保山地塊矽卡巖型鉛鋅礦床成因分析

高云鵬

(山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 濰坊 261000)

目前針對矽卡巖礦床的研究受到了日益廣泛的關(guān)注，隨著矽卡巖成礦模型與勘測模型的不斷完善，研究人員得以更為深入的研究巖漿熱液對于成礦的作用，為金屬礦床的勘測提供了有力依據(jù)。保山地塊矽卡巖型鉛鋅礦床是近幾年來新發(fā)現(xiàn)的一個(gè)位于怒江斷裂帶和瀾滄江斷裂帶之間的重要金屬礦區(qū)，勘測人員發(fā)現(xiàn)該地塊的鉛鋅礦床不僅規(guī)模龐大，而且富含其他多種金屬如金、銀、銅、鐵、鉛等，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與研究價(jià)值。之前的學(xué)者已經(jīng)對礦床的流體包裹體以及碳、氫、氧、硫、鉛、硅等元素的同位素進(jìn)行了一些研究，使人們對于該地塊礦床的形成原因有了一定程度的了解。然而目前的研究仍缺乏系統(tǒng)性與綜合性，對于礦床的分帶情況、礦物學(xué)特征以及礦物組成等了解的不夠深入，使該地塊矽卡巖型鉛鋅礦床成因研究受到了一定限制。本文在以往研究的基礎(chǔ)上首先概括了該地塊礦床的地質(zhì)特征、地球化學(xué)特點(diǎn)，繼而從礦床的物質(zhì)基礎(chǔ)、流體以及礦床的成因種類三方面對礦床的形成原因進(jìn)行了分析，最后指出現(xiàn)有研究的不足，提出了未來的深入研究方向，以期為相關(guān)工作人員探討該地塊礦床的真正成因提供一定的借鑒和參考。

1 礦床的地質(zhì)特征

保山地塊的矽卡巖型鉛鋅礦床的地理位置位于云南省保山市正北區(qū)域，該地塊處于三江地區(qū)的南側(cè)發(fā)散的一端。保山地塊自從早古生代開始?xì)v經(jīng)了眾多地質(zhì)變化階段，礦區(qū)的構(gòu)造經(jīng)歷了漫長的發(fā)育過程，礦區(qū)的斷層以及節(jié)理構(gòu)造等都發(fā)生了較為明顯的變形，在不同時(shí)期斷裂呈現(xiàn)出不同的運(yùn)動學(xué)與力學(xué)特點(diǎn)。該區(qū)域內(nèi)有輝綠輝長巖以及輝綠巖等出露。該地塊的礦區(qū)斷裂方向有南北方向、東西方向以及北東方向和北西方向這幾種情況。由于受到白沖河背斜控制的影響，保山地塊的矽卡巖礦床大多沿著斷裂面呈現(xiàn)層狀，其他礦體呈現(xiàn)脈絡(luò)狀或是透鏡狀產(chǎn)出，另外還有一部分礦體的形狀是不規(guī)則的。礦體沿著南北方向延伸分布。

礦床中的礦物主要為閃鋅礦，其次為黃鐵礦、白鐵礦、斑銅礦等，另外有一部分菱鋅礦以及水鋅礦，此外還存在較少的硅鋅礦、褐鐵礦等。礦物的結(jié)構(gòu)包括顆粒狀結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)以及交代結(jié)構(gòu)等。

2 礦床的地球化學(xué)特點(diǎn)

對保山地塊矽卡巖型鉛鋅礦床進(jìn)行地球化學(xué)分析可以發(fā)現(xiàn)，成礦流體有著較為明顯的溫度變化，平均為163攝氏度，溫度的變化范圍位于145攝氏度到195攝氏度之間。成礦流體的鹽度屬于中等鹽度類型，鹽度在6.9%至15.78%范圍內(nèi)變化。另外，對礦床的硫元素進(jìn)行同位素分析后可以發(fā)現(xiàn)，該地塊礦床的硫同位素值比同期海水的值要低很多，而接近深部巖漿活動形成的硫同位素值，由此可見該地塊礦床中的硫元素主要來自于地殼深部的巖漿活動。此外，對該礦床進(jìn)行鉛同位素分析后，發(fā)現(xiàn)其鉛同位素值接近該區(qū)域殼源花崗巖的值，表明該地塊鉛鋅礦床的鉛主要來源可能是礦區(qū)深部的花崗巖。

3 礦床成因研究

（1）礦床的物質(zhì)基礎(chǔ)。為了對保山地塊矽卡巖型鉛鋅礦床的形成過程中所需要的物質(zhì)來源于何處進(jìn)行探究，需要對礦床進(jìn)行同位素分析，針對礦床的礦石取樣后，利用鉛同位素分析法可以看出礦石中鉛的來源是深源鉛，其中還混雜有殼源鉛。對礦床的樣品進(jìn)行投影分析后顯示，在上地殼和巖漿鉛二者中間分布了很多樣品點(diǎn)，由此可以看出礦床的鉛組成中混合了巖漿源鉛以及殼源鉛，表明該地塊的礦床形成原因離不開地殼運(yùn)動產(chǎn)生的巖漿，具體而言即由于地殼和地幔二者發(fā)生相互作用，由此使地殼發(fā)生了熔融變化，在該過程中形成了大量的巖漿，呈酸性的巖漿促進(jìn)了該地塊鉛鋅礦床的形成。

此外，對礦床樣品進(jìn)行硫元素的來源分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)該地塊的礦床的硫元素中混合了地殼硫元素和巖漿硫元素。在硫元素的成因圖上可以看出，保山地塊的矽卡巖型鉛鋅礦床的硫元素的同位素位于兩種硫元素之間，第一種是由于海水蒸發(fā)而形成的硫酸鹽，第二種是地殼深部由于巖漿活動而產(chǎn)生的硫元素。

（2）成礦的流體。針對保山地塊矽卡巖型鉛鋅礦床的以往研究中發(fā)現(xiàn)，礦床的流體主要有以下幾種可能的來源：首先是地下水中的熱液導(dǎo)致了礦床形成，其次是地殼運(yùn)動產(chǎn)生的高溫巖漿引發(fā)了礦床形成，還有一種可能是成礦流體中混雜了地殼的建造水、巖漿熱液以及大氣降水。這些結(jié)論的得出是相關(guān)研究者在對礦床的石英、綠簾石等蝕變礦物以及輝綠巖中的典型元素如碳、氧、氫、硅等的同位素進(jìn)行分析后得出的。通過研究核桃坪礦區(qū)石英中的H、O元素的同位素可以發(fā)現(xiàn)，其同位素處于地殼建造水、大氣降水以及巖漿之間，由此表明該地塊的礦床流體中混雜以上了三種流體。

（3）礦床的成因種類。針對保山地塊矽卡巖型鉛鋅礦床的類型劃分，學(xué)術(shù)界歷來就有較大的分歧。研究人員的爭執(zhí)焦點(diǎn)主要集中在以下幾種礦床類型，分別是火山噴流導(dǎo)致的硫化物礦床、花崗巖導(dǎo)致的礦床、以及由于沉積熱液導(dǎo)致的礦床。

4 礦床成因分析的未來研究方向

針對保山地塊矽卡巖型鉛鋅礦床的成因，盡管已經(jīng)有了較多且較為詳實(shí)的研究，但現(xiàn)有研究仍存在一些不足，目前大多對于礦床的地質(zhì)特征人們進(jìn)行了較為深入的分析，但對于地球化學(xué)資料的收集較少。此外，對于礦床的形成中的流體的研究不夠豐富，欠缺對流體酸堿度、溫度或是壓強(qiáng)等的研究。另外，對于保山地塊矽卡巖的蝕變分帶不夠清楚，包括成礦主要元素如銅、鉛、鋅、鐵等元素的分帶以及輝石、石英燈蝕變礦物的分帶情況均未進(jìn)行深入研究。另外，未來應(yīng)加強(qiáng)對于礦床同位素的年代研究，在對礦床進(jìn)行同位素測試時(shí)，需要結(jié)合上該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造演變歷史。

5 結(jié)語

本文在對保山地塊的地質(zhì)特征和地球化學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上探討了該地塊矽卡巖型鉛鋅礦床的形成原因，綜合前述分析，本文主要得出了以下結(jié)論：

（1）保山地塊矽卡巖型鉛鋅礦床的形成過程中所需的物質(zhì)和流體都離不開內(nèi)部的中酸性巖體，該礦體的形成包括中溫與高溫兩個(gè)時(shí)期。

（2）該地塊的礦體形狀多為層狀、脈絡(luò)狀或是透鏡狀，產(chǎn)自于大理巖化灰?guī)r，由于受到北東方向斷裂巖的牽拉，該地塊巖體具有明顯的矽卡巖特征。

（3）保山地塊矽卡巖型鉛鋅礦床屬于中低溫、中等鹽度礦床，其成礦原因與內(nèi)部的侵入體有著十分緊密的聯(lián)系。