一号热搜榜,为您提供最新的热搜资讯,热搜榜信息!

从成矿物质来源及矿源层特点,论改造成矿作用

百科热搜 作者:玛卡巴卡的摇篮曲 热度:979

从成矿物质来源及矿源层特点,论改造成矿作用

文|一叶禅儿

白云质灰岩

编|一缕墨香

白云质灰岩

虽然改造矿床可发育在各种岩石中,但自然界中大量的改造矿床与沉积岩密切相关,因此涂光炽所说的改造矿床主要是指沉积—改造矿床而言。

形成该类矿床的改造“专指矿床或矿化地层于沉积形成后,在另一次或多次地质作用中处于不到绿片岩相变质程度的温度压力范围、不均一围压和宏观破裂环境中的各种改变。

绿片岩相

宏观破裂表现为破碎带、断裂、层间破碎和剥离、裂隙带、角砾化带的产生。与此同时或稍后,部分或全部成矿物质发生重结晶、溶解、重新沉淀和富集成矿”。

01:成矿物质来源

(1)来自赋矿地质体。大量改造矿床的成矿物质来自赋矿地层或岩石,即含矿岩系或含矿建造,如扬子地台上的水晶矿床、雄黄雌黄矿床,扬子地台及华北地台上的冰洲石矿床。

华北地台、扬子地台及华南褶皱带中的金矿床,华南褶皱带及秦岭褶皱带中的铀矿床,华南褶皱带及扬子地台中的部分铅锌、锑、汞矿床属于这种来源。

需要指出的是,含矿岩系由多种岩性组成,但仅其中某些岩性为成矿物质提供者,同时来自赋矿岩石也不限于就地汲取,也有可能由该岩系的深部岩石提供。

金矿

(2)来自上覆地层。油气矿床除大量为自生自储的外(如大庆、大港)还有新生古储的情况存在,如阿尔及利亚哈西迈斯欧油田生油岩为志留系页岩,面储油岩是寨武—奥陶系砂岩。

任丘油田也属这种例子,在金属矿床方面,这种情况较少,但也可以出现,如产于寒武系中的密西西比河谷型铅锌矿床,其中的硫就来自上覆奥陶系。

(3)来自基底。例如产于年龄为1300Ma的汛河群中的柴河铅锌矿床,其成矿物质来自年龄为2000Ma的辽河群基底岩石;

铅锌矿床

湘中白云铺、禾青铅锌矿床的铅部分来自下部的寒武系一震旦系基底;

产于石炭系一二叠系中的栖霞铅锌矿床中的铅主要来自下伏震旦系;密西西比河谷寨武系中的铅锌矿床中的铅部分来自前寒武系。

(4)来自深部。即来自基底之下的地质体,包括下部地壳和地幔,例如公馆锑汞矿、锡矿山锑矿都有可能属于这种情况。

石炭系

02:矿源层及矿源岩

矿源层及矿源岩指作为成矿物质米源的地层及岩石,各种沉积岩、火山沉积岩、火山熔岩、中一酸性岩、镁铁质一超镁铁质岩、变质岩均可成为矿源层或矿源岩。

涂光炽认为下列地层或岩石作为矿质来源的机会更多一些:

(1)黑鱼岩系。色尝系指暗色富含有机质(司时也富含宿粒苗铁矿)的源岩、硅岩和碳酸盐岩,其中的成矿元素含量比同类沉积岩的高得多。

如我国南方下寒武统黑色岩系中Cu、Ag、V、Mo、Ni含超岩平均值的几一十倍,美国田纳西州泥盆系查塔努加页岩含有机炭19%、S8%、U100x10⁻⁶、Mo200x10⁻⁶、Zn1300x10⁻⁶、Ni700x10⁻⁶、Ag7x10⁻⁶,我国黔东汞矿床的黑色页岩含Hg0.9x10⁻⁶、As10x10⁻⁶以上。

因此黑色页岩是Hg、As、Sb、U、Zn、Cu、Mo、V、Ni、Ag、Au等的理想矿源层。

黑色页岩

(2)红色、紫色砂岩和泥岩红层.为产于其中的浅色层钢铀钒钼矿的形成提供了成矿

物质。湖南九曲湾铜矿床整个紫色岩系含Cu超过100x10⁻⁶,其中紫色细砂岩含Cu230x10⁻⁶紫色泥岩和粉砂质泥岩含Cu250x10⁻⁶

紫色粉砂岩含Cu410x10⁻⁶,均比同类岩石高数倍。在改造过程中,红层中的成矿元素转移到由红层还原形成的浅色层中并富集成矿。

砂岩

(3)富锰酸盐岩和泥岩不少铅锌矿床产在富锰碳酸盐岩和泥岩中,如产于高于庄碳酸盐岩中的辽宁八家子铅锌矿床,矿石含Mn3.83%~12.69%;

江苏栖霞铅锌矿床,产在石炭系含话灰岩中,灰岩中Mn含量最高达9.4%,Pb、Zn含量与之共消长;后江桥、花垣等锌矿床也产在富锰层位中或其附近。

现代洋底铁锰结核中存在一定量的Cu、Pb、Zn金属说明富锰碳酸盐岩和泥岩,作为改造型铅锌矿床的矿源层是可以理解的。

铁锰结核

(4)纯碳酸盐岩不纯碳酸盐岩含金属本底可较高,如南方震日系灯影组含硅泥质白云岩中含U达6710。

东坡上泥盆统佘田桥组,不纯灰岩和白云质灰岩中的Zn(71.5x10⁻⁶)、Pb(13909x10⁻⁶)含量均高于地壳克拉克值。

我国大量改造矿床赋存于碳酸盐岩中说明碳酸盐岩不仅可储矿也可能生矿。

碳酸盐岩

(5)盐层不但可提供Cl、Br、SO²₄、Na、K等,为形成金属络合物创造条件,而且也可构成矿源层。

如滇西下第三系勐野井组中硬石膏—石盐—钾石盐—光卤石青盐层含Pb63x10⁻⁶-74x10⁻⁶、Cu8x10⁻⁶~870x10⁻⁶,均比其克拉克值高。

(6)火山岩(特别是凝灰岩)。火山岩特别是凝灰岩含金属量很高,如闽浙东部中生界火山岩(不管是熔岩还是碎屑岩)的U、Au、Ag、Zn含量均较高,对该区这类矿床的形成起了重要作用。

火山岩

(7)花岗岩类。花岗岩类可为赋存在其中及其盖层内的矿床的形成提供成矿物质,如花岗岩为岩体内的铀矿提供铀,为不整合面上的铅锌矿床提供铅就是例子。

王秀璋等把改造型金矿床的矿源层按岩石类型分为火山岩—火山沉积岩、沉积岩、浅变质碎屑岩、变质岩及侵人岩五个系列。

其中火山岩-火山沉积岩系列包括中基性、中酸性及碱性三类;沉积岩又分出了碎屑岩-细碎屑岩-碳酸盐岩、细碎屑岩 含火山物质细碎屑岩及碳酸盐岩三个亚系列。

凝灰岩

侵人岩按岩石类型又可分为镁铁质一超镁铁质、中性一酸性岩两个亚系列,后者还可进一步分为温合花岗岩、花岗闪长岩、中酸性次火山岩等几种类型。

(1)矿源层中成矿元素的含量 矿源层是成矿物质的提供者,因此矿源层体积愈大、成矿物质含量愈高就愈有利于形成更大规模的矿床。

目前很多地区发现的矿源层,都以成矿组分含量比成矿组分的克拉克值,高数倍一数十倍为特征,但有的情况下,用同位素、稀土配分等方法确定的矿源层的成矿组分含量并不高。

如小秦岭地区金的矿源层—太古宇变质岩的金含量仅0.71x10⁻⁶,又如形成西温卡尔古利超大型金矿的矿源层含金仅2x10⁻⁶,均比Au的克拉克值低。

矿源层

因此不能将化学分析结果中成矿元素含量的高低作为确定矿源层的唯一主要标准。

再者,岩石中成矿组分含量变化受多种因索影响,异常复杂,如当成矿组分从矿源层淋出后会使矿源层中成矿组分含量降低,后期的叠加也会造成非矿源层含较高的成矿元素。

(2)矿源层中成矿元素的赋存状态对矿源层的研究是研究改造矿床时难度最大的一个课题,而对成矿元素的赋存状态的研究又是矿源层研究中的一个最难的环节。

矿床

目前对成矿元素就存状态的研究还很不够。矿源层中成矿元素的赋存状态有下列几种:

①呈细分散状吸附态或微粒矿物态存在。

如铀在黑色页岩、硅质岩、碳酸盐岩中早分散状被有机质和粘土矿物吸附,也可呈微细沥青铀矿颗粒态存在,在花岗岩中铀形成分散漫染的微粒品质铀矿。

金主要呈微粒独立矿物自然金形式存在。据刘英俊等的研究,金山双桥山群中形成独立矿物的金占75%,其次为硫化物分散态及吸附态。

硅质岩

Fe(OH)₃、MnO₂·nH₂O、粘土、泥炭对Cu、Pb、Zn有强烈的吸附能力。估计Hg、Sb、As也主要以吸附态形式存在。

②在黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂中呈独立矿物或呈类质同象状态存在。这些矿物常是Hg、Sb、As、Pb、Zn、Cu、Au、Ag的载体矿物,当载体矿物被破坏时,它们就随之释放出来。

③在一次造岩矿物如长石、云母中呈类质同象状态存在,如钾长石中以类质同象形式存在的铅可达90x10⁻⁹美国密苏里州东南铅锌矿床的铅部分,就可能来自基底的未变质的花岗岩及流纹岩,铅可能含于两者的长石中。

矿源层(岩)中元素的赋存状态决定了其被淋滤出来的难易程度,因此在一定条件下它比含量还要重要。

毒砂

(3)关于液态(或气液态)矿源层液态矿源层对油田来说无疑是重要的,但对金属矿床来说尚待探索。

上世纪80年代苏联在科拉半岛太古字变质岩中进行深钻时发现数千米深处存在液态富金层。

根据这一现象,张秋生等推测华北地区数千米下有液态含金矿源层存在,并认为该区所有金矿床均为,中生代太平洋板块向欧亚大陆俯冲时构造—岩浆活动,将富金液体带人到上部面形成的,但这种观点尚待进一步证实。

岩浆活动

(4)初始矿源层及衍生矿源层初始矿源层指直接由地幔分离物所形成的矿源层,主要由镁铁质一超镁铁质火山岩及侵人岩所组成;

衍生矿源层指由地壳物质重熔或风化形成的矿源层以及地幔物质叠在地壳岩石上所形成的矿源层,如沉积岩、中酸性火山岩及侵人体,后者又分壳型及壳幔型两类。

初始矿源层对改造金矿床的形成较为重要,衍生矿源层是所有改造矿床的最主要矿质来源。

超镁铁质火山岩

在不少矿源层经受后期地质作用时,成矿物质发生转移或叠加,因此很多矿源层显示出非正态多峰分布的特点。

矿源层的确定矿源层的确定,可根据多种地质地球化学方法进行,例如铅同位素、稀土配分、硫同位素、碳氧同位素、硅同位素、锶同位素、微量元素等。

标签: 从成     矿源     成矿作用