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最容易混淆的幾類沉積型礦床,你區分的開嗎?

SEDEX礦床、MVT礦床、VMS礦床、砂岩銅礦最容易混淆,在野外操作中更難識別,以下主要描述各類礦床特徵,供工作參考。


來源 劉先生的地質的博客


一、SEDEX礦床


噴流-沉積礦床(Sedimentary Exhalative Deposit),通常是指碎屑岩或碳酸鹽為主的沉積岩中整合產出的層狀礦床,國內也稱作熱水沉積礦床,以規模大、延伸穩定為特徵。其主要礦產是鉛鋅礦和銅礦,其次有錳、重晶石、BIF型鐵礦,以及金、銀等。代表性礦床如加拿大的Sullivan、我國的廠壩鉛鋅礦等。


SEDEX型礦床是一種很容易與其他礦床類型混淆的礦床類型

首先,它是一種同生沉積礦床,成礦與成岩幾乎同時形成;而MVT型Pb-Zn礦、砂岩型Pb-Zn礦、砂岩型Cu礦等雖然也常層狀產於沉積岩中,但通常有大量非整合礦體,成礦明顯晚於成岩作用。


其次,這類礦床雖然屬於沉積礦床類型,但首先是噴流沉積,需要有同生斷裂和噴流岩,常發育一定的圍岩蝕變,因而與沉積型Fe、Mn礦有明顯區別。


SEDEX型礦床最易與黑色頁岩型和VMS型礦床混淆,這是因為他們之間確實存在過渡類型:黑色頁岩型礦床中一般也發育熱水沉積岩,而且金屬也多來自海底噴出的熱液,但更強調的是礦化產於黑色岩系和細菌成礦作用;典型的SEDEX型礦床當然是指與火山作用無關,礦區或區域不發育同期的海相火山岩,但實際上許多被稱為SEDEX的礦床礦區或區域上均有火山活動的痕迹。


特徵:


典型的SEDEX礦床形成於被動大陸邊緣,受陸緣裂陷盆地控制。


含礦岩係為細碎屑岩和碳酸鹽岩,通常發育硅質岩、鈉長石岩、重晶石岩、鎂鐵碳酸鹽岩、電氣石岩等熱水沉積岩,在某些沉積層序中常含凝灰岩薄層(1~10cm厚)。


層狀礦化帶主要由兩部分組成,一部分是低銅的塊狀礦石組成的整合型的透鏡狀、板狀礦體,礦體中常發育由方鉛礦-閃鋅礦-黃鐵礦構成的細的、清楚連續的紋層,與圍岩的層理整合一致;另一部分是經濟價值很低的、層狀的、由熱水活動形成的礦體的外圍邊緣部分,包括重晶石、碳酸鹽、鐵的氧化物、燧石和少量的硫化物。


噴流中心為與成礦同期活動的同生斷裂(或斷層),即含礦熱液上升的通道,常有熱液角礫岩充填,發育脈狀、網脈狀、角礫狀礦體和硅化、黃鐵礦化、鈉長石化等「筒狀蝕變」。礦體下盤存在少量的網脈狀、脈狀硫化物礦化。


常見礦石類型為條帶狀、層紋狀、塊狀,礦石礦物主要為黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、磁黃鐵礦和白鐵礦等。


具有明顯的礦化分帶:噴流中心向外(水平分帶),從下往上(垂直分帶),礦化可依次出現(Cu-)Zn-Pb-硫酸鹽(重晶石)-赤鐵礦,礦石類型可相應出現網脈狀-角礫狀-塊狀-似層狀-條帶狀-浸染狀,單個礦床一般只出現2~4個分帶。

通常礦化和含礦圍岩中缺乏岩漿成因的組分,不過在少數礦區礦化與鎂鐵質岩床、岩牆及有關的火山岩有密切的時空關係。


實例:

最容易混淆的幾類沉積型礦床,你區分的開嗎?



(圖引自:彭潤民等,內蒙古狼山-渣爾泰山中元古代被動陸緣_熱水噴流成礦特徵,地學前緣)


二、MVT礦床(密西西比型)


該類礦床在20世紀30~40年代,曾被稱作「遠溫礦床」,20世紀中葉,人們擺脫岩漿熱液論的束縛,建立了MVT礦床的分類概念,盆地流體側向運移機製成為該類礦床成機制的新論斷,但是MVT礦床是一類礦床特徵差異很大的礦床,至今還未能建立像斑岩銅礦、塊狀硫化物礦等礦床那樣統一適用的成礦模式。


特點:


礦床產出於造山帶邊緣前陸環境或靠近克拉通一側的沉積盆地環境;


容礦圍岩以白雲岩為主, 僅有少數礦床產於灰岩中;

礦床具有後生特徵, 其形成與岩漿活動無直接聯繫;


可發育層控的、斷層控制以及受喀斯特地形控制的礦體,礦體形態變化較大, 可以為層狀、筒狀、透鏡狀、 不規則狀等;


礦物組合簡單,主要為閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、白鐵礦、白雲石、方解石和石英,僅在少數礦床/礦區發育重晶石和螢石,個別礦區發育有含銀或者含銅的礦物;


硫化物通常交代碳酸鹽岩或充填開放孔隙空間,


組構變化較大,礦石由粗粒到細粒,由塊狀到浸染狀;


圍岩蝕變主要有白雲岩化、


方解石化和硅化,主要涉及圍岩的溶解作用和重結晶作用等;


最重要的控礦因素為斷層、 破碎帶和溶解坍塌角礫岩等;


成礦流體為低溫中高鹽度盆地流體, 溫度一般為50~250℃, 鹽度(


NaCleq)一般為10%~30%;

金屬和硫具有殼源特徵。

最容易混淆的幾類沉積型礦床,你區分的開嗎?



(圖引自:張長青2010年ppt講稿)


三、VMS礦床


海相火山有關的塊狀硫化物礦床(Volcanic-associated massive sulfide deposits)的簡稱。


其基本特徵是礦體主要由鐵的各種硫化物及不同含量和比例的銅、鉛、鋅等的硫化物組成,通常成層狀產於火山岩中,其成因與火山岩密切相關,所以又稱火山成因塊狀硫化物礦床。


而Solomon等人為了避免成因的含義,稱之為「火山」塊狀硫化物礦床("Volcanic" massive sulfide deposits),或火山岩中的塊狀硫化物礦床(Volcanic-hosted massive sulfide deposits)。


1、分類


根據其賦礦岩系產出背景的差異,通常將VMS礦床劃分三個亞類:

黑礦型(Kuroko-type),產於長英質火山岩中,形成於弧後擴張環境;


Cyprus型,賦礦岩系主要為蛇綠岩套的鐵鎂質火山岩,產於大洋中脊環境;


Besshi型,賦礦岩係為鉀鎂鐵質火山岩的碎屑岩。


2、VMS礦床基本特徵


與同時代的鎂鐵質和長英質火山岩、火山碎屑岩關係密切,形成於火山活動的間歇期


礦體有整合和不整合兩類,整合型礦體呈層狀、似層狀產出,與上盤岩石界限清楚,而與下盤岩石漸變過渡,礦石具塊狀構造。在整合礦體下,存在由浸染狀、細網脈狀礦石組成的不整合型礦體;


從下向上、從內到外存在Cu(黃銅礦)Zn(閃鋅礦)Pb(方鉛礦)礦化分帶,黃鐵礦出現在所有的帶中;


富鐵(有時富錳)的硅質岩形成於海底熱水活動的減弱階段,被認為是經化學沉積形成的噴流岩,覆蓋在塊狀礦石的頂部或作為整合型礦體水平方向上的外延部分。


除別子型礦床外,其他類型的VMS礦床中,整合型礦體的下盤岩石中存在綠泥石和絹雲母的蝕變,形成陡立的管(筒)狀蝕變帶,通常從內向外具明顯的水平分帶(圖)。


這種管(筒)狀蝕變帶往往沿垂向上有較大的延伸,如諾蘭達型VMS礦床中可達數百米。在有的VMS礦床內,整合型礦體下盤的火山岩中還發育範圍大得多的半整合型蝕變,主要有硅化、綠簾石化和碳酸鹽化,虧損金屬組分,據稱是循環的海水與火山岩反應的產物,成礦組分被淋濾出來。管(筒)狀蝕變帶疊加在半整合蝕變帶之上。

最容易混淆的幾類沉積型礦床,你區分的開嗎?



(圖引自:教學ppt講稿,作者未知)


四、砂岩銅礦(SSC型礦床)


1、滇中砂岩型銅礦(紅層銅礦)


《中國礦床》稱陸相含銅砂岩型銅礦床。這類礦床通常稱為紅層銅礦。


該類型銅礦,目前雖然探明的儲量不多,僅佔全國銅礦儲量的1.5%,但銅品位較高,以富礦為主,銅品位1.11%~1.81%,並伴生富銀、富硒等元素,有的礦床可圈出獨立的銀礦體和硒礦體,具有開採經濟價值,而且還有一定的找礦前景,值得重視勘查與開發。目前,發現的礦床主要分布於我國西南部和南部中-新生代陸相紅色盆地(簡稱紅盆地)


主要成礦地質特徵:


陸相含礦雜色岩建造具有獨特的結構,通常下部為含煤建造,中部為含銅建造,上部為膏鹽建造;


礦床分布於供給礦源的陸源剝蝕區一側的紅層盆地邊緣;即礦源為陸源剝蝕區,礦質為同生沉積;

礦體產於紫淺交互帶淺色帶一側;


礦體呈似層狀、透鏡狀;


礦體中金屬礦物具有明顯的分帶性,從紫色一側到淺色一側礦物的變化為自然銅礦帶輝銅礦(硒銅礦)帶斑銅礦帶黃銅礦帶黃鐵礦帶;


含礦層遷移特徵,向盆地沉降中心方向逐漸抬高;


工業礦床的成礦時代主要集中於白堊紀和第三紀;


礦質沉積時為氧化物,然後被還原。具還原性的有:生物/地層硫/深源熱液低價硫;


硫的來源:A生物分解一具強還原性;B同時,可將膏岩中硫還原;C地層硫;D深源熱液低價硫。


有代表性的礦床:


四川會理大同廠中生代紅盆地接受來自康滇地軸富銅陸源剝蝕區帶來的碎屑補給,在白堊紀河床相礫岩和砂岩層中形成大中型砂礫岩型銅礦。


雲南滇中中生代紅盆地的北部邊緣由於得到康滇地軸富銅陸源碎屑物的補給,因此形成了許多的砂岩銅礦,如大姚縣六苴銅礦(中型)、大村銅礦(中型),牟定縣郝家河銅礦(中型)以及清水河、楊家山、青龍廠等銅礦床。

湖南衡陽中-新生代紅盆地的南緣由於得到來自南嶺富銅富鈾陸源剝蝕區的補給,在第三系雜色砂岩中形成的車江銅礦。

最容易混淆的幾類沉積型礦床,你區分的開嗎?



(圖引自:和繼聖: 雲南郝家河砂岩型銅礦床地質特徵與接替資源勘查成果)


1—第四系沉積物; 2—馬頭山清水河段第四亞段; 3—馬頭山清水河段第三亞段;4—馬頭山清水河段第二亞段; 5—馬頭山清水河段第一亞段; 6—馬頭山組郝家河上亞段; 7—馬頭山組郝家河中亞段;8—馬頭山組郝家河下亞段; 9—普昌河組; 10—泥岩; 11—泥質粉砂岩; 12—細砂岩; 13—礫石質砂岩;14—角度不整合界線; 15—礦體; 16—向斜; 17—背斜; 18—實測及推測正斷層; 19—實測及推測逆斷層;20—實測及推測逆掩斷層; 21—實測及推測性質不明斷層; 22—水系; 23—礦床地表投影範圍


2、新疆薩熱克砂岩型銅礦(非紅層)


該礦床爭議很大,有人認為屬Sedex礦床,多數專家認為屬砂岩型銅礦。


礦床主要有兩個含礦層位:


號含礦層:賦礦地層為上侏羅統庫孜貢蘇組上段第三亞段(J3k2-3),岩性為灰褐、灰綠色厚層狀礫岩,硅化較發肓。含礦層頂板圍岩為K1kz1紫紅、暗褐紅、灰白色細砂岩;底板圍岩為J3k2-2淺灰褐、灰綠、褐紅色細砂岩;近礦圍岩為含礦層本身(灰褐、灰綠色礫岩)。


號含礦層:是主要含礦層位,含礦層賦礦地層為上侏羅統庫孜貢蘇組上段第一亞段(J3k2-1),岩性為灰褐、灰綠、褐紅色厚層-巨厚層狀礫岩,綠泥石化和碳酸鹽化較發育。含礦層頂板圍岩為J3k2-2淺灰褐、灰綠、褐紅色細砂岩,底板圍岩為J3k1灰褐、淺灰綠色砂礫岩、含礫砂岩,近礦圍岩為含礦層本身(灰褐、灰綠色礫岩)。

最容易混淆的幾類沉積型礦床,你區分的開嗎?



(圖引自:祝新友: 新疆薩熱克銅礦—與盆地滷水作用有關的大型礦床)


來源:劉先生的地質的博客


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