火山成因块状硫化物矿床的成矿演化及形成环境.docVIP

火山成因块状硫化物矿床的成矿演化及形成环境 全球火山成因块状硫化物矿床的地质分布存在着鲜明的演化特征。太古代绿岩中变质火山岩主要形成锌铜型块状硫化物矿床,且矿床规模巨大,如加拿大地盾的诺兰达和基德克里克等超大型矿床的表现,中国的红透山大型矿床可能亦属此列。进入古元古代锌铅铜型矿床开始出现,但矿床规模减小,中元古代基本没有有规模的块状硫化物矿床的形成,到新元古代开始以锌铅铜型矿床为主要特色,发展到显生宙早古生代,又开始出现锌铜型矿床,但这类锌铜型矿床与太古代形成的锌铜型矿床不同,主要与洋壳有关,矿床规模普遍不大。进入晚古生代以后,火山成因块状硫化物矿床又开始了一个新的发展阶段,有大型超大型矿床的再度出现,比如西班牙的里奥廷托超大型矿床,仍是锌铅铜型和锌铜型矿床并存,表明了洋壳、岛弧/ 陆壳拉张环境的火山作用均有块状硫化物矿床产出。中新生代是火山成因块状硫化物矿床一个大的发展时期,可与太古代相比拟,只是形成的范围更宽阔了,太平洋两岸及阿尔卑斯造山带都是形成块状硫化物矿床的重要地区,在北美西岸形成有世界上最大的温迪克拉基超大型矿床。可见,从全球角度讲,太古代和中新生代是火山成因块状硫化物矿床的最主要形成期,其次是晚古生代,这是由全球大陆形成演化和壳幔作用的节奏强度决定的。但中国已有的发现,以白银厂为代表的祁连山早古生代的V HMS 矿床最为重要,与全球的发现有显著差异。可见,中国大陆太古代、中新生代和晚古生代火山岩系中,还应进一步加强V HMS 矿床的成矿研究和找矿勘查工作。太古代陆壳很薄,硅铝层不发育,尚未形成铅的富集,幔源岩浆很容易冲破陆壳形成火山,即使重熔了陆壳亦并没有多的铅加入,由于壳幔延化剧烈易形成锌铜型块状硫化物矿床,中国华北陆块的辽宁红透山矿床可看作一个响应。中元古代没有成型的块状硫化物矿床出现是一个令人费解的问题,是火山作用不发育,但Columbia 超大陆的裂解事件,应该有大规模火成岩省发育。没有形成块状硫化物矿床主要原因可能还是火山作用发育于陆上的缘故,形成块状硫化物矿床的必要条件除了火山作用,还应有海底的环境,才可形成水岩交换反应产生成矿热液系统。新元古伴随Rodinia 超大陆的裂解,与早古生带形成拉张洋盆和消减汇聚应是一个连续的过程,地壳的连续拉张既有海水的进入,又有各种类型火山作用在加里东造山带中造山前的发育,因此形成了各种构造环境锌铅铜型和锌铜型矿床并存的特点,但由于早古生代或者更早新元古代所形成的与洋壳有关的蛇绿岩难以保存完整,所以与洋壳有关的锌铜型(应为铜黄铁矿型) 矿床不十分发育,但有重要矿床存在,例如阿巴拉契亚加里东造山带的加拿大纽芬兰和中国北祁连加里东造山带的雪泉(石居里沟) 等矿床。晚古生代由于乌拉尔洋、古特提斯洋和古亚洲洋的大规模扩张、消减闭合作用,在大洋、岛弧、弧后盆地和闭合后的壳幔均衡作用再次拉张环境形成了各种类型的锌铅铜型和锌铜型矿床,并有西班牙里奥廷托、葡萄牙内维斯- 科尔沃和“十月革命五十周年”等大型超大型矿床发现,形成火山成因块状硫化物矿床成矿史上的又一强成矿期,中国新疆北部阿尔泰的阿舍勒大型块状硫化物矿床即是这一成矿时期的产物。中新生代是大陆飘移、大洋重新格局一个最显著的时期。中生代太平洋、古地中海(特提斯海) 的强烈扩张和相应的大陆边缘消减活动,在洋、岛、盆不同环境形成了重要的块状硫化物矿床,并且表现为古地中海(阿尔卑斯) 古太平洋东岸(科迪勒拉)中生代强烈矿化,形成与洋壳有关的大型超大型锌铜型矿床(迪克拉基、塞浦路斯) ,太平洋东岸岛弧带主要是与新生代第三纪岛弧裂解有关的大型及规模不等的锌铅铜型矿床的形成(黑矿) ,中国三江的三叠纪呷村锌铅铜型矿床应属于古地中海(特提斯) 东延喜马拉雅与古太平洋对接处特殊环境的成矿实例。通过全球火山成因块状硫化物矿床的分布与形成演化分析,不难看出矿床矿石组分的铅是一个关键性的指示元素。铅在地壳中的丰度为12ppm, 而上地幔、下地幔分别为2.1ppm和0.1ppm,块状硫化物矿床中铅要得以富集,地壳的供给是主要的。因此火山成因块状硫化物矿床,从岩浆火山为主要成矿金属元素来源认识出发,岩浆中有无地壳物质的加入,可能是重要的控制因素,洋壳环境形成的塞浦路斯型矿床可以肯定铅含量很低,岛弧和陆内拉张环境火山作用相关的块状硫化物矿床,一般应含铅,但主要还是与部分熔融岩浆来源的位置或在作用过程中有无地壳物质的大量卷入关系密切,因此也有铅低的矿床,这样的实例很多。由于锌与铜的地球化学习性基本一致,矿床中其含量的变化因素很多。由此来看,火山成因块状硫化物矿床矿石组分可划分为锌铜型和锌铅铜型,铜黄铁矿型(铜型) 其实可视为锌铜型的端元例子,是几乎没有锌达到工业品位的锌铜型。正确的类型划分应为铜锌型和铜铅锌型两大类,在两大类中,可能表现为端元的