铅锌多金属矿成因类型与成矿规律分析论文

2024-06-07 10:59:25 来源: 作者:liangnanxi
摘要:矿产资源的开发和利用是推动社会经济发展的重要因素。本文简单介绍了铅锌多金属矿的基本情况,在此基础上分析了热液、沉积、剥蚀等多种铅锌多金属矿的成因类型。以上述两点为切入点,从多个角度研究了铅锌多金属矿的成矿规律。可为相关人士提供帮助和借鉴,从更加深入、透彻、全面的角度了解铅锌多金属矿的基本信息,便利矿产资源的寻找、开采、利用等工作,推动行业发展。
摘要:矿产资源的开发和利用是推动社会经济发展的重要因素。本文简单介绍了铅锌多金属矿的基本情况,在此基础上分析了热液、沉积、剥蚀等多种铅锌多金属矿的成因类型。以上述两点为切入点,从多个角度研究了铅锌多金属矿的成矿规律。可为相关人士提供帮助和借鉴,从更加深入、透彻、全面的角度了解铅锌多金属矿的基本信息,便利矿产资源的寻找、开采、利用等工作,推动行业发展。
关键词:铅锌多金属矿;成因类型;成矿规律
在社会建设和经济发展不断进步的背景下,各行各业对矿产资源的需求量逐渐扩大,产生了较大的资源需求缺口。在这种背景下,相关人员可以将重点放在铅锌多金属矿上,研究铅锌多金属矿的成因类型和成矿规律,为矿产资源领域的开发建设工作奠定基础,增强资源勘察、开发、利用工作的合理性和科学性,深入了解矿床形成的机理和过程,助力研究工作的深入开展。
1铅锌多金属矿基本情况
现阶段,矿产资源的开发工作已经得到了较为全面而深入的发展和建设,积累了大量的工作经验。专家学者在研究工作的进行过程中对铅锌多金属矿的了解更加全面,掌握了更多相关知识。对其投入了较多的资源和精力。铅锌多金属矿属于矿产资源研究工作的重点内容,其成因类型和成矿规律在科学研究工作中具有重要意义,健全相关知识体系的同时有效提升了矿产资源的利用率,相关人员可以结合铅锌多金属矿的性质和特点开展相应的开发建设工作,提升了工作效率,有利于矿产资源的开发和利用。
1.1定义
顾名思义,铅锌多金属矿是由铅、锌、铜等其他多种金属组成的矿床,其中涵盖了多种类型的矿物。除铅、锌、铜三种较为典型的主要金属之外,较为常见的矿物类型有硫化物矿物、氧化物矿物、碳酸盐矿物等多种类型。通常情况下,可以通过矿物组成的不同和成矿类型的差异,从更加细致的角度完成铅锌多金属矿的区分。
1.2矿床类型
①沉积矿床。在沉积作用影响下形成的矿床为沉积矿床。沉积矿床的形成与地球化学作用息息相关。当沉积物中铅、锌等金属元素的含量较高时,地球化学作用将会实现这些金属元素的富集和沉淀,逐渐形成矿床。迪卡拉矿床是世界范围内较为著名的铅锌金属矿床,也是沉积矿床的代表。该矿床中含有多种金属矿产,出产了铅、锌、银等多种矿产资源,其矿物组成主要有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等。②热液矿床。以热液作用为条件形成的矿床为热液矿床。通常情况下,热液中携带了大量的金属元素,在流动过程中,部分金属元素沉积,从而形成了金属矿床。我国山西某地区存在典型的热液矿床,此矿床主要出产铅、锌两种金属,由铅锌硫化物矿物、银锌矿、黄铜矿等多种矿物组成。③岩浆矿床。岩浆矿床的形成与岩浆活动密不可分,岩浆中含有大量的金属元素,当岩浆从地底喷出后,在地表流动,逐渐沉积形成矿床。此类矿床往往位于火山活动较为活跃的地区,或是曾经存在过活火山并且经历过火山喷发的地区。我国云南地区有一处较为典型的岩浆矿床,以铅、锌资源为主,涵盖了方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等多种矿物。
1.3矿物组成
硫化物矿物属于铅锌多金属矿的重要组成矿物类型之一,除铅、锌、铁等金属元素以外,以硫为主,形成了方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等多种硫化物矿物。其中,方铅矿在铅锌多金属矿中属于分布较为广泛的矿物类型,最高可以在整体矿石产出总量中占据70%左右的比例。
氧化物矿物在金属元素的基础上包含了氧这一成分,形成了铅锌铁矿、铜氧化矿等。其中,铜氧化矿可以占据矿石总量的20%,是十分重要的矿物种类。
碳酸盐矿物由铅、锌等金属元素和碳酸盐组成,白云石、方解石、菱锌矿等属于较为普遍的矿物。其中,菱锌矿的产量较高,在矿石总量中可以达到10%左右。
2铅锌多金属矿成因类型
2.1热液成矿
热液成矿以地壳热液活动为前提条件,在地壳热液活动的影响下产生矿床,并可以细分为浅成热液成矿和深成热液成矿两种不同种类的矿床。
浅成热液矿床在浅层热液作用的影响下形成矿床。通过对地壳热液活动的深度研究可以发现,大多数的热液活动发生在深度小于2km的浅层。此时,热液活动有可能形成铅锌多金属矿。如地壳中存在火山活动、岩浆入侵等热源,含水层的压力和深度数值符合热液流动的条件,创造了适宜热液流动的环境,并且热液流动的区域内为矿物质的沉积提供了足够的沉积时间和空间,热液活动便会形成浅成热液矿床。一般情况下,浅成热液矿床以铅、锌、金、银、铜等金属矿物为主。
深成热液矿床以深层热液作用为主要的生成条件,深度通常在2km以上。深成热液矿床的形成需要地表以上存在板块运动、地震等深层热源,位于深层岩石中的含水层需要为热液的流动创造相应的深度和压力条件。基于此,深层热液需要具有较长的活动和沉积时间,从而保证热液中含有的矿物质可以得到较为彻底的沉淀和富集,形成质量较好的矿床。深成热液矿床的矿物以金、铜、铅、锡为主。
2.2沉积成矿
沉积成矿属于铅锌多金属矿中较为普遍的形成原因,属于较为重要的矿产资源矿床成因类型。从沉积角度入手,可以将铅锌多金属矿床的形成原因细致划分为海相沉积成矿、湖相沉积成矿两种。
海相沉积成矿以海洋为主体,借助海洋沉积作用形成矿床。海水中存在较为丰富的矿物质,在沉积作用下,矿物质逐渐在海底位置沉积,并随着沉积物质的增加形成矿床。要想利用海洋沉积作用形成铅锌多金属矿床,海水中需要含有种类丰富的矿物质,并且多种元素和化合物具有较强的流动性,能够跟随水流和洋流的变化不断沉积,构成一类矿物质。在此基础上,海洋生物的死亡将会带来丰富的有机物沉积,可以在较长时间的发展演变以及周围环境的影响下转化成石油、天然气等资源。另外,如果海洋底部存在较为特殊的地质环境,如热液喷口、海底火山等,也有可能出现沉积矿床。
湖相沉积矿床通过湖泊沉积作用形成矿床。一般情况下,湖相沉积矿床的物质来源为湖泊水位变化带来的物质,当岸边河流和周围的气候条件发生改变时,水位将会随之变化,带来沉积物质。湖相沉积矿床的沉积物主要为湖泊内随着陆地侵蚀和气候变化带来的物质,以及湖泊内生物死亡后形成的有机物质,逐渐沉积形成矿床。
2.3剥蚀成矿
剥蚀成矿在铅锌多金属矿成因类型中较为重要,在剥蚀作用的影响下形成矿床。根据矿床形成过程的不同,可以分为热液剥蚀成矿和普通剥蚀成矿两种类型。
热液剥蚀成矿需要热液的参与,在热液的影响下,岩石中的矿物质得以剥离溶解,跟随热液流动至低温高压的环境中,逐渐冷却沉淀,形成矿床。在火山岩、花岗岩、古老结晶岩分布的区域,热液活动较为频繁。另外,区域内岩石中所含的矿物质需要具有一定的溶解性,能够被热液所溶解。这是热液剥蚀矿床形成的必要性基础条件。铅、锌、铜、银等能够被热液溶解,因此在铅锌多金属矿中较为常见。此外,矿床区域需要为矿物质的沉积提供一定时间,确保矿物质能够完成沉积。经过大量矿产资源开采工作的验证,热液剥蚀成矿中黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿较为常见。
普通剥蚀成矿主要在外界环境因素的影响下形成,通过大气、生物、水等外力作用的影响和侵蚀形成矿床。这一成矿方式属于剥蚀作用和沉积作用的集合,成矿物质除金属元素之外另有盐、石膏、黏土等。水在普通剥蚀成矿中属于较为重要的剥蚀因素。水中的化学物质可以与矿物质发生反应,将矿物质溶解,结合沉积作用形成矿床。铁矿石、铝土矿、钾盐矿、硫酸盐矿是常见的普通剥蚀成矿的物质。2.4斑岩型成矿
斑岩型成矿大多集中在中山代燕山期,以蚀变石英斑岩、花岗闪长斑岩等岩体为主,呈现筒状、层状、扁豆状等多种形态。围岩在经过变质作用以及改造变化后将会发生较为强烈的蚀变现象,结合岩浆期后期的溶液作用,接触带的岩石将会发生多种多样的变化反应,由此形成铅锌多金属矿。
3铅锌多金属矿成矿规律
3.1地层关系
地层与铅锌多金属矿的形成有着较为紧密的联系,地层中含有的矿物质直接决定着矿床的资源类型。例如,火山岩、角砾岩、硅质岩地层中,出现金矿床的可能性更高,我国许多金矿床均产于上述地层中。另外,在火山喷发、热液喷流活动较为频繁的区域,沉积特征较为明显,层位控制更强。地层中存在矿源、碳酸盐岩等,其化学性质的活跃程度关系到矿床的产出。部分铅锌多金属矿床的形成属于岩浆热液的侵入,此时,地层影响着矿床定位。
例如,某地区内的地层主要为泥盆系中统和石炭系下统,中酸性火山岩和沉积岩的出现带来了矿物原层和初步聚积。在区域变质作用的综合影响下,该地区形成了较为独特的浅变质岩系,矿物成分得以活化、迁移并富集,最终形成了基础的矿源层。在铅锌多金属矿的形成过程中,地层岩性为矿化提供了基本条件,是铅锌多金属矿形成的根本。
3.2岩性关系
脆性岩石在地质运动和区域应力的影响下相对比较容易出现剥离和破碎,进而形成范围较大的破碎带。另外,脆性岩石的孔隙和裂隙发育良好,为矿液的运输和富集提供了通道,并且营造了较为良好的储矿空间。另外,当脆性岩石与其他岩层在应力影响下出现变形时,可以在交界面及其附近发生滑动、剥离等,构建储矿空间。
碳酸盐岩的化学性质较为活泼,容易在热液的影响下发生交代作用,将岩石中的矿物质析出,经过富集形成矿床。韧性岩石的化学性质不活泼,可以起到一定的阻挡和屏蔽作用,避免矿体的流失。
3.3岩浆岩关系
当岩体侵入地层时,将会使围岩发生多种变化,如大理岩化、矽卡岩化等,许多铜矿床以及铅锌矿床的形成以此为基础。岩浆活动产生了侵入岩和火山岩,某铅锌多金属矿床在形成过程中遭到了侵入,形成了斑岩型、接触带型金属矿床,与此同时,岩浆活动的入侵对部分矿体产生了改造作用,以岩体围岩为中心,形成了一圈“无铜圈”,实现了矿物成分的进一步富集,形成了高质量的铅锌多金属矿床。
岩浆岩的成分存在差异,这种不同进一步影响了成矿专属性,并在一定程度上控制了矿床的分布。例如,某地区的石英岩中,SiO2的平均含量为61.78%,变化幅度为56.86%~67.31%之间。此处的岩石为中酸性盐类。基于此,该区域内的矿床以铜、金为主。另一地区SiO2的平均含量更高,普遍处于65.9%~81.78%之间,平均含量高达71.05%,为酸性盐类。经过调查和研究,该区域内的矿床以铅、锌、铜为主。
岩浆侵入的空间位置同样重要,影响着铅锌多金属矿能否正常生成,并关系到矿体的具体产出形态。根据岩浆侵入的空间位置以及岩体接触部位的不同,可能出现多种不同的矿床形态。
3.4构造运动关系
区域性的深断裂构造带影响着铅锌多金属矿的形成。例如,华北陆地北源的深断裂构造带的存在客观上阻碍了中酸性火山侵入杂岩的分布,使得陆地两侧的铅锌多金属矿呈现差异性分布状态。区域性深断裂构造带的存在影响了地层岩体类型,由此形成了不同类型的铅锌多金属矿床。
巨型沉降带中沉积盆地的存在则为铅锌多金属矿床的形成提供了良好的环境和条件,出现大型—超大型矿床的可能性更高。例如,东升庙、甲生盘等矿床均位于巨型沉降带造成的断陷盆地中,该区域中存在数量较多的SEDEX型矿床。
褶皱构造空间的存在有利于铅锌多金属矿床的沉积和生成,在此处形成的铅锌多金属矿床往往为岩浆热液型铅锌多金属矿,与岩浆热液的活动息息相关。通过分析褶皱构造的具体结构可以发现,褶皱构造的核部通常存在一个空间,岩层中裂隙的数量较多,使得岩层的裂隙度较高,为成矿流体的进入创造了有利条件,带来了更多的成矿沉积物质,为铅锌多金属矿床的形成建立了基本的物质条件。著名的阿尔哈达铅锌矿床就是在褶皱构造空间中形成的铅锌多金属矿。
3.5变质作用关系
变质作用是岩石在物理、化学等多种条件的影响下产生的变化。当岩石周围的化学和物理条件发生变化时,内部的结构、构造以及具体的矿物成分均有可能随之变化,进而形成新的岩石。这是岩石较为常见的变化现象。区域内的变化作用与铅锌多金属矿的形成关系密切。变质作用下,温度、压力等条件的变化为热液的移动提供了动力,并将大气降水转化为热卤水,用于活化、萃取地层物质,完成矿物成分的富集。
在变质作用中,化学性质较为活泼的岩石更加容易与热液发生反应和作用,将矿源层中的物质活化萃取,在冷却后形成矿床。另外,在变质作用的影响下,热卤水形成的矿化体可以实现很深层次的富集,变成高质量的铅锌多金属矿床。
3.6成矿时代关系
不同时代的岩体特征、地质构造运动均不同。相关人员将可以作为铅锌多金属矿成矿规律研究的重要切入点。为了保证研究工作的科学性和可靠性,分析时代背景的同时,专家学者需要关注到不同地区的地质演变过程,认识到区域性和独特性,从而把握铅锌多金属矿的成矿规律与时代之间的关系。
通常情况下,地壳活动较为活跃的地区更加容易出现铅锌多金属矿床。例如,我国某地区铅锌多金属矿的岩体以燕山晚期侵入岩为主,相关人员利用技术手段完成了多种岩体形成时间的判定,最终得出,区域内多种岩体的形成时间约为125Ma,属于早白垩世构造-岩浆活动的产物。该地区在早白垩世发生了较为频繁的岩浆和热液活动,为铅锌多金属矿的形成创造了较为适宜的条件。另外,该地区在早-中侏罗世发生了构造体制转换。发展至白垩世,总体结构属于伸展构造环境,区域内形成了大量的A型、Ⅰ型花岗岩。在活跃的地壳运动的影响下,结合地壳减薄作用,区域内产生了较多的铅锌多金属矿床。
4结论
综上所述,铅锌多金属矿从成因类型角度可以分为热液成矿、沉积成矿、剥蚀成矿等多种类型。就成矿规律而言,铅锌多金属矿的形成与地层、岩性、岩浆岩、构造运动、变质作用、成矿时代等存在较大的关联。相关人员可以从上述角度出发,研究铅锌多金属矿的形成,丰富当前的理论研究成果,建立更加全面的理论体系,促进相关行业的发展和建设。
