盆地构造-沉积环境中的

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1、第六章盆地构造-沉积环境中的热水成因矿床第一节火山块状硫化物（VMS）矿床一、概述这类矿床在世界上一些地方很早就被作为铜和黄铁矿的资源开采利用而受到了重视。矿床产在海相火山岩、火山沉积岩系中，矿体常呈与围岩层状构造大体整合一致的似层状或透镜状，成群成带集中分布。矿石中金属硫化物特别富集，含量常可达到60%以上，构成块状、密集条带状矿石。金属硫化物主要包括铁、铜、铅锌硫化物，而以黄铁矿、磁黄铁矿等铁硫化物的含量为最高，因此在矿床文献中也称这类矿床为黄铁矿型矿床。欧美各国因越来越认同矿床与海底火山活动的环

2、境有关，现在更为广泛地使用火山成因块状硫化物（VMS）矿床这一名称。在不同类型的海相火山岩中都可以产出块状硫化物矿床，几种典型的情况是：①富钠镁铁质和长英质岩石的双峰式火山岩组合或称细碧角斑岩系列中产出含铜的和含铜铅锌的矿床；②在正常钙碱性系列以长英质岩石为主的火山岩系中产出铅、锌、铜的矿床；③在主要是镁铁质火山岩的蛇绿岩中产出铜矿床。从含矿火山岩系的时代看，太古宙、元古宙、古生代、中新生代都有重要矿床，太古宙和较少的元古宙绿岩带中的矿床如加拿大阿比蒂比等绿岩带中著名的Noranda地区的矿床、西澳大

3、利亚的矿床。古生代和中生代褶皱带有很多产于双峰式火山岩组合中的矿床，如欧洲西班牙、葡萄牙的Rio-Tinto、Neres-Corro矿床、俄罗斯中乌拉尔和南乌拉尔的许多矿床以及北高加索和阿尔泰的矿床、北美阿帕拉契的矿床、中国甘肃白银厂矿床等。有两个年代较新的重要矿床：一个是白垩纪蛇绿岩中的塞浦路斯含铜黄铁矿矿床，另一个是新生代长英质凝灰岩中的富铅锌的日本黑矿矿床。这类矿床含矿火山岩系中常可含多种不同的沉积岩，有的地区以沉积岩为主，只有少量火山岩夹层甚至完全没有火山岩，但也产有块状硫化物矿床，如澳大利亚

4、昆士兰地区的一些矿床。有的研究者把它们也归入同一类。但很多研究者则把这些矿床划为另一类型，即沉积岩中的喷气沉积（Sedex）矿床。这类矿床矿石中金属硫化物种类和含量具有显著特点，不管在哪一种矿床中，黄铁矿或磁黄铁矿含量都是最多的，重要的含铜、铅、锌矿物只有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等少数几种，少量出现的还有黝铜矿、砷黝铜矿、斑铜矿等。此外，矿石中还含有金、银及其它少量矿物。按照矿床中的主要金属组合及含量多少可分为铜、铜-锌、锌-铅-铜和铅锌4种类型。大洋中脊蛇绿岩中的矿床产出典型的铜型矿石，加拿大地盾内的

5、矿床中有少数是铜型，绝大部分是铜-锌型，个别是铅-锌-铜型。挪威古生代造山带中的矿床多一半是铜-第六章盆地构造-沉积环境中的热水成因矿床113锌型，这些矿床矿体围岩以基性火山岩为主，长英质火山岩少于10%。铅-锌-铜型矿石均产在长英质火山岩或长英质火山岩和沉积岩组合中，例如，产在日本的绿色凝灰岩带中的大部分矿床以及塔斯马尼亚的矿床，而铅-锌型矿石只出现在产于沉积岩中的矿床中。这类矿床在世界分布较广，据称已有420多个矿床。其中所蕴藏的铜、铅、锌达数亿吨，银达数万吨，金达数千吨。还有Se、Sn、Bi等可

6、观的储量。20世纪五六十年以前，这类矿床还被认为是中温热液矿床，稍后在矿床同生和后生成因的讨论中是重要研究对象之一。对中、新生代两个矿床深入研究取得大量的同位素研究数据，从而使海底热水沉积的模式得到越来越多的支持，现代洋底热水喷出地点的发现和研究，更使这种认识被广泛接受。在对世界相当数量的矿床进行分析研究基础之上已制定了与海相镁铁质喷出岩有关的、与海相长英质—镁铁质喷出岩有关的矿床模式（Singer和Cox，1986）。中国对火山岩型铜多金属硫化物矿床也已经进行了系统总结，建立了矿床的成因和找矿模式（

7、宋叔和、韩发等，1994）。二、重要矿床1.甘肃白银厂铜矿床是我国发现并研究最早的一个火山块状硫化物型矿床。矿区位于北祁连早古生代褶皱带东段。矿区主要为浅变质寒武纪海相火山岩和火山沉积岩系。火山岩岩石组合具双峰式特征，并富钠贫钙，为典型的细碧角斑岩系列。火山岩喷出沉积作用表现出由角斑质岩石到石英角斑质岩石和由角斑岩与细碧岩间互层产出再到主要为细碧质岩石的层序。已确定白银厂地区是一个具短轴背斜形态的火山穹隆构造，石英角斑质岩石分布在中心，环绕其周边的为细碧质岩石和少量角斑岩(图6-1)。火山穹隆内有东西

8、两个喷发中心和多个火山喷口。各级火山中心或喷口以较集中产出集块角砾岩及石英钠长斑岩等次火山岩为标志。白银厂块状硫化物矿床产于早期火山喷发沉积旋回的酸性火山岩段，含矿层的岩石组合为酸性火山凝灰岩夹含碳、硅、钙泥质沉积岩或酸性火山凝灰岩向夹沉积岩的基性火山岩转换部位。容矿岩石有石英角斑质碎斑熔岩、石英角斑质晶屑凝灰岩及部分石英钠长斑岩等。成矿作用起始于酸性火山喷发作用晚期石英钠长斑岩侵入之后，结束于大规模中酸性火山喷发作用之前。块状硫化物矿床按其与火山喷口的