SEDEX型鉛鋅礦床地質(zhì)特征及舉例

1、SEDEX型鉛鋅礦床地質(zhì)特征及舉例SEDEX型鉛鋅礦床，即熱水沉積型鉛鋅礦床，是富含金屬元素的流體沿著同生斷裂噴涌出海底，由于物理化學(xué)條件的改變在噴口或噴口附近海底沉積形成，礦體呈層狀、似層狀賦存于沉積巖中，主要是碎屑巖、碳酸鹽巖1。過去，地質(zhì)學(xué)家們將以沉積巖為容礦巖石的塊狀硫化物礦床稱為“頁巖型”礦床。但實際上，這類礦床的容礦巖石除頁巖外還有很多其他類型的沉積巖，因此現(xiàn)在稱這類礦床為以沉積巖容礦的噴流沉積型鉛鋅礦床（sedimentary exhalative deposit），簡稱SEDEX型礦床2，屬層控?zé)嵋旱V床。在成分上富含Pb、Zn，伴生Ag和Ba，貧Cu，幾乎不含Au。規(guī)模大、品位

2、高、礦化體延伸穩(wěn)定、伴生有用組分多，是我國Pb、Zn和Ag的主要來源。統(tǒng)計資料表明，SEDEX型礦床平均礦石量為6000萬噸，Pb+Zn平均品位為11.9%，分別是VMS型礦床礦石量和品位的10倍和2倍。1.噴流沉積型鉛鋅礦床主要特征噴流沉積型鉛鋅礦床分布較廣，遍及世界各大洲。主要特征如下：1.1成礦時代及構(gòu)造環(huán)境成礦時代主要為中元古宙（1714億年）和古生代早中期（4.53億年），許多SEDEX型礦床是經(jīng)過變質(zhì)的。SEDEX型礦床主要形成于拉張的構(gòu)造環(huán)境具體構(gòu)造背景是受裂谷控制的克拉通內(nèi)或其邊緣的沉降盆地或拉張的斷裂坳陷帶、地塹。如加拿大的蘇利文(Sullivan )礦床產(chǎn)于陸內(nèi)伸展環(huán)境；澳

3、大利亞的麥克阿瑟(McArthur)礦床位于北澳地塊的巴頓海槽內(nèi)，芒特·艾薩(Mount Isa)礦床位于萊哈特斷裂海槽內(nèi)，這兩個海槽都是地塹式構(gòu)造。我國長江中下游地區(qū)有許多噴流沉積塊狀硫化物礦床是產(chǎn)于陸內(nèi)斷裂坳陷帶張性構(gòu)造背景上。許多礦床空間上都伴有成礦時期活動的同沉積斷層，他們可能是沉積盆地盆下含礦熱液上升到地表的通道。1.2容礦巖石主要為細(xì)碎屑巖(頁巖、粉砂巖)，以及部分碳酸鹽巖。這些容礦石有3個特點：一是顆粒細(xì)，有大量的細(xì)粉砂級或粘土級的碎屑物；二是碳酸鹽.、二氧化硅、黃鐵礦(或磁黃鐵礦)和有機(jī)質(zhì)含量較高；三是具有板狀劈理和沿層理裂開的特征。另外，該類礦床的容礦巖石中往往夾有

4、細(xì)粒層凝灰?guī)r。這些夾層都很薄，其數(shù)量在整個沉積巖系中所占比例很小，不超過10%。礦床內(nèi)發(fā)育不同類型熱水沉積巖，如硅質(zhì)巖、鈉長石巖、重晶石巖、鎂鐵碳酸鹽巖、電氣石巖等。1.3礦床特征噴流沉積型礦床一般情況下由上、下兩部分構(gòu)成，即上有層狀礦體，下有脈狀或網(wǎng)脈狀礦化(體)。礦床上部常由一個或多個層狀、似層狀或透鏡狀硫化物礦體組成，層位穩(wěn)定。礦床受后期構(gòu)造強(qiáng)烈改造可使礦體與圍巖發(fā)生同步褶皺變形。礦體厚度可達(dá)幾十米，側(cè)向延伸可達(dá)2000m以上。這種層狀礦體往往有分相特征，如加拿大塞爾溫盆地Jason礦床可分3個相：A相，由塊狀到厚層條帶狀方鉛礦、閃鋅礦組成，含有大量磁黃鐵礦和黃鐵礦，是近源礦化。B相，具

5、有A相通常可見的礦物組合和礦石結(jié)構(gòu)，但是其厚度顯著變薄。大量的軟沉積變形特征表明，該相是A相物質(zhì)在不穩(wěn)定堆積后經(jīng)滑動形成的。C相，由很好的條帶狀閃鋅礦、隧石和重晶石紋層組成，它屬于它屬于遠(yuǎn)源礦化。在C相中發(fā)現(xiàn)的次生蝕變和孔隙充填礦物有鋇長石、高嶺石、鐵白云石和少見的鋇碳酸鹽復(fù)雜礦物。在層狀礦體的下面，有時可看到網(wǎng)脈狀或脈狀礦化體，它們與層狀礦化體呈顯著的交叉接觸關(guān)系，如在中國廠壩、加拿大蘇利文等礦床均可見及。1.4礦石特征在層狀礦體中，礦石具非常發(fā)育一的沉積構(gòu)造：條帶狀構(gòu)造、紋層狀構(gòu)造、粒級層理、韻律層和軟沉積滑動變形構(gòu)造。成巖期形成的梯狀脈（亦稱磚墻狀構(gòu)造）常見。在受變形、變質(zhì)作用較輕的礦床

6、中黃鐵礦同生沉積/早期成巖結(jié)構(gòu)十分發(fā)育，如顯微雛晶、莓粒/球粒結(jié)構(gòu)及成巖環(huán)帶增生晶等。在改造強(qiáng)烈的礦床中，可見到后生脈狀礦化疊加。1.5礦石礦物組成礦床的礦石礦物以簡單硫化物為主，有黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦和少量黃銅礦，有時可見白鐵礦和毒砂。許多礦床含少量其他硫化物和硫酸鹽礦物。1.6礦化分帶具有明顯礦化分帶。同生斷層作為熱鹵水的主要通道和成礦物質(zhì)的補(bǔ)給帶。從補(bǔ)給帶向上和向外隨著物理化學(xué)條件的變化出現(xiàn)金屬分帶現(xiàn)象：從斷裂帶由內(nèi)向外呈現(xiàn)Cu-Pb-Zn-Ba-Fe分帶；從深部至淺部呈Cu-Zn-Pb-Ba-Fe分帶。有些學(xué)者通過研究，認(rèn)為上述分帶是伴隨著海底熱液與海水混合過程中，在溫度、

7、pH值、Eh值條件改變情況下金屬序列沉積的結(jié)果。礦物氣泡包裹體均一溫度一般為140300，鹽度一般在（NaCl）7%22%。2.噴流沉積型鉛鋅礦床成因與成礦模式根據(jù)該類礦床主要特征、成礦環(huán)境及控礦條件，大多數(shù)學(xué)者都認(rèn)為它們是由海底噴流沉積形成的。目前關(guān)于SEDEX型礦床的成礦模式主要有兩種：盆地壓實鹵水模式和海底熱液對流模式2。前者認(rèn)為形成SEDEX型礦床的流體和金屬都是在盆地沉積物壓實過程中由于地?zé)嵩鰷氐仍驈暮駥映练e巖堆中釋放出來的。由可膨脹粘土礦物向非可膨脹粘土礦物及云母類礦物轉(zhuǎn)變并伴隨有大量金屬析出。這種轉(zhuǎn)變溫度在95130之間，顯然地?zé)嵩鰷啬芊襁_(dá)到這個溫度區(qū)間則十分重要。假設(shè)地溫梯度

8、為35 /km，這就要求含礦巖以上的蓋層有3km厚。但實際上許多SEDEX型礦床這種蓋層的厚度均小于3 km。另外現(xiàn)有資料證明某些重要的SEDEX型礦床的礦化溫度在140 300之間，顯著高于盆地壓實鹵水成礦模式可能達(dá)到的溫度，這為該成礦模式提出了一個難于解決的問題。有些SEDEX型礦床的礦化作用發(fā)生在盆地發(fā)展史的相對早期階段。如愛爾蘭地區(qū)Silvermines等礦床形成于杜內(nèi)階晚期。當(dāng)時海進(jìn)剛開始不久，盆地內(nèi)含水層中的水既是有限的又是冷的。這排除了盆地壓實鹵水成礦作用的可能性。根據(jù)該模式的成礦條件，成礦溶液中鋅、鉛和還原硫的含量至少都要達(dá)到n×10-5，氯化物的含量至少要達(dá)到3 m

9、ol/ kg。但是在現(xiàn)代地?zé)嵯到y(tǒng)中，除索爾頓湖鹵水外，其他熱田流體中有關(guān)金屬和氯的含量都很低，但是正在那里形成的塊狀硫化物礦床卻又大又富。與盆地壓實鹵水模式不同，許多研究者認(rèn)為SEDEX型礦床形成于海底熱液對流系統(tǒng)中。所有SEDEX型礦床都以礦床所在處海底發(fā)生特殊的塌陷作用為特征，這是由于地殼上部強(qiáng)烈張應(yīng)力作用的結(jié)果。在張性應(yīng)變條件下使地殼形成了大量微裂隙，這顯著提高了巖石的可滲透性，這就使相對低溫狀態(tài)下的流體能發(fā)生對流循環(huán)。通過對一些典型礦床的研究，將對流系統(tǒng)的流體演化分為3個階段（圖1）：早期低溫階段，流體同地殼礦物之間未達(dá)到平衡，亦未完全被還原，只有Fe 、Ca、Mn和部分Si被溶解。有

10、少量Pb、Zn礦化。在中期階段，當(dāng)對流系統(tǒng)下降，溫度增高為200時，流體同黃鐵礦達(dá)到了平衡并更富有活力，此時因氧化條件太低銅不能明顯溶解。含鹽海水因與長石和粘土礦物的反應(yīng)而被改造，由于Mg2+的加人形成了斜綠泥石，K+和H+被釋放出來。H+占據(jù)了礦物中Zn、Pb的位置，賤金屬則以氯化物絡(luò)合物被溶液帶走，并在適當(dāng)部位沉淀形成Pb-Zn和黃鐵礦礦石。在晚期階段，在理想的最佳條件下，直到對流核到達(dá)底部為止，流體的溫度將繼續(xù)升高(> 290 )，體積將繼續(xù)增大，這時Pb、Zn、H2S、甚至Cu的溶解度都提高了。在這種情況下形成的Pb 、Zn礦體規(guī)模大，并且向著地層層序的上部銅含量增高。海底熱液對

11、流模式較好地解釋了成礦前礦化作用(如芒特·艾薩及Howard Pass礦床)，并向著地層層序上部礦體規(guī)模和品位都增大增高，如布魯肯·希爾(Broken Hill）、芒特·艾薩及Howard Pass礦床，以及某些礦床形成于盆地發(fā)展旋回早期等問題。另外，按照這種成礦模式，礦化溫度可以高達(dá)300以上，礦化流體中金屬的含量可以低到0.1×10-6n×10-6。盡管如此，海底熱液對流核模式也存在著一些需要解決的問題：在某些礦床中(如Mount Isa )并沒有發(fā)現(xiàn)海底塌陷的證據(jù)；受很多因素制約，下滲流體進(jìn)人地殼上部是很困難的；與流體注入有關(guān)的微裂隙向下

12、發(fā)育不只依靠各向異性應(yīng)力場，還要求有強(qiáng)烈發(fā)育的巖石節(jié)理存在。礦床下伏巖石是否有足夠的剛性，以便節(jié)理的形成，都需要具體的研究?？傊鲜鰞煞N流行的成礦模式都各有其尚待解決的問題。隨著這些問題的解決，對SEDEX型礦床形成機(jī)理的認(rèn)識將會更接近完善。3.花牛山金銀鉛鋅礦床地處甘、新交界部位的花牛山銀鉛鋅多金屬礦床是北山地區(qū)惟一成型鉛鋅多金屬礦床，成礦大地構(gòu)造位置隸屬于北山造山帶南部敦煌陸塊北緣元古代陸緣裂谷帶3。賦礦地層主要為薊縣系一套淺海相淺變質(zhì)碎屑巖-碳酸鹽巖-中基性火山巖建造。花牛山金銀鉛鋅多金屬礦床產(chǎn)于分割敦煌地塊和古裂谷盆的近東西向花西灘-花牛山區(qū)域性深大斷裂北側(cè)(圖2)4、5。礦區(qū)華力西

13、和印支期花崗巖十分發(fā)育，其對金銀礦化具有明顯的富集改造作用，并形成一些熱液脈型富鉛鋅小礦體(一礦區(qū)二礦帶和三礦區(qū))，但對層狀、似層狀銀鉛鋅主工業(yè)礦體的走向和傾向延伸具有顯著的破壞作用。成礦類型與成礦系列6、7討論：楊建國等8以現(xiàn)代成礦理論為基礎(chǔ)，通過對礦區(qū)不同類型礦床、礦點的觀察和再認(rèn)識，將礦區(qū)內(nèi)礦床及礦點劃分為兩大成礦系統(tǒng)（系列），即與海底噴流（氣）沉積作用有關(guān)的金銀鉛鋅成礦系列和與構(gòu)造巖漿侵入作用有關(guān)的金銀鎢鉬成礦系列。其中，一礦區(qū)和二礦區(qū)為銀鉛鋅礦，容礦巖石為細(xì)碎屑巖-碳酸鹽巖，同生性質(zhì)明顯。類比礦床地質(zhì)特征。形成環(huán)境、沉積建造、將一、二礦區(qū)類比為噴流-沉積（SEDEX）礦床類型。三礦區(qū)

14、銀鉛鋅礦床產(chǎn)于玄武巖-流紋英安巖間的火山噴發(fā)間歇期。容礦巖石為火山噴發(fā)間歇期形成的大理巖和板巖，成礦金屬組合為鉛-鋅-銅，伴生銀、金。成礦環(huán)境相對穩(wěn)定，可與世界范圍內(nèi)火山噴流（氣）-沉積型礦床類比，應(yīng)屬雙峰式玄武巖-流紋英安巖容礦的鉛-鋅-銅型礦床。本文僅針對花牛山一、二礦區(qū)噴流-沉積（SEDEX）礦床作如下討論：3.1賦礦圍巖1、 二礦區(qū)銀鉛鋅礦體主要賦存于薊縣系平頭山組上巖組第三巖性(Jxp 3c)段淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖與碳酸鹽巖建造中，產(chǎn)于千枚巖、炭質(zhì)千枚巖與條帶狀結(jié)晶灰?guī)r或厚層大理巖層間接觸破碎帶，或巖性過渡帶附近大理巖和千枚巖中。礦體直接容礦巖石主要為大理巖，次為千枚巖。大理巖分為白色和灰

15、色兩種，粒狀結(jié)構(gòu)、花崗變晶結(jié)構(gòu)。方解石含量>80%99%、石英1%12%不等，黑云母+絹云母2%，白云母2%，金屬礦物含量<1%；副礦物有磁鐵礦、榍石、褐鐵礦。大理巖中產(chǎn)層紋狀藻蔗化石，分布局限。千枚巖為顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)、千枚狀構(gòu)造或條帶千枚狀構(gòu)造；絹云母80%90%、石英10%25%，方解石2%，綠泥石1%，白云母少量；副礦物見電氣石及褐鐵礦。千枚巖常常與大理巖互為條帶或透鏡體產(chǎn)出。3.2礦體地質(zhì)統(tǒng)計表明，花牛山一、二礦區(qū)共圈出221個礦體；一礦區(qū)218個(二礦帶47個，三、四礦帶171個)，其中達(dá)到萬噸級礦石量的礦體8個；二礦區(qū)僅有3個小礦體。除地表少量氧化礦體外，均為隱伏礦體

16、。礦體形態(tài)以似層狀為主，扁豆?fàn)?、透鏡狀次之，極少為囊狀和柱狀。礦體大小不一，走向上長10380m，個別達(dá)500m；厚0.50.9m，最厚16.5m；延深數(shù)米280m，最深達(dá)470m。礦體走向多為70°80°，傾向北西，傾角50°75°，與圍巖產(chǎn)狀基本一致。三礦帶礦體延深深度具有中間深，向西端逐漸變淺的特點。二礦區(qū)礦體出露地表部分，延深不大。礦床經(jīng)勘探，獲得表內(nèi)儲量Pb18.57萬t，Zn8.83萬t，Ag530.95t。鉛鋅和銀礦均達(dá)中型規(guī)模。3.3礦石組構(gòu)及礦物組成礦石按氧化程度劃分為氧化礦石和原生硫化物礦石，并以硫化物礦石為主?，F(xiàn)僅討論硫化物礦石。（

17、1） 礦石結(jié)構(gòu)半自形-自形粒狀結(jié)構(gòu)：黃鐵礦半自形-自形晶粒不均勻分布，晶粒間充填他形方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦。自形粒狀結(jié)構(gòu)：方鉛礦石中方鉛礦呈粗大自形晶(1.23.0mm)，粒狀集合體緊密相嵌，毒砂呈自形粒狀。包含結(jié)構(gòu)：磁黃鐵礦半自形板條包含在閃鋅礦中，毒砂、黃鐵礦呈半自形粒狀不均勻包在閃鋅礦、方鉛礦和磁黃鐵礦中。溶蝕結(jié)構(gòu)：早期黃鐵礦被方解石、閃鋅礦、方鉛礦或石英交代溶蝕，毒砂、磁黃鐵礦半自形板條晶體被方解石、閃鋅礦交代溶蝕成不規(guī)則狀、港灣狀。骸晶結(jié)構(gòu)：黃鐵礦被閃鋅礦沿黃鐵礦中央溶蝕呈骨架狀，毒砂的柱狀晶被方解石、磁黃鐵礦、方鉛礦、硫銻鉛礦溶蝕呈骸晶狀。似文象、文象結(jié)構(gòu)：脈石礦物（方解石、硅質(zhì)

18、物）被磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦交代呈似古希臘象形文字圖案，早期閃鋅礦中散布的黃銅礦、磁黃鐵礦顯示文象結(jié)構(gòu)。殘余結(jié)構(gòu)：閃鋅礦不完全交代黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂，保留被交代礦物殘余。（2） 礦石構(gòu)造塊狀構(gòu)造：金屬礦物含量>80%，按照金屬礦物可劃分為塊狀磁黃鐵礦礦石、塊狀方鉛礦礦石、塊狀鉛鋅礦石、塊狀黃鐵礦礦石。塊狀礦石中也有顯微條帶狀礦石隱現(xiàn)。條帶狀構(gòu)造：磁黃鐵礦、黃鐵礦條帶與閃鋅礦、方鉛礦條帶相間交錯，帶寬25cm；在較大礦體邊部，可見大理巖條帶與鉛鋅礦石條帶相間分布。浸染狀構(gòu)造：在塊狀礦石礦體的兩側(cè)及單個礦體中，金屬礦物含量<50%，脈石礦物含量>60%，依照金屬礦物含量可劃

19、分為稀疏-稠密浸染狀構(gòu)造。（3） 礦石礦物組成金屬礦物主要有黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦，次為毒砂、磁鐵礦、硫錳礦、黃銅礦、白鐵礦、黝錫礦、膠狀黃鐵礦；微量礦物有深紅銀礦、輝銀礦、硫銻鉛礦、銀銻黝銅礦、銀黝銅礦。脈石礦物主要是方解石，次為石英、絹云母、斜長石、紅柱石及綠泥石，巖漿熱液疊加礦物有透閃石、陽起石、透輝石和石榴子石，偶見白云母、石膏、螢石等。3.4圍巖蝕變花牛山噴流-沉積型銀鉛鋅礦床圍巖蝕變不發(fā)育，主要為熱水沉積重晶石、硅質(zhì)石英和白云石等礦物。銀鉛鋅礦體近礦圍巖與正常巖石相比，Si、K、Na、Mg、Fe、Mn、Ba等元素相對富集。產(chǎn)于四礦帶下盤的條帶狀角巖和透輝石（透閃石化）巖，

20、層狀性質(zhì)明顯，普遍具細(xì)粒結(jié)構(gòu)和層狀構(gòu)造，系同生沉積期噴流熱水對盆地沉積物蝕變交代產(chǎn)物，厚大礦體兩側(cè)常伴生有似層狀透輝(閃)陽起石巖。3.5成礦控制因素（1） 礦體產(chǎn)出受層位控制花牛山一、二礦區(qū)銀鉛鋅礦賦存于薊縣系上統(tǒng)上巖組第二巖性段千枚巖、千枚狀板巖(Jxp3b)與第三巖性段大理巖夾千枚(Jxp3c)過渡部位，礦體主要產(chǎn)于大理巖與千枚巖接觸帶附近。成礦伴隨著熱流體對圍巖的蝕變作用，形成層狀透輝陽起石矽卡巖，與銀鉛鋅礦體緊密共生。同生沉積成礦后，盡管礦區(qū)地層發(fā)生了強(qiáng)烈的褶皺和巖體侵蝕，含礦層遭受了變形變質(zhì)與構(gòu)造破壞，但通過對礦床的宏觀觀察與剖面測制，發(fā)現(xiàn)銀鉛鋅礦體的層控性十分明顯。無論是以碎屑巖

21、和碳酸鹽巖容礦的一、二礦區(qū)，還是以中基性火山巖夾碎屑巖、碳酸鹽巖容礦的三礦區(qū)，銀鉛鋅礦體均主要產(chǎn)于Jxp3c巖性段下部大理巖(灰?guī)r)與千枚巖或火山碎屑巖接觸帶部位。因此，第二、第三巖性段過渡部位地表褐黃色鐵錳礦化大理巖(灰?guī)r)成為銀鉛鋅礦(化)體產(chǎn)出的重要標(biāo)志層位。（2）礦體產(chǎn)出受同生斷裂與次級沉積洼地控制噴流沉積型同生斷裂構(gòu)造不僅控制著巖相古地理沉積格局，而且控制著沉積建造組合。花牛山礦區(qū)銀鉛鋅礦體空間分布上主要局限于東大泉-花西灘-花牛山和五井河兩條區(qū)域性大斷裂之間。前者作為薊縣系沉積盆地的邊界斷裂，切割深，沿斷裂斷續(xù)有十余個超基性巖體侵位。晚薊縣世，它作為裂隙式火山噴發(fā)的通道，控制著近東

22、西向火山-沉積盆地空間展布及花牛山-花西山一帶火山-沉積建造組合，在該火山沉積盆地內(nèi)，成礦除古火山噴口周圍的囊狀、脈狀和透鏡狀銀鉛鋅礦體外，還形成有與硅質(zhì)板巖有關(guān)的鐵銅礦化，礦化均產(chǎn)于火山噴發(fā)間隙期形成的炭質(zhì)千枚巖、碳酸鹽巖和硅質(zhì)板巖夾層中，顯然，成礦受區(qū)域性生長基底斷裂、火山-沉積盆地和古火山機(jī)構(gòu)多重制約。后者是晚薊縣世沉積盆地內(nèi)部一個區(qū)域性同生斷層，它切割了前新太古-古元古代結(jié)晶基底，控制了南北兩側(cè)沉積建造組合，其北側(cè)以淺海相砂質(zhì)、砂泥質(zhì)巖石為主，巖性主要為泥質(zhì)砂巖、粉砂質(zhì)板巖等；其南側(cè)則以淺海相-半深海相粉砂泥質(zhì)巖石為主，夾多層厚度不等的泥質(zhì)碳酸鹽巖沉積，中部花牛山二礦區(qū)-一礦區(qū)一礦帶一

23、帶，巖性主要為炭質(zhì)千枚巖、千枚巖化粉砂泥質(zhì)板巖夾薄層狀含炭泥灰?guī)r及炭硅質(zhì)板巖等，西部螢石礦及其以西及東部長黑山一帶，巖性相變?yōu)榉凵百|(zhì)板巖、泥板巖夾白云質(zhì)泥灰?guī)r，由此可見，五井河斷裂是薊縣紀(jì)古沉積盆地內(nèi)部一個相對較深的次級凹陷盆地的北部邊界，該次級盆地中心在現(xiàn)今花牛山鉛鋅礦區(qū)一礦區(qū)三礦帶以北至五井河斷裂間，與花牛山一、二礦區(qū)鉛鋅礦化范圍相一致。（3）巖相和沉積環(huán)境的控制花牛山銀鉛鋅礦床內(nèi)金、銀、鉛、鋅(銅、鐵)礦化類型明顯受巖相和沉積環(huán)境雙重制約。花牛山三礦區(qū)銀鉛鋅礦形成于陸緣間歇性火山-沉積盆地中，以韻律層狀基性火山熔巖、角礫熔巖夾火山碎屑巖、碎屑巖、含炭細(xì)碎屑巖夾硅質(zhì)巖及碳酸鹽巖相構(gòu)成，圍巖

24、銀、鉛、鋅、錳含量高，普遍含黃鐵礦、黃銅礦和磁黃鐵礦等，硅質(zhì)巖中見有似層狀含銅磁鐵礦化，是近古火山(噴流口)相對不穩(wěn)定環(huán)境火山噴氣沉積作用的產(chǎn)物，其產(chǎn)出受古火山構(gòu)造控制較明顯，但礦體規(guī)模??；一、二礦區(qū)金銀鉛鋅礦形成于淺海滯留的還原環(huán)境，由碳酸鹽相和細(xì)碎屑巖相構(gòu)成，圍巖含有機(jī)炭高，普遍含黃鐵礦和熱水沉積礦物重晶石、白云石等， Ba元素地球化學(xué)異常和熱水沉積過程中的矽卡巖化，揭示古沉積盆地處于距古噴流口相對較遠(yuǎn)的寧靜環(huán)境，礦體產(chǎn)出受同生斷裂控制，常形成規(guī)模較大的工業(yè)礦體。后經(jīng)多期疊加改造，在背、向斜核部可形成厚大礦體。（4） 地?zé)岙惓Τ傻V作用控制成礦作用的關(guān)鍵問題之一是熱源問題。大陸邊緣熱狀態(tài)改

25、變的直接原因是由于地幔物質(zhì)上涌、地殼減?。ň植浚瑢?dǎo)致地殼拉張裂陷和地?zé)岙惓??；ㄅＩ姐y鉛鋅礦床的直接熱源應(yīng)該是薊縣紀(jì)時期地殼深部存在有巖漿房，源自上地幔及下地殼的基性巖漿在構(gòu)造動力驅(qū)動下，沿花西灘-花牛山深大斷裂噴出地表，引起其周圍海盆地內(nèi)海水對流循環(huán)和熱水活動，為熱水沉積成礦作用提供了前提條件。因距熱源遠(yuǎn)近的差異和熱水溫度的不同，形成構(gòu)造部位上的噴氣沉積型-噴流沉積型（亦即遠(yuǎn)側(cè)型）銀鉛鋅金系列礦床。3.6礦床成因1、 二礦區(qū)銀鉛鋅礦化形成于薊縣系平頭山組上巖組第三巖性段淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖-碳酸鹽造中，礦體賦存于第二巖性段千枚巖與第三巖性段底部大理巖巖性層間。礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀，受地層層位

26、控制，與地層發(fā)生同步褶皺。礦化局限于花西灘-花牛山同生-后期多次復(fù)活斷裂帶北側(cè)，產(chǎn)于強(qiáng)烈沉降的淺海半封閉沉積盆地中。礦體圍巖常見同生成因的熱水沉積硅質(zhì)條帶大理巖、含錳白云巖、條帶狀透輝石巖，呈層狀產(chǎn)出，微晶-細(xì)晶結(jié)構(gòu)，塊狀、層紋狀和(變)條帶狀構(gòu)造發(fā)育，屬典型的噴流沉積型礦床。3.7成礦模式 歸納上述諸多方面成礦控制因素而建立的花牛山與火山-沉積作用有關(guān)成礦系統(tǒng)金銀鉛鋅礦床成礦模式如圖3。該模式圖顯示：花牛山礦田賦礦火山一沉積巖系是晚薊縣世塔里木板塊北緣被動陸緣裂陷拉張盆地之產(chǎn)物；礦床主要產(chǎn)于遠(yuǎn)離古火山噴口之裂陷盆地細(xì)碎屑巖與碳酸巖鹽互層中，部分產(chǎn)于古火山噴口或其附近厚層狀中基性火山巖噴發(fā)間歇

27、之碎屑巖碳酸鹽巖互層中；礦床受同生斷裂裂隙系統(tǒng)、古沉積盆地和地層層位的多重控制；礦床是對流循環(huán)的海水與火山熱液沿同生斷裂噴出于海底的成礦熱鹵水，是水巖同生沉積或交代作用的產(chǎn)物；成礦作用發(fā)生于古沉積盆地強(qiáng)烈沉陷期、裂隙式火山噴發(fā)活動期間及噴發(fā)間歇期；礦體主要定位于深水洼地?zé)猁u水池中；深部巖漿房為礦床形成提供了熱驅(qū)動力，成礦物質(zhì)主要來源于盆地基地巖系（敦煌群）及晚薊縣世火山-沉積巖。根據(jù)天山一北山地區(qū)薊縣系巖相分析，薊縣紀(jì)早-中期為相對穩(wěn)定的平坦淺海-濱海碳酸鹽臺地潮坪環(huán)境。晚薊縣世，敦煌地塊北緣發(fā)生強(qiáng)烈拉張斷陷，形成紅柳園-花牛山半地塹式裂陷海盆，早期在盆地內(nèi)沉積了一套陸源中粗粒碎屑巖，局部地段出現(xiàn)中酸性海底火山噴發(fā)活動；晚期海盆進(jìn)一步坳陷下沉，在局限海盆里的還原環(huán)境下，沉積了含炭鈣硅質(zhì)細(xì)碎屑巖夾碳酸鹽巖沉積，盆地邊緣同生斷裂活動進(jìn)一步加劇，并深切達(dá)上地慢巖漿房，發(fā)生較大規(guī)模的裂隙式中基性巖漿噴溢活動?；鹕阶饔貌粌H將賤金屬物質(zhì)帶入海底，而且沿盆地邊緣及內(nèi)部同生斷裂及古火山噴口裂隙系統(tǒng)下滲的海水和大氣降水在深部巖漿房熱動力及壓力差的驅(qū)動下，發(fā)生對流循環(huán)，并與深部巖漿蒸氣冷凝熱流體混合，形成以海水為主的礦化熱液。礦化熱液在上升或側(cè)向運移的過