块状硫化物矿床一般系指与火山—侵入活动有关的成矿系列,亦称为黄铁矿型铜—多金属矿床,是最重要的地质—工业矿床类型之一,近年来由于找矿勘查与成矿理论研究的深入,认为一些产于沉积岩区或含少量火山岩的沉积岩区的黄铁矿型—多金属矿床的基本特征与前者无多大差异,因而也有将其归属为块状硫化物矿床范畴的趋势。 一、矿床的分类原则 矿床分类遵循以下原则: (一)根据矿床分布的时空特征,从地球演化的主要阶段和成矿的大地构造位置等方面进行大类划分。 (二)从成矿系列的整体出发,对系列内的矿床进行再分类。 (三)借鉴国内外的有关矿床分类原则,突出矿床容矿主岩、主金属、主矿物的组合,对个别矿床归属的亚型进行划分。 由于对“热液”的来源、形成、迁移和富集成矿的概念与理解已发生了重大变化,因而对原先认为属火山成因的黄铁矿型铜—多金属矿床的认识相应也发生了变化。过去一般将其划分为火山热液型、次火山热液型、火山沉积型或喷发沉积型等,在本书的分类中适当考虑了这一因素。 二、矿床类型与系列的划分 程裕淇等(1979)提出了成矿系列的概念,并以岩浆、沉积、变质等三大地质作用为主线列出了主要的成矿系列。翟裕生等(1987)认为“矿床是建造中的特殊岩相,矿床的成因与建造的成因具有一致性”。并将成矿系列定义为“与同一建造有成因联系的各种成因类型矿床构成的四维整体”。块状硫化物矿床主要分布于地球构造演化诸时期负向单元火山-沉积建造中,即与海相火山-侵入活动有关的细碧角斑岩系和蛇绿岩套密切伴生。愈来愈多的找矿勘查资料表明,块状硫化物矿床成矿系列除包括各种成因的黄铁矿型铜-多金属(贵金属)矿床外,还包括产于火山-沉积岩系中的铁、锰、磷矿和产于镁铁质-超镁铁质岩体中的铬、镍、钴、铂(族)矿床。对西北地区块状硫化物矿床成矿系列的划分,将有助于本区成矿规律的总结与应用,同时为黄铁矿型铜-多金属(贵金属)矿床的具体分类提供地质依据。 参照哈钦森(1986)分类方案,把西北地区块状硫化物矿床划分为:喷气—火山成因类(Ⅰ)和喷气—沉积成因类(Ⅱ)等两类。根据矿床时空分布及含矿建造,进一步将(Ⅰ)划分为9个成矿系列(Ⅰ1—9),将(Ⅱ)划分为3个成矿系列(Ⅱ1—3),共12个成矿系列(表1),每一成矿系列包括若干矿床类型,一般有铜型(红沟)、铜—锌型(白银厂、德尔尼、阿舍勒、阴凹槽)、锌—铜型(银硐沟、刘家坪)、锌—铅—铜型(小铁山、石青硐、郭密寺、大柳沟矿带)、锌—铅型(锡铁山、蛟龙掌)、铜—铅型(白山堂)等6个类型。由于成矿地质环境的区域性与多变形还需从下列几个方面予以说明:①在元古代基底变质火山—沉积岩系中,铜—多金属矿床常与铁矿伴生构成铁—铜型矿床(陈家庙、铜厂、镜铁山),并构成块状硫化物矿床成矿系列中的组成部分,北祁连小东索铁—铅矿床也可归入此列;古生代地槽褶皱带的同类型铁矿(赤铁-镜铁矿、菱铁矿或磁铁矿)也可能成为铁铜—多金属矿床(大西沟、银硐子);②金、银一般为块状硫化物矿床中的伴生元素,是综合利用的主要对象,为本类矿床增添了很大的经济价值;在某些富金—银型的块状硫化物矿床中,贵金属量虽未超过贱金属,但其经济价值可大大提高,甚至超过后者,因而金、银以主元素成分参与了矿床类型的命名,例如小铁山锌-铅-铜-金-银矿床、银硐子银-铅-铜多金属矿床;③其他金属元素富集至工业矿床的出来要求,例如德尔尼为大型钴矿床,因而可称为铜(锌)-钴矿床;④在块状硫化物矿床中有一特殊的类型,即黄铁矿矿床。例如北祁连香子沟中—大型黄铁矿矿床,局部可圈出铜矿体。由于勘查、研究程度不够,铜矿前景尚难肯定,但金属类型归入铜型较为合理;⑤锡铁山块状硫化物矿床以铅、锌为主,但从矿床周边及其延伸部铜矿线索的扩大而论,矿床从锌-铅型转变为锌-铅-铜型多金属矿床也是可能的。这表明矿床金属元素的增减也是矿床详细分类命名的重要因素;⑥Ⅰ、Ⅱ两类块状硫化物矿床或称黄铁矿型铜-多金属矿床。从矿床本身的主要特征来说并无特别的差异,但从地质背景而论,首先在火山岩的时空关系和火山-侵入岩浆活动强烈程度上具有一定的差别。因而把Ⅰ类矿床列为火山成果类易被人们理解和接受;但Ⅱ类矿床具有明显的沉积层特征,远离火山活动中心,矿床赋存于沉积岩或火山-沉积岩中,成矿物质来源不易确认,因而将一部分归属Ⅰ类中的远侧型矿床,部分归属砂岩型、页岩型和碳酸盐型矿床;在来源难以确认的情况下,也可归入一般的喷气-沉积成因类矿床。在Ⅰ、Ⅱ两类内矿床金属类型组合上,前者矿床类型多样,后者矿床类型相对单一。后者是前者的补充,特别是层控铅-锌矿床成因更具多样性和划分上的过渡性。为了更清晰起见,对西北地区块状硫化物矿床的分类,以文字图式表示(表2)。 表1: 西北地区块状硫化物矿床分类表
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主类 |
时空位置 |
成矿系列 |
矿床主金属类型 |
赋矿岩系 |
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喷气—火山成因类 |
褶皱带
古地槽 |
前寒武纪 |
铜-铅-锌-铁硫系列
(Ⅰ—1) |
铁-铜型、铁-铅型
铜型、铜-锌型、锌-铜型
锌-铜型 |
北祁连基底变质火山-沉积岩系
南秦岭碧口群变质火山-沉积岩系
扬子地台西北缘基底火山岩系 |
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加里东地槽褶皱带 |
寒武纪 |
铜-铅-锌-金-银-硫系列(Ⅰ—2) |
铜-锌型
锌-铅-铜-金-银型
铜型 |
北祁连石英角斑岩系
北祁酸性火山-沉积岩系
北祁连中酸性火山岩 |
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奥陶纪 |
铜-锌系列(Ⅰ—3) |
铜-锌型、锌-铜型、铜型
铜型、铜-锌型
铅-锌-(铜)型 |
北祁连中基性火山岩系(蛇绿岩套)
北祁连、北秦岭晚奥陶世细碧角斑岩系
柴达木北缘、北祁连晚奥陶世火山-沉积岩系 |
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铜-锌-金-硫系列(Ⅰ—4) |
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锌-铅-金-硫系列(Ⅰ—5) |
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槽褶皱带
华力西地 |
泥盆纪 |
铜-锌-铅-硫系列(Ⅰ—6) |
铜-锌-铅型
铜-铅型
铜-锌-钴型 |
阿尔泰泥盆世中酸性火山岩系
北山酸性次火山岩及火山沉积岩
阿尼玛卿山超基性岩、火山-沉积岩系 |
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二叠纪 |
铜-铅系列(Ⅰ—7) |
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二叠纪 |
铜-锌-钴-硫系列(Ⅰ—8) |
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褶皱带
印支地槽 |
三叠纪 |
铜-铅-锌系列(Ⅰ—9) |
铅-锌-铜型 |
唐古拉晚三叠世火山沉积岩系 |
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喷气—沉积成因类 |
华力西地槽褶皱带 |
泥盆纪 |
锌-铅-硫系列(Ⅱ—1) |
锌-铅型
锌-铅型、锌-铅-铜型 |
南秦岭中泥盆世钙质、泥质变质岩系
南秦岭中泥盆世钙质、泥质岩间硅质岩层位钙质、钙泥质岩系
南秦岭钙质、钙泥质岩系 |
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铜-铅-锌-银-铁-硫系列(Ⅱ—2) |
铁-(铅-锌-银)型
银-铅-铜-铁型 |
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二叠纪 |
铜(锌-铅)-硫系列Ⅱ—3 |
铜-锌-(铅)型 |
东昆仑鄂拉山早二叠世
碳酸盐-细碎屑岩建造 | 表2: 西北地区块状硫化物矿床分类图式

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