表现为区域负磁场与局部正磁场的界面及其附近。与爆破角砾岩筒有成因联系的金、多金属矿床,如水泉金矿、老虎洞多金属矿床,重力场特征为重力等值线交界转折处,局部重力高;其磁场特征为区域负磁场中局部点式正磁场边部或局部正磁场转折处。
矿床空间分布与地球化学场也呈现一定的关系。据1/20万次生化学场特征,反映出所有的铅锌、铜、金矿等矿床(点)都分布在成矿元素和指示元素的高背景区。铅锌、多金属矿床分布于有较大范围的Au、Ag、Cu、Pb、Zn等元素组合异常内,金、铜矿床分布在有一定范围的Au、Cu两种以上的元素组合异常内。
3.矿床共生组合规律
3.1矿种共生
造矿的元素和矿物常表现为典型的共生组合,这一普遍规律在本区矿床中有明显反映。本区的铅锌矿床的共生矿种有:铅、锌、钼、银矿和黄铁矿。其中铅锌矿构成矿床,而银、钼主要为伴生矿。其主要共生矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、辉钼矿、金银矿。其主要共生元素有:Pb、Zn、Mo、Ag、Cu、Mn、S。
金矿床的共生矿种有:金、银、钼、铜、铅锌矿。其中银、钼、铜等都为伴生的,含量很低。其主要共生矿物有:银金矿、自然金、黄铁矿、辉铜矿、辉钼矿、方铅矿、辉铋矿等。其主要共生元素有:Au、Cu、Pb、Zn、Mo、As、Bi等。
3.2矿床类型共生
不同类型矿床(点)的共生,铅锌矿床表现明显。铅锌矿床的形成与一定地层和侵入岩有密切关系。当侵入体与有关的碳酸盐岩类接触时,往往形成接触交代的矽卡岩矿床(矿化),远离接触带时便形成以裂隙充填(或交代)为主的脉状矿体(矿化)。八家子矿区北山~冰沟矿带,具有接触交代和裂隙充填交代两种类型的共生。当侵入体与非碳酸盐岩石接触时,在接触带的内外,往往形成裂隙充填的脉状矿体(矿化)。
4.成矿物质来源
成矿物质来源的主要标志有矿石硫、铅、氢氧同位素及成矿围岩元素的丰度。由于矿床种类和类型不同,其来源也不同。
对金矿床的金质来源,主要来源于金丰值高的围岩(闪长岩体),花岗斑岩侵入起到改造富集作用,也是金的部分来源。
铅锌矿床的物质来源:据八家子铅锌矿床中的Pb、Zn、Ag、Mn等成矿元素主要是来自中上元古界高于庄组及其上、下层位的碳酸盐岩及页岩。八家子矿床硫化物中硫主要来源于侵入岩。本区大量碳酸盐岩存在是形成矿源层的根本条件。高于庄组是铅锌的主要矿源层,与矿化关系最为密切。黑云母石英闪长岩对成矿不仅提供了热动力条件,而且也提供了部分成矿物质。
5.控矿因素
本区矿床的形成受多种地质条件的影响,但主要是受三个因素的控制:构造控制、岩浆控制、地层控制。
(一)、构造控制主要表现在以下几个方面:①控制岩体的侵位及其分布。要路沟~锦西断裂、女儿河断裂,控制了圣宗庙、碱厂、旧门、钢屯等超单元,形成了中生代的构造~岩浆岩带,该带控制了虹螺山~五指山金、多金屬成矿带;②深大断裂的交汇部位往往控制矿田的分布。如单家店~八家子断裂与要路沟~锦西断裂的交汇处,控制了八家子铅锌矿田的分布,女儿河断裂与要路沟~锦西断裂控制了松树卯钼、铅、锌矿田。又如:一些深断裂控制了岩浆喷发和浅成侵入,这些喷发和浅成侵入岩的岩体又控制着矿床(水泉金矿)或矿点(小孤山子多金属);③局部构造控制了矿床、矿体的分布。如八家子铅锌矿床、矿体主要分布在北西、北东和南北向三组断裂中。
(二)、岩浆控制主要表现在以下几个方面:①矿床的分布与一定成分的岩体相联系。早期的岩体为中酸性,晚期为酸性或酸性增强。中酸性花岗岩与Pb、Zn矿床形成有关,酸性、超酸性与Mo矿相关。铜、金矿也与岩体相联系;②在侵入体的不同部位往往分布一定的矿床(或矿体)。如矽卡岩矿主要分布在接触带及其外带的一定距离内,钼矿床除接触带的矽卡岩型矿床外,还分布在花岗岩本身和岩体裂隙内;③侵入体的形态、产状控制矿床或矿体的分布。如温杖子金矿分布于岩枝的接触面上。
(三)、地层控矿主要表现在铅锌矿床的分布和Pb、Zn物质的来源上。八家子、南松树卯、上边等中、小型铅锌矿床在空间上分布于高于庄组和寒武系、奥陶系地层中,与这些矿床有关的侵入体也侵入在这些地层中或其附近。八家子矿区Pb同位素资料表明,Pb、Zn主要来源于高于庄组,上边等矿点的铅、锌稳定同位素部分样品表明,Pb、Zn来自地层寒武、奥陶系。
6.找矿标志
(1)、呈带状分布的铁帽常常沿断裂(带)展布,铁帽、铁锰帽、硅化(或石英脉)是Pb、Zn、Au矿的直接找矿标志;
(2)、与Pb、Zn成矿有关的岩浆岩多为中酸性的花岗闪长岩、二长花岗岩;
(3)、化探(多元素)、重砂异常的集中区;
(4)、铅锌矿床有较好分带性,自接触带往外带依次为高温(Mo磁铁矿)、中温(铅锌)、低温(银)矿床;
(5)、在深大断裂附近有爆破角砾岩带分布,显示出金矿存在的可能性。
【关键词】成矿规律 时空分布、 共生、控矿因素
1. 矿床时间分布规律
本成矿带内的矿床(点)的形成在时间上有明显的阶段性。可概括为三个成矿期:中上元古代成矿期、下古生代成矿期和中生代成矿期(包括印支期、燕山期)。中上元古代成矿期:目前已发现的含Pb、Zn较高的地层有高于庄组和雾迷山组。下古生代成矿期:在寒武~奥陶系的白云质灰岩中Pb、Zn丰度较高,局部形成铅锌矿化点或矿点。中生代成矿期:有工业意义的Au、Pb、Zn、Mo等矿床都是在该期形成的。这些矿床的形成都与一定的岩浆活动相联系,所以显示在成矿时间上,两者具有一致性。从印支期(T)~燕山期(J1—K1,第一~第三幕)岩浆活动都很强,先后都有相关的矿床形成。
按各矿床的形成过程可将中生代矿床形成分为三个阶段:早期分异岩浆阶段、晚期分异岩浆阶段和浅成侵入~火山岩阶段。
早期分异岩浆阶段:本区内中生代侵入的6个花岗岩体都属同源的同熔型的深部花岗岩,在侵位中有较好的分异。在印支至燕山早期早侏罗世主要是中酸性的侵入岩,这个阶段形成了以铅锌为主的矿床。八家子、南松树卯等重要铅锌矿床都是这一阶段形成的。
晚期分异岩浆阶段:是岩浆分异的中、晚阶段,主要是酸性、超酸性的侵入岩,这个阶段形成了以钼为主的矿床,下兰家沟、钢屯等大中型钼矿就是这一阶段形成的。
浅成侵入~火山岩阶段:这一阶段在具体时间上是上侏罗世~下白垩世期间。这期间浅成、超浅成侵入体很发育,火山活动强烈。与其相应也形成了以金为主的一些矿床,水泉、温杖子等金矿就是该阶段形成的。
2.矿床空间分布规律
本区矿床的形成和分布主要受断裂、岩浆、地层和围岩岩性等因素控制。所以矿床在空间分布上显示出差异性。
铅锌矿床的空间分布的明显特征是位于中酸性花岗岩体与长城系(主要是高于庄组)、寒武系和奥陶系的接触带及其外带的一定距离内(最远4km)。
金矿床(岩浆热液型)与岩体的空间关系表现在矿床(矿体)位于接触带及其内外带(外带矿点分布距接触带一般在2km内)。岩体的岩枝及缓倾斜接触处为矿床赋存的有利空间。
铅锌矿床的各类型矿体有水平分带现象。即在接触带为接触交代的矽卡岩型高温矿体,在外带分布裂隙充填(交代)型中低温矿体(铅锌矿床主要分布在该带)。所以接触带分布高温矿床(矿体),相邻的外带分布中温矿床(矿体)是普遍现象。
矿床空间分布与重、磁场背景有一定联系。与岩体有成因关系的铅锌矿床,如八家子、杨家杖子铅锌矿床,其重力场特征表现为区域负磁场与局部正磁场的界面及其附近。与爆破角砾岩筒有成因联系的金、多金属矿床,如水泉金矿、老虎洞多金属矿床,重力场特征为重力等值线交界转折处,局部重力高;其磁场特征为区域负磁场中局部点式正磁场边部或局部正磁场转折处。
矿床空间分布与地球化学场也呈现一定的关系。据1/20万次生化学场特征,反映出所有的铅锌、铜、金矿等矿床(点)都分布在成矿元素和指示元素的高背景区。铅锌、多金属矿床分布于有较大范围的Au、Ag、Cu、Pb、Zn等元素组合异常内,金、铜矿床分布在有一定范围的Au、Cu两种以上的元素组合异常内。
3.矿床共生组合规律
3.1矿种共生
造矿的元素和矿物常表现为典型的共生组合,这一普遍规律在本区矿床中有明显反映。本区的铅锌矿床的共生矿种有:铅、锌、钼、银矿和黄铁矿。其中铅锌矿构成矿床,而银、钼主要为伴生矿。其主要共生矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、辉钼矿、金银矿。其主要共生元素有:Pb、Zn、Mo、Ag、Cu、Mn、S。
金矿床的共生矿种有:金、银、钼、铜、铅锌矿。其中银、钼、铜等都为伴生的,含量很低。其主要共生矿物有:银金矿、自然金、黄铁矿、辉铜矿、辉钼矿、方铅矿、辉铋矿等。其主要共生元素有:Au、Cu、Pb、Zn、Mo、As、Bi等。
3.2矿床类型共生
不同类型矿床(点)的共生,铅锌矿床表现明显。铅锌矿床的形成与一定地层和侵入岩有密切关系。当侵入体与有关的碳酸盐岩类接触时,往往形成接触交代的矽卡岩矿床(矿化),远离接触带时便形成以裂隙充填(或交代)为主的脉状矿体(矿化)。八家子矿区北山~冰沟矿带,具有接触交代和裂隙充填交代两种类型的共生。当侵入体与非碳酸盐岩石接触时,在接触带的内外,往往形成裂隙充填的脉状矿体(矿化)。
4.成矿物质来源
成矿物质来源的主要标志有矿石硫、铅、氢氧同位素及成矿围岩元素的丰度。由于矿床种类和类型不同,其来源也不同。
对金矿床的金质来源,主要来源于金丰值高的围岩(闪长岩体),花岗斑岩侵入起到改造富集作用,也是金的部分来源。
铅锌矿床的物质来源:据八家子铅锌矿床中的Pb、Zn、Ag、Mn等成矿元素主要是来自中上元古界高于庄组及其上、下层位的碳酸盐岩及页岩。八家子矿床硫化物中硫主要来源于侵入岩。本区大量碳酸盐岩存在是形成矿源层的根本条件。高于庄组是铅锌的主要矿源层,与矿化关系最为密切。黑云母石英闪长岩对成矿不仅提供了热动力条件,而且也提供了部分成矿物质。
5.控矿因素
本区矿床的形成受多种地质条件的影响,但主要是受三个因素的控制:构造控制、岩浆控制、地层控制。
(一)、构造控制主要表现在以下几个方面:①控制岩体的侵位及其分布。要路沟~锦西断裂、女儿河断裂,控制了圣宗庙、碱厂、旧门、钢屯等超单元,形成了中生代的构造~岩浆岩带,该带控制了虹螺山~五指山金、多金屬成矿带;②深大断裂的交汇部位往往控制矿田的分布。如单家店~八家子断裂与要路沟~锦西断裂的交汇处,控制了八家子铅锌矿田的分布,女儿河断裂与要路沟~锦西断裂控制了松树卯钼、铅、锌矿田。又如:一些深断裂控制了岩浆喷发和浅成侵入,这些喷发和浅成侵入岩的岩体又控制着矿床(水泉金矿)或矿点(小孤山子多金属);③局部构造控制了矿床、矿体的分布。如八家子铅锌矿床、矿体主要分布在北西、北东和南北向三组断裂中。
(二)、岩浆控制主要表现在以下几个方面:①矿床的分布与一定成分的岩体相联系。早期的岩体为中酸性,晚期为酸性或酸性增强。中酸性花岗岩与Pb、Zn矿床形成有关,酸性、超酸性与Mo矿相关。铜、金矿也与岩体相联系;②在侵入体的不同部位往往分布一定的矿床(或矿体)。如矽卡岩矿主要分布在接触带及其外带的一定距离内,钼矿床除接触带的矽卡岩型矿床外,还分布在花岗岩本身和岩体裂隙内;③侵入体的形态、产状控制矿床或矿体的分布。如温杖子金矿分布于岩枝的接触面上。
(三)、地层控矿主要表现在铅锌矿床的分布和Pb、Zn物质的来源上。八家子、南松树卯、上边等中、小型铅锌矿床在空间上分布于高于庄组和寒武系、奥陶系地层中,与这些矿床有关的侵入体也侵入在这些地层中或其附近。八家子矿区Pb同位素资料表明,Pb、Zn主要来源于高于庄组,上边等矿点的铅、锌稳定同位素部分样品表明,Pb、Zn来自地层寒武、奥陶系。
6.找矿标志
(1)、呈带状分布的铁帽常常沿断裂(带)展布,铁帽、铁锰帽、硅化(或石英脉)是Pb、Zn、Au矿的直接找矿标志;
(2)、与Pb、Zn成矿有关的岩浆岩多为中酸性的花岗闪长岩、二长花岗岩;
(3)、化探(多元素)、重砂异常的集中区;
(4)、铅锌矿床有较好分带性,自接触带往外带依次为高温(Mo磁铁矿)、中温(铅锌)、低温(银)矿床;
(5)、在深大断裂附近有爆破角砾岩带分布,显示出金矿存在的可能性。