李述國 劉鵬飛


摘要:鉛-鋅礦是我國的重要戰略資源礦產。為更好開展鉛-鋅礦的找礦及綜合利用工作,本文對我國鉛-鋅礦床元素組合類型及特點、鉛-鋅礦床的成因類型、鉛-鋅礦床形成事件演化特點、鉛-鋅礦床空間分布特點及成礦背景進行了研究。研究總結了我國主要的鉛-鋅礦床類型、成礦特征,為我國鉛-鋅礦床的找礦及開發提供借鑒。
關鍵詞:鉛-鋅礦床;元素組合;成礦特征;時空分布
1.概述
在四大有色金屬當中,鉛、鋅占據兩個席位,占比有色金屬總消費量的30%左右[1]。鉛鋅礦是我國的戰略礦產資源。隨著我國工業快速發展,鉛的使用量也越來越大,使用范圍涉及國防軍工、機械工業等[2]。鋅主要以鍍鋅材料使用,在電子行業、橋梁、船舶、等領域應用極為廣泛。目前,我國鉛鋅礦資源供需矛盾十分突出,只能通過進口的方式滿足發展需要[3]。同時,為滿足國內鉛鋅礦產資源的市場需求以及考慮到戰略資源安全問題,國家大力推進鉛鋅礦產資源的成礦理論及找礦技術綜合研究。基于此,本文結合國內外在鉛-鋅礦床成礦理論及找礦技術的研究現狀,調查、總結、分析我國鉛-鋅礦床的元素組合特征及成礦特征,以期為從事一線地質調查工作的技術人員以及科研人員提供參考。
2.我國鉛-鋅礦床的元素組合特征及成礦類型
2.1我國鉛-鋅礦床元素組合類型及特點
鉛-鋅礦床主要成礦元素為Pb和Zn,同時也會有不同種類的成礦元素,如Cu、Fe、Au、Ag、Sn、W、Sb、Bi、M0、Mn、Hg等。每一種元素在鉛-鋅礦床中的經濟價值都有所不[4]同,有些元素能夠通過綜合利用提升礦床品質。元素組合是指富集于同一種礦床的成礦元素的組合。這種組合的形成既有可能是源于同一成礦作用,也有可能是由不同成因、不同期次的元素疊加而成。因此,元素組合能夠表征礦床成礦元素之間的伴生、共生關系。根據元素組合的特征,對我國鉛-鋅礦床元素組合類型進行劃分,如表1所示。
2.2我國鉛-鋅礦的成因類型
在表1中,不同元素組合的鉛-鋅礦床還可以根據其容礦巖石、成礦條件的差異,將鉛-鋅礦的成因劃分為不同類型。如表2所示為我國鉛-鋅礦的基本類型及其基本特征。
3.我國鉛-鋅礦床的時空分布特征
3.1我國鉛-鋅礦床形成時間演化特點
中國大陸各地質時期中構造環境中都有鉛-鋅礦床形成。與其他礦床形成一樣,中國鉛-鋅礦床的形成與地殼演化密切相關,有著很強的時限性[5]。地球歷史中的鉛-鋅成礦作用,基本上可以劃分為上述5個大的成礦期,即太古代、中元古代、古生代(尤其是晚古生代)、中生代及新生代。
我國鉛-鋅礦床元素組合的時間演化有以下特點:(1)在地質歷史中,從早到晚,鉛-鋅礦床成因類型增多,元素組合隨之變得更加復雜。(2)鉛-鋅礦床元素組合中,太古代僅見Zn-Cu組合,元古代Pb開始成礦,古生代Fe(菱鐵礦)、Mn、U、Ba等進入鉛-鋅礦床,中生代增加了Sn、W、Mo、Bi、Au等。(3)從元古代開始形成與沉積作用相關的鉛-鋅礦床及元素組合。可能的原因之一是元古代及以后的水體變為氧化環境,適于Pb、Zn硫化物礦床形成的還原環境只在水體的某些局部部位生成,氧化水體中的Pb、Zn等只有匯集到這種局部還原環境中才能迅速沉淀下來。
3.2我國鉛-鋅礦床空間分布特點及成礦背景
(1)鉛-鋅礦床的分布特征[6]。在空間上,以秦嶺為分界的中國南北大陸在鉛-鋅礦床類型與成礦時代上區別很大。華南及秦嶺主要是顯生宙的碳酸鹽巖型(MVT型)和泥巖--細碎屑巖型(SEDEX)以及垂花崗巖類和火山巖有關的鉛-鋅礦床的發育。
東北、內蒙古、華北則是元古宙的成礦作用,特別是中元古代的層控礦床。
與火山活動有關的(VMS型)鉛-鋅礦床在空間分布主要是東西部的差別。三疊紀前的海相火山巖型礦床主要產于西部地槽褶皺帶,而侏羅-白堊紀的陸相火山巖型礦床則與浙皖火山斷陷盆地有關。從目前資料看,紅色陸相砂巖型鉛-鋅礦床也主要發育于我國西部。
(2)常見類型鉛-鋅礦床產出的地質背景[7]。本文以碳酸鹽巖型(MVT型)礦床為例,闡述其地質背景。
碳酸鹽巖型(MVT型)礦床在我國占有重要地位,估計占鉛、鋅總儲量的一半以上。這主要是因為碳酸鹽巖在我國分布面積廣、地質時代長。多數碳酸鹽巖型鉛-鋅礦床出現于地臺。局限的沉積盆地較之開放的沉積盆地更有利于碳酸鹽巖鉛-鋅礦床的形成。在一定地區一定地層內的碳酸鹽巖型鉛-鋅礦床在巖性的選擇上常表現出一定的“專屬性”。如康滇古陸東緣產于晚前寒武燈影組的鉛-鋅礦床主要賦存于白云巖內。湘西黔東產于寒武系的漁塘等鉛-鋅礦床則主要賦存于石灰巖內。
不同地層中的碳酸鹽巖型鉛-鋅礦床中,泥盆系中的與生物礁關系最密切。與生物礁相伴生的大量有機質有可能以某種方式參與了鉛-鋅成礦作用,礁與礦床都受同一斷裂或沉積因素的控制可能決定了它們之間的密切空間關系。
4.結論
根據元素組合的特征,對我國鉛-鋅礦床元素組合類型進行劃分,共劃分了21種常見類型。根據容礦巖石、成礦條件的差異,將鉛-鋅礦的成因劃分為8個不同類型。以太古代、中元古代、古生代(尤其是晚古生代)、中生代及新生代為事件軸,總結了鉛-鋅礦床形成時間演化特點、空間分布特點以及成礦背景。
參考文獻:
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