銅坑錫多金屬礦床作用探討范文

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《礦產與地質雜志》2014年第三期

1熱水沉積成礦的證據

根據涂光熾（1989）定義，熱水沉積礦床是在熱水介質中（海水、湖水、熱泉等，水溫在70℃～350℃或更高）形成的礦床。礦床主體以沉積方式形成于水—巖石界面之上的水體中，但也包括此界面之下可能存在的、以交代和充填方式形成的筒狀、錐狀或面型熱液含礦蝕變體，二者可共生或分別出現。

1.1礦區熱水沉積成礦的構造環境和沉積環境礦床產于受同沉積斷裂帶控制的丹池裂陷槽中，構造環境極有利于熱水沉積成礦。晚泥盆世早期，礦區地殼劇烈拉張，極利于海底熱水噴流沉積成礦，長坡—銅坑錫礦主要產于此時期。丹池盆地中由NW向丹池斷裂的張裂活動誘發產生了系列NNE向的走滑斷裂，大廠斷裂即為走滑斷裂，同時亦為次級同沉積斷裂。在該斷裂東側形成次級隆起，西側生成次級坳陷，次級坳陷與次級同沉積斷裂為熱水沉積成礦的有利構造，控制了長坡—銅坑錫礦床的形成。晚泥盆世的丹池盆地為臺溝環境，具有滯流低能、高鹽度、高熱流及還原性好的特點，有利于來自深部的含礦熱流體中成礦物質的沉淀析出，而良好的儲礦空間又使成礦元素能在臺溝中的局部坳陷內高度富集，形成大型、超大型礦床。在丹池盆地的次級坳陷，上泥盆統地層是一套富含有機質、具水平層理構造的硅質巖夾頁巖、硅質巖、硅質灰巖，說明當時的沉積環境具深水、還原、低流動性的特點，有利于成礦元素的沉淀和富集。

1.2熱水噴口的發現羅德宣等于1993年在大廠錫礦中找到了海底熱水沉積的直接證據———熱水噴口。熱水噴口發現于長坡礦五中段，垂直地層分布，走向140°。其橫切面呈圓形或橢圓形（圖1），直徑1～4m。噴口圍巖為灰黑色硅質巖，在靠近熱水噴口處發育斜層理。噴口物質成分復雜，且與典型的熱水噴口（如紅海海淵熱鹵水噴口、東太平洋21°N－21°S硫化物礦床熱水噴口）礦物組成和化學成分近乎相同，主要由非晶質硅、晶屑長石、錫石、黃鐵礦、磁黃鐵礦、石膏、硬石膏、方解石、重晶石等組成。其中，非晶質硅、晶屑長石、重晶石、石膏和硬石膏都是熱水沉積成因的特征礦物。熱水噴口物質的化學組分以富硅、富硫化物為特征，且含礦性極好，本身已構成礦體，并含有較高的有機碳。

1.3古地熱場環境丹池盆地有間歇性的火山活動發生。曾允孚等（1993）研究指出，礦區晚泥盆世早期有石英、長石屑與紋層錫石伴生，附近層位有由這些礦物組成的殘余凝灰結構；韓發等（1997）指出，上泥盆統同車江組局部地段有凝灰巖和凝灰質熔巖；張清才（1995）在車河以北的下石炭統大塘階中發現了火山晶屑。秦德先等（2010）在中泥盆統上段的賦礦地層中發現了大量中基性火山巖。生物礁的出現往往是深部熱點的反映，大廠龍頭山生物礁的出現，表明礦區為高的古地熱場。涂光熾等（1988）測得大廠礦區古地溫值為237℃，符合熱水成礦的溫度要求。因此，丹池盆地為高的古地熱場，有利于熱水沉積成礦的發生。

1.4熱水沉積巖據李毅等（2010），大廠硅質巖的Al／（Al＋Fe＋Mn）平均比值為0．39。據研究，比值為0．01時為純熱水沉積物，比值為0．6則為陸源成因或生物成因沉積物，小于0．35為典型熱水沉積物。故大廠硅質巖主要為熱水沉積形成的。長坡－銅坑電氣石巖SiO2含量為66．59％，可將其視為特殊的硅質巖。據毛景文等（1990）提出，利用硅質巖的TiO2、Al2O3、K2O、Na2O含量的相關二元圖解，可有效區分其成因。大廠電氣石巖在Al2O3－（K2O＋Na2O）及Al2O3－TiO2關系圖上投影點均落入熱水沉積電氣石巖區。可見與礦體密切共伴生的硅質巖、電氣石巖均為熱水沉積產物。韓發等于1995年首次在大廠礦田發現了冰長石。在長坡－銅坑礦中，冰長石主要產于浸染狀條帶狀礦石中。而冰長石主要產于淺成低溫熱液礦床和Sedex型塊狀硫化物礦床中，含Ba高是Sedex型塊狀硫化物礦床的普遍特征。在大廠礦區，由于硫化物廣泛發育，故Ba參與到長石中。這種富Ba的長石往往與硫化物或石英共生，形成具沉積組構特征的條帶狀巖石。大廠長坡－銅坑錫礦普遍發育硅質巖、電氣石巖、長石巖等熱水沉積巖，而這些熱水沉積巖與錫多金屬礦床密切共生，說明錫多金屬礦床與熱水沉積巖同期形成。

1.5礦床學依據長坡－銅坑錫多金屬礦主要礦體均為層狀、似層狀，與容礦地層整合產出，并隨地層褶皺而褶皺。層狀礦化中普遍發育條帶狀、紋層狀構造，主要是由金屬硫化物層紋條帶與炭泥質條帶、硅質巖層條帶互層構成，且呈韻律產出，并隨地層同步褶曲。礦區常見黃鐵礦草莓狀結構，同時，在礦體的各層位中，常見硅質巖中有大小不等的透鏡狀、橢圓狀硫化物或鈣質結核體，長軸與圍巖層理平行，不穿切地層，其周圍及內部無任何脈狀礦化。礦區圍巖蝕變不發育，主要為硅化、碳酸鹽化、絹云母化、電氣石化等，并具典型的“底蝕構造”特征，也是熱水沉積成礦的反映。

2后期熱液疊加改造證據

（1）礦區內有東西巖墻產出，同時在賦礦地層中發現火山巖。為此，巖漿巖及火山的活動顯然為成礦元素的遷移和富集提供了能量。（2）巖漿巖熱液同時形成了層間細脈狀礦體，以及后期可穿切層狀、似層狀礦體的大脈狀礦體。（3）黃鐵礦的Co／Ni比值是研究成礦作用較可靠的依據，沉積成因的黃鐵礦Co／Ni平均值小于0．6，巖漿熱液礦床的黃鐵礦Co／Ni一般大于1。大廠礦田中層狀礦體中的黃鐵礦的Co／Ni平均值為0．42，反映了沉積成因特征。而大廠脈狀礦體的黃鐵礦Co／Ni平均值為0．83，反映了后期熱液疊加改造的特征。4結論大廠長坡－銅坑錫礦是多種地質作用長期疊加的結果。在泥盆紀形成熱水沉積成礦礦床，燕山期花崗巖熱液活動對熱水沉積礦床進行疊加改造，同時生成部分脈狀礦體。為此，長坡－銅坑錫礦是熱水沉積成礦－后期熱液疊加改造的產物。

作者：楊眉單位：廣西華錫集團股份有限公司