模型二十 喷气沉积型铅锌矿床找矿模型
一、概 述
朝鲜检德 ( Komdok) 铅锌矿床是世界上最大的铅锌矿床之一。据地矿部检德铅锌矿地质考察组( 1986) 的报告，该铅锌矿田铅锌金属储量达 7000 × 104t 左右，Pb、Zn 合计品位一般为 7% ～ 10% ，最高可达 35%，Zn 多于 Pb，Pb/Zn 比为 1∶ ( 5 ～10) 。Ag 的品位较高，一般达 20 ～30g/t，高的可达50g / t 以上。
矿床位于朝鲜著名的有色金属和非金属矿产基地之一的摩天岭成矿区内，在朝鲜咸镜南道端川市金沟洞。该矿有 500 多年的开采历史，最初在露银洞地段开采银矿，1936 年转入铅锌矿的采掘。矿区面积达 170km2，包括检德山、中途场、露银洞、本山、复沟、舞鹤洞、大化洞、桦树沟、黄铁沟、直洞、间店等矿段。矿体呈层状，赋存在元古宙炭质白云岩中，是世界上罕见的巨型沉积变质型层控铅锌矿床。此外，中国辽宁省青城子 ( 铅锌金属储量 107. 82 × 104t，铅锌品位合计 4. 54% ) 和吉林省荒沟山等铅锌矿也可归属于这一类型。
检德矿田所在的朝鲜北部地区与我国东北南部同属中朝准地台的一部分。从摩天岭成矿区向西经我国吉林省荒沟山铅锌矿床至辽宁省青城子铅锌矿床等，构成了中朝元古宙铅锌成矿带。
二、地 质 特 征
1. 区域构造背景
在大地构造上，检德铅锌矿位于中朝准地台的东缘。该区在太古宙后期，克拉通发生张性裂开，在北纬 41°线南、北地区产生了近东西走向的辽 ( 河) － 老 ( 岭) － 摩 ( 天岭) 大裂谷，形成一条宽50 ～ 100km、长 650km 左右的狭长形海槽，长时期接受了海相沉积，并逐渐堆积成一套完整的地槽相沉积物。这些岩层称为摩天岭系，在中国辽宁省南部称为辽河群、吉林省南部称为老岭群。检德、青城子和荒沟山等铅锌矿床就赋存在这些岩层中 ( 图 1) 。
( 1) 地层
检德矿区内出露地层为古元古界摩天岭系，由下而上可划分为城津统、北大川统和南大川统。这些地层可与我国吉林南部和辽宁东部地层相对比 ( 表 1) 。
城津统以片麻岩、角闪岩类为主，位于摩天岭系的下部，属于下部火山 － 沉积建造; 往上为北大川统，以钙镁质碳酸盐类为主，属于中部碳酸盐岩建造; 再往上是南大川统，以黏土质岩类为主，属于上部碎屑岩建造。这是一套比较典型的地槽相沉积物和完整的沉积旋回。检德矿床赋存于北大川统上部白云岩中 ( 图 2) 。
( 2) 构造
区内褶皱、断裂构造发育。较大的断裂有北西向的北大川断裂和长坡里断裂，是区内长期活动的两条深断裂，摩天岭成矿带中的铅锌矿化明显受它们控制，多分布在这两条断裂之间 ( 图 3) 。区内褶皱构造非常发育，主要有两期: 第一期为紧闭线形倒转等斜褶皱，与矿化关系极为密切，矿体多集中在褶皱构造的收敛部位，是主要的控矿构造; 第二期褶皱叠加在第一期褶皱构造之上，使早期构造形态更加复杂，一般与成矿无关。
图 1 朝鲜北部和中国辽吉南部主要金属矿产分布及前古生界古地理示意图( 据孙钧，1994，修编)
表 1 朝鲜北部摩天岭系和我国辽吉南部老岭群、辽河群地层层位对比
( 3) 岩浆岩
区内岩浆岩主要有侏罗纪端川岩群和白垩纪鸭绿江岩群。前者以岩基或岩株状 ( 如万塔山岩体及火药库岩体) ，后者以岩株或岩墙状，沿断裂和层间裂隙侵入。万塔山岩体是区内最大的侵入体，属大宝构造岩浆旋回 ( 相当于我国燕山构造岩浆旋回) 。岩体出露面积达 130km2，为一复式岩体，主岩相为花岗闪长岩。鸭绿江岩群多为花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩等脉状岩体，多沿断层贯入。
图 2 朝鲜检德矿田地层柱状图( 据地矿部检德铅锌矿地质考察组，1986，修改)
2. 矿床地质特征
检德铅锌矿是一个矿田，分布总面积达 170km2。大体上由 3 个矿带组成 ( 图 4) ，由东而西为本山 － 间店东部矿带、露银洞 － 中途场 － 检德山中部矿带、舞鹤洞西部矿带。矿带一般长 4. 5 ～13km，厚度 20 ～100m 不等。由于晚期的北东向中途场、白砬子沟两条断裂的切割，把矿田分成 9 个矿床，每个矿床均由几个至几十个矿体群组成。除本山、中途场、露银洞等矿床部分矿体出露地表外，大部分矿床为盲矿。
图 3 位于两大断裂带之间的朝鲜检德铅锌矿床示意图( 引自辽吉，1984)
( 1) 容矿岩层
矿床具层控、时控特点。矿体多呈层状、似层状和透镜状等，与地层层位有密切关系，受特定层位和岩性控制，矿化主要赋存在古元古界摩天岭系北大川统上部含硅质条带状杂色碳质白云岩 ( 北大川统上部第 7 层) 及南大川统下部与北大川统接触过渡带的层位中 ( 图 2) ，断续延长 1 ～ 20km。铅同位素模式年龄为 17. 8 亿 ～19. 9 亿年，与地层变质年龄相当，说明铅、锌硫化物是与原地成岩物质一起沉积形成现今以锌为主的层状铅锌矿层。
铅锌矿与硅质岩有密切关系，在含矿的白云岩中，常夹有或含有硅质岩。这种硅质岩一般为烟灰色—灰白色，呈不规则致密块状或透镜状，位于矿体上部层位，与围岩共同成层产出。主含矿层之上的金云母化白云岩厚仅 20 ～30m，是寻找矿化层的标志。在这种金云母化白云岩之下 20 ～140m 的北大川统上部白云岩层即是检德式铅锌矿体的所在位置。
( 2) 矿田构造
铅锌矿体受褶皱构造控制，矿体的分布形态、产状和地层褶皱形态、产状基本一致，具同步褶皱的特点 ( 图 3) 。其矿体大小和形态与区域第一期褶皱构造 ( 古、中元古代褶皱被称为第一期褶皱，中生代褶皱被称为第二期褶皱) 位置和矿化强度有关。由北大川统和南大川统结晶片岩组成的轴向为南北的紧闭线形复式向斜，直接控制着铅锌矿体的空间分布。在褶皱的收敛部位或次一级褶皱的翼部矿体变厚和延长，在褶皱的收敛部位常有马鞍形矿体。向斜封闭部位的矿体尤为富集 ( 图 5) ，不仅矿层和品位稳定，而且延深大，如本山矿床铅锌矿体延深 1500m，仍未尖灭。
( 3) 矿石构造和组分
矿石构造多为块状和条带状，也见有浸染状。矿石矿物比较简单，主要为闪锌矿、方铅矿，还有少量的黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、白铁矿、黄铜矿，极少量黝铜矿、辉锑矿、硫锑铅矿、辉银矿、脆硫锑银矿、辉钼矿、车轮矿、淡红银矿、深红银矿、自然铋、自然银等。次生氧化物主要为菱锌矿、白铅矿等。伴生有益组分有银、镉、汞、镓、铟等，脉石矿物主要为白云石、方解石、石英及少量石墨、透闪石、滑石等。铅锌矿富矿石的出矿品位为 10% ～15%，贫矿为 2%。
( 4) 控矿因素
控制这个巨大铅锌矿床的主要因素有两个。
一是裂谷海槽同沉积物构成丰富的矿源层。朝鲜北部属中朝准地台的一部分，该区在太古宙后期发生张性裂开，形成宽 50 ～100km、长 650km 的狭长形辽 － 老 － 摩裂谷海槽，堆积成一套完整的地槽相沉积物 ( 摩天岭系) ，铅锌矿化就出现在该地层中，而且严格受地层层位控制，矿化赋存在摩天岭系中上部的北大川统上部杂色白云岩及南大川统下部与北大川统接触过渡带的层位中。矿化带和矿体呈层状产出，断续延长 1 ～20km。含矿层富含炭质、镁质，反映当时金属物质在浅海潮坪以下———潮间带的强还原环境下与岩层同生沉积而成。铅同位素模式年龄为 17. 8 亿 ～19. 9 亿年，与地层变质年龄相当，说明铅锌硫化物是与原地成岩物质一起沉积形成现今以锌为主的层状铅锌矿层。铅同位素是古老正常铅，说明铅锌成矿物质与地层一致。金属硫化物的硫同位素组成 δ34S 平均值为 16. 21 ，说明矿石硫源不是岩浆，而与围岩同源，主要来自海水硫酸盐，并以重硫为主。
图 4 朝鲜检德铅锌矿田示意图( 引自辽吉，1984)
二是区域变形变质是控制富矿的主要因素。在区域变形变质作用过程中，褶皱构造对矿源层物质组分的改造、迁移、富集关系十分密切。矿体位于北大川统，在核部的紧闭倒转向斜的两翼，富矿体多产于向斜封闭部位和正常翼部劈理发育处，这是因为当元古宙地层未完全成岩固结之前，区域性的东西向挤压和南北向引张力导致古元古代地层的褶皱及塑性变形，同时其中产生了流劈理构造，复杂的褶皱构造使矿体形态复杂化，但总体上以板状、似层状、透镜状、鞍状为主，而且矿体分布形态、产状与地层褶皱形态、产状基本一致，具同步特征。最富的矿体出现在区内第一期褶皱构造的向斜收敛部位，由于层间滑动和塑性流动，含矿层在褶皱核部变厚，褶皱收敛处矿体加厚变富。因此，由北大川统和南大川统结晶片岩组成的轴向为南北的紧闭线形复式向斜直接控制着铅锌矿体的空间分布。
图 5 朝鲜检德铅锌矿床中途场矿段 －150m 坑道平面示意图图中示出了褶皱收敛部位矿体富集和变厚( 引自地矿部检德铅锌矿地质考察组，1986)
三、矿床成因和找矿标志
1. 矿床成因
对于检德式铅锌矿床的成因，朝鲜国内长期受岩浆期后热液矿床成因的束缚，找矿无大突破。20世纪 60 年代末，通过一个矿段的综合研究，发现矿化与地层关系密切，矿化受一定层位和岩性控制并且矿体与地层同步褶皱，改变了岩浆期后中 － 高温热液矿床成因观点，接受了层控的沉积变质型矿床的成因理论。从此，沿一定层位和构造有利部位找矿，发现了许多新矿体，扩大了矿区远景。
我国地质学家几次赴朝鲜考察检德铅锌矿床，考察人员的认识不尽相同。基本上有两种看法: 一是地矿部 1985 年的考察认为属沉积变质后期热液叠加矿床; 二是有色金属工业总公司 1985 年的考察认为属海底喷气 ( 流) 沉积变质型矿床。两者共同点都认为矿床经沉积变质形成，不同之处在于金属物质及含矿岩层的来源和形成。
( 1) 沉积变质后期热液叠加矿床
持这种观点者，鉴于以下事实: 矿床受地层控制，赋存在一定层位，矿体顺层产出; 含矿围岩MgO 含量高，达 18. 23% ～ 20. 37% ，岩石含铅、锌量较高，Pb 为 80 × 10－ 6，Zn 为 ( 40 ～ 1110) ×10－ 6，均高于世界碳酸盐岩或岩石圈的平均含量，具备成矿物质来源于北大川统富镁碳酸盐岩的成矿前提; 在区域变质作用过程中褶皱构造与矿源层物质组分迁移富集关系密切; 硫同位素值偏离陨石轴较远，排除了矿石硫来自上地幔或地壳深部的可能性，推测矿石硫来自围岩，是海水中的硫酸盐或卤水参与形成了矿化; 铅同位素值变化范围较小，说明铅同位素组成较稳定，其模式年龄与北大川统的沉积年龄基本一致。铅同位素属正常铅，成矿物质无疑主要来源于地层。但也有一些铅同位素模式年龄低于摩天岭系的变质年龄，因而推测部分矿体有与中生代端川花岗岩有关的矿化叠加; 据检德铅锌硫化物矿物的包裹体测温资料，成矿温度的下限为 100℃，上限为 380℃，但硫化物的形成过程并不连续，反映成矿作用为多期性。矿石中有些矿物无疑是热液成因的，而且按其形成温度可分为高、中、低温 3 类矿物。据以上特征及测试资料，其成因应属于沉积变质后期热液叠加矿床。
( 2) 海底喷气 ( 流) 沉积变质型矿床
持这种观点者除鉴于上述基本地质矿床特征外，还强调两点: 一是有关铅、锌物质来源问题，根据检德地质队的介绍，矿床富矿品位铅、锌合计最高可达 80% ( 考察团拣块分析为 60. 62% ～64. 50% ) ，造成这样高含量的金属品位和如此稳定的含矿层，用陆源碎屑是无法解释的; 而北大川统中又未见火山物质，如用海底火山喷发成矿解释也是难以令人信服的，只有来源于海底喷气( 流) 才能得以圆满解释; 二是从含矿围岩的铁锰指数值得到证实。铁锰指数用 ( Fe + Mn) /TiO2表示。经地质学家研究认为铁锰指数大于 25 时，大体上都属于喷气 ( 流) 成因。检德铅锌矿区不含铅锌的白云岩，铁锰指数都小于 20; 含铅锌的白云岩，铁锰指数一般都在 40 左右; 大的工业矿体集中地段的白云岩中铁锰指数都大于 60。因此认为，检德铅锌矿床属于海底喷气 ( 流) 沉积变质型矿床。
其实，这两种成因观点均有些不能解释的地质现象。如果将两者相结合，即检德矿床的成因为海底喷气 ( 流) 沉积变质后期热液叠加矿床，也许更接近客观实际。
2. 找矿标志
( 1) 区域地质找矿标志
检德式铅锌矿床的区域构造为太古宙克拉通的裂谷带等古构造。铅锌矿化即赋存于辽 － 老 － 摩大裂谷内混积的摩天岭系地层中，在我国东北相应有辽河群和老岭群地层，因此，在辽 － 老 － 摩大裂谷中古元古代的摩天岭系、辽河群和老岭群是区域上寻找检德式铅锌矿床的重要勘查前提。
( 2) 局部地质找矿标志
地层和构造是具体控制检德式铅锌矿的两大因素。铅锌矿床是层控的，与地层层位密切相关，受特定层位和岩相控制。检德地区的矿化主要赋存在元古宇摩天岭系北大川统上部含硅质条带状杂色炭质白云岩及南大川统下部与北大川统接触过渡带的层位中。地层中含炭、高镁和含 ( 或夹) 硅质的碳酸盐岩 ( 白云岩) 是这类矿床的容矿岩石。位于矿体上部层位的烟灰色—白色硅质岩是直接的找矿标志。位于铅锌矿主要含矿层之上的厚 20 ～30m 的金云母化白云岩是寻找盲矿的标志。
矿体的大小和形态受区内褶皱构造控制。检德地区由北大川统和南大川统结晶片岩组成的复式向斜直接控制铅锌矿体的空间分布。在褶皱的收敛部位或次一级褶皱的翼部矿体变厚和延长，在向斜的封闭部位矿体尤为富集。
( 3) 地球化学找矿标志
1) 矿区的土壤金属量测量样品分析研究表明，形成次生晕的元素有 Zn、Pb、Sn、Ag、In、Cu、Ni、V、Cr、Ga、Mn 等，其中较好地反映铅锌矿的指示元素是 Zn、Pb、Ag、In、Sn，而 Sn、Ag、In异常大体分布在铅锌异常区内，而且出现在矿床上方的表土中。
2) 从研究区内 Zn / Pb 比值发现，区内工业矿体 Zn / Pb 比值大体变化于 2 ～ 20 之间，最集中范围为5 ～10; 未有矿体出现或不具工业价值的矿体区域其 Zn/Pb 比值小于2 或大于20。所以根据 Zn /Pb 比值概率分布可预测工业矿体的相对含矿率。
3) 围岩的微量元素分布特征和含矿性之间有密切关系。矿区内常出现的元素有 Cu、Pb、Mn、Co、Ag、Zn、Ni、Ba 等，它们在含矿和非含矿围岩中具不同含量。特别是围岩中 Cu、Mn 的含量与含矿性关系密切，越是含有铅锌的围岩其 Cu、Mn 含量越高，与铅锌有关的围岩中 Cu、Mn 含量比不含矿围岩高 2 ～3 倍。
4) 条带状白云岩中硅的含量和矿化关系密切，铅锌矿体常出现在靠近白云岩中硅质岩和遭受强烈透闪石化部位，这些地方铅锌品位比较高，铅锌矿体主要赋存于 SiO2含量为 6% ～8% 的条带状白云岩中，因此可以把硅含量较高的条带状白云质大理岩发育区，作为找矿勘探的预测区。
( 金庆花)
一、概 述
陆相火山岩型铅锌矿床多分布于环太平洋、特提斯构造 － 岩浆活化带，一般产在中、新生代陆相火山沉积盆地的边缘。成矿作用与火山、次火山热液有关，产在凝灰岩、中 － 酸性火山角砾岩、熔岩、次火山岩中。矿床受断裂、火山口边缘控制，呈脉状、透镜状成群产出，矿床规模一般不大。我国浙江的五部 ( 铅锌金属储量 149. 48 ×104t，铅锌合计品位 3. 69% ，下同) 、江西的银山 ( 85. 19 ×104t，3. 22% ) 、内蒙古三河 ( 36. 23 × 104t，2. 59% ) 、安徽岳山 ( 39. 80 × 104t，2. 29% ) 和福建银坑 ( 29. 05 ×104t，2. 58% ) 等属于这类矿床 ( 孙延绵，1999b) 。
事实上，这类铅锌矿床就是全球银矿分类中提出的 “陆相火山岩、次火山岩容矿的银 － 多金属矿床”型，它是银矿的最主要类型，当其伴生有大量铅锌时，就可称其为 “陆相火山岩型铅锌矿”。这类矿床在美国、墨西哥、秘鲁、玻利维亚等地均有分布。如美国科罗拉多州的克里德 ( Creed) 矿床就是一个产在中新世石英安粗岩、流纹岩、火山碎屑岩中的银 － 铅 － 锌矿床 ( 吴美德等，1991) ;玻利维亚 1996 年发现的圣克里斯托巴尔 ( San Cristobal) 银 － 铅 － 锌矿床 ( 银 14880t，62g/t; 铅锌549 × 104t，2. 12% ) 也是属于产在陆相火山岩中与晚中新世安山岩和英安斑岩有关的浅成低温热液矿床 ( P. Laznicka，2006) 。
二、地 质 特 征
1. 总体地质特征
陆相火山岩型铅锌矿床产于陆相火山沉积盆地的边缘。含矿岩系一般是中、新生代凝灰岩，酸性、中酸性熔岩，次火山岩 ( 英安斑岩、石英霏细斑岩) 等。成矿作用与火山和次火山热液有直接关系。在我国，陆相火山岩型铅锌矿床主要分布在东部，特别是闽、浙中生代火山岩发育地区，成矿时代为燕山期。
该类矿床受断裂控制，矿床呈脉状、透镜状或似层状，成群成带产出。我国江西银山矿区有 72个矿带，数百个矿体。单矿体一般长数十至数百米，最长可达 2 千余米 ( 如浙江五部 1 号矿体) ，斜深数十至数百米，最大斜深千米以上，厚数十厘米至数米，最厚达 100m 以上 ( 如江西银山) ，沿矿体走向和倾向具有分支复合和膨缩现象。
该类型矿床矿物成分一般较简单，金属矿物以闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、硫砷铜矿为主。有的矿床，如江西银山，矿体下部富铜，上部富银。脉石矿物有石英、绢云母、锰方解石、菱铁矿等。矿石结构呈现各种结晶粒状结构、交代结构和碎裂结构。矿石构造主要为致密块状、细脉浸染状、角砾状等。成矿作用往往表现为多阶段性，一般可分为石英 － 硫化物阶段、硫化物 － 硫盐矿物阶段、硫化物 － 碳酸盐阶段。
围岩蚀变强烈，早期蚀变由次火山岩体向外、向上依次为弱绢云母化→石英绢云母化→绢云母绿泥石化→绿泥石、碳酸盐化。晚期蚀变围绕赋矿断裂，发育在矿脉旁侧的线性蚀变，并叠加在早期蚀变之上，主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化等。矿化分带在我国江西银山呈现出矿体自下而上为 Cu→Cu、Pb、Zn→Pb、Zn→Pb、Zn、Ag; 在浙江五部，仅表现出在矿体深部铅的含量大幅度降低。
该类型矿床规模以中小型为主，也有大型，如玻利维亚圣克里斯托巴尔，我国江西银山、浙江五部等。该类型矿床矿石品位较低，Pb + Zn 含量一般为 3% ～ 4%，Pb / Zn 比值为 0. 68 ～ 0. 92。
现以我国浙江省五部铅锌矿床为例具体阐明该类型矿床的地质特征。
2. 典型矿床地质特征———以中国浙江五部铅锌矿床为例
五部铅锌矿床位于浙江省括苍山南麓，1958 年由群众报矿发现，截至 1992 年累计探明铅锌总储量 149. 48 ×104t。其中铅 61. 2 × 104t，品位 1. 54% ; 锌 88. 28 × 104t，品位 2. 15%; 还伴生镉 4904t、银 645t。
( 1) 区域地质背景
该区大地构造位置属闽浙沿海中生代陆相火山岩带，矿床产于 “宁溪盆地”中的次级火山断陷盆地边缘，受断裂控制。其中以 NE 向和 NW － NNW 向两组断裂为主，前者为区域性逆冲断层，规模巨大，长达几十千米，宽大于 10km，其中有基性岩脉贯入。后者主要发育在断陷盆地内部 ( 五部断裂) ，一般为正冲断层，规模不大，其中可见铅锌矿化、黄铁矿化，是区内主要的控岩、控矿构造 ( 图 1) 。
区内出露地层简单，主要为一套中生代陆相酸性 －中酸性火山岩建造夹有少量湖相碎屑岩，自下而上分别为:
上侏罗统: 上部是流纹质熔结凝灰岩，夹薄层凝灰质粉砂岩、泥岩; 下部是流纹英安质熔结凝灰岩。
下白垩统: 为一套断陷盆地岩相建造，岩性较复杂，是主要含矿层，可分为 3 个岩性段。下段分布广泛，厚度变化大，主要由泥岩、火山碎屑岩和中 － 基性熔岩组成;中段零星分布于宁溪盆地内，其下、中部为一套玻屑熔结凝灰岩、玻屑凝灰岩和火山碎屑沉积岩，上部是霏细岩、凝灰角砾岩，与下段呈角度不整合接触; 上段分布于盆地西部及半山岩体周围，岩性为一组浅灰 － 肉红色流纹质粗晶屑凝灰岩。
区内岩浆活动强烈，出露的火成岩主要是燕山期超浅成次火山岩相酸性小岩体，赋存于一定的火山机构中，与成矿关系密切的有贯穿矿区 NNW 向主断裂带的石英霏细斑岩体和矿区北部古双岩体的石英霏细斑岩。
图 1 中国浙江五部铅锌矿床北矿段地质略图( 引自陈毓川等，1993)
( 2) 矿床地质特征
五部铅锌矿床主要产于火山断陷盆地东缘 NNW 向断裂带内，矿体沿断裂带展布，呈线形或串珠状排列，赋存于石英霏细斑岩外接触带之蚀变流纹岩、凝灰岩中，产状受断裂控制 ( 图 2) 。
图 2 中国浙江五部铅锌矿床 27 线剖面图( 引自陈毓川等，1993)
铅锌矿床赋存于 NNW 向的五部断裂中，断裂全长 30km 以上，倾向西，倾角 60° ～70°，矿化带宽数米至数十米。五部矿床包含北矿段、南矿段及龙潭背矿段，长约5km，在控矿断裂带内有 7 个矿体 ( 北矿段 3 个、南矿段 4 个) 。北矿段 1 号矿体规模最大，矿体呈脉状、透镜状，与控矿断裂产状一致，走向长 2140m，延深一般 400m 左右，控制最大延深达 880m。矿体最大厚度 32. 23m，最小0. 9m，平均 9. 88m。主 矿 体 上、下 盘 尚 可 见一些平行及分支矿体。
主要矿石矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，其次有黄铜矿、斑铜矿、镜铁矿; 脉石矿物主要有石英、锰方解石，另有少量蔷薇辉石、重晶石、萤石等。矿床铅锌比为 1∶ 1 ～1∶ 2，往深部铅品位降低。
矿石结构构造主要是致密块状、细脉浸染状，其次是网脉状、团块状、角砾状。
由于长期的构造作用和频繁的火山活动，矿区内断裂、破碎十分强烈，为热液运移和交代作用提供了良好条件，在矿体上、下盘围岩都产生不同程度的热液蚀变，如硅化、绢云母化、碳酸盐化等都十分发育，蚀变强度随距离矿脉的距离增大而减弱 ( 《中国矿床》编委会，1989) 。
根据矿区包裹体测温结果，铅锌矿成矿温度大约在 170 ～ 207℃ 之间，个别样品可达370℃ ，属中温热液成矿。矿石硫化物中硫同位素 δ34S 变化范围为 － 4. 40 ～ + 4. 53 ，平均为1. 36 ，接近陨石硫，硫似来源于下地壳或上地幔。铅同位素测定结果表明铅来源于矿床的围岩或火山岩下伏的基底岩石 ( 张启圻，1987) 。
据其成矿特征看，五部铅锌矿成因类型属于陆相火山岩型中温热液充填交代矿床 ( 中国地质科学院成矿远景区划室，1990) 。
三、矿床成因和找矿标志
1. 矿床成因
“陆相火山岩型铅锌矿床”与 “陆相火山岩、次火山岩容矿的银 － 多金属矿床”属于同一个类型，它与斑岩型、矽卡岩型、热液脉型铅锌矿床有一定的成因关联，它们都受控于构造 － 长英质岩浆热液作用，以中、新生代为主，特别是与环太平洋带和特提斯带的构造 － 岩浆活化作用有关。矿床产于中、新生代陆相火山沉积盆地边缘的火山岩系中，矿床多受断裂控制，呈脉状、透镜状、似层状，成群成带产出。
对矿床成因的认识分歧不大，基本上都认为与陆相火山活动有关，属浅成中、低温热液矿床。但对具体矿床来说也有一些认识上的差别，有的学者认为浙江五部铅锌矿床是在区域性大规模火山喷发、次火山 ( 石英斑岩) 侵入之后，热液沿裂隙充填交代形成的矿床。成因类型属于陆相火山岩型中温热液充填交代矿床。而江西银山铜铅锌金银矿床成矿作用不仅在空间上而且在时间上是与火山 －次火山 － 斑岩体系岩浆活动密切相关，为火山 － 斑岩体系热液成矿 ( 图 3) ( 裴荣富，1995) 。
图 3 陆相火山盆地中与火山活动有关的 ( 银山式) 铜银铅锌矿床模式图( 引自裴荣富，1995)
2. 找矿标志
( 1) 区域地质找矿标志
1) 环太平洋带和特提斯带中的中、新生代陆相火山岩、次火山岩分布地区。
2) 分布有控制火山 － 侵入活动的区域性大断层。
3) 识别中、新生代陆相火山断陷盆地、破火山口等火山机构。
4) 识别中、新生代陆相酸性 － 中酸性火山岩、斑岩建造。
( 2) 局部地质找矿标志
1) 识别与成矿关系密切、赋存于火山机构中的燕山期超浅成次火山岩相酸性小岩体。
2) 识别火山盆地边缘断裂及破火山口环状和半环状断裂，这些多为控岩和控矿构造，直接控制矿体的空间分布和矿体形态。
3) 寻找发育有多期次蚀变作用的火山岩区，如硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等。
4) 识别区内的矿化分带，如江西银山铜铅锌金银矿床呈现中心和深部是铜、硫、金矿、浅部和边部是铅、锌、银矿的分带规律。
( 3) 地球化学找矿标志
区内构成矿床分散晕元素至少有 Pb、Zn、Ag、Cd、Cu、Mn、Mo 等几种元素，特别是元素 Ag 是火山热液铅锌矿的重要指示元素。
( 戴自希 金庆花)
一、概 述
喷气沉积型铅 － 锌矿床 ( Sedimentary Exhalative，SEDEX) 是由赋存在闪锌矿和方铅矿中的以Zn、Pb 和 Ag 为主要组分的层状和层控矿床。它们与铁硫化物和盆地沉积岩呈互层产出，沉积在海底，并与来自大陆裂谷的热液流体喷发至还原的沉积盆地形成的海底喷口杂岩相伴生。
SEDEX 型矿床是铅和锌的重要来源，分别占世界铅、锌储量的 60% 和 50% ，占世界铅、锌矿山产量的 25%和 31%。矿床具规模大、品位高的特点，且富银和重晶石，经济价值大。世界上铅、锌储量巨大的澳大利亚布罗肯希尔、麦克阿瑟河矿床，加拿大的沙利文和霍华兹山口，美国的 “红狗”等矿床均属此型。它们的铅、锌合计金属储量都在 2000 ×104t 以上。SEDEX 型矿床中铅、锌合计品位一般在 10%以上。矿床中有时含银很富，一般大型矿床的含银量可达千、万吨级。因此，无论对铅、锌还是银来说，这类矿床均是这些金属的重要来源。
SEDEX 型矿床分布较为集中 ( 图 1) 。全球有 120 余个有一定资源量的 SEDEX 型矿床，其中超大型铅锌矿床 ( Pb + Zn 金属储量超过 500 ×104t) 初步统计有 21 个 ( 表 1) 。澳大利亚和加拿大以盛产这类矿床而著称于世。澳大利亚有著名的布罗肯希尔、麦克阿瑟河、芒特艾萨、希尔顿、杜格尔德河、坎宁顿、“世纪”、乔治菲什矿床等; 加拿大有沙利文和塞尔温盆地的霍华兹山口、法罗等矿床。其他国家的主要矿床有美国阿拉斯加州的 “红狗”矿田，南非的甘斯堡和阿格尼斯，德国的腊梅尔斯伯格和麦根 ( Meggen) ，爱尔兰的纳凡、锡尔弗迈因斯 ( Silver Mines) 和里申 ( Lisheen) ，俄罗斯的霍洛德宁 ( Холоднина) 和戈列夫 ( Горевское) ，哈萨克斯坦的捷克利等矿床。我国内蒙古狼山群、渣尔泰群中的东升庙、炭窑口、甲生盘等大型矿床以及甘肃西成地区的厂坝 － 李家沟等超大型矿床均可列入此类。
图 1 全球主要的 SEDEX 型 Pb － Zn － Ag 矿床分布示意图( 引自 P. Laznicka，2006，修编)
表 1 世界超大型 SEDEX 型铅锌矿床*
* 铅+锌金属储量＞ 500 × 104 t
二、地 质 特 征
1. 区域构造背景
SEDEX 型矿床的成矿构造环境是沉降、张裂的裂谷环境。矿床产于受裂谷控制的克拉通内或克拉通边缘沉积盆地内 ( 图 2) 。这种沉积盆地按其规模大小可分为一级、二级和三级。一级盆地规模一般为数百千米，二级盆地为数十千米，三级盆地则在数百米至几千米之间。
一级盆地或是克拉通边缘海湾 ( 如加拿大塞尔温盆地、美国和加拿大交界处的贝尔特 － 帕赛尔盆地) ( 图 3) ，或是克拉通内盆地 ( 如澳大利亚巴顿海槽) ，往往以断裂为界，盆地内充填有很厚的碎屑沉积和 ( 或) 碳酸盐岩沉积，它们是在地壳相对稳定的漫长时期内沉积的。
二级盆地在一级盆地中，是由一级盆地内大体同期的局部垂直构造运动造成的较小的盆地，像两个断裂带中的地堑，由隆起隔开，也往往以断裂为界，如澳大利亚皮尔巴拉盆地。
图 2 海底喷气沉积型铅 － 锌矿床的构造示意图( 引自地矿部矿床地质研究所，1985)
图 3 北美西部贝尔特 － 帕赛尔盆地 ( 元古宙) 和塞尔温盆地 ( 古生代) 的位置图( 引自地矿部矿床地质研究所，1985)
三级盆地是一种含有层状硫化物矿化的洼地。盆地内的沉积岩种类繁多，既有细粒碎屑岩 ( 页岩和粉砂岩) 和 ( 或) 灰岩及白云岩组成的稳定的低能沉积环境中形成的 “原地”岩石，也有由砾岩、层内角砾岩及粗碎屑沉积岩等组成的急速高能流入的 “异地”岩石。原地岩石是在平稳静水环境中与层状硫化物一起缓慢沉积下来的。异地岩石的形成与生长断层有关，这种生长断层控制着三级盆地的下沉，与矿化关系密切，生长断层可能是含矿流体的通道。所以，在找矿过程中如何识别三级盆地很重要，因为它是矿体产出的地方。
2. 矿床地质特征
( 1) 容矿岩石和亚型
多数 SEDEX 型矿床的容矿岩石为盆地海相、还原相细粒沉积岩，包括页岩 ( 可以是泥质、炭质、钙质、白云质和硅质) 、粉砂岩和碳酸盐岩以及它们变质后的产物。容矿岩石中往往夹有一些凝灰岩层，有时多达几十层。
SEDEX 型矿床的容矿岩石除大多数为细粒沉积岩 ( 图 4) 外，根据其主要的容矿岩石及其受变质的程度还可分出以碳酸盐岩为容矿岩石的爱尔兰亚型 ( Irish) 和以高级变质岩为容矿岩石的布罗肯希尔亚型 ( Broken Hill，BHT) 。
图 4 澳大利亚 “世纪”铅 － 锌矿床南北向和东西向的横剖面图( 引自 G. Thomas 等，1992)
爱尔兰亚型的矿床有爱尔兰的纳凡、锡尔弗迈因斯和里申等，主要容矿岩石为灰岩和白云岩，也具有密西西比河谷型 ( MVT) 矿床的一些特征; 布罗肯希尔亚型的矿床有澳大利亚布罗肯希尔、坎宁顿，南非的甘斯堡、阿格尼斯，俄罗斯的霍洛德宁矿床等。BHT 亚型矿床，多产在前寒武纪深变质杂岩中，以双峰态的火山岩和碎屑沉积岩系为容矿岩石，通常变质到角闪岩 － 麻粒岩相，常见的容矿岩石为石墨云母矽线石片麻岩和片岩。该亚型矿床也具有火山 － 沉积岩容矿的块状硫化物矿床( VSHMS) 的一些特征。BHT 亚型矿床由于变质作用使硫化物颗粒变得粗大，因而易采、易选，经济价值更大。
( 2) 矿体形状和矿石组分
典型的 SEDEX 型矿床上面有正常沉积部分，下面有角砾岩带。正常沉积部分是由一层或多层硫化物组成的席状或似透镜状的板状矿体，厚几十米，长大于 1km。沿层从硫化物相演变为重晶石相，层状重晶石产在层状硫化物之上或作为其侧向延伸部分，由重晶石相再演变到铁氧化物相 ( 图 5) 。在层状硫化物和重晶石矿石内常夹有极细的燧石，有些矿床侧向上变为铁硫化物 － 燧石，这些燧石是海底喷气的证据。因此，识别出热液燧石层，有助于发现喷气中心及伴生的硫化物矿床。
图 5 海底喷气沉积型铅 － 锌矿床矿物分带的示意剖面图( 引自 D. P. Cox 等，1986)
层状硫化物矿石的矿物组成较简单，含有细粒的黄铁矿和 ( 或) 磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿，以及少量黄铜矿，有时还有白铁矿和毒砂出现。在矿石结构上，部分呈块状或条带状。典型的金属分带顺序: 侧向上由中心向外为 Cu—Pb—Zn—Ba，垂向上由下往上为 Cu—Zn—Pb—Ba。
层状矿体之下或其附近有时有网脉状、浸染状或脉状矿化带，呈角砾岩带出现，称为喷口杂岩带，其矿物组合主要有黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、含铁碳酸盐、白云石、石英、电气石，以及少量白云母、绿泥石、黄铜矿、毒砂和硫酸盐矿物等。但并不是在所有的矿床中都能见到这种角砾岩带。加拿大沙利文和德国腊梅尔斯伯格两个矿床下面见有这类角砾岩带 ( 图 6) 。角砾岩是由断裂形成的，这种断裂是与沉积作用同期的生长断层，许多矿床的一侧都以这种断层为界，如澳大利亚麦克阿瑟河、芒特艾萨矿床 ( 图 7) ，德国麦根矿床和爱尔兰锡尔弗迈因斯矿床等，这是沉积岩中喷气沉积矿床很典型的特征。
( 3) 热液蚀变
与下伏热液通道带喷口杂岩紧密伴生的许多 SEDEX 型矿床，其热液蚀变范围宽广，可进入成矿前和成矿后的沉积岩系几百米，矿床侧向上可达几千米。如加拿大沙利文矿床的绢云母化蚀变延伸至矿石之下超过 200m，沿金伯利断裂东西方向延伸约 4km。SEDEX 型矿床已知的蚀变有硅化、电气石化、钠长石化、绿泥石化、绢云母化、白云石化等。
图 6 加拿大沙利文矿床地质剖面图( 引自 D. F. Sangster 等，1976)
图 7 澳大利亚芒特艾萨矿床 Pb － Zn － Ag 矿山横剖面图( 引自 P. J. Forrestal，1990)
( 4) 层控特征
该类矿床具有明显的层控性。矿床均赋存在一定的地层层位内。澳大利亚麦克阿瑟河矿床的 7 个矿体均产在中元古界麦克阿瑟群巴内克里克组 HYC 黄铁矿页岩段内; 芒特艾萨矿床 14 个铅 － 锌 － 银矿体都产于古元古界芒特艾萨群约 600m 厚的乌尔卡特页岩组内; 加拿大沙利文矿床产在中元古界帕赛尔超群的阿尔德里格组中 － 下段岩层内; 德国腊梅尔斯伯格矿床产于中泥盆统魏森巴赫页岩层中。
( 5) 时控特征
该类矿床还具有明显的时控性，其产出时代相对集中，多在古 － 中元古代 ( 19 亿 ～14 亿年) 和早 － 中古生代 ( 5. 3 亿 ～3 亿年) 。从统计的 21 个世界超大型 SEDEX 型铅锌矿床 ( 铅 + 锌金属储量超过 500 ×104t) 的成矿时代看，其中元古宙的矿床有 14 个，占 66. 6% ; 古生代的矿床有 6 个，占28. 6% ，两者合计占 95% 以上。澳大利亚的麦克阿瑟河、芒特艾萨和加拿大的沙利文矿床为元古宙矿床的代表，德国的腊梅尔斯伯格和麦根以及加拿大塞尔温盆地的矿床为古生代矿床的代表。
三、矿床成因和找矿标志
1. 矿床成因
现在一般认为，海底喷气成因是解释这类矿床各种特点的最好理论。按照这种理论，这类矿床是由海底喷气流体形成的。
根据对该类矿床的研究，可以概括出一个成矿模式 ( 图 8) ，盆地中多孔隙沉积物在压实期间排出孔隙水，它们在埋藏期间变热 ( 地温梯度 35℃ /km) ，酸度和盐度增高，因而能滤取地层中的物质( 金属等) ，并呈氯络合物形式携带矿质运移，在适当的物理化学条件下，金属络合物遭到破坏就沉淀出硫化物矿石。在地温梯度较高和构造活动地区，流体可以从沉积地层内排出，尤其是沿断裂向上排出，沿通道喷出后的流体一般不形成液柱，而顺坡流动，在地形低洼处沉积成矿。可以形成近喷口相矿床或远离喷口的矿床，流体可以一次沿断裂喷出形成一个大矿床，也可以多次喷出形成多层矿床。
图 8 SEDEX 型矿床的成因模式示意图( 引自地矿部矿床地质研究所，1985)
2. 找矿标志
( 1) 区域地质找矿标志
1) 识别出一级、二级盆地。一级盆地 ( 数百千米的规模) ，为克拉通边缘的海湾或克拉通内盆地，盆地边界受断裂控制。盆地内沉积巨厚的碎屑沉积岩、浅海碳酸盐岩、三角洲砂岩和浊积岩系。可根据卫星相片上的环形构造和线性构造识别。二级盆地 ( 数十千米规模) ，是在一级盆地内由大体同时的局部垂直构造运动形成的较小盆地，由隆起隔开，边界也往往受断裂控制。这种盆地的存在可由沉积相和沉积厚度的突然变化反映出来。通过详细的地质填图可认识。
2) 识别同生断层。这是同沉积期断裂，是含金属流体的运移通道。生长断层位于盆地边缘，控制三级盆地下沉，与矿化关系密切，几乎所有的大矿都产在离长期活动的区域性断层系统 ( 如澳大利亚麦克阿瑟河矿区的埃穆断层和芒特艾萨矿区的芒特艾萨断层) 附近。矿床一侧以生长断层为界。可由沉积相和厚度的局部迅速变化、滑塌角砾岩和层内粗粒碎屑流 ( 角砾岩) 的存在来识别生长断层。
3) 识别盆地内古生代或元古宙的细碎屑沉积岩区、碳酸盐岩沉积岩区和角闪岩 － 麻粒岩相变质岩区。这是 SEDEX 型矿床最常见的容矿岩石。
( 2) 局部地质找矿标志
1) 识别三级盆地 ( 数百米至几千米规模) ，这是二级盆地边缘含有层状硫化物矿化的洼地。属静水环境 ( 发育黑色页岩) 和低能环境 ( 细粒原地容矿沉积物) ，有机碳含量高，有原生黄铁矿。
2) 在二、三级盆地内识别出含矿地层、层位、岩相以及特有的标志层。大部分矿床容矿岩石是炭质的和 ( 或) 含黄铁矿的黑色和灰色 ( 白云质) 粉砂岩、泥岩和页岩，往往含大量碎屑碳酸盐( 白云岩) 组分。爱尔兰亚型的容矿岩石为灰岩和白云岩，布罗肯希尔亚型的容矿岩石为角闪岩 － 麻粒岩相变质岩。
3) 岩系中粗粒碎屑流 ( 角砾岩) 的出现，表明局部出现同沉积期断裂，有指示成矿的意义。近喷口相的矿床与盆地边缘的活动断裂有关，远离喷口的矿床形成于海底的洼地。
4) 识别出热液燧石层，有助于发现喷气中心及伴生的硫化物矿床。喷气型的燧石与层状硫化物和硫酸盐类矿物互层，周围是赤铁矿 － 燧石建造。远端热液沉积物有重晶石、磷灰石、黄铁矿以及Mn － Fe － Ca － Mg 碳酸盐岩。重晶石有指示成矿的意义，它出现在盆地的边缘或卤水池的顶部。
5) 网脉状和浸染状硫化物以及硅化、电气石化、钠长石化、绿泥石化、绢云母化、白云石化等热液蚀变矿物可代表矿床的补给带 ( 通道) ，这些矿化通常位于层状矿床的下部或附近。
6) 地表氧化作用可形成大型铁帽，含有丰富的碳酸盐、硫酸盐和铅、锌、铜的硅酸盐。
( 3) 地球物理找矿标志
1) 经处理的区域势场 ( 位场) 数据可用来确定基底构造、盆地边缘、盆地充填物 ( 沉积中心)的性质和厚度，以及生长断层等其他构造。包括用遥感解译环形和线性构造等。
2) 矿石和围岩的密度差可通过详细重力测量识别。
3) 航空和地面电磁测量可圈定炭质和含黄铁矿容矿沉积相的位置。
( 4) 地球化学找矿标志
1) 从化学分布型式看，SEDEX 型矿床含有一套成矿元素组合，通常包括 Fe、Mn、P、Ba、Ca、Mg、Hg、Cd、As、Sb、Se、Sn、In、Ga、Bi、Co、Ni 和 Tl。离开喷口杂岩，Zn / Pb 比率 增 加，是SEDEX 型矿床最显著的特征之一。
2) 容矿沉积岩中具 Zn、Fe、Mn 和 Tl 异常，容矿岩系中的碳酸盐岩在近矿处更富 Fe 和 Mn。具地球化学异常的页岩富含贱金属和伴矿元素 As、Sb、Cd、Mn、P、Ba、Hg、Tl，如澳大利亚麦克阿瑟河矿床侧向延伸有宽广的 Zn、Pb、Tl 蚀变晕; 加拿大托姆和德国的麦根矿床周围有富 Mn 晕。
3) 在盆地的大范围内，河流沉积物和水系样品有成矿元素和伴矿元素异常，如加拿大塞尔温盆地内有延伸达 100km 的锌异常。
4) 金属分带包括: 侧向上由中心 ( 通道带) 向外为 Cu—Pb—Zn—Ba 序列，垂向上由下往上为Cu—Zn—Pb—Ba 序列。
5) 所有矿床附近的岩屑和土壤样品都有异常的贱金属值，黑色页岩的背景值高: Pb = 500 ×10－ 6，Zn =1300 ×10－ 6，Cu =750 ×10－ 6，Ba =1300 ×10－ 6; 在碳酸盐岩中: Pb =9 × 10－ 6，Zn = 20 ×10－ 6，Cu =4 ×10－ 6，Ba =10 ×10－ 6。
6) 土壤地球化学 ( Pb、Zn) 有助于确定钻探目标。
( 5) 主要找矿手段
从盆地的尺度看，了解构造体系 ( 过去和现在) 和富含有机质的沉积相可能有助于确定目标区。遥感物探数据有助于解释盆地构造和掩埋于沉积盖层之下的其他岩石类型的分布。
从探区的尺度看，构造、沉积相和热液蚀变的地质填图很重要。航空和地面电磁测量可用来确定含黄铁矿和 ( 或) 含炭质的岩相的地下位置。常规化探方法是有效的常用手段，地表化探和铁帽研究可提供有用的信息。高质量的航磁测量也是找矿的主要方法之一，详细重力测量可确定在几百米深处有无铅锌矿存在。
用于新鲜露头和钻孔岩心样品的岩石地球化学方法，可为找隐伏矿指出方向。
( 戴自希)
厨人阮姜黄：[答案] MVT是密西西比河谷型(矿床)的简称.一般将以碳酸盐岩作为容矿岩石并且赋存在公认的古喀斯特构造中的铅锌矿床称为“密西西比河谷型”矿床(MVT).之所以叫这个名字,是因为最早人们认为它们是美国密西西比河谷地区特有的...
盐津县15996055182： 地球化学找矿的流程有什么呀 - ？
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盐津县15996055182： 什么是激发极化法 - ？
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盐津县15996055182： 成矿作用的矿床成因分类 - ？
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盐津县15996055182： 矿床成因分类的依据是什么?共有哪些矿床成因类型 - ？
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盐津县15996055182： 请问高人:如何运用矿床模型开展找矿评价?？
厨人阮姜黄： 既然有了矿床成矿模式那还不好弄啊,根据成矿模式里面的相关地质条件要素和需要弄清的问题,有针对性的对适合开展工作的区域、有可能找到矿的区域进行评价验证啊,还有就是你一定要明白,你这个成矿模式是适合找那一种类型的矿种和矿床的,那么就按图索骥到相应的地区进行找矿预测,当然这其中的工作并不是那么容易的,需要有十足的经验和认识,矿床模型里面涉及到的地层、构造、岩浆、岩相古地理等控矿因素及找矿标志适不适用于你要开展工作的工作区,呵呵,成矿及找矿预测需要做很多的工作,掌握其中的精髓你一定可以找到矿实现自己的梦想!
盐津县15996055182： 铅锌矿有多少种成因类型 - ？
厨人阮姜黄： 铅锌矿床类型具体可划分为以下几种:1.热液矿床:各种成因的含矿热水溶液形成的矿床,成矿介质是热水溶液.按成矿温度可分为:300-500°C高温热液矿床(火成岩体内外接触带及浅变质岩内),深度变化大,一般3-4公里.200-300°C中...
盐津县15996055182： 钾盐矿和铅锌矿的成因. - ？
厨人阮姜黄：[答案] 钾盐矿: 钾盐矿床是盐类矿床的一种.按它的成因来说,是蒸发沉积矿床.是溶解在地表水体中的盐类,在干旱气候条件下,在封闭、半封闭盆地中蒸发沉积而成的.由于含钾矿物的溶解度比石盐、石膏、芒硝等常见的盐类矿物高,它们只在盐类物质沉...
