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      VMS礦床的后期改造對(duì)中國阿爾泰山原生VMS礦床的影響

      2021-01-13 14:07:54孫超楊曉勇張輝善計(jì)文化陳博董增產(chǎn)
      新疆地質(zhì) 2021年4期
      關(guān)鍵詞:阿爾泰山硫化物

      孫超 楊曉勇 張輝善 計(jì)文化 陳博 董增產(chǎn)

      摘? 要:作為Cu-Pb-Zn資源的主要提供者之一,火山成因塊狀硫化物礦床(VMS礦床)具重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該類礦床經(jīng)火山噴流沉積形成,并常遭后期改造,主要包括變形作用、變質(zhì)作用和再活化作用。中國阿爾泰山擁有豐富的VMS礦床,成礦大致經(jīng)歷了早—中泥盆世火山噴流沉積期和二疊—三疊紀(jì)變形變質(zhì)改造期,使原生VMS礦床的礦物結(jié)構(gòu)、礦石構(gòu)造、礦體形態(tài)、礦床空間結(jié)構(gòu)等礦床地質(zhì)特征變得復(fù)雜。重視后期改造對(duì)區(qū)內(nèi)原生VMS礦床的影響,對(duì)理解VMS礦床形成演化和指導(dǎo)區(qū)內(nèi)找礦勘查具重要意義。

      關(guān)鍵詞:阿爾泰山;VMS礦床;硫化物;后期改造

      火山成因塊狀硫化物礦床(VMS礦床)是硫化物礦物的聚集體(硫化物約占60%以上),形成于海底或海底附近,在時(shí)間、空間和成因上與同期火山作用密切相關(guān)。該類礦床通常由兩部分組成(雙層結(jié)構(gòu)),整合的塊狀硫化物透鏡體和不整合的網(wǎng)脈狀、脈狀硫化物礦化,后者位于塊狀礦體之下[1-3]。該類礦床常形成于離散型構(gòu)造環(huán)境(如洋中脊)或匯聚型構(gòu)造環(huán)境下的局部伸展環(huán)境(如洋內(nèi)弧弧后伸展盆地、陸緣弧弧后盆地)[4]。相對(duì)伸展的構(gòu)造環(huán)境不僅為成礦流體的遷移和沉淀提供通道和空間,有利于地殼淺部火山作用發(fā)育,并為礦床的形成提供物質(zhì)與能量[5]。VMS礦床蘊(yùn)含豐富的礦產(chǎn)資源,主要包括:賤金屬。如Cu,Pb,Zn等;貴金屬。如Au,Ag等;稀散元素。如Ga,Ge,Cd,In等,是戰(zhàn)略性關(guān)鍵金屬。稀散元素在VMS礦床中常以類質(zhì)同象替換的形式賦存于硫化物中[6-7]。原生VMS礦床形成后遭變形和變質(zhì)作用改造,礦床特征發(fā)生了變化。

      本文總結(jié)了變形、變質(zhì)和再活化等作用對(duì)原生VMS礦床的影響,概述了中國阿爾泰山VMS礦床遭受的后期改造,旨在使相關(guān)現(xiàn)象和問題得到研究者在理論研究和實(shí)際工作過程中的重視。

      1? VMS礦床后期改造

      1.1? 變形作用

      宏觀上,變形作用可破壞VMS礦體原始空間展布,褶皺作用使原本水平的礦體發(fā)生傾斜乃至倒轉(zhuǎn),斷裂作用使礦體發(fā)生錯(cuò)動(dòng)、破裂。在變形作用下,礦床原有的“上塊下脈”雙層空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。微觀上,變形作用使硫化物發(fā)生變形。VMS礦床主要由硫化物組成(如黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等),礦物晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成的差異,決定了變形作用的不同。通常情況下,黃鐵礦強(qiáng)度較大,常為脆性變形,具破碎、微裂縫、細(xì)?;忍卣鱗8-9]。如遼寧紅透山VMS礦床中黃鐵礦發(fā)育微裂縫、破碎等脆性變形[10]。黃鐵礦也會(huì)表現(xiàn)出韌性變形特征,特別是被硅酸鹽礦物所包裹時(shí)。如Falun Zn-Pb-Cu塊狀硫化物中,黃鐵礦同寄主的硅酸鹽礦物發(fā)生定向排列和韌性變形[11]。與黃鐵礦相反,其它在VMS礦床中常見的硫化物,如黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦等,由于強(qiáng)度較弱,常表現(xiàn)為韌性變形,具彎曲、塑性流動(dòng)、拉長等特征[8]。

      1.2? 變質(zhì)作用

      同巖石和礦物一樣,原生VMS礦床在溫度、壓力和流體影響下,原始礦物結(jié)構(gòu)和地球化學(xué)特征會(huì)發(fā)生改變。

      1.2.1? 對(duì)硫化物結(jié)構(gòu)影響

      變質(zhì)作用常伴隨溫度、壓力的升高,為適應(yīng)新的溫度壓力條件,硫化物常會(huì)在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行調(diào)整[1]。主要包括:硫化物粒度隨變質(zhì)程度升高逐漸增大,形成變斑晶及退火結(jié)構(gòu)(三聯(lián)點(diǎn)結(jié)構(gòu))。以上3種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?cè)诒举|(zhì)上是一樣的,即變質(zhì)再結(jié)晶,消除殘余應(yīng)力,減小表面能等,達(dá)到新的溫度、壓力下的穩(wěn)定。這些結(jié)構(gòu)在實(shí)際受變質(zhì)改造的VMS礦床中可觀察到。如Craig等在變質(zhì)礦床中發(fā)現(xiàn)加粗的黃鐵礦和黃鐵礦的變斑晶[9];Zhang等和Kampmann等在VMS礦床研究中發(fā)現(xiàn)黃鐵礦退火結(jié)構(gòu)(三聯(lián)點(diǎn)結(jié)構(gòu)),暗示變質(zhì)再結(jié)晶[10-11]。

      1.2.2? 對(duì)硫化物元素組成影響

      變質(zhì)作用對(duì)硫化物元素組成有影響。熱力學(xué)模擬表明[9],隨變質(zhì)程度的升高,黃鐵礦(FeS2)逐漸脫離S,向磁黃鐵礦轉(zhuǎn)變(Fe1-xS)。利用原位LA-ICP-MS技術(shù),研究者分析了挪威和澳大利亞不同變質(zhì)程度VMS礦床中的閃鋅礦[12]。結(jié)果顯示,元素若在閃鋅礦中以微米級(jí)-納米級(jí)包裹體存在(如Pb,Bi,Cu,Ag等),隨變質(zhì)程度的升高,這些元素將虧損,暗示這類元素在閃鋅礦中不穩(wěn)定。當(dāng)元素在閃鋅礦中以類質(zhì)同象形式存在時(shí)(如Mn,F(xiàn)e,Cd,In和Hg等,占晶格位置),即使閃鋅礦經(jīng)歷重結(jié)晶,微量元素含量也未顯示與變質(zhì)程度相關(guān)。加拿大Abitibi地區(qū)的Bracemac-McLeod礦床,研究者們利用LA-ICP-MS技術(shù)分析了不同成因黃鐵礦,發(fā)現(xiàn)變質(zhì)作用對(duì)黃鐵礦中不同元素的影響有差別,Ni,Co,As和Se等元素被保留,其它元素被逐出晶格,表明這些抵抗變質(zhì)作用的元素可用來討論原始成礦流體性質(zhì)[13]。在瑞典的Falun Zn-Pb-Cu塊狀硫化物礦床中,研究者揭示微量元素在黃鐵礦中如以化學(xué)計(jì)量比替換(如Co,Ni),將能經(jīng)得起后期重結(jié)晶和變質(zhì)作用。相反,如元素以非化學(xué)計(jì)量比替換或以包裹體形式存在,在重結(jié)晶和變質(zhì)過程中將被逐出[11]。

      以上實(shí)例表明,若元素在硫化物中以類質(zhì)同象形式存在,可抵抗變質(zhì)作用。若元素在硫化物中以包裹體存在,則難以經(jīng)受后期變質(zhì)作用,在變質(zhì)作用中傾向于釋放。

      1.2.3? 對(duì)硫化物S同位素組成影響

      VMS礦床中硫化物的S同位素組成對(duì)反演S源、指示成礦物理化學(xué)條件、揭示成礦過程具重要作用。查明變質(zhì)作用如何影響和調(diào)整硫化物的S同位素組成,不僅有助于判斷硫化物的S同位素?cái)?shù)據(jù)是否可靠,是否能用于探討礦床成因,還能為理解熱液礦床如何響應(yīng)后期變質(zhì)改造提供理論依據(jù)。

      先前研究者認(rèn)為在變質(zhì)作用下,礦床中硫化物S同位素組成整體保持不變,局部硫化物S同位素組成將調(diào)整[14-16]。Wagner等研究了德國Rhenish地塊泥盆系板巖中黃鐵礦的S同位素,研究區(qū)經(jīng)歷的變質(zhì)溫壓為280 ℃、2.5 kbar。由于研究區(qū)成巖-沉積黃鐵礦、變質(zhì)再結(jié)晶黃鐵礦、變斑晶黃鐵礦具相似的S同位素組成,研究區(qū)變質(zhì)溫壓不會(huì)顯著影響原始的S同位素組成[14]。Brueckner等研究了加拿大經(jīng)高綠片巖相-低角閃巖相變質(zhì)的Cu-Zn塊狀硫化物礦床(VMS型,Ming礦床),測(cè)試了礦石中相鄰礦物的S同位素組成[15]。如相鄰礦物在高綠片巖相-低角閃巖相變質(zhì)溫度下發(fā)生再平衡且時(shí)間足夠的話,其會(huì)發(fā)生充分的S同位素交換,使相鄰硫化物的S同位素組成相似,符合S同位素富集順序,同位素平衡溫度與變質(zhì)溫度相近。相鄰礦物的S同位素組成在δ-δ圖解上斜交等溫線,少量數(shù)據(jù)偏離了S同位素富集順序,暗示不平衡的S同位素組成,表明研究區(qū)變質(zhì)程度未顯著影響原始的S同位素組成。Cloutier等研究了加拿大的Whalesback富Cu的塊狀硫化物礦床[16],該礦床經(jīng)低溫中壓變質(zhì)作用。研究者測(cè)試了礦石中不同硫化物的S同位素組成,發(fā)現(xiàn)不同礦物對(duì)得到的溫度有差別。認(rèn)為研究區(qū)變質(zhì)程度不足以造成原始硫化物的S同位素改變,不同礦物對(duì)S同位素平衡溫度有差異,礦床范圍內(nèi)S同位素組成也存在差異。

      據(jù)激光探針分析結(jié)果[17],硫化物孤立與否,將影響硫化物的S同位素組成。如硫化物間相互接觸(硫化物不孤立),在變質(zhì)和緩慢的冷卻中,硫化物間會(huì)發(fā)生S同位素交換,硫化物不能保持原有的S同位素組成。如硫化物被石英或其它硅酸鹽礦物孤立(網(wǎng)脈狀區(qū)域),經(jīng)變質(zhì)作用后,硫化物仍能保持原有的同位素組成,這主要是因?yàn)槿狈同位素交換的礦物相。研究者測(cè)試了粗粒硫化物核部和幔部的S同位素組成,發(fā)現(xiàn)前者與孤立的硫化物相似,后者與不孤立的硫化物相似。指示粗粒硫化物的幔部區(qū)域優(yōu)先發(fā)生S同位素交換,核部在一定程度上可保持原有的S同位素組成。

      變質(zhì)作用常伴隨流體的存在,流體會(huì)影響原始硫化物的S同位素組成。Wagner等通過熱力學(xué)方法模擬黃鐵礦和流體反應(yīng)[14],指出變質(zhì)流體如未飽和黃鐵礦,能溶解活化黃鐵礦,影響原始硫化物的S同位素組成。研究者模擬了不同氧化還原狀態(tài)流體與黃鐵礦平衡情況。當(dāng)黃鐵礦與還原性流體平衡時(shí),由于硫化物與還原性流體間分餾小,黃鐵礦能保持原有的S同位素組成。當(dāng)黃鐵礦與氧化性流體平衡時(shí),由于氧化型S相的出現(xiàn)(如SO42-、HSO42-),硫化物和氧化型S相間S同位素分餾大,平衡后,原有硫化物將虧損34S,形成具輕的S同位素組成的硫化物。因此,氧化型流體的出現(xiàn)將調(diào)整硫化物的S同位素組成。研究證實(shí)了Wagner等的熱力學(xué)模擬結(jié)果,如Alt等將高壓環(huán)境下蛇紋巖中硫化物S同位素的變化歸因?yàn)榱黧w的參與[18]。Giacometti等研究了意大利西阿爾卑斯的兩個(gè)變質(zhì)程度不同的塊狀硫化物礦床(Beth-Ghinivert礦床,經(jīng)綠片巖相變質(zhì);Servette礦床,經(jīng)榴輝巖相變質(zhì))[19],發(fā)現(xiàn)礦石的S同位素在宏觀和微觀上均未均一,即S同位素未發(fā)生充分交換,表明原有的S同位素被保留。研究認(rèn)為,變質(zhì)過程中有限的流體釋放是硫化物S同位素得以保留的原因之一。

      1.3? 再活化作用影響

      活化和再活化的完成:①元素固態(tài)-機(jī)械的遷移,通過碎裂流、位錯(cuò)流和物質(zhì)擴(kuò)散完成;②元素液態(tài)-化學(xué)的遷移,借助溶液(流體參與的擴(kuò)散、對(duì)流)和巖漿流動(dòng)完成;③以上兩種形式的混合,即同時(shí)借助機(jī)械遷移和化學(xué)遷移[8, 20-21]。VMS礦床形成時(shí),活化過程已完成(即原始分散的元素經(jīng)遷移、匯聚而成礦床)。VMS礦床形成后,伴隨變形作用和變質(zhì)作用的再活化過程對(duì)原有礦床空間結(jié)構(gòu)、元素分布、礦石結(jié)構(gòu)等進(jìn)行調(diào)整,改變了礦床的原始面貌。再活化過程引起某處元素富集的同時(shí),可引起某處元素的虧損,本質(zhì)是某區(qū)域元素的重新分配。再活化作用常伴隨變形作用和變質(zhì)作用。變形作用的影響常關(guān)注礦床的物理變化,變質(zhì)作用的影響常關(guān)注礦床的物理及化學(xué)變化,再活化作用的影響則重視礦床在變形和變質(zhì)過程中,元素的重新分配過程。

      1.3.1? 元素固態(tài)-機(jī)械遷移

      元素固態(tài)-機(jī)械的遷移主要伴隨變形作用。元素以硫化物為載體,通過硫化物塑性流動(dòng)進(jìn)行遷移[20-21]。元素固態(tài)-機(jī)械的遷移距離有限,難以進(jìn)行長距離遷移,為元素在局部范圍內(nèi)的再分配。該遷移方式可影響賦存于“軟礦物”(如閃鋅礦、磁黃鐵礦和黃銅礦)中的元素,因“軟礦物”易發(fā)生塑性流動(dòng)。原始礦石構(gòu)造、礦體形態(tài)和礦床空間結(jié)構(gòu)等礦床地質(zhì)特征發(fā)生局部物理調(diào)整,可能在局部地區(qū)形成元素的聚集或異常。

      從宏觀看,礦床發(fā)生褶皺時(shí),由于硫化物具一定塑性,硫化物礦體常在褶皺核部加厚,在褶皺翼部減薄,在褶皺核部形成局部富礦體[1]。微觀角度上,伴隨礦床變形,硫化物結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。中國遼寧紅透山Cu-Zn礦床,研究者在礦石中識(shí)別出旋轉(zhuǎn)碎斑結(jié)構(gòu)[10]。形成過程為:不同硫化物和硅酸鹽礦物的強(qiáng)度有差別,強(qiáng)度大的礦物韌性變形時(shí)易破碎,強(qiáng)度小的易發(fā)生塑性流動(dòng)和韌性變形,易于遷移。遷移過程中,破碎礦物進(jìn)一步發(fā)生破碎、分割、碾磨、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),最終強(qiáng)度大的礦物常以無根碎片、渾圓狀碎屑存在于強(qiáng)度小的礦物中,即所謂的旋轉(zhuǎn)碎斑結(jié)構(gòu)[22]。在研究瑞典的Falun Zn-Pb-Cu塊狀硫化物礦床中,研究者也發(fā)現(xiàn)類似構(gòu)造[11],即方鉛礦包裹渾圓的黃鐵礦。在加拿大紐芬蘭中部Whalesback VMS礦床中,研究者發(fā)現(xiàn)閃鋅礦、磁黃鐵礦和黃銅礦包裹和穿插黃鐵礦現(xiàn)象[16]。不同硫化物強(qiáng)度有差別,黃鐵礦是“硬礦物”,難以韌性流動(dòng),常發(fā)生脆性變形,形成裂縫。閃鋅礦、磁黃鐵礦和黃銅礦等為“軟礦物”,易于韌性流動(dòng)。因此,這些“軟礦物”在變形中易于包裹和穿插“硬礦物”。

      1.3.2  元素液態(tài)-化學(xué)的遷移

      元素液態(tài)-化學(xué)遷移常伴隨變質(zhì)作用。元素以流體或熔體為載體,伴隨流體或熔體流動(dòng)進(jìn)行遷移[20-21]。與元素固態(tài)-機(jī)械遷移相比,元素液態(tài)-化學(xué)遷移可進(jìn)行一定程度遠(yuǎn)距離遷移,元素可在更大范圍內(nèi)再分配,更易影響流體或熔體活動(dòng)性元素。在此影響下,原始礦床特征發(fā)生改變,形成新的富含金屬元素的脈體或硫化物(由硫化物熔體冷卻形成),造成流體或熔體活動(dòng)性元素的局部富集。

      瑞典的Falun Zn-Pb-Cu塊狀硫化物礦床由3部分組成:塊狀硫化物礦體、浸染狀-半塊狀Cu-Au礦化和含金的石英脈。含金石英脈富集含Pb-Bi的硫鹽、黃銅礦和自然金。微區(qū)分析顯示,塊狀硫化物礦體、浸染狀-半塊狀Cu-Au礦化中的部分黃鐵礦虧損Pb,Bi,Se,Au;浸染狀-半塊狀Cu-Au礦化中的黃銅礦微量元素特征與含金石英脈中黃銅礦相似。研究者推測(cè)[11],在變質(zhì)作用下,部分黃鐵礦中微量元素釋放Pb,Bi,Se,Au等,這些元素在變質(zhì)流體作用下遷移,形成含金石英脈及礦物。研究者利用LA-ICP-MS技術(shù)分析加拿大Bathurst礦區(qū)VMS礦床中的黃鐵礦微量元素[23],發(fā)現(xiàn)原生黃鐵礦富集流體活動(dòng)性元素Tl,Sb,As,Hg,Bi,Pb,Sn等,原始黃鐵礦經(jīng)變質(zhì)作用后形成的次生黃鐵礦則虧損這些元素。研究者推測(cè),在變質(zhì)流體參與時(shí),原生黃鐵礦中流體活動(dòng)性元素更易丟失,暗示元素隨溶液遷移。這些流體活動(dòng)性元素常以非化學(xué)計(jì)量比替換或以包裹體形式存在于黃鐵礦中,在變質(zhì)過程中更易釋放和丟失。這時(shí)如有流體參與,釋放的元素可隨之遷移。硫化物在較高變質(zhì)溫度時(shí)發(fā)生熔融,以熔體形式進(jìn)行遷移。Frost等據(jù)礦相學(xué)觀察、實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)推測(cè)[24],約500℃時(shí),黃鐵礦和毒砂反應(yīng)形成磁黃鐵礦和As-S熔體;500℃~600℃時(shí),熔體富集Ag,As,Au,Bi,Hg,Sb,Se,Sn,Tl和Te等元素;600℃~700℃時(shí),熔體富集Cu,Pb等元素;最高溫度熔體(溫度上限為高角閃巖相和麻粒巖相)富集Fe,Mn,Zn及Si,H2O,F(xiàn)等。中高溫熔體進(jìn)行遷移時(shí),造成元素的再活化和重新分配。

      2? 中國阿爾泰山VMS礦床

      中國阿爾泰山是中亞造山帶重要組成部分,西、北和東部分別與哈薩克斯坦、俄羅斯和蒙古相鄰,南部以額爾齊斯斷裂為界。中國阿爾泰山主要由古生代火山-沉積地層組成,發(fā)育奧陶—三疊紀(jì)持續(xù)性巖漿作用[25-27]。在至少3期構(gòu)造-熱事件影響下,不同地區(qū)原始地質(zhì)特征發(fā)生不同調(diào)整與改造[27]。由于復(fù)雜的地質(zhì)演化,分散的金屬和非金屬元素在變化的成礦流體(如巖漿、巖漿熱液、變質(zhì)流體、海水等)中遷移和匯聚,于中國阿爾泰山形成豐富多樣的礦產(chǎn)資源[28-30]。中國阿爾泰山主要礦產(chǎn)類型包括[30]:火山成因塊狀硫化物礦床(Cu-Pb-Zn)、海相火山巖型礦床(Fe)、巖漿型礦床(Cu-Ni,V-Ti-Fe)、矽卡巖型礦床(Fe)、偉晶巖型礦床(Li-Be-Nb-Ta)、熱液脈型礦床(Cu-Zn,F(xiàn)e)和造山型金礦床(Au)(圖1)。

      VMS礦床主要集中于中國阿爾泰山南緣,分布于阿舍勒、沖乎爾、克蘭和麥茲4大泥盆系火山-沉積盆地中。由于VMS礦床遭不同程度后期改造,礦床原生空間結(jié)構(gòu)、礦石構(gòu)造和礦物結(jié)構(gòu)等發(fā)生了改變。

      阿舍勒盆地賦存阿舍勒Cu-Zn礦床,以早—中泥盆系阿舍勒組火山-沉積巖為容礦巖石,該礦床遭受不同尺度的后期改造。宏觀上,受區(qū)域褶皺作用影響,Cu-Zn礦體與圍巖共同變形,原始水平礦體發(fā)生傾斜與褶曲,原始礦床空間結(jié)構(gòu)遭破壞[31]。變形作用下,硫化物發(fā)生塑性流動(dòng),引起的機(jī)械再活化作用使硫化物礦體在褶皺核部加厚,翼部減薄,礦體在褶皺核部局部富集[32]。在后期變質(zhì)流體疊加改造下,原始硫化物礦石中流體活動(dòng)性元素隨變質(zhì)流體遷移,并在構(gòu)造薄弱處沉淀,形成后期多金屬硫化物[33]。微觀上,變形變質(zhì)作用除造成圍巖和礦石中礦物破碎、重結(jié)晶、定向排列外[33],再活化黃銅礦和閃鋅礦穿插、包裹碎裂的黃鐵礦,構(gòu)成旋轉(zhuǎn)碎斑結(jié)構(gòu)[32]。表明后期改造部分調(diào)整了阿舍勒Cu-Zn礦床原始礦床地質(zhì)特征。

      克蘭盆地和麥茲盆地蘊(yùn)含眾多Pb-Zn礦床和礦化點(diǎn),以早泥盆世康布鐵堡組火山-沉積地層為容礦巖石??颂m盆地典型礦床包括大東溝Pb-Zn礦床、烏拉斯溝多金屬礦床、鐵木爾特Pb-Zn礦床和塔拉特Pb-Zn礦床。這些礦床共性為:①成礦分為兩個(gè)階段:早泥盆世火山噴流沉積期和二疊—三疊紀(jì)變形變質(zhì)改造期[30, 34-35];②后期改造作用涉及變形、變質(zhì)和再活化作用。如鐵木爾特Pb-Zn礦床,原始條帶狀礦石發(fā)生褶皺彎曲[36],后期石英硫化物脈順層或穿層[36]。位于Pb-Zn礦體之上的含金石英脈被認(rèn)為是變質(zhì)流體活化遷移地層中Au元素所形成[37]。大東溝Pb-Zn礦床和塔拉特Pb-Zn礦床,除圍巖和礦石受變形變質(zhì)影響發(fā)生改變外(如脆性變形導(dǎo)致硫化物碎斑、韌性變形導(dǎo)致硫化物塑性流動(dòng)、變質(zhì)作用使原始火山沉積地層變?yōu)樽冑|(zhì)巖)[37-38],后期順層或穿層的石英-硫化物脈被視為后期熱液疊加改造的證據(jù)[37-38]。烏拉斯溝多金屬礦床發(fā)育有后期石英-硫化物脈[39-40];③變形變質(zhì)疊加改造期形成的石英硫化物脈,除帶來一定礦化外,流體包裹體顯示富CO2特征,該特征與變質(zhì)流體一致,富碳流體可能對(duì)后期金礦化有益[37-38,41]。

      麥茲盆地的可可塔勒Pb-Zn礦床,在后期褶皺作用下,原始水平狀礦體發(fā)生彎曲,硫化物發(fā)生塑性流動(dòng),在褶皺核部局部富集[42]。在后期液態(tài)再活化作用下,形成多金屬硫化物脈,可能帶來一定意義的礦化[43]。微觀上,礦石顯微結(jié)構(gòu)如硫化物再結(jié)晶、定向排列等均指示后期變質(zhì)作用的影響[43-44]。研究表明,中國阿爾泰山不同地區(qū)VMS礦床在早—中泥盆世經(jīng)火山噴流沉積作用形成,伴隨古亞洲洋俯沖、消減、閉合產(chǎn)生的變形、變質(zhì)和巖漿作用,遭不同程度后期改造,包括變形作用、變質(zhì)作用和再活化作用。后期改造可破壞原生礦床特征,使原生VMS礦床原始的礦床地質(zhì)特征變得復(fù)雜。

      3? 結(jié)論與展望

      VMS礦床多產(chǎn)于伸展環(huán)境或擠壓環(huán)境下的局部伸展環(huán)境,涉及俯沖、拼貼、擠壓、碰撞等造山過程,成為造山帶的一部分。伴隨造山前和造山時(shí)的變形作用、變質(zhì)作用及再活化作用,原生VMS礦床會(huì)進(jìn)行調(diào)整和改造。經(jīng)后期改造的VMS礦床原生礦床特征發(fā)生改變,使礦床變得復(fù)雜。

      作為中亞造山帶的重要組成部分,中國阿爾泰山具復(fù)雜的地質(zhì)演化和豐富的礦產(chǎn)資源兩個(gè)主要特點(diǎn)。中國阿爾泰山南緣VMS礦床大致可分為早—中泥盆世火山噴流沉積期和二疊—三疊紀(jì)變形變質(zhì)疊加改造期。研究表明,中國阿爾泰山賦存的VMS礦床遭受的后期改造作用不容忽視。詳細(xì)查明后期改造過程和產(chǎn)物、后期改造對(duì)原生礦床的影響、元素富集規(guī)律和有利位置,不僅可解釋礦床成因,完善成礦模型,豐富VMS成礦理論,還有助于理解區(qū)域成礦規(guī)律及指導(dǎo)深部找礦預(yù)測(cè)。

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      Abstract: As one of the main suppliers of Cu-Pb-Zn resources, the volcanogenic massive sulfide deposits (VMS deposits) are of vital significance in the economy. After the formation by volcanic exhalation and ore deposition, the VMS deposits would be easily modified by deformation, metamorphism, and remobilization. There are abundant VMS deposits in the Chinese Altai, volcanic exhalative sedimentation in the Early-Middle Devonian and modification accompanied by deformation and metamorphism in Permian-Triassic resulted in the formation of these deposits, which complicated the VMS deposits in terms of the deposit geology, such as the texture of minerals, the structure of ores, morphology of orebodies, the spatial structure of deposits. It is of great significance to pay attention to the influence of the modifications on the primary VMS deposits in the area to understand the formation and evolution of the VMS deposits and to guide the prospecting.

      Key words: VMS deposit;Sulfide;Modification;Chinese Altai

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