鉛鋅多金屬礦床的成礦作用與成礦物質來源探討

張洪平，朱加強

（四川省地質礦產勘查開發局化探隊，四川 德陽 618000）

鉛鋅礦產資源具備極其重要的工業用途，在世界范圍內的儲存量是極其巨大的，截至到2014年，全球范圍內查出的鉛鋅資源儲備量已經超過404100萬噸，其中鉛儲備量有210000萬噸，鋅儲備量200000萬噸[1]。截至到2016年，中國境內查出的鉛金屬儲備量已經超過17300萬噸，僅次于澳大利亞，位居世界第二，其中鉛金屬儲備量5900噸，占到全球儲備量的百分之三，鋅金屬儲備量超過17500萬噸，占到全球儲備量的百分之七。

雖然鉛鋅作為我國境內礦產資源的優勢礦種，可是經過十幾年開采技術的逐漸發展與進步，鉛鋅資源的儲存量正在逐年降低，造成國內正在慢慢失去鉛鋅資源在世界范圍內的優勢地位，體現出我國礦產優勢資源正在逐漸枯竭的趨勢，對于進一步增加儲備量的實際需要逐漸增加[2]，伴隨找礦深度的增加，對于鉛鋅礦床成礦規律以及尋礦方向的概念認識就顯得格外重要了。

從世界范圍來看，鉛鋅礦床的種類名目較多，全球研究學者的區別標準也各不相同，通常會對賦礦地層巖石和礦床成因進行區別。目前而言，世界范圍內主要鉛碎礦床類型有：VPS/VHPS型鉛碎礦床，換句話說就是火山巖礦造成的海底噴氣型沉積巖礦床；和巖裝巖相關的陸相火山巖沉積型礦床，與斑巖、巖架熱液型礦床緊密聯系；再次，沉積巖容礦的SOKEX型礦床[3]，換句話說就是海底噴涌-沉積型礦床；然后就是MQT礦床，以密西西比河谷型礦床為例，主要表現為碳酸鹽巖容礦的先生層狀礦床；最后，非硫化物鋅礦床等。就全球查明的礦產資源儲備量和開采量、產量來說，以沉積巖容礦的鉛鋅礦床類型大概占到Pb-Zn總儲備量和開采量的一半以上，甚至達到三分之二左右，可見沉積巖容礦的Pb-Zn礦床已經成為未來一段時間內尋礦的主要類型與找礦方向。

1 鉛鋅多金屬礦床的成礦作用

1.1 地質構造

鉛鋅多金屬礦床區域內大地構造位置絕大多數處在華北板塊的東緣，以內蒙古為例，內蒙古北部褶皺屬于南部，Ⅱ級構造單元溫都爾廟—翁牛特旗加里西增生帶的西段，Ⅲ級構造單元則位屬翁牛特板塊隆起的一部分，次級構造屬于內蒙古少郎河斷裂地帶的一部分。

所以，研究鉛鋅多金屬礦床區域內不同時期、級別與方向的斷裂構造發育完全，如此的構造環境就為鉛鋅多金屬礦床區域內鉛鋅多金屬礦床的形成與產出提供了非常方便的條件。

褶皺構造，鉛鋅多金屬礦床區域內的褶皺構造表現并不是很明顯，主要褶皺基本是山地東西向復式斜靠，該斜靠經歷了多次一級構造巖漿巖活動的毀壞，兩邊是三疊系地層，褶皺的底部依然還是保留著一部分比較老的志留系上部與石炭系上層地層[4]。斷裂構造主要沿著斷裂地帶多處發育的韌性剪切帶、變質帶、理化帶、棱巖帶、擠壓帶以及破碎帶等，需要說明的是不同的地質單元具備不同的、較為明顯的控制地帶作用。

1.2 地層構造

鉛鋅多金屬礦床區域內集中發育中一上泥盆紀地層，由新到老表現為古道嶺組(D2g)碳酸鹽巖、砂質灰巖夾變質粉砂巖以及中泥盆統馬槽溝組長英質雜砂巖，古道嶺組中部主要是由生物灰巖、含長英石灰巖、白云碎屑石灰巖、內碎石灰巖組成，古道嶺組下部則是由陸地生物砂巖、巖屑砂巖依次轉變為砂頁巖、頁巖；砂質灰巖夾變質粉砂巖組基本上是由粉砂巖轉變為沉積巖、砂頁巖；上泥盆統星紅鋪組(Dax)是由千枚巖、碳酸巖夾雜粉砂質板巖以及九里坪組(D3g)的粉砂質巖、粉砂巖夾碳酸鹽巖共同組成。其中，需要注意的是，古道嶺組和星紅鋪巖在鉛鋅多金屬礦床區域內的分布范圍最為廣泛，也是鉛鋅多金屬礦床區域的含礦層位。

2 鉛鋅多金屬礦床的成礦物質來源

2.1 硫同位素組成

硫同位素成為鉛鋅多金屬礦床的成礦物質來源跟蹤的基礎條件就是硫同位素已經實現分餾均衡，其礦石硫同位素的值必須約等于熱硫同位素基本值。

礦石礦物內的硫同位素均衡條件一般情況下表現為39S集合。由簡單到困難的順序依次表現為黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鋅礦、鋅黃銅礦、斑銅礦、斑鉛礦、鉛銅礦，而鉛鋅多金屬礦床礦區內各個主要礦石硫化物的39S同位素集合由容易到困難的順序表現為斑鋅礦、斑鉛礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、鋅銅礦、斑銅礦，卻并沒有遵從以上硫同位素的均衡設置條件。可是根據硫化物的基本順序，不同成礦階段中硫化物中硫同位素必須實現均衡。

2.2 鉛同位素組成

鉛同位素主要作用于評判鉛鋅多金屬礦床礦物質來源的基本條件是地質體中包含較少量的放射性鉛。鉛鋅多金屬礦床中穩定鉛同位素的3個重要占比值218Pb/214Pb、217Pb/214Pb、216Pb/214Pb的變動范圍極小，標準差必須均小于0.19，這一切證明鉛鋅多金屬礦床礦區內的鉛同位素中放射性成因鉛的含量極少，而Th/U值變動范圍就比較小，基本控制在3.10～3.97，這說明Th/U值較為穩定，能夠用于探討鉛鋅多金屬礦床成礦物質來源以及礦區鉛同位素在216Pb/214Pb～217Pb/214Pb投點中的成礦范圍。

3 結語

本文對鉛鋅多金屬礦床的成礦作用與成礦物質來源進行分析，依托鉛鋅多金屬礦床的開采機制，根據成礦作用與成礦物質來源的分析，實現本文研究。希望本文的研究能夠為鉛鋅多金屬礦床的成礦作用與成礦物質來源探討的方法提供理論依據。