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前三种次要矿产物种是Cu+Zn

  VMS 矿床概述 一、VMS 定义: Franklin et al. (1981) Barrie and lIannington(1999), La.rge et al. (2001b) 等认为火山块状硫化物矿床是受层状地层节制的硫化物调集体, 成因上取同期火山勾当相关, 喷流沉淀于海底。 矿体可分为两个部门, 一是整合型的块状硫化物透镜体 (60%硫化物含量) , 而是不整合型脉状矿体,往往鄙人部层序中呈现。VMS 取 VHMS、VAMS 并不克不及够完全等同, VMS 强调成因上取同期火山勾当机制相关系,并不认为矿体必然赋存正在火山岩石中,还能够 赋存正在取火山勾当相关的火山或者堆积层序中。 二、区分 SEDEX、VMS、条带状磁铁矿、浅成低温热液矿床 形态上类似和产出相伴生的矿石类型该当加以区分。 此中 SEDEX 矿床和条带状铁矿床会 经常取 VMS 矿床相伴生。此中 SEDEX 矿床正在产出上构成于边缘裂谷,而 VMS 矿床构成于初始裂开岛弧地域; 金属矿物成分上前者 Pb-Zn ± Ag 为从, 后者为多金属杂合; 最主要的是构成机制的分歧, 后者为变质的海水照顾者金属离子和硫离子, 前者为盆地卤水 照顾者次要的金属离子类型和外来的硫离子(如生物来历的硫和海水中硫酸根的改变) (Lydon, 1995).。 条带状磁铁矿建制也会和VMS矿床相伴生,凡是产出正在VMS矿床末梢呈大面积分布,由 低温热流体中成矿金属卸载构成。 (Gross, 1995).虽然被注释呈大面积的盆地流体感化构成, 可是正在地球化学微量元素蛛网图上有类似之处。(Peter and Goodfellow, 2003). 正在地表火山下产出的浅成热液低温贵金属矿床取VMS矿床有着不异的高级泥化带和 叶蜡石化现象。(e.g., Poulsen and Hannington, 1996; SUUtoe et al.,1996; Hannington and Herzig, 2(00).可是VMS矿床成因流体为变质的海水,很少为火山热液。而浅成低温热 夜贵金属矿床的流体多为火山热液或者多种流体的夹杂。 三、构成、机制 VMS次要产出于碰撞中的拉裂扩张部位(洋-洋,洋-陆碰撞),跟着开裂,沉陷, 热的软流圈地幔物质挤入地壳基底而导致地壳变薄, 从而构成双峰地幔来历的铁镁质火山做 用和地壳来历的长英质火山机制。 裂开带中的火山勾当就证了然浅部和中部地壳同成因的侵 入勾当。 形成邻接火山岩层和堆积岩层中包含的海水的加热和变质。 扩张岛弧能够由初 始岛弧玄武岩和高硅流纹岩由英云闪长岩和奥长花岗岩岩墙和岩床侵入体分辨。 构成机制:热传送水岩反映导致金属离子的淋滤同时正在VMS矿体下部的半整合蚀变带中 构成了热液对流系统。 这种长时间的轮回系统会把深部的矿物质通过深部渗入性断裂带到海 底卸载构成所谓的VMS矿床。正在有些地域也发觉了金属矿物质间接来自次火山岩浆的现象。 矿体中金属含量的几多是由反映带中流体的温度,PH值,上升过程中的冷却速度,海底 液体的夹杂数目所决定的。通过取玄武岩反映构成的流体最高温度为350-400度,凡是取 CU-Zn矿床伴生,Pb矿少量呈现。若是是取堆积岩和长英质火山碎屑岩反映构成的流体产出 Pb+Zn+Cu矿石,凡是有较高的(Zn+Pb)/Cu的值。Au的矿化能够呈现正在肆意一种中,从 如果受温度,Ph值,As,区域提炼再分派,岩浆成分的插手,沸腾和沉淀机制。海底的成矿 感化使得VMS能够构成大规模类型的矿床。 四、分类: VMS 的分类方式有良多种,分歧窗者从分歧角度提出了分歧的划分方案,以往的划分依 据次要可归纳综合为:容矿岩石、矿石构成或成矿元素组合、大地构制布景等。如能够基于矿物 成分划分为 Cu-Pb-Zn 三角图划分法, 富 Au 矿床。 也能够基于地质划分或者是围岩构成 划分。可是分类方式好坏并存,例如 Cu-Pb-Zn 三角图划分法很容易利用,可是却没有描述 矿床的产出和可预测的储量。 按着地质划分比按照成分构成划分比力客不雅, 同时对 找矿也具有必然的意义。 这里我们通过岩石地层学方式基于正在矿构成同时产出的火山岩 和堆积岩岩层单位为根据进行划分,正在 Barrie and Hannington (1999)的根本上经行扩展。 典范的 Franklin(2005)分类方案: Franklin(2005)按照同期间断裂或从侵入体所围限的岩石地层系统对 VMS(火山成因 块状硫化物矿床) (表 1.2)类型进行划分,该系统次要依赖于正在给定布景下取矿床同时形 成的次要火山岩和堆积岩岩石单位组合。岩石地层分类方案是成立正在以岩石构成为根本的 Barrine and Hannington(1999)方案之上,并进行扩展。该分类方案是基于正在一个矿区中 整个火山岩-堆积岩的旋回或者组合特征上,这个岩石组合的分布可能从数百平方米到 20 多平方千米之广。 VMS按照岩石层位学能够分为五类 1,双峰式铁镁质(bimodal-mafic-settings)(eg:Noranda, Urals)初始爬升裂 开的岛弧上,大都为熔岩并含有25%的长英质火山岩。 2,铁镁质(mafic settings)(e.g., Cypms, Oman)产出于初始岛弧后地域,次要 围岩为蛇绿岩和10%的堆积岩。 3,泥火山-铁镁质(pelitc-mafic settings)(e.g. , Windy Craggy, Besshi) 产出于成熟的弧后含有类似的泥质岩和玄武岩构成。 4,双峰式长英质 (bimodal settings)(e.g., Skel1efte. Tasmania)构成于俯 冲的边缘未成熟弧后地域,30%-70%的长英质火山岩系列 5,长英质(siliclastic-felsic settigs) : 爬升过程构成的成熟的陆缘弧后地 区。次要是陆源的堆积物和火山碎屑物质。 前三种次要矿产物种是Cu+Zn,后两种能够呈现Pb。然后五中亚类中又能够按照从导是 熔岩相,火山碎屑相或者堆积相划分出下面的次类。前三种双峰式铁镁火山岩,铁镁质火山 岩,长英质火山岩,泥质岩-铁镁火山岩取洋内爬升间接相关,对应的事初生的岛弧裂谷环 境(1类型)到一个成熟的弧后裂谷(2,3类型)。正在太古代绿岩带中,1类型也包含地 幔柱,3类型包罗海山建制和弧后火山机制。双峰式长英质火山岩(4类型)和硅质碎屑 -长英质类型(5类型)次要行成陆鸿沟和陆缘弧后系统。4类型次要行程取初始的 爬升陆缘岛弧, 5类型行程取成熟后的陆缘弧后盆地。 1,2,4中以火山质岩石为从体 相而3,5中次要是堆积相岩石。随后我们把正在洋中脊处产出的VMs矿床归入第2类中,由于他 们的岩石学和矿产类型特征类似除了(MORB vs. arc-tholeiite-boninite地球化学上特征的差别。 六、分歧类型对应的岩石学、构制、蚀变类型 表 1.2 Franklin(2005)VMS 划分类型以及蚀变类型对比 矿床类型 构制 布景 岩石组合以及例子 玄武岩为从,长英质火山岩可达 25%(次要成分:枕状块状玄武质 熔岩流,长英质熔岩流以及岩穹 窿;次要成分:长英质、镁铁质 火山碎屑岩,陆源堆积岩砂岩、 下盘(footwall)/岩管蚀变 特征 宽:长=1:10,发育优良的管 状蚀变(Po-Cpy),核心铁绿 泥石化±硫化物核,边缘为 Mg 绿 泥 石 化 ± 绢 云 母 (Py-Sph),局部硅化,大都 双峰 式镁 熔岩 相为 从 洋内俯 冲初始 铁质 类型 张裂的 双峰式 火山弧 火山 碎屑 岩相 为从 泥质岩以及碎屑流) 含豆荚状滑石+磁铁矿 宽:长=1:2,弱发育或贫蚀变 带,核心石英±硫化物 (Cpy-Po±Py),边缘绢云母 + 铝硅酸盐( Sph ),可呈现 Fe 碳酸盐 成熟的 洋内弧 后 环 境,一 些取转 换断层 相关 蛇绿岩为从 {以 MORB-玻安岩 -岛 弧玄武质枕状熔岩和大量玄武质 熔浆为从,少量长英质熔岩或岩 穹(包罗少量斜长花岗岩),少 量超镁铁质熔岩或侵入岩;同火 山感化镁铁质岩墙高达 50%, 少量 堆积物} 近似相等的玄武岩和泥质岩石, 或泥岩为从;玄武质岩墙可达 25% ,少长英质火山岩( 5% ), 堆积物为碳酸质泥岩(从)、粉 砂岩 长英质火山岩占火山岩的 35-70%,玄武岩占 20-50%,堆积 物约为 10%; 长英质火山碎屑岩取 玄武质-玄武安山质熔岩、岩墙、 岩筒很常见。 宽: 长=1:5,取双峰式-镁铁质 布景下的以熔岩为从的亚类 类似,核心次要为绿泥石-石 英带,绢云母蚀变较少 镁铁质类 型 泥火山-镁 铁质类型 双 峰 式 长 英 质 类型 A, 低 硫型 成熟大 洋弧后 边 缘弧后 初始裂 陷 宽:长=1:3,边界清晰的管状 蚀变分带,cpy + py + po; 核心石英+绢云母±绿泥石, 外部绿泥石蚀变, 可呈现滑石 A,宽:长=1:2,边界清晰的管 状到面状蚀变带,cpy + py; 石英 + 硫化物核,绢云母 +Mg 绿泥石外圈层;蒙脱石+浮石 边缘蚀变,一些矿体有菱铁 矿,边缘少量高岭土呈现。 B, 宽:长 =1:2 ,边界不清晰 cpy-py-sph 管面状蚀变分带 分 为 石 英 - 绢 云 母 — 硅 铝质 核;石英-绢云母-黄铁矿(粘 土)外蚀变带 B、 高 硫型 硅质碎屑 - 长 英质类型 成熟陆 缘弧后 硅质碎屑岩最高达 80%摆布, 长英 质火山碎屑岩及其侵入岩可达 25%,镁铁质侵入岩和火山岩大约 10%; ,宽:长=1:1,边界不清晰的 层状蚀变分带,cpy + py;Mg绿泥石-绢云母-石英核, 外边 缘绢云母蚀变 七、矿体特征 一些察看表白矿体的等第和尺寸有以下特点:1,对于所有的矿体类型,Cu 和 Au 的含量都 很类似,硅质碎屑-长英质类型除外,其吃亏 Cu,镁铁质和泥质岩-镁铁质类型轻细富 Cu,大量 富集金, 贫 Zn。 2, 两种长英质类型的 Pb 含量比镁铁质类型的 Pb 含量要高。 (Franklin et al., 1981);3, 长英质为从类型的 Ag 含量较高,特别是双峰式的长英质岩石类型。4,火山岩为从的类型凡是 规模类似,铁镁质类型的较小。取堆积物相伴生的两类类型凡是矿体尺寸较大,硅质碎屑和长英 质类型凡是是其他类型的两倍。 表 1.3 Franklin(2005)VMS 矿体特征对比 矿床类型 构制 布景 洋内俯 冲初始 张裂的 双峰式 火山弧 成熟的 洋内弧 后 环 境,一 些取转 换断层 相关 透镜状-块状矿石外形和成分 下部管状矿体性质和构成 双峰式 镁铁质 类型 球根状,纵横比 2:1-4:1,Cu-Zn; 半径 = 块状矿体;垂向延长 矿物颗粒粗大,分带性优良, Cu ( 20-500m ) , 界 限 清 晰 , 矿核。 cpr-po 核,富 sph 的网脉状 矿体 镁铁质类 型 球根状,纵横比: 1:2 ,Cu-Zn ; 愈加富 Au;矿物颗粒粗大;有些 有分带性。 半径 = 块状矿体;垂向延长 ( 100-500m ),边界清晰, cpr-po 核,富 sph 的网脉状 矿体 泥火山-镁 铁质类型 双峰式 长英质 类型 成熟大 洋弧后 边 缘弧后 初始裂 陷 成熟陆 缘弧后 平板状-球根状,纵横比 3: 1-50:1 ; Cu-Zn-Co ;矿物晶型良 好 半径块状矿体,平展状, po-cpy + py-sph,下部是层状 蚀变分带 球根状;纵横比:2:1;Zn-Pb-Cu 半径=块状矿体, 平展状-圆锥 状;核部py-cpy + po, 鸿沟 py-sph 硅质碎屑 - 长 英质类型 平板状, 纵横比: 5:1-20:1,Zn-Pb 可能有 Cu 半径块状矿体;平展状-层 状 py--cpy-po , 边 缘 py +quartz + sph+ga 八、VMS构成年代 通过表格1.3,能够得出VMS矿床跟着春秋分布的变化特征,我们发觉古生代的VMs 矿床比其他时代的矿体总量总和还要多。包罗(Bathurst. Iberia. Urals. the Mount Read and Lachlan belts and the Rudny Altai ) 总共存正在六个次要VMS构成期间(图10) 中重生代贫乏VMS矿床不是由于这些时代的岩层不容易被保留下来,而是由于海下岛弧相关序列 不常见或者未被发觉。 每品种型的矿体的含量正在分歧时代也有变化,例如双峰式铁镁质类型次要产出于太古代 和古元古代中, 同样也是产出于中重生代。 镁铁质次要分布于古生代当前更年轻的年代和一 小部门产出于晚太古代。泥质岩-铁镁质矿产次要是正在中生代,双峰式长英质类型平均分布 可是正在前寒武分布较少。相反,双峰式铁镁质岩老是跟着时间见见变少,可是镁铁质和泥质 岩-镁铁质类型正在前寒武序列老是不存正在。这些差别反映了随时间大地构制的变化,地 球元素的变化。前寒武纪中双峰式长英质类型和硅质碎屑-长英质类型的缺乏表白,地球早 起洋陆构制并不是很风行。总的来说,各品种型VMs的品貌随时间的变化反映了超等大 陆的裂解时间如Rodinia, Pangea, Laurasia, Gondwana等。 九、VMS 的成矿模式 [2] 目前遍及认为 VMS 是由火山感化所促发的热液系统的产品 。VMS 构成的遍及热液模式 如下(图 1.2) : VMS 成矿的最次要的 6 个地质要素包罗: a 热源,驱动热对流系统,同时可能供给一些成矿金属;目前绝大大都概念支撑次火 山侵入岩的热源机制; b 高温反映带,演化海水取火山岩和堆积岩的反映导致金属发生淋滤; c 同火山期的断裂/裂隙,做为热流体的卸载运移通道; d 下盘及上盘蚀变带,因为高温流体-岩石反映而成,包含上升的被加热的海水; e 块状硫化物本身,构成于近海洋地壳; f 远端产品,反映了热液系统对围岩的感化。 图 1.2 VMS 成矿模式图(Franklin, 2005) 金属物质和硫的来历 凡是有两种来历, 一是从底部蚀变带到矿体部位中通过水岩反映提取的物质, 变质海水 取岩层的反映萃取出岩层中的成矿物质。 二是火山热液中的带来的物质, 通过脱挥发分使得 带来成矿物质。 地质构制节制: VMS 一般多产出正在,超等裂解后,构成的再次拼合之前期间。正在洋洋爬升,洋 陆爬升碰撞的地质中,因为爬升板块撤退退却,热的软流圈上涌,玄武质岩浆底侵于减薄的 地壳之下,构成弧后拉张盆地。一般构成双峰式火山岩,玄武岩按照距离岛弧远近能够有岛 弧拉板玄武岩-MORB-碱性玄武岩的演化趋向。 玄武质岩浆的底侵导致上部地壳熔融构成长英 质熔浆,进而构成英云闪长岩-奥长花岗岩等次火山岩侵入体。同时构成大量的断裂构制, 如许为海水下渗和热液的轮回供给了有益的前提。 总得来说,第一次的次火山侵入到弧后盆地中,岩浆上拱,上覆地层构成了大量断裂。 推进了海水下渗,热液轮回对流。这些轮回的热液萃取了四周岩层的成矿物质,如正在玄武岩 中的成矿金属 Cu、Co、Au 等,正在堆积地层中的 Pb、Zn 等。同时同期和后期岩浆热液照顾部 分的成矿物质参取到热液中,使得热液中照顾了大量成矿物质,通过破裂、断裂喷出地表, 取海水反映、沉淀构成了一个黑烟囱。后来多期次的岩浆勾当构成的烟囱坍塌、固布局成了 透镜状的矿体,这取现正在大洋中黑烟囱的构成分歧。

  火山块状硫化物矿床(VMS型矿床)_天文/地舆_天然科学_专业材料。火山块状硫化物矿床(VMS型矿床)