喷流沉积成矿理论(I)

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1、第七章喷流沉积块状硫化物矿床与成矿找矿模型第一节日本的黑矿矿床第二节安徽新桥喷流沉积块状硫化物矿床第三节安徽冬瓜山喷流沉积块状硫化物矿床第四节克朗盆地成矿区喷流沉积矿床第五节喷流沉积矿床成矿与找矿模型以日本黑矿和安徽铜凌新桥、冬瓜山块状硫化物矿床为例，着重介绍典型块状硫化物矿床的地质-地球化学特征。比如，块状硫化物矿床的上部层状矿体和下部浸染状-脉状矿体的双层结构、矿石类型和结构构造的垂向分带、地球化学的垂向变化和二元结构性等。地质-地球化学的二元结构特征，可以作为海底喷流沉积成因块状硫化物矿床成矿、找矿与勘探的重要标志与特征。第七章

2、喷流沉积块状硫化物矿床与成矿找矿模型第一节日本的黑矿矿床一、日本的黑矿矿床产于日本本州和北海道的绿色凝灰岩带中的晚中新世黑矿床，是喷流沉积块状硫化物矿床的典型代表。日本黑矿为长英质火山岩中整合分布的多金属块状硫化物透镜体。该矿床代表了一个广泛分布的重要金属矿床类型。一、黑矿矿床地质概况日本黑矿床在时间和空间上，均与英安质到流纹质的海底碎屑火山岩密切关联，产于一套流纹岩熔岩流、流纹岩弯隆、角砾岩和凝灰岩中。日本黑矿型矿床，形成在一个短的时期内，时间不到20万年。这个时期相当于晚渐新世开始的主要火I助活动期的末期。赋矿地层是在波底沉积，构

3、成一个延续100Ma年的安山岩到长英岩的火成旋回的上部，分布在一个宽的地堑中。50多个矿床，见于一条长500km以上、宽60km以上的带中。该带分布于中新世火山弧内和后来形成的第四纪拉斑玄武岩火山带中。一、日本的黑矿矿床日本本州北部(北鹿地区)研究表明，从巾中新世开始，经历了迅速的下沉和强烈的英安岩质火山活动，火山活动接近尾声时形成了许多重要的块状硫化物矿床。关于北鹿地区的快速下沉，有些学者认为是火山口塌陷所致。该区发育许多北东走向的正断层。人们普遍认为，某些岛弧可能出现若干地壳引张期，会有弧后盆地张开。日本岛弧的弧后盆地-日本海，张

4、开虽然发生在中中新世之前，但至中中新世又复苏了，这次新的引张活动引发一期火山活动，形成大量黑矿型矿床。研究表明，黑矿型矿床往往是弧内裂谷活动或弧后裂谷活动的张性构造环境的产物。世界许多块状硫化物矿床以及它们的围岩，同日本的黑矿型矿床几乎如出一辙，它们形成时均为火山-构造环境。第一节日本的黑矿矿床一、日本的黑矿矿床日本黑矿的总储量，约有5000万t矿石。北鹿地区是最主要的矿区，其总平均成分为铜2%、锌5%、铅1.5%、铁21%、钡12%、金1.5g/t和银95g/t。有些黑矿中有铀的富集，U3O3最高含量为2300×106。北鹿地区有花

5、岗(3500万吨)、小坂(2500万吨)、释迦内(1000万吨)三个最大的矿山。在日本黑矿中的小坂矿山，层状硫化物覆盖在白色的角砾岩化流纹岩穹窿上，硫化物底部是黄色的黄铁矿型铜矿，其上是含Pb、Zn和Ba的黑色多金属矿;卵石层中的硫化物碎片说明有局部的同沉积侵蚀。层状硫化物之下往往发育硅质网脉和浸染状矿体，局部地方有石膏矿。小坂的每座矿山都由若干密集的矿床组成，矿床大小从20万t左右到几百万吨不等。第一节日本的黑矿矿床一、日本的黑矿矿床人们普遍认为矿体是由流纹岩穹窿翼部蒸气爆炸后出现的海底热泉活动形成的。人们还强调绿色凝灰岩断陷带两侧

6、的断层对矿化的控制作用。矿床通常由两个或三个大小不同、相距很近的矿体组成。分带的块状层状矿石，在平面上通常呈卵圆形，向下渐变为较贫的网脉状矿石，即硅质矿，由硅化的长英质熔岩(白色流纹岩)和火山碎屑岩中的作不规则漏斗状分布的浸染状和网脉状矿化构成。含铁隧石薄层或小透镜体通常直接位于层状矿体之上或者在上覆的凝灰岩之内。往往分布有透镜状或不规则状块石膏或硬石膏。层状矿体和上筱的凝灰岩或泥浆之间的界限，通常是分明的。层状矿的矿，往往在侧向突然尖灭，而网脉状矿石，则渐变为未矿化的火山岩和凝灰岩。第一节日本的黑矿矿床二、黑矿矿石类型与结构黑矿矿床

7、通常将矿石分成硅矿石、黄矿石、黑矿石三种基本类型，另有黄铁矿矿石、石膏矿石、重晶石矿石，共六种类型矿石。矿体具有明显的垂直分带，自下而上为:(1)硅质矿石;即低品位的网状脉状矿石，位于矿床的下部，由含黄铁矿和黄铜矿的石英细脉和网脉组成，黄铁矿-黄铜矿-石英网脉状矿石，广泛发育隐晶质石英。(2)石膏矿石:石膏-硬石膏(黄铁矿黄铜矿闪锌矿方铅矿石英粘土)层控矿石。(3)黄铁矿矿石:黄铁矿-〔黄铜矿-石英)矿石，常为层状。(4)黄矿石:黄铁矿-黄铜矿-(闪锌矿-重晶石-石英)层状矿石，基本上是致密的黄铁矿加一些黄铜矿。(5)黑矿石:闪锌矿-

8、方铅矿-黄铜矿-黄铁矿-重晶石层状块状矿石，向顶部有黝铜矿-砷黝铜矿，有些含大量的斑铜矿。(6)重晶石矿石，含硫化物的重晶石，薄层层理清楚的几乎纯重晶石的层状矿石。在整个层序的顶部，有时有一层铁质隧石，主要为一层隐晶质石