我国铅-锌矿床元素组合及成矿特征探析

2019-11-12 03:33李述国刘鹏飞
西部资源 2019年2期
关键词:时空分布

李述国 刘鹏飞

摘要:铅-锌矿是我国的重要战略资源矿产。为更好开展铅-锌矿的找矿及综合利用工作,本文对我国铅-锌矿床元素组合类型及特点、铅-锌矿床的成因类型、铅-锌矿床形成事件演化特点、铅-锌矿床空间分布特点及成矿背景进行了研究。研究总结了我国主要的铅-锌矿床类型、成矿特征,为我国铅-锌矿床的找矿及开发提供借鉴。

关键词:铅-锌矿床;元素组合;成矿特征;时空分布

1.概述

在四大有色金属当中,铅、锌占据兩个席位,占比有色金属总消费量的30%左右[1]。铅锌矿是我国的战略矿产资源。随着我国工业快速发展,铅的使用量也越来越大,使用范围涉及国防军工、机械工业等[2]。锌主要以镀锌材料使用,在电子行业、桥梁、船舶、等领域应用极为广泛。目前,我国铅锌矿资源供需矛盾十分突出,只能通过进口的方式满足发展需要[3]。同时,为满足国内铅锌矿产资源的市场需求以及考虑到战略资源安全问题,国家大力推进铅锌矿产资源的成矿理论及找矿技术综合研究。基于此,本文结合国内外在铅-锌矿床成矿理论及找矿技术的研究现状,调查、总结、分析我国铅-锌矿床的元素组合特征及成矿特征,以期为从事一线地质调查工作的技术人员以及科研人员提供参考。

2.我国铅-锌矿床的元素组合特征及成矿类型

2.1我国铅-锌矿床元素组合类型及特点

铅-锌矿床主要成矿元素为Pb和Zn,同时也会有不同种类的成矿元素,如Cu、Fe、Au、Ag、Sn、W、Sb、Bi、M0、Mn、Hg等。每一种元素在铅-锌矿床中的经济价值都有所不[4]同,有些元素能够通过综合利用提升矿床品质。元素组合是指富集于同一种矿床的成矿元素的组合。这种组合的形成既有可能是源于同一成矿作用,也有可能是由不同成因、不同期次的元素叠加而成。因此,元素组合能够表征矿床成矿元素之间的伴生、共生关系。根据元素组合的特征,对我国铅-锌矿床元素组合类型进行划分,如表1所示。

2.2我国铅-锌矿的成因类型

在表1中,不同元素组合的铅-锌矿床还可以根据其容矿岩石、成矿条件的差异,将铅-锌矿的成因划分为不同类型。如表2所示为我国铅-锌矿的基本类型及其基本特征。

3.我国铅-锌矿床的时空分布特征

3.1我国铅-锌矿床形成时间演化特点

中国大陆各地质时期中构造环境中都有铅-锌矿床形成。与其他矿床形成一样,中国铅-锌矿床的形成与地壳演化密切相关,有着很强的时限性[5]。地球历史中的铅-锌成矿作用,基本上可以划分为上述5个大的成矿期,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。

我国铅-锌矿床元素组合的时间演化有以下特点:(1)在地质历史中,从早到晚,铅-锌矿床成因类型增多,元素组合随之变得更加复杂。(2)铅-锌矿床元素组合中,太古代仅见Zn-Cu组合,元古代Pb开始成矿,古生代Fe(菱铁矿)、Mn、U、Ba等进入铅-锌矿床,中生代增加了Sn、W、Mo、Bi、Au等。(3)从元古代开始形成与沉积作用相关的铅-锌矿床及元素组合。可能的原因之一是元古代及以后的水体变为氧化环境,适于Pb、Zn硫化物矿床形成的还原环境只在水体的某些局部部位生成,氧化水体中的Pb、Zn等只有汇集到这种局部还原环境中才能迅速沉淀下来。

3.2我国铅-锌矿床空间分布特点及成矿背景

(1)铅-锌矿床的分布特征[6]。在空间上,以秦岭为分界的中国南北大陆在铅-锌矿床类型与成矿时代上区别很大。华南及秦岭主要是显生宙的碳酸盐岩型(MVT型)和泥岩--细碎屑岩型(SEDEX)以及垂花岗岩类和火山岩有关的铅-锌矿床的发育。

东北、内蒙古、华北则是元古宙的成矿作用,特别是中元古代的层控矿床。

与火山活动有关的(VMS型)铅-锌矿床在空间分布主要是东西部的差别。三叠纪前的海相火山岩型矿床主要产于西部地槽褶皱带,而侏罗-白垩纪的陆相火山岩型矿床则与浙皖火山断陷盆地有关。从目前资料看,红色陆相砂岩型铅-锌矿床也主要发育于我国西部。

(2)常见类型铅-锌矿床产出的地质背景[7]。本文以碳酸盐岩型(MVT型)矿床为例,阐述其地质背景。

碳酸盐岩型(MVT型)矿床在我国占有重要地位,估计占铅、锌总储量的一半以上。这主要是因为碳酸盐岩在我国分布面积广、地质时代长。多数碳酸盐岩型铅-锌矿床出现于地台。局限的沉积盆地较之开放的沉积盆地更有利于碳酸盐岩铅-锌矿床的形成。在一定地区一定地层内的碳酸盐岩型铅-锌矿床在岩性的选择上常表现出一定的“专属性”。如康滇古陆东缘产于晚前寒武灯影组的铅-锌矿床主要赋存于白云岩内。湘西黔东产于寒武系的渔塘等铅-锌矿床则主要赋存于石灰岩内。

不同地层中的碳酸盐岩型铅-锌矿床中,泥盆系中的与生物礁关系最密切。与生物礁相伴生的大量有机质有可能以某种方式参与了铅-锌成矿作用,礁与矿床都受同一断裂或沉积因素的控制可能决定了它们之间的密切空间关系。

4.结论

根据元素组合的特征,对我国铅-锌矿床元素组合类型进行划分,共划分了21种常见类型。根据容矿岩石、成矿条件的差异,将铅-锌矿的成因划分为8个不同类型。以太古代、中元古代、古生代(尤其是晚古生代)、中生代及新生代为事件轴,总结了铅-锌矿床形成时间演化特点、空间分布特点以及成矿背景。

参考文献:

[1]何祖康.广西南丹那近铅锌矿区土壤地球化学异常及找矿预测[D].昆明理工大学,2016.

[2]张连强,刘志远,陈少龙.铅锌矿的成矿类型及成因探讨[J].城市建设理论研究:电子版,2014(18).

[3]樊树启,秦玉玲,王鹏,等.内蒙古自治区阿巴嘎旗高尔旗银铅锌矿地质特征及成因[J].西部资源,2015(2):163-166.

[4]黄益灵,王学寅,周文忠,等.浙江包山铅锌矿成矿机理研究[J].铜业工程,2017(1):34-38.

[5]王冠亚,梁海波.内蒙古东乌珠穆沁旗舒迪哈铅锌矿成矿特征分析[J].西部资源,2015(1):138-139.

[6]于慧,栗健强,徐雅冰.内蒙古克什克腾旗大黑沟子成矿地质特征及找矿方向[J].西部资源,2015(3):87-89.

[7]韩长福,马忠贤.青海省中南沟铅锌矿区地质特征与成矿机理研究[J].中国锰业,2017,35(3):74-77.

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