密西西比（MVT）型鉛鋅礦床地質(zhì)特征及研究現(xiàn)狀

黃晶晶 曹亮

【摘要】隨著全球性大量MVT型鉛鋅礦床成礦地質(zhì)特征、成礦條件以及成礦機(jī)理的系統(tǒng)研究，MVT型鉛鋅礦床的成礦理論取得了很大進(jìn)展，本文將著重綜述該類礦床的國內(nèi)外分布，基本地質(zhì)特征、控礦因素、成礦時代、礦床的具體形成過程以及存在問題。

【關(guān)鍵詞】MVT；型鉛鋅礦床；礦床地質(zhì)特征；控礦因素

1、國內(nèi)外分布

MVT型鉛鋅礦床廣泛分布于世界各地，約提供了世界上27%的鉛鋅資源量，其中以北美和歐洲最為豐富，尤其以美國密西西比河谷區(qū)域和田納西州最為有名。在我國MVT型鉛鋅礦主要有川滇和湘黔兩個成礦帶，它們在大地構(gòu)造位置上均位于穩(wěn)定克拉通邊緣隆起帶內(nèi)側(cè)。川滇成礦帶的典型礦床以云南會澤鉛鋅礦、四川會東大梁子鉛鋅礦以及會理天寶山鉛鋅礦為代表，湘黔成礦帶的典型礦床以湖南花垣鉛鋅礦床、貴州牛角塘、杉樹林鉛鋅礦為代表。

2、礦床地質(zhì)特征

2.1礦體形態(tài)特征 MVT型鉛鋅礦床礦體形態(tài)復(fù)雜多樣，形態(tài)變化較大，常呈層狀、似層狀、透鏡狀、筒狀、囊狀、不規(guī)則狀等，分布形式較為單一，礦化分帶現(xiàn)象不明顯。結(jié)合我國川滇黔地區(qū)碳酸鹽巖中鉛鋅礦體的產(chǎn)出狀態(tài)，根據(jù)控礦構(gòu)造組合形式的不同，礦體的形態(tài)產(chǎn)狀主要分為筒狀、脈狀礦體、層間脈狀礦體、古溶洞充填礦體、以及層脈聯(lián)合礦體。

2.2礦石特征 MVT型鉛鋅礦床礦物組合較為簡單，以鉛鋅為主，常見方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、白鐵礦，磁黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦以及其他銅礦物較為少見，但偶爾在部分地區(qū)卻較為發(fā)育。

2.3圍巖地層 MVT型鉛鋅礦床或礦體的產(chǎn)出主要受特定含礦層位和巖性組合的控制，其含礦巖系常以碳酸鹽巖建造為主，且大多數(shù)為白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r，少數(shù)情況下為灰?guī)r，極少數(shù)情況下為砂巖、礫巖和鈣質(zhì)頁巖，這可能與白云巖具有較高的孔隙度或滲透率有關(guān)，且賦礦白云巖多為熱液成因，中粗粒結(jié)構(gòu)，是熱液流體交代細(xì)粒白云巖重結(jié)晶的結(jié)果。

2.4圍巖蝕變 大部分MVT型鉛鋅礦床表現(xiàn)出相似的圍巖蝕變特征，蝕變礦物簡單，以熱液白云石化、方解石化為主，同時，可見少量硅化、綠泥石化、粘土化和重晶石化。目前的研究表明，成礦與碳酸鹽化的關(guān)系最為密切，據(jù)Leach（1993）的研究，廣泛的白云巖化往往在鉛鋅礦體的周圍形成熱液蝕變暈，一般可以超出礦體幾十到上百米，是最為重要的一種找礦標(biāo)志。

2.5控礦因素分析 典型MVT型鉛鋅礦床的控礦因素主要涉及到斷層（破碎帶）、溶解坍塌角礫巖、生物礁組合、基底隆起、巖性界面以及不整合面等多種因素，并且往往多種控礦因素相互配合共同控制礦床或礦體的產(chǎn)出，但有時某一種或幾種控制因素起主導(dǎo)作用，并且控礦構(gòu)造不同，礦體的形態(tài)和產(chǎn)出位置也明顯不同。

3、礦床地球化學(xué)

3.1成礦流體 大量MVT型鉛鋅礦床研究表明，Pb-Zn成礦流體主要為盆地源流體。這種流體既可以來源于碳酸鹽巖地層的含水層，也可以來源于盆地基底的含水層，但大多數(shù)情況下為兩種流體的混合，也有極少數(shù)MVT型Pb-Zn礦床，除盆地源流體外，可能還有海水甚至巖漿熱液的參與。關(guān)于MVT型鉛鋅礦床熱液流體的運(yùn)移機(jī)制目前主要有3種觀點(diǎn)：地形或重力驅(qū)動模式：該種模式認(rèn)為，流體運(yùn)移的動力來源于地形高度不同所形成的重力效應(yīng)，由盆地邊緣造山隆起區(qū)自頁巖向下伏碳酸鹽巖運(yùn)移，形成運(yùn)移流體。沉積和壓實(shí)作用模式：具體過程為沉積壓實(shí)作用和成巖過程中孔隙度變化引起流體流動，流體在運(yùn)移過程中通過淋濾作用獲得金屬離子，并以金屬氯絡(luò)合物或有機(jī)質(zhì)絡(luò)合物的形式進(jìn)行搬運(yùn)遷移，一旦與硫化氫相遇即發(fā)生沉淀成礦作用。

3.2成礦物質(zhì) 在MVT型鉛鋅礦床的研究實(shí)例中的，隨著成礦介質(zhì)（H2O）的來源和傳輸機(jī)制不同，成礦金屬元素的來源也會發(fā)生變化，可來源于碳酸鹽沉積盆地內(nèi)部、基底及參與對流循環(huán)的海水，甚至也不能完全排除巖漿來源的可能性，但主要來源于沉積盆地或鹵水通過含水層時的淋濾作用。

3.3成礦年代研究 由于MVT型鉛鋅礦床一般缺少適用于直接同位素測年的礦物，這就為MVT型鉛鋅礦床的定年研究帶來了相當(dāng)?shù)碾y度。但隨著人們對礦床定年方法研究的不斷深入，特別是高精度古地磁方法和放射性同位素定年方法的發(fā)展及應(yīng)用，國內(nèi)外地質(zhì)學(xué)者在MVT型鉛鋅礦床的定年研究中還是取得了一定的進(jìn)展。除了古地磁法，近年來，傳統(tǒng)的放射性同位素測年方法也對MVT型鉛鋅礦床成礦時代的研究起到極大的促進(jìn)作用。

4、MVT型礦床成礦過程

關(guān)于MVT型鉛鋅礦床的形成雖然存在爭議，但在大的方面，人們已經(jīng)公認(rèn)大致經(jīng)歷了3個重要階段：含礦熱水的形成，含礦熱水的運(yùn)移以及金屬硫化物的沉淀，具體過程如下：含礦熱水的形成：沉積盆地內(nèi)同生沉積物含70%～80%水，由于靜壓力的壓實(shí)作用，這些水大部分從沉積物中排放出來，溫度梯度使水的溫度升高，最后演變?yōu)闊崴?。含礦熱水的運(yùn)移：從盆地地層中壓出并最終形成含有金屬的熱水，在壓實(shí)作用、熱膨脹作用及其他熱動力（如巖漿熱）作用的驅(qū)動下，沿最容易滲透的通道上升。金屬硫化物的沉淀：MVT型礦床大多賦存于碳酸鹽巖系中，并且廣泛與孔隙發(fā)育的礁灰?guī)r、局部巖溶坍塌帶、不整合面和斷裂-裂隙帶密切相關(guān)。

5、結(jié)語

雖然目前對MVT型鉛鋅礦床的研究取得了很大進(jìn)展，但仍然存在不少問題沒有解決：例如，成礦年代學(xué)方面，MVT型鉛鋅礦床定年一直是國內(nèi)外地學(xué)界研究的難題，目前還沒找到一種通用而有效的定年方法；對驅(qū)動礦床形成的動力的認(rèn)識還存在不足，雖然提出了三種模型，但還沒有達(dá)到統(tǒng)一的認(rèn)識；成礦金屬元素究竟是以以何種方式進(jìn)行遷移也沒有一致的觀點(diǎn)；導(dǎo)致礦物從成礦流體中沉淀出來的機(jī)制是什么？ 也提出了3種不同的沉淀機(jī)制，每種機(jī)制的適用性有限，尚無一種模式能解釋所有MVT型礦床的形成過程；另外，溶解坍塌角礫巖的形成機(jī)制以及有機(jī)質(zhì)對MVT型礦床形成的貢獻(xiàn)程度等也是尚未解決的問題。

參考文獻(xiàn)

[1]張長青等.密西西比型（MVT）鉛鋅礦床研究進(jìn)展.礦床地質(zhì)，2009.

作者簡介

黃晶晶：1988年生，安徽懷寧人，助理工程師，主要從事地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查。