鉛鋅多金屬礦床的成礦作用與成礦物質(zhì)來(lái)源探討

張洪平，朱加強(qiáng)

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局化探隊(duì)，四川 德陽(yáng) 618000）

鉛鋅礦產(chǎn)資源具備極其重要的工業(yè)用途，在世界范圍內(nèi)的儲(chǔ)存量是極其巨大的，截至到2014年，全球范圍內(nèi)查出的鉛鋅資源儲(chǔ)備量已經(jīng)超過(guò)404100萬(wàn)噸，其中鉛儲(chǔ)備量有210000萬(wàn)噸，鋅儲(chǔ)備量200000萬(wàn)噸[1]。截至到2016年，中國(guó)境內(nèi)查出的鉛金屬儲(chǔ)備量已經(jīng)超過(guò)17300萬(wàn)噸，僅次于澳大利亞，位居世界第二，其中鉛金屬儲(chǔ)備量5900噸，占到全球儲(chǔ)備量的百分之三，鋅金屬儲(chǔ)備量超過(guò)17500萬(wàn)噸，占到全球儲(chǔ)備量的百分之七。

雖然鉛鋅作為我國(guó)境內(nèi)礦產(chǎn)資源的優(yōu)勢(shì)礦種，可是經(jīng)過(guò)十幾年開采技術(shù)的逐漸發(fā)展與進(jìn)步，鉛鋅資源的儲(chǔ)存量正在逐年降低，造成國(guó)內(nèi)正在慢慢失去鉛鋅資源在世界范圍內(nèi)的優(yōu)勢(shì)地位，體現(xiàn)出我國(guó)礦產(chǎn)優(yōu)勢(shì)資源正在逐漸枯竭的趨勢(shì)，對(duì)于進(jìn)一步增加儲(chǔ)備量的實(shí)際需要逐漸增加[2]，伴隨找礦深度的增加，對(duì)于鉛鋅礦床成礦規(guī)律以及尋礦方向的概念認(rèn)識(shí)就顯得格外重要了。

從世界范圍來(lái)看，鉛鋅礦床的種類名目較多，全球研究學(xué)者的區(qū)別標(biāo)準(zhǔn)也各不相同，通常會(huì)對(duì)賦礦地層巖石和礦床成因進(jìn)行區(qū)別。目前而言，世界范圍內(nèi)主要鉛碎礦床類型有：VPS/VHPS型鉛碎礦床，換句話說(shuō)就是火山巖礦造成的海底噴氣型沉積巖礦床；和巖裝巖相關(guān)的陸相火山巖沉積型礦床，與斑巖、巖架熱液型礦床緊密聯(lián)系；再次，沉積巖容礦的SOKEX型礦床[3]，換句話說(shuō)就是海底噴涌-沉積型礦床；然后就是MQT礦床，以密西西比河谷型礦床為例，主要表現(xiàn)為碳酸鹽巖容礦的先生層狀礦床；最后，非硫化物鋅礦床等。就全球查明的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量和開采量、產(chǎn)量來(lái)說(shuō)，以沉積巖容礦的鉛鋅礦床類型大概占到Pb-Zn總儲(chǔ)備量和開采量的一半以上，甚至達(dá)到三分之二左右，可見(jiàn)沉積巖容礦的Pb-Zn礦床已經(jīng)成為未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)尋礦的主要類型與找礦方向。

1 鉛鋅多金屬礦床的成礦作用

1.1 地質(zhì)構(gòu)造

鉛鋅多金屬礦床區(qū)域內(nèi)大地構(gòu)造位置絕大多數(shù)處在華北板塊的東緣，以內(nèi)蒙古為例，內(nèi)蒙古北部褶皺屬于南部，Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元溫都爾廟—翁牛特旗加里西增生帶的西段，Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元?jiǎng)t位屬翁牛特板塊隆起的一部分，次級(jí)構(gòu)造屬于內(nèi)蒙古少郎河斷裂地帶的一部分。

所以，研究鉛鋅多金屬礦床區(qū)域內(nèi)不同時(shí)期、級(jí)別與方向的斷裂構(gòu)造發(fā)育完全，如此的構(gòu)造環(huán)境就為鉛鋅多金屬礦床區(qū)域內(nèi)鉛鋅多金屬礦床的形成與產(chǎn)出提供了非常方便的條件。

褶皺構(gòu)造，鉛鋅多金屬礦床區(qū)域內(nèi)的褶皺構(gòu)造表現(xiàn)并不是很明顯，主要褶皺基本是山地東西向復(fù)式斜靠，該斜靠經(jīng)歷了多次一級(jí)構(gòu)造巖漿巖活動(dòng)的毀壞，兩邊是三疊系地層，褶皺的底部依然還是保留著一部分比較老的志留系上部與石炭系上層地層[4]。斷裂構(gòu)造主要沿著斷裂地帶多處發(fā)育的韌性剪切帶、變質(zhì)帶、理化帶、棱巖帶、擠壓帶以及破碎帶等，需要說(shuō)明的是不同的地質(zhì)單元具備不同的、較為明顯的控制地帶作用。

1.2 地層構(gòu)造

鉛鋅多金屬礦床區(qū)域內(nèi)集中發(fā)育中一上泥盆紀(jì)地層，由新到老表現(xiàn)為古道嶺組(D2g)碳酸鹽巖、砂質(zhì)灰?guī)r夾變質(zhì)粉砂巖以及中泥盆統(tǒng)馬槽溝組長(zhǎng)英質(zhì)雜砂巖，古道嶺組中部主要是由生物灰?guī)r、含長(zhǎng)英石灰?guī)r、白云碎屑石灰?guī)r、內(nèi)碎石灰?guī)r組成，古道嶺組下部則是由陸地生物砂巖、巖屑砂巖依次轉(zhuǎn)變?yōu)樯绊?yè)巖、頁(yè)巖；砂質(zhì)灰?guī)r夾變質(zhì)粉砂巖組基本上是由粉砂巖轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖、砂頁(yè)巖；上泥盆統(tǒng)星紅鋪組(Dax)是由千枚巖、碳酸巖夾雜粉砂質(zhì)板巖以及九里坪組(D3g)的粉砂質(zhì)巖、粉砂巖夾碳酸鹽巖共同組成。其中，需要注意的是，古道嶺組和星紅鋪巖在鉛鋅多金屬礦床區(qū)域內(nèi)的分布范圍最為廣泛，也是鉛鋅多金屬礦床區(qū)域的含礦層位。

2 鉛鋅多金屬礦床的成礦物質(zhì)來(lái)源

2.1 硫同位素組成

硫同位素成為鉛鋅多金屬礦床的成礦物質(zhì)來(lái)源跟蹤的基礎(chǔ)條件就是硫同位素已經(jīng)實(shí)現(xiàn)分餾均衡，其礦石硫同位素的值必須約等于熱硫同位素基本值。

礦石礦物內(nèi)的硫同位素均衡條件一般情況下表現(xiàn)為39S集合。由簡(jiǎn)單到困難的順序依次表現(xiàn)為黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鋅礦、鋅黃銅礦、斑銅礦、斑鉛礦、鉛銅礦，而鉛鋅多金屬礦床礦區(qū)內(nèi)各個(gè)主要礦石硫化物的39S同位素集合由容易到困難的順序表現(xiàn)為斑鋅礦、斑鉛礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、鋅銅礦、斑銅礦，卻并沒(méi)有遵從以上硫同位素的均衡設(shè)置條件?？墒歉鶕?jù)硫化物的基本順序，不同成礦階段中硫化物中硫同位素必須實(shí)現(xiàn)均衡。

2.2 鉛同位素組成

鉛同位素主要作用于評(píng)判鉛鋅多金屬礦床礦物質(zhì)來(lái)源的基本條件是地質(zhì)體中包含較少量的放射性鉛。鉛鋅多金屬礦床中穩(wěn)定鉛同位素的3個(gè)重要占比值218Pb/214Pb、217Pb/214Pb、216Pb/214Pb的變動(dòng)范圍極小，標(biāo)準(zhǔn)差必須均小于0.19，這一切證明鉛鋅多金屬礦床礦區(qū)內(nèi)的鉛同位素中放射性成因鉛的含量極少，而Th/U值變動(dòng)范圍就比較小，基本控制在3.10～3.97，這說(shuō)明Th/U值較為穩(wěn)定，能夠用于探討鉛鋅多金屬礦床成礦物質(zhì)來(lái)源以及礦區(qū)鉛同位素在216Pb/214Pb～217Pb/214Pb投點(diǎn)中的成礦范圍。

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)鉛鋅多金屬礦床的成礦作用與成礦物質(zhì)來(lái)源進(jìn)行分析，依托鉛鋅多金屬礦床的開采機(jī)制，根據(jù)成礦作用與成礦物質(zhì)來(lái)源的分析，實(shí)現(xiàn)本文研究。希望本文的研究能夠?yàn)殂U鋅多金屬礦床的成礦作用與成礦物質(zhì)來(lái)源探討的方法提供理論依據(jù)。