王多福,李承杰
(西部礦業(yè)股份有限公司,青海 西寧 810011)
針對(duì)塊狀硫化物礦床,以構(gòu)造環(huán)境分類,可分為四個(gè)類型,即:
(1)塞浦路斯型礦床。此類型的礦床在增生板塊邊緣,即洋中脊形成,含礦圍巖為中生代大洋中脊拉斑玄武巖,主要的成分為銅礦石。
(2)黑礦型礦床。此類型的礦床在匯聚板塊的邊緣形成,和年輕的火山弧,或弧后盆地、硅鋁質(zhì)地殼深熔作用形成的鈣堿性、堿性長(zhǎng)英質(zhì)巖漿之間存在密切的關(guān)聯(lián)性;主要的組成成分包括:鉛、鋅、銅礦石等。
(3)別子型礦床。此類型的礦床在新元古代,或顯生宙弧前海槽,或海溝的火山沉積巖系當(dāng)中形成,圍巖主要是沉積巖,主要的組成成分為:銅礦石和鋅礦石等。
(4)諾蘭達(dá)型礦床。此類型的礦床屬于古老礦床之一,在板塊的邊沿匯聚,表現(xiàn)為玄武安山巖及流紋巖等,主要的組成成分包括鋅礦石以及銅礦石等[1]。
根據(jù)礦石組分進(jìn)行分類,可將塊狀硫化物礦床分為四個(gè)類型,即:其一,含銅黃鐵礦型;其二,鋅鉛銅型;其三,銅鋅黃鐵礦型;其四,鋅銅型,且分別和上述構(gòu)造環(huán)境中的四個(gè)類型逐一對(duì)應(yīng)。當(dāng)然,有學(xué)者,也會(huì)將其礦帶的礦床金屬含量變化,進(jìn)一步劃分為四個(gè)“群”,即:其一,銅群;其二,鋅銅群;其三,鋅鉛銅群;其四,鉛鋅群;從實(shí)質(zhì)較多分析,歸類為銅群的塞浦路斯礦床當(dāng)中,存在鋅,其含量成分存在變化;所以,根據(jù)礦石組分,也可分為三類,即:其一,銅群,其中鋅銅群和銅鋅群;其二,鋅鉛銅群;其三,鉛鋅群;前面兩個(gè)類型,屬火山成因塊狀硫化物礦床;而對(duì)于鉛鋅群來說,則屬于沉積噴流礦床。所以綜合分析,歸類為火山成因塊狀硫化物礦床的,只有兩類,其一為銅群,其二為鋅鉛銅群;此類分類方法,和現(xiàn)代海底熱液成礦作用的構(gòu)造環(huán)境二分特征較為相似[2]。
結(jié)合構(gòu)造環(huán)境分類和礦山組分分類,對(duì)塊狀硫化物礦床的類型有了一定程度的了解。當(dāng)然,搜集相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)還有學(xué)者表示,結(jié)合成礦環(huán)境及主要容礦巖石類型,可以將火山成因的塊狀硫化物礦床分成兩大類:其一,擴(kuò)張中心的塊狀硫化物礦床;其二,島弧/陸緣的塊狀硫化物礦床。此外,值得注意的是,因?yàn)檠?陸構(gòu)造轉(zhuǎn)換之間有過渡環(huán)境的存在,對(duì)于火山成因的塊狀硫化物礦床來說,大多數(shù)屬于過渡類型,基于單一礦床礦石成分方面存在較大的變化,尤其是和島弧/陸緣裂張環(huán)境存在關(guān)聯(lián)性的礦床,此特征尤為明顯。
對(duì)于塊狀硫化物礦床來說,其特點(diǎn)為品味富,銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均在0.2%~0.8%之間,主要是塞浦路斯型礦床,同時(shí)伴生有益組分豐富;銅鋅鉛為主元素,還包括金銀硫及重晶石等,存在很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。基于此類礦床的規(guī)模來看,多數(shù)是中小型,當(dāng)然也存在大型礦床和超大型礦床。此外,基于空間層面分析,主要表現(xiàn)為帶(區(qū))成群分布狀態(tài),所形成的礦田及礦帶在整體儲(chǔ)量上非常大。
值得注意的是,對(duì)于火山成因的塊狀硫化物礦床來說,其成礦受到時(shí)代的制約是微小的?;谌蚍秶嵌确治觯糯鷫K狀硫化物礦床可分成六大成礦期,即:其一,太古代;其二,古元古代;其三,新元古代;其四,早古生代;其五,晚古生代;其六,古近紀(jì)。不同成礦期的成礦特點(diǎn)是有所不同的。對(duì)于北美地臺(tái)(加拿大地盾)、西澳地臺(tái)的皮爾巴拉克拉通及伊爾岡克拉通來說,其火山成因的塊狀硫化物礦床主要處于太古代~古代;對(duì)于東歐地臺(tái)西北地區(qū)波羅的地盾中部,芬蘭、瑞典大部分和挪威、俄羅斯鄰區(qū),其火山成因的塊狀硫化物礦床則主要處于古元古代~中元古代,其他及具體的各時(shí)期火山成因的塊狀硫化物礦床的地質(zhì)分布情況如下表1:
表1 火山成因塊狀硫化物礦床的地質(zhì)分布情況分析
結(jié)合表1可知,不同成礦時(shí)代的火山成因塊狀硫化物礦床的分布位置、構(gòu)造背景以及礦石組分存在差異;當(dāng)然,還包括其他特性的不同,比如上述未列出的巖漿系列、火山巖組合、重要礦帶以及重要礦床和規(guī)模等。
此外,從我國(guó)(中國(guó))大路地塊和造山帶層面分析,發(fā)現(xiàn)的火山成因塊狀硫化物礦床有33處,形成時(shí)代分布于太古宙到三疊紀(jì);其中礦床金屬儲(chǔ)量銅為803.8×104t、鋅為6327×104t、鉛為401.4×104t,從中可知資源儲(chǔ)量豐富。而我國(guó)最主要的火山成因塊狀硫化物礦床分布地區(qū)為祁連山早古生代造山帶,并且現(xiàn)已明確的北祁連中奧陶世的雪泉(石居里溝)礦床,為我國(guó)重要找礦潛力的一大火山成因塊狀硫化物礦床類型。
(1)礦床形成時(shí),處在張性應(yīng)力狀態(tài)環(huán)境,此環(huán)境通常存在高滲透性的斷裂帶,可以對(duì)成礦流體循環(huán)供應(yīng)適應(yīng)的空間位置。例如:對(duì)于歷史存留下來的塞浦路斯型礦床,通常為弧后盆底擴(kuò)張的產(chǎn)物,而對(duì)于處于島弧背景的黑礦來說,其環(huán)節(jié)主要表現(xiàn)為島弧裂谷,屬于島弧裂解向形成弧后盆底過程的產(chǎn)物。
(2)基于現(xiàn)代海底調(diào)查數(shù)據(jù)來看,表明火山成因塊狀硫化物礦床形成的環(huán)境存在十分廣泛的特點(diǎn),可劃分為四種不同的環(huán)境,即:其一,大洋中脊,太平洋北21°附近礦床;其二,洋內(nèi)弧后,Mariana海槽礦床;其三,陸內(nèi)弧后,Okinawa海槽礦床;其四,陸內(nèi)裂谷,紅海海淵礦床。
綜上所述,火山成因塊狀硫化物礦床的類型較多,并且不同成礦時(shí)代的火山成因塊狀硫化物礦床的分布位置、構(gòu)造背景、礦石組分、巖漿系列、火山巖組合、重要礦帶以及重要礦床和規(guī)模等均存在差異。此外,根據(jù)大量調(diào)查研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),其形成的環(huán)境包括了:大洋中脊,太平洋北21°附近礦床;洋內(nèi)弧后,Mariana海槽礦床;陸內(nèi)弧后,Okinawa海槽礦床;陸內(nèi)裂谷,紅海海淵礦床。總之,火山成因塊狀硫化物礦床的類型多、分布廣、形成環(huán)境復(fù)雜,需綜合分析,為后續(xù)塊狀硫化物礦床的理論、實(shí)踐分析研究提供有效價(jià)值建議。