礦床學(xué) 第十四章 層控礦床

第十四章層控礦床

一、概念、特點(diǎn)及意義（－）層控礦床（Stratabounddeposits）的概念

目前，對(duì)層控礦床含義有不同理解：A與巖漿作用無(wú)關(guān)，只是受沉積和熱液疊加改造而形成的礦床；B將一切層狀礦床(如風(fēng)化、沉積)、甚至產(chǎn)于層狀侵入體內(nèi)的巖漿礦床都?xì)w入層控礦床；C甚至將遭受花崗巖化后產(chǎn)在某一較大的地層單元中的非層狀礦床，也劃入層控礦床。根據(jù)比較多數(shù)學(xué)者的見解，“層控礦床”－系指那些受多種成礦作用影響，但礦體呈層狀或基本呈層狀，包括部分不規(guī)則狀，但仍受一定地層層位控制的礦床（圖14－1）。層控礦床往往是多成因的，它是以外生成礦作用為基礎(chǔ)，又受到內(nèi)生成礦作用包括巖漿、變質(zhì)和熱液等作用的疊加和改造而形成的復(fù)成因礦床。即介于內(nèi)生和外生礦床之間的一類復(fù)成因礦床。層控礦床是一類既具有同生成礦作用標(biāo)志，又具有后生成礦作用標(biāo)志的復(fù)成因礦床。層控礦床的深入研究，使在典型的外生礦床與內(nèi)生礦床之間找到了有機(jī)的聯(lián)系（圖14－2）。對(duì)那些成因較復(fù)雜、長(zhǎng)期有爭(zhēng)論的礦床，如密西西比河谷型鉛鋅礦床等，將會(huì)得到較為滿意的解釋。

圖14－1層狀礦床與層控礦床圖14－2層控礦床與內(nèi)生礦示意圖床、外生礦床的相互關(guān)系（據(jù)G．C．阿姆斯圖茨，1980）（據(jù)朱上慶，1979）內(nèi)生礦床外生礦床層控礦床網(wǎng)脈狀層狀透鏡狀條帶狀浸染狀不規(guī)則狀層狀層控

（二）層控礦床的特點(diǎn)

1）具有外生和內(nèi)生礦床的某些特點(diǎn)，故兼有同生和后生礦床的某些成礦標(biāo)志，反映出其成礦過(guò)程的多階段性和復(fù)雜性。

2）礦源層的存在是層控礦床主要特征之一，但礦源層和貯礦層可以是同一層位，也可以是不同層位。

3）礦體常集中于某一特定的巖性段中，往往具有多層的特點(diǎn)。

據(jù)與礦石共生的巖性和建造特點(diǎn)，大致有以下四種類型：

①產(chǎn)于黑色硅、泥質(zhì)巖建造中的鎳、鉬、釩、鈾、銅多元素金屬礦床，往往與石煤、磷塊巖等礦床共生；

②產(chǎn)于紅色碎屑巖建造中與石膏、巖鹽等礦床共生的銅、釩、鉀、鈾、鉛、鋅、鍶等礦床；

③產(chǎn)于碳酸鹽巖建造中銅、鉛、鋅、鐵、錳、金、銀、汞、銻、鎢、錫及硫鐵礦礦床；

④產(chǎn)于火山一沉積建造中銅、金、鋅、鐵、錳及硫鐵礦礦床等。

4）礦床產(chǎn)于一定地層層位中，因而“時(shí)控”特征明顯。

如我國(guó)川西會(huì)理一帶鉛鋅礦產(chǎn)于震且系碳酸鹽巖建造中；湘、黔的汞礦產(chǎn)于寒武系石灰?guī)r一白云巖建造中；

湘南、桂北的鉛鋅礦主要產(chǎn)于泥盆系碳酸鹽巖建造中；川西、滇中的紅層銅鈾礦床主要產(chǎn)于侏羅一白堊系。國(guó)外許多著名的礦床也是這樣：如綠巖帶金礦主要產(chǎn)于太古界；蘇聯(lián)中哈薩克斯坦銅、鉛鋅礦產(chǎn)于中一上石炭統(tǒng)；民主德國(guó)、波蘭的頁(yè)巖銅礦產(chǎn)于下二疊統(tǒng)；波蘭西里西亞鉛鋅礦產(chǎn)于三疊一侏羅系。

5）礦床常具有成群、成帶展布和一定的“層”、“相”、“位”集中的特點(diǎn)。如滇中砂巖型銅礦床主要集中在白堊紀(jì)盆地的東緣、東北緣的河、湖相沉積層中，并受一定的地質(zhì)構(gòu)造部位控制。因此，在研究和評(píng)價(jià)層控礦床時(shí)，應(yīng)著重分析有利成礦的地層層位、注意層中已初步富集的有利巖相帶，探討后期疊加改造有利再富集的構(gòu)造部位。

6）礦體形態(tài)，大多數(shù)與地層整合產(chǎn)出，呈層狀、似層狀或凸鏡狀礦體。也有少數(shù)不規(guī)則的穿層礦脈，但其礦化范圍仍局限在一定地層層位之中。

7）沉積一改造型層控礦床中，礦石礦物成分簡(jiǎn)單，金屬硫化物多數(shù)呈細(xì)小的分散狀、浸染狀集合體，往往保存有原生沉積組構(gòu)，但又有后生重結(jié)晶和交代作用的特征。

8）礦床蝕變一般較弱。據(jù)測(cè)溫資料，多數(shù)成礦溫度為50－150℃，少數(shù)也可達(dá)250—300℃?；鹕揭怀练e改造型的層控礦床中，礦石組份則較復(fù)雜、成礦溫度也較高。

9）礦床與巖漿侵入體的關(guān)系一般不明顯，礦區(qū)附近或一定范圍內(nèi)，沒有或未發(fā)現(xiàn)與成礦有直接關(guān)系的侵入體。故以往曾稱其中某些礦床為“超低溫?zé)嵋旱V床”或“遠(yuǎn)成熱液礦床”等。但不排斥某些層控礦床，如層控故卡巖礦床和變質(zhì)層控礦床與巖漿侵入活動(dòng)有密切的時(shí)間、空間和成因關(guān)系。

（三）層控礦床的意義

1．經(jīng)濟(jì)意義總的來(lái)說(shuō)，層控礦床分布廣、規(guī)模大、品位較穩(wěn)定，故在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。如層控銅礦床約占世界銅礦儲(chǔ)量的50％；

層控鉛鋅礦床，無(wú)論儲(chǔ)量或產(chǎn)量均占這類金屬的絕大部分；

層控鐵礦床約占世界鐵礦總儲(chǔ)量的半數(shù)以上。此外，還有層控Ag、Au、Hg、Sb、MO、Ni、V、U、W、Sn、CO等礦床也占較大的比重。今后，隨著經(jīng)濟(jì)一技術(shù)條件的發(fā)展，將會(huì)越來(lái)越多地利用品位較低、但規(guī)模大的礦床，因而層控礦床更會(huì)日益顯得重要。

2.理論意義（1）突破單一的成礦理論在礦床成因理論上，層控礦床突破了單一成礦作用的范疇，將外生成礦作用和內(nèi)生（包括變質(zhì)）成礦作用，深部與淺部，單成因和復(fù)成因，單階段和多階段等相互對(duì)立而有區(qū)別的成礦作用有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，并將層控礦床的形成與沉積作用、巖漿活動(dòng)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有機(jī)地相結(jié)合，因而將層控礦床在時(shí)間和空間上的分布特點(diǎn)與地殼的發(fā)生、演化必然是密切相關(guān)的。

（2）利用層控礦床的時(shí)控特征，作為地層對(duì)比的輔助標(biāo)志。一般認(rèn)為，層控礦床是地殼中的某一特定條件下的產(chǎn)物，因而它具有明顯的“時(shí)控”特征。例如我國(guó)碳酸鹽巖建造中的鉛鋅礦床，大部分是顯生宙地臺(tái)區(qū)或冒地槽區(qū)的產(chǎn)物；而碳酸鹽巖一碎屑巖建造中的汞、銻礦床，則主要集中在寒武紀(jì)和泥盆紀(jì)的冒地槽區(qū)或地臺(tái)區(qū)中。故可利用其“時(shí)控”特征，用來(lái)作地層對(duì)比的輔助標(biāo)志，特別是在變質(zhì)較深、缺乏化石的“啞”地層或遭受強(qiáng)烈變形的地區(qū)。目前，在加拿大、南非、澳大利亞均已有這方面的實(shí)例報(bào)導(dǎo)?！?/p>

（3）利用層控礦床層位控制指導(dǎo)找礦實(shí)踐。層控礦床既然受一定的地層層位控制，因而“順層找礦”的思想可以開闊找礦思路、具有一定的戰(zhàn)略意義。國(guó)外已應(yīng)用這一理論來(lái)布置找礦工作。我國(guó)也有不少成功的例子，如云南東川地區(qū)應(yīng)用層控成礦理論，不僅擴(kuò)大了地質(zhì)儲(chǔ)量和找礦遠(yuǎn)景地帶，并在東南側(cè)的羅卜地一老背沖及南側(cè)三家廠一菜園河等地．相繼找到新的工業(yè)礦體。在東川西側(cè)的昆陽(yáng)群落雪組與黑山組接觸線附近，還發(fā)現(xiàn)一條長(zhǎng)達(dá)十多公里的銅、鈷礦化帶。又如安徽銅陵地區(qū)鐵、銅、硫礦床的找礦進(jìn)展，使儲(chǔ)量增加了十多倍，也是一個(gè)很好的例證。

（4）利用層控礦床的礦物共生組合，尋找相應(yīng)的礦種。根據(jù)層控礦床的礦物共生組合的特點(diǎn)進(jìn)行研究，不但可以大大豐富層控礦床戍礦規(guī)律的內(nèi)容，而且還可以在一定的地區(qū)內(nèi)的特定層位中，找到相應(yīng)的礦床（礦種），如在沉積一改造型菱鐵礦礦床附近就可能找到層控鉛鋅礦床。例如，貴州觀音山菱鐵礦礦床的東南側(cè)產(chǎn)有杉樹林鉛鋅礦床；湖北黃梅菱鐵礦礦床的西側(cè)也產(chǎn)有鉛鋅和黃鐵礦礦床。

二、層控礦床的成礦作用機(jī)理和模式由于層控礦床是介于內(nèi)生和外生礦床之間的一類復(fù)成因礦床，故地質(zhì)特征及時(shí)、空分布特征也必然反映出內(nèi)生和外生成礦作用的某些綜合特征。

K．H．烏爾夫(1976)曾作過(guò)一個(gè)層控礦床成礦概念模式圖(圖14－3)，它把層控礦床基本特征如物質(zhì)來(lái)源、搬運(yùn)方式、沉積環(huán)境、主巖特征以及各種復(fù)雜過(guò)渡類型等都比較直觀地表示出來(lái)了。它既不包括基性、超基性巖中的巖漿礦床，也不包括花崗巖、偉晶巖或矽卡巖的巖漿一熱液礦床，而是突出了同生沉積作用和后期改造作用這兩個(gè)方面。

（一）成礦物質(zhì)來(lái)源沉積成礦物質(zhì)是多來(lái)源。葉連?。?963）曾提出“陸源汲取成礦說(shuō)”，他認(rèn)為:A主要來(lái)自陸源風(fēng)化堆積物，當(dāng)海侵進(jìn)入沉積盆地，陸源風(fēng)化堆積物經(jīng)海解作用而提供沉積礦床的物質(zhì)來(lái)源。

B此外還應(yīng)有相當(dāng)部分是屬于海源的，即海水通過(guò)多種途徑使成礦物質(zhì)聚集，特別是在深部海水中,然后通過(guò)上翻洋流作用，再帶到淺海盆地中沉積下來(lái)。

C近年來(lái)還發(fā)現(xiàn)海底火山噴氣作用以及海水在海底沉積物和大洋玄武巖中的深部循環(huán)作用，也是提供沉積成礦物質(zhì)的重要來(lái)源，

D故有一部分沉積成礦物質(zhì)還可能來(lái)自地慢。

后期疊加改造作用的流體來(lái)源也是多種，如同生水、巖漿水、變質(zhì)水等,但據(jù)H、O同位素,其中天水,包括海水、湖水、地下水(液態(tài)礦石)等，卻占重要地位。

（二）成礦物質(zhì)的初步富集

成礦物質(zhì)的初步富集－是通過(guò)侵蝕一搬運(yùn)一沉積的程序，以碎屑物或溶液在特定的地質(zhì)環(huán)境和物理化學(xué)條件下，通過(guò)直接或間接（如經(jīng)過(guò)生物作用）方式，構(gòu)成比較集中的礦化層或礦源層。目前認(rèn)為促使成礦物質(zhì)初步富集的作用有兩種：即無(wú)機(jī)作用和有機(jī)作用：成礦物質(zhì)的無(wú)機(jī)搬運(yùn)形式有拖曳、機(jī)械懸浮、真溶液、膠體溶液等并經(jīng)沉積成礦；而有機(jī)作用主要是生物和微生物的作用成礦。

微生物促使成礦物質(zhì)的初步富集的證據(jù)：A

在不少同生硫化物礦床、泥質(zhì)巖以及一些沉積物中廣泛發(fā)現(xiàn)薄球狀黃鐵礦，經(jīng)處理并除去其他附著物質(zhì)后即可顯露出有機(jī)結(jié)構(gòu)。B

見到硫化物礦石常與某些生物化石共存，如德意志民主共和國(guó)的曼斯菲爾德含銅頁(yè)巖中，不僅見到球狀海藻、有孔蟲和高等植物（羊齒類）的孢子被銅、鉛、鋅硫化物所交代或包圍，還見到由黃鐵礦和黃銅礦組成的球狀、棒狀和星點(diǎn)狀結(jié)核體。C

滇中和湘西砂巖銅礦石中，也發(fā)現(xiàn)許多厭氧或微厭氧的放線菌化石。D

東川銅礦的馬尾絲構(gòu)造有人認(rèn)為可能是一種礦化藻席構(gòu)造。E

許多金屬硫化物礦床直接產(chǎn)于富含有機(jī)質(zhì)的巖石中,例如湘西、鄂西北和南秦嶺下寒武統(tǒng)的黑色頁(yè)巖或石煤中，含豐富的Ni、MO、V等多種金屬元素。F

在加拿大新不倫瑞克東南坦特拉馬爾現(xiàn)代沼澤中，發(fā)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)吸附銅的現(xiàn)象。這些都表明微生物能從成礦溶液中攝取金屬元素組成軀體，當(dāng)其死亡之后，經(jīng)一系列生物化學(xué)作用而生成富銅的原生沉積層或礦源層。

微生物在成礦過(guò)程中可以起到以下三方面的作用：

1）通過(guò)自身軀體或器官的吸收、表面吸附成礦元素，使其直接沉淀、富集。如黑海120～1200m深水層，絕大部分的H2S（99.4—99.6％）是硫酸鹽被細(xì)菌還原而成，僅0.4－0.6％的H2S為蛋白質(zhì)腐爛產(chǎn)生。有些無(wú)色硫磺菌的軀體含硫高達(dá)95％。有些生物富集某些元素的能力是驚人的，大大超過(guò)海水中的元素含量，有的可以超過(guò)幾十萬(wàn)倍（表14－3）。自然界的各種土壤、淡水、海水和地下水中均已檢測(cè)到硫酸鹽還原菌的廣泛存在。在靜海盆地的水體及沉積物中，它們的作用更為顯著（圖14－4）。目前從環(huán)境保護(hù)角度深入研究微生物在凈化環(huán)境中的作用，也在一定程度上反證生物具有富集金屬的功能。圖14－4水體中理想的硫循環(huán)模式

2）由于自身的生命活動(dòng)（呼吸和發(fā)酵反應(yīng)等）過(guò)程中所產(chǎn)生的CO2

、CH4

、O2

、N2、H2

、NH3、H2S等，將會(huì)改變成礦環(huán)境的物理化學(xué)條件，尤其是酸堿度和氧化還原條件從而促使金屬元素遷移能力發(fā)生變化。例如硫酸鹽還原菌分解海水中的SO42-生成H2S，造成酸性、還原環(huán)境而促使鐵離子沉淀生成黃鐵礦。圖14－5是表示自然環(huán)境、成巖、后生和表生改造作用帶的pH、Eh綜合圖解。圖的最上方斜線表示水的穩(wěn)定區(qū)上限，亦即H2O分解出O2

的PH－Eh平衡線；最下方的斜線表示水的穩(wěn)定區(qū)下限，亦即H2O還原出H2的pH－Eh平衡線，這兩條斜線所夾持的范圍內(nèi)即是H2OH+＋OH-

的穩(wěn)定區(qū)。從圖中可以看出，在還原和堿性條件下，在成巖作用過(guò)程中通過(guò)硫酸鹽還原菌生成H2S，對(duì)Hg、Ag、Cu、Fe、Pb、Zn等硫化物的形成具有重要的意義。雷茲奇（1973）等曾綜合繪出25℃、1.013XI05Pa壓力下，Cu－Fe－Pb-－Zn－C－S－H2O的PH－Eh相圖解（圖14－6），當(dāng)PH為中性（相當(dāng)一般海水的PH值）時(shí)，隨著Eh的降低而順序出現(xiàn)輝銅礦一斑銅礦一黃銅礦一黃鐵礦的分帶性。方鉛礦和閃鋅礦則出現(xiàn)在較還原帶中，遠(yuǎn)離輝銅礦而與斑銅礦、黃銅礦（或黃鐵礦）共生；或有時(shí)構(gòu)成單獨(dú)的鉛鋅礦體。滇中砂巖銅礦床中，輝銅礦位于紫色層氧化帶一側(cè)，而黃銅礦和黃鐵礦則位于淺色層的還原帶一側(cè)。這一分帶現(xiàn)象，明確地表明這些金屬硫化物是在地表水體中形成的。圖中還表示了成礦環(huán)境的PH－Eh的變化趨勢(shì)。圖14－6西歐下二疊統(tǒng)頁(yè)巖銅礦床中

Cu－Fe－Pb-－Zn－C－S－H2O

的PH－Eh相圖解1一輝銅礦；2一斑銅礦；3一黃銅礦；4一黃鐵礦十黃銅礦；5一方鉛礦；6一閃鋅礦；7一分帶指示順序

3）微生物除能參預(yù)硫酸鹽的還原作用外，也能形成各種各樣的金屬有機(jī)化合物，促使金屬離子在水溶液中形成穩(wěn)定度較高的金屬一有機(jī)絡(luò)合物進(jìn)行遷移，并對(duì)成礦元素產(chǎn)生選擇性吸附、螯合和化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)已證實(shí)，在有機(jī)酸存在的條件下，金屬硫化物的溶解度明顯增高。上述事實(shí)說(shuō)明生物，特別是微生物確實(shí)參預(yù)了成礦作用，并起著重要作用。近年來(lái)，有人提出石油一金屬礦床共生概念，認(rèn)為油氣盆地鹵水可搬運(yùn)金屬并在有機(jī)質(zhì)的相互作用下，發(fā)生硫化物沉淀形成礦床，因而突破了有機(jī)礦床與無(wú)機(jī)礦床的人為界限。贊比亞銅礦的原礦石的沉積環(huán)境和礦石分帶如圖14一7所示。該圖表示，由河流將銅、鈷、鐵等金屬帶入海中，并在淺海帶中發(fā)生擴(kuò)散的情況。金屬離子的游離作用主要發(fā)生在含氧帶中。這個(gè)含氧帶和沿海岸生長(zhǎng)的藻類相接觸的地方，產(chǎn)生了碳酸鹽層或富含金屬的碳酸鹽生物礁。在缺氧帶中，硫化氫足以使銅等金屬硫化物發(fā)生沉淀。隨著深處缺氧程度的增加，如有鐵、鈷等金屬存在，那么硫化氫也可以使這些金屬沉淀。W．G．加爾列克在解釋這種礦石分帶的原因時(shí)，強(qiáng)調(diào)與古海岸線的位置有關(guān)，凡溶解度小的金屬硫化物直接在海岸線附近沉淀，而溶解度稍大的金屬硫化物則在盆地內(nèi)部沉淀，即按Cu－Ag－Zn－Pb－Fe的順序沉淀。各種硫化物的溶解度如表14－4所示。圖14－7贊比亞銅礦的沉積環(huán)境與礦石分帶表14－4幾種硫化物的溶解度（18℃，100毫升水中）近年來(lái)，根據(jù)一些重要礦區(qū)，如美國(guó)的白松樹（WhitePine）、蘇聯(lián)的烏道坎及我國(guó)西南的一些砂巖銅礦的研究，可以認(rèn)為在沉積過(guò)程中即可有黃鐵礦和少量鋼、鉛、鋅等硫化物的初步富集，形成礦胚或礦源層。然后在這個(gè)基礎(chǔ)上，在成巖階段或以后的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中，由其本身或蒸發(fā)巖中所含的鹵水，在沉積層中環(huán)流，溶解和獲得較多的銅、鉛、鋅等物質(zhì)。當(dāng)此溶液與沉積層中的黃鐵礦、有機(jī)物等相互作用時(shí)，可使銅、鉛、鋅等發(fā)生交代沉淀作用，產(chǎn)生具有工業(yè)價(jià)值的礦層。

在同生作用或同生與后生作用的過(guò)渡階段，還常存在成巖改造作用，它可以促使成礦物質(zhì)通過(guò)重新分配組合、陽(yáng)離子交換、交代等作用而進(jìn)行過(guò)移和富集。成巖改造作用即是成巖階段的成礦作用，實(shí)質(zhì)是同生孔隙水、鹵水、地下水等滲濾流體對(duì)成礦物質(zhì)的溶解、萃取、搬運(yùn)、沉淀等一系列作用。這種改造作用尤其對(duì)砂頁(yè)巖和碳酸鹽建造中的層控銅、鉛、鋅、鈾、釩等礦床，表現(xiàn)得更突出。曾有人提出與成巖作用有關(guān)的“薩布哈”模式等。菲爾布列奇（1966）曾認(rèn)為，在成巖作用各階段中，由于受到變質(zhì)熱水、地下熱鹵水及其他混合水的作用，促使成礦物質(zhì)的明顯遷移和富集（圖14－8）。H．M．斯特拉霍夫（1976）還專門劃分出一個(gè)沉變作用（KaT

areHea）時(shí)期，認(rèn)為本期由于沉積物已下沉到深處，其溫度上升到90－100℃，壓力增加到7.8448X107

一8.8254X107Pa。，所以沉積物得到進(jìn)一步改造，有機(jī)質(zhì)釋放出氣體相，局部有物質(zhì)的再沉積作用。涂光熾（1981）也特別強(qiáng)調(diào)在沉積一成巖之后到變質(zhì)作用前的巖石脆性變形階段的成礦意義，并稱之為“沉積一改造作用”。

圖14－8成巖作用階段示意剖面圖

（三）成礦物質(zhì)的活化轉(zhuǎn)移及后生疊加改造再富集海水中或生物體內(nèi)雖然富含各種成礦元素，而且無(wú)論是經(jīng)過(guò)有機(jī)或無(wú)機(jī)作用都可以得到初步富集形成礦胚或礦源層，但一般還不能形成工業(yè)礦體。因此，仍需要有一定的溶液或流體作為媒介，使成礦物質(zhì)活化轉(zhuǎn)移而富集成為工業(yè)礦體。大量事實(shí)表明，成礦溶液的來(lái)源和成因是多種多樣的。有的直接來(lái)源于地?；虻芈磶r漿侵入體，有的是在變質(zhì)作用和混合巖化過(guò)程中產(chǎn)生的，有的是地表水、海水下滲到地下深處形成的環(huán)流熱液，有的則是建造水受熱而形成的熱鹵水。這些成礦流體雖然來(lái)源不同，但都含有不同數(shù)量的可溶性鹽類（K、Na、Ca、Mg、CI、SO42-、HCO3－…）、氣體（CO2

、CO、H2

、NH3

、H2S……）和成礦物質(zhì)。其中所含的成礦物質(zhì)除一部分直接來(lái)自地幔巖漿以外，主要是在交代和淋濾、滲濾巖石和地層過(guò)程中萃取來(lái)的。這些流體中的鹽類和氣體是成礦元素的活化劑和搬運(yùn)劑。隨著鹽度和溫度的增加，他們使成礦金屬形成多種絡(luò)合物遷移到有利的部位。然后因流體本身過(guò)飽和、介質(zhì)變化、相互反應(yīng)，或因pH、Eh、T．P等因素的變化而重新沉淀富集成礦。至于成礦的富集方式，可按后期促使原始成礦物質(zhì)發(fā)生活化轉(zhuǎn)移及富集作用的性質(zhì)和程度，分為改造（Reformation）作用和疊加（Superimposed）作用兩種，或統(tǒng)稱為疊加改造作用。

改造作用過(guò)程中，原始成礦物質(zhì)未發(fā)生長(zhǎng)距離的遷移,成分亦無(wú)明顯的變化,只不過(guò)由原始的分散狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫V物富集,特別是氧化物、硫化物、硅酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽礦物。當(dāng)然,若其中包含有再造的涵義,那是以原始的礦胚或礦源層作基礎(chǔ)或完全重新從圍巖中萃取成礦物質(zhì)、然后在適宜的環(huán)境下沉淀成礦，因而成礦物質(zhì)大多離原地有一定距離。

目前對(duì)疊加作用的認(rèn)識(shí)還不大一致。洛弗林（1963）最早用“疊生”或“復(fù)生”一詞，原意為礦床中的陰離子（S）是就地產(chǎn)于沉積物中的（同生的），而陽(yáng)離子（Cu）是外部帶入的（后生的），若將此詞義擴(kuò)大，即指在同生礦床或在礦源層背景上疊加了后生熱液活動(dòng)而形成礦床的作用，是“同生”＋“后生”的含義。涂光熾（1974）認(rèn)為“疊加”是在早期形成的礦床（體）之上，由后生成礦作用所攜帶來(lái)的新成礦物質(zhì)的疊加，即成礦物質(zhì)或成礦作用的疊加。B．H，斯米爾諾夫（1979、1982）的“疊加”概念也傾向?yàn)椤俺练e”＋“成巖”＋“后生”，是作用的疊加。

我們?cè)诒菊轮惺冀K強(qiáng)調(diào)“同生”＋“后生”的成礦作用，況且不少后生改造作用和后生疊加作用也較難從特征上加以區(qū)別，故建議把兩者統(tǒng)稱為“后生疊加改造作用”。

后生疊加改造作用可細(xì)分為三種。

1．熱液疊加改造作用－

主要是指地下水熱液對(duì)原始成礦物質(zhì)所起的活化、轉(zhuǎn)移和再富集作用。大量研究成果表明，多數(shù)層控礦床的成礦溫度在100—300℃，不少在100—150“之間；礦化度一般為10－20％、主要是Na－Ca－CI型水。而這種流體一方面是天水(包括同生水)的向下淋濾作用和向上滲濾作用以及兩者共同構(gòu)成的對(duì)流循環(huán)。在這一過(guò)程中受熱并溶解、萃取圍巖中的成礦物質(zhì)，搬運(yùn)到經(jīng)初步富集的有利構(gòu)造、巖性部位再富集成礦。另一方面是直接由產(chǎn)在超殼斷裂附近,與火山作用帶有直接或間接聯(lián)系的含礦地下熱鹵水。

R．W．哈欽森（198O）曾認(rèn)為，熱液對(duì)流循環(huán)系統(tǒng)可形成各種金屬產(chǎn)物，從塊狀礦層到細(xì)脈浸染型礦石。除銅、鉛、鋅以外，錫、鉻、鎳、鎢、鉑、鈀等元素也可由熱液或噴氣活動(dòng)形成,它們是在氧化還原電位較低條件下由高溫鹵水?dāng)y帶經(jīng)噴發(fā)進(jìn)入洋底環(huán)境中的。目前已有很多實(shí)例證明成礦物質(zhì)大多來(lái)源于圍巖。

2．變質(zhì)疊加改造作用－

由變質(zhì)熱液對(duì)原來(lái)沉積巖或火山一沉積巖中的成礦物質(zhì)起活化、轉(zhuǎn)移和再沉積的富集作用。

據(jù)A.A.薩烏科夫（1960）估計(jì)，一立方公里的巖石，通過(guò)變質(zhì)作用大約可釋放出一億噸水。加上地表淋濾下去和巖漿活動(dòng)上升水在內(nèi)，可以形成一個(gè)數(shù)量很大的變質(zhì)含礦流體。澳大利亞艾薩山銅、鉛鋅礦床，在變質(zhì)熱液作用下，活性較大的銅由礦源層過(guò)移到其上盤的硅質(zhì)白云巖中富集成礦；而鉛鋅比銅略惰性則滯留在黑色頁(yè)巖層中。贊比亞銅礦“中央”豎井北部的恩卡納，在拖曳褶皺軸部銅品位平均達(dá)3.85％、而在褶皺兩翼平均品位為3.78％。兩者品位相差不大，說(shuō)明金屬銅在變質(zhì)熱液作用下，只在礦源層內(nèi)作局部遷移再富集?？夏吞?1953－1957)在提出“礦源層”概念時(shí),就強(qiáng)調(diào)了在適當(dāng)環(huán)境中、在溫度和壓力升高時(shí)，沉積物遭受強(qiáng)烈變質(zhì)作用、花崗巖化和熱液等作用，硫化物也會(huì)發(fā)生不同程度的遷移。在區(qū)域變質(zhì)作用強(qiáng)烈地區(qū)，常伴隨有混合巖化作用，可以形成混漿,并通過(guò)它的高溫交代作用促使成礦物質(zhì)進(jìn)一步遷移和富集。澳大利亞布羅肯山硫化物礦床即是一個(gè)很好的受多期變質(zhì)疊加改造作用而形成的層控礦床。在變質(zhì)疊加改造過(guò)程中，輕的同位素常優(yōu)先活化轉(zhuǎn)移，從而使硫同位素發(fā)生分餾。詹森曾觀察到贊比亞銅礦帶中受變質(zhì)較深的礦層中，相對(duì)地富含34S。

3．巖漿疊加改造作用－

指在先期形成的同生礦床(或礦源層)之上又為后期巖漿熱液所帶來(lái)的成礦物質(zhì)所疊加改造和再富集。晚期巖漿成礦作用疊加改造了早期的沉積成礦作用。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面提供熱動(dòng)力條件、促進(jìn)成礦物質(zhì)的活化和含礦流體的擴(kuò)散作用，促使成礦物質(zhì)富化和粒度變粗，如湖南茶陵潞水鐵礦，在距花崗巖侵入接觸帶的100－150m范圍內(nèi)，赤鐵礦大部分變?yōu)榇盆F礦，礦物粒度由0.02—0.05mm增至0.12－0.5mm，在結(jié)構(gòu)上也由條帶狀變?yōu)橹旅軌K狀。

另一方面，提供一部分巖漿期后熱液，它不僅可以攜帶新的成礦元素，還可以促進(jìn)原來(lái)巖石（或礦源層）中成礦元素發(fā)生遷移、再富集而形成工業(yè)礦床,如安徽銅官山層狀矽卡巖中,約22％的銅來(lái)自同生沉積的黃鐵礦礦層，78％的銅可能來(lái)自巖漿熱液或深部混合流體。白云鄂博稀土鐵礦床及東北寬甸硼、稀土、鐵礦床等也多是疊加改造成礦作用的產(chǎn)物。斯米爾諾夫(1977)認(rèn)為，贊比亞銅礦、蘇聯(lián)烏道坎銅礦、民主德國(guó)曼斯菲爾德銅礦、美國(guó)三州式鉛鋅礦等，都是經(jīng)過(guò)同生沉積、成巖以及后生等成礦作用的疊加，其成礦歷史長(zhǎng)達(dá)幾千萬(wàn)年到幾億年。由于這類礦床是在同生成礦作用的基礎(chǔ)上發(fā)展演化而成，因此具有明顯的層控特征。疊加改造作用鑒別標(biāo)志：礦床分布既受古構(gòu)造控制,又受同期或晚期發(fā)生的構(gòu)造控制；整個(gè)礦化廣闊并呈帶狀或面狀展布；礦石年齡小于圍巖年齡；組構(gòu)、成分上的不協(xié)調(diào)性或雙重性,如正常沉積元素組合中出現(xiàn)巖漿元素組合、組構(gòu)等。

（四）成礦作用機(jī)理和模式綜上所述，層控礦床的成礦機(jī)理是復(fù)雜的，多因素的，成礦的歷史也很長(zhǎng)，在不同的歷史階段中各種因素所起的作用也不盡相同。因此，把層控礦床成礦過(guò)程作為一個(gè)演化過(guò)程、一個(gè)與地質(zhì)發(fā)展歷史密切相關(guān)的過(guò)程來(lái)考慮是合適的。它不同于一般在同生沉積時(shí)已富集的沉積礦床（鐵、錳、磷、鋁、鹽、煤等），而是經(jīng)歷了成礦物質(zhì)的初步富集的礦源層——成礦物質(zhì)活化轉(zhuǎn)移再組合——后期疊加改造作用再富集的演化過(guò)程（表14－5），當(dāng)然最初沉積期的初步富集作用仍是層控礦床成礦作用的重要基礎(chǔ)。從表14一5中可以得知，層控礦床的原始成礦物質(zhì)是多來(lái)源的。同生沉積作用主要是在機(jī)械的、生物化學(xué)的和化學(xué)等作用的影響下，有時(shí)也存在浸出淋濾、熱液交代、噴發(fā)沉積等作用，在有利的相帶（如河流洪積扇、河口三角洲、濱海一淺海過(guò)渡帶、礁一礁后瀉湖、海灣、海底凹?jí)?、火山活?dòng)中心及附近）初步富集。成礦物質(zhì)活動(dòng)轉(zhuǎn)移和再組合是通過(guò)多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和熱液活動(dòng)，使化學(xué)性質(zhì)不同的成礦元素遭到不同程度的構(gòu)造一熱液改造，最后在各種有利的構(gòu)造部位再富集成礦。因此，在討論層控礦床的物質(zhì)來(lái)源和初步富集時(shí)，應(yīng)該注意找出本地區(qū)可能的礦源層的層位。對(duì)層控礦床進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)特別注意“層”、“相”、“位”條件，即分析有利成礦的地層層位，注意初步富集的有利巖相帶，探索后期疊加改造再富集的構(gòu)造部位。

表14－5層控礦床成礦機(jī)理概括表

原始物質(zhì)來(lái)源遷移初步沉積富集（陸源、海源、海底火機(jī)械、化學(xué)或（礦源層）山噴發(fā)及巖漿源）生物化學(xué)作用改再造造作用各種含礦流體循環(huán)、攜帶新物質(zhì)成礦物質(zhì)活化轉(zhuǎn)移（以地下水熱液為主）淋濾、加大濃度疊改加造作用

控礦構(gòu)造多次活動(dòng)成礦物質(zhì)再富集（以層狀構(gòu)造為主）通道、堆積場(chǎng)所（礦體或富礦段）

三、層控礦床的成礦時(shí)代如前所述，層控礦床是受一定地層層位和一定的含礦建造所控制，因而也具有“時(shí)控”的特征。整個(gè)層控礦床的礦化作用時(shí)期，至少包含了兩個(gè)主要成礦階段：

一是表成作用階段，成礦物質(zhì)在地表附近，主要是地表水體中沉積形成初步富集；

二是在內(nèi)生或變質(zhì)作用階段，成礦物質(zhì)得到重新組合和再富集，形成工業(yè)礦床或富礦體。因此，層控礦床的成礦時(shí)代，應(yīng)指從初步富集到最后形成礦床的全部時(shí)期，但著重指后一階段，即礦石形成比較集中的階段。對(duì)于層控礦床的成礦時(shí)代的確定可以根據(jù)以下兩種方法處理：

（－）根據(jù)含礦建造及礦化類型含礦建造的年齡，一般可以根據(jù)生物地層年齡或同位素年齡確定。礦化類型則視礦體與含礦建造間的整合程度，蝕變類型以及交代作用的強(qiáng)弱等因素來(lái)決定。

“準(zhǔn)同生”層控礦床－把礦體和含礦建造之間整合程度較高，圍巖蝕變較弱，交代作用不甚強(qiáng)烈，也就是說(shuō)，礦體和含礦建造之間的形成時(shí)間間隔不遠(yuǎn)，同處在一個(gè)大地構(gòu)造旋回中的層控礦床。如變火山一沉積巖系中的硫化物銅、鋅礦床和紅色碎屑巖建造中的銅、鈾礦床等。準(zhǔn)同生層控礦床的成礦時(shí)代基本上與含礦建造的形成時(shí)間相同，同列在一個(gè)大地構(gòu)造旋回中。

“后生”層控礦床－把礦體與含礦建造之間整合程度較差，圍巖蝕變和交代作用較強(qiáng)烈的層控礦床，稱為“后生”層控礦床。如安徽銅陵銅官山鐵、銅礦床，礦床形成的兩個(gè)階段相隔較遠(yuǎn)，明顯地相隔一至幾個(gè)大地構(gòu)造旋回。

（二）根據(jù)鉛同位素模式年齡分析鉛同位素模式年齡的資料在層控礦床中一般均可以取得。根據(jù)桑斯特(1976)對(duì)層控礦床中的鉛同位素研究，認(rèn)為可分為單階段鉛和異常鉛兩類。單階段鉛的母體對(duì)子體比值的變化，僅僅是由于母體（鈾和釷）的放射性衰變引起的。單階段鉛的模式年齡一般接近于礦床形成的時(shí)代。異常鉛則常常是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的母體對(duì)子體的比值造成，因而從異常鉛算出的模式年齡誤差較大，因而不能獲得準(zhǔn)確的成礦時(shí)代。但是，如果采用兩階段演化模式，有時(shí)也可以估算出礦化年齡。

據(jù)分析，我國(guó)現(xiàn)有層控鉛鋅礦床中，除滇東北某些鉛鋅礦床的鉛同位素異常性較大外，廣泛分布在華南地臺(tái)區(qū)碳酸鹽建造中的鉛鋅和黃鐵礦礦床中鉛同位素組成，基本上屬于正常鉛或異常性不大的范疇之內(nèi)，故可以視為“準(zhǔn)同生”層控鉛鋅、硫礦床。主要證據(jù)：

據(jù)桑斯特（1976）研究，火山成因塊狀硫化物礦床中所含的鉛同位素，接近于單階段鉛條件，因而它們的模式年齡可以相當(dāng)于成礦時(shí)代。但是，碳酸鹽建造中的鉛鋅礦床所含鉛同位素組成有時(shí)相當(dāng)復(fù)雜：有含放射性成因鉛很少或較少的近似于單階段鉛；也有含放射性成因鉛很多的異常鉛。屬于前者的有歐洲、加拿大和北美東部等一系列鉛鋅礦床，鉛同位素模式年齡一般都相當(dāng)于或略小于含礦圍巖的年齡。屬于后者的具有代表性的礦床是美國(guó)密西西比河谷型鉛鋅礦床,它具有較大的放射性成因的鉛同位素變異。但是，即使是這樣復(fù)雜來(lái)源的鉛同位素組成,布朗（Brown,1967）仍認(rèn)為大約2／3的鉛來(lái)自沉積巖，基底巖石僅只提供1／3的鉛。

四、層控礦床的分類及實(shí)例（－）層控礦床的分類

層控礦床的分類也和其他類型礦床的分類一樣，也應(yīng)反映人們對(duì)客觀事物本質(zhì)認(rèn)識(shí)的深入程度。但是，由于層控礦床成礦的復(fù)雜性以及礦床類型的多樣性,到目前為止,還沒有一個(gè)比較成熟的或?yàn)榇蠖鄶?shù)地質(zhì)工作者所公認(rèn)的分類方案。目前國(guó)外學(xué)者提出的層控礦床分類的依據(jù)主要有：按成礦作用；按成礦物質(zhì)來(lái)源；按主巖（含礦圍巖）的性質(zhì)來(lái)劃分。

J．W．加皮爾曼(Gabelman,1976)在《層控礦床的分類》一文中，曾提出了一系列作為層控礦床分類的參數(shù)：成因、金屬來(lái)源、礦液運(yùn)移、就位機(jī)理，主巖性質(zhì)和礦床與主巖的相對(duì)年齡等等。并列舉了一系列分類方案：①按主要地質(zhì)作用進(jìn)行的分類；②按直接就位機(jī)制進(jìn)行分類；③按主巖巖性進(jìn)行的分類；④按主巖化學(xué)活動(dòng)性進(jìn)行的分類；⑤按金屬來(lái)源進(jìn)行的分類；⑥按運(yùn)礦流體的來(lái)源進(jìn)行的分類；⑦按運(yùn)礦流體的方向進(jìn)行的分類。⑧按礦床與主巖相對(duì)年齡進(jìn)行的分類，等等。他認(rèn)為上述分類方案中，成因推測(cè)和假定的成分較多，因而他提出了一個(gè)按照礦體幾何形態(tài)以及與地層的整合程度為基礎(chǔ)的分類方案，其目的是便于推導(dǎo)礦床與構(gòu)造之間的關(guān)系，并把成因假定縮小到最低限度。但是，必須說(shuō)明的是，加皮爾曼是主張“廣義”層控礦床概念的，他的分類中幾乎包括了所有的礦床類型。近年來(lái)我國(guó)學(xué)者涂光熾、莫柱蓀、胡受奚等人也先后提出過(guò)有關(guān)層控礦床的分類方案，他們都著重以成礦作用作為分類的原則。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)認(rèn)為，層控礦床是地殼運(yùn)動(dòng)一巖漿活動(dòng)一沉積作用演化產(chǎn)物，它總是產(chǎn)在一定的大地構(gòu)造環(huán)境和一定的含礦建造中，并總是隨著大地構(gòu)造條件和含礦建造特性在時(shí)間、空間上的演化而變化。因比，按三級(jí)標(biāo)志分類：

一級(jí)分類標(biāo)志－成礦大地構(gòu)造背景，首先分出四大類：優(yōu)地槽型、冒地槽型、地臺(tái)型、活化地臺(tái)型。四大類之間也存在一些過(guò)渡類型礦床。

二級(jí)分類標(biāo)志－含礦建造，因?yàn)樵谝欢ǖ拇蟮貥?gòu)造單元中的某一發(fā)展階段會(huì)出現(xiàn)不同的含礦建造，因而產(chǎn)出不同類型的層控礦床。例如蛇綠巖套中的黃鐵礦型銅礦床總是出現(xiàn)在優(yōu)地槽的早期，綠色凝灰?guī)r系中的鉛鋅礦床則可能是優(yōu)地槽的中一晚期產(chǎn)物。

三級(jí)分類標(biāo)志－成礦元素組合或礦物組合，這主要反映了元素地球化學(xué)特性和成礦物理一化學(xué)條件的差異。例如，地臺(tái)型碳酸鹽建造中既有Pb－Zn組合，也有Pb－Zn－S組合；地臺(tái)或活化地臺(tái)型紅色碎屑巖建造中既有Cu－U組合，也可有Pb－Zn－Sr組合。此分類原則及三級(jí)標(biāo)志還是初步的，需在生產(chǎn)實(shí)踐中檢驗(yàn)和并不斷修正。

（二）層控礦床的實(shí)例

1．地臺(tái)型一冒地槽型碳酸鹽建造中鉛鋅礦床本類礦床是世界鉛鋅礦中的最主要類型。美國(guó)密西西比河谷型鉛鋅礦床，即是以廣泛分布于美國(guó)中部寒武紀(jì)至石炭紀(jì)碳酸鹽建造中的許多巨大的鉛鋅礦床而得名。本類型礦床在加拿大、意大利、波蘭、南斯拉夫、奧地利、蘇聯(lián)、突尼斯等國(guó)也均有分布，我國(guó)湘、鄂、川、滇、黔一帶也有這類礦床。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，本類礦床多被認(rèn)為是“遠(yuǎn)成超低溫巖漿熱液礦床”。近些年來(lái)，“同生沉積但遭成巖及后生作用的改造“觀點(diǎn)占明顯的優(yōu)勢(shì)，因而認(rèn)為是一種層控礦床。本類礦床的主要特點(diǎn)：

1）礦區(qū)范圍很大（礦化面積可達(dá)幾百平方公里），大多賦存于一些大型盆地（通常在盆地的邊緣或盆地之間）的未變質(zhì)或一般未受構(gòu)造變動(dòng)的巖層內(nèi)。最典型的容礦巖石是多孔、巨厚的碳酸鹽巖石，尤其是白云巖及少部分與其共生的砂質(zhì)或泥質(zhì)巖。受一定的層位控制，除少數(shù)礦床產(chǎn)于前寒武系外，主要賦存在除志留系以外的古生界至中生界的地層中。

2）礦化最富的地段，是靠近沉積盆地的邊緣，鄰近穹窿狀隆起區(qū)、生物礁、巖相變化的接觸帶，尤其是地層不整合面及附近的不同成因的角礫帶、小斷裂帶等處。礦體太多呈層狀、似層狀（圖14－9）部分呈脈狀。礦化穩(wěn)定,規(guī)模巨大。

3）礦石成分簡(jiǎn)單，金屬礦物主要方鉛礦、閃鋅礦，其次黃鐵礦，白鐵礦及少量黃銅礦。非金屬礦物白云石、重晶石、螢石、方解石等，有時(shí)含菱鐵礦、鐵白云石及非晶質(zhì)二氧化硅。礦石多具浸染狀、細(xì)脈狀構(gòu)造，有時(shí)層紋狀和角礫狀構(gòu)造。礦石中Pb、Zn含量一般較低（大多為低品位礦石）,但同時(shí)含有Co、Ni、Cd、In、Ge、Ga和Ag等件生元素,愛爾蘭的圖納礦床還含有Ag、As、Sb等。

4）成礦溫度較低。一般為80—150℃，有時(shí)可接近200℃。成礦溶液具高密度（1.18X103kg／m3

），運(yùn)移速度很慢。成礦溶液為含鹽度高達(dá)15一20％、富含有機(jī)質(zhì)的Na－Ca－Cl型鹵水，含少量CO2

及H2S。其中閃鋅礦包裹體成分有Na、K+

、Ca2+

、Mg2+、CI-

、SO42-、B4O72-

、HCO3-等，總含鹽量為208000PPm。圍巖蝕變不明顯，只有白云巖化較普遍。

5）礦區(qū)范圍內(nèi)未遭受變質(zhì)作用,無(wú)火成巖體出露,與巖漿作用無(wú)直接聯(lián)系。

6）硫化物礦石的δ34S值為十8.08一十31.36‰，變化范圍較寬，可能歸因于使海水流酸鹽還原的細(xì)菌作用，這與其年代相近地層中的鹽水及該區(qū)石油瀝青的

δ34S值相似，這說(shuō)明硫來(lái)源于與蒸發(fā)巖或油田水有關(guān)的鹵水。鉛同位素大多為“異常鉛”(J型鋁)，這種鉛不是直接來(lái)自地饅，而可能來(lái)自一個(gè)或幾個(gè)殼源物質(zhì)。本類礦床目前多數(shù)認(rèn)為屬后生交代礦床，但具典型膠狀和層紋狀構(gòu)造的鉛鋅礦石有可能是同生的。主要成礦元素是在高鹽度熱鹵水中呈鹵化物絡(luò)合物形式搬運(yùn)。含鹽度相當(dāng)于海水鹽度5－10倍。礦石常產(chǎn)在蒸發(fā)巖、石油、焦瀝青附近。礦物中氣液包裹體的δD值為0—一50‰，與附近油田水的δD值幾乎一致。

圖14－9產(chǎn)于白云巖中呈浸染狀似層狀交代的鉛鋅礦體剖面圖圖示說(shuō)明：圖上部為薄層灰?guī)r（其中弧形條帶對(duì)頁(yè)巖）中部不規(guī)則黑條、黑點(diǎn)為礦體（產(chǎn)在白云巖和角巖化的白云巖中）

2．地臺(tái)型一冒地槽型黑色頁(yè)巖建造中多元素金屬礦床我國(guó)黑色巖系分布廣泛，其中下寒武統(tǒng)黑色頁(yè)巖在南方十幾個(gè)省(圖14－10)河南、河北、山西、新疆、甘肅等?。▍^(qū)）均有出露，含有豐富的Ni、Mo、V、U、Cu、CO、Mn等多種金屬元素。黑色頁(yè)巖大多是由生物化學(xué)沉積的。但具有工業(yè)開采價(jià)值的礦段，往往是受后期地下水熱液或變質(zhì)熱液疊加改造過(guò)的，含有機(jī)碳較高(一般5－10％，有時(shí)達(dá)20％或更高)的硅、泥質(zhì)巖石。常見的含礦巖石是炭質(zhì)或?yàn)r青質(zhì)黑色頁(yè)巖，故稱“黑色頁(yè)巖型多元素金屬礦床”。

這類礦床由于含礦巖系和礦層穩(wěn)定，展布范圍廣闊，礦床規(guī)模大，可綜合利用的元素多，故具有很高的工業(yè)價(jià)值。根據(jù)元素組合特點(diǎn)等分為：

（1）鎳、鉬多元素礦床－同生沉積＋生物化學(xué)＋后期輕微變質(zhì)作用；礦床實(shí)例：云南德澤（2）釩、鈾多元素礦床－同生沉積＋生物化學(xué)＋后期輕微變質(zhì)作用；礦床實(shí)例：鄂西北均縣楊家堡釩礦床（3）鈷、錳多元素礦床－同生沉積＋生物化學(xué)＋后期輕微變質(zhì)作用；礦床實(shí)例：四川會(huì)東鈷、錳礦床

3．活化地臺(tái)型紅色碎屑巖建造中鉛鋅礦床

云南蘭坪金頂鉛鋅礦是目前我國(guó)特大型鉛鋅礦床，儲(chǔ)量居國(guó)內(nèi)之首。同時(shí)又是鎘、鉈、銀、硫鐵礦、天青石的大型礦床。礦區(qū)位于滇西蘭坪一思茅坳陷北部新生代陸相含鹽盆地邊海。礦區(qū)東部外圍有一條走向近南北、傾向西、傾角60°左右的張性的沘江斷裂帶，它控制了第三紀(jì)盆地的邊界。礦區(qū)及外圍無(wú)巖漿巖體出露。礦區(qū)地層由兩套不同的地層系統(tǒng)組成，即“原地系統(tǒng)”老第三系云龍組的紅色泥質(zhì)粉砂巖（Eya）、礫巖及含礫砂巖（Eyb）、淺灰色石英細(xì)砂巖（Eye），果郎組的紅色砂巖（Eg），新第三系三營(yíng)組的含煤紅層（N2S），共厚2000多米。在云龍組與果郎組之間有一套厚450m的“外來(lái)系統(tǒng)”，從上至下為倒轉(zhuǎn)的上三疊統(tǒng)泥質(zhì)粉砂巖、灰?guī)r（TsW、

TsS、T3m）和中侏羅統(tǒng)花開佐組（J2h）的海陸交互相紅層（圖14－12）。目前已探明的14個(gè)礦體大多受巖相控制，賦存在一個(gè)構(gòu)造活動(dòng)型沖積扇的扇頂和扇中兩微相中（扇頂靠近沘江斷裂帶，主要由礫巖及垮塌巖塊組成，扇中帶為砂巖夾礫巖，扇沿帶向鹽湖紅色粉砂巖過(guò)渡）?？傮w呈“靈芝”狀，剖面上呈層狀、似層狀分布。按賦礦的圍巖巖性可分為砂巖犁和灰?guī)r角礫型兩類礦體。前老礦體形態(tài)簡(jiǎn)單，與地層呈整合關(guān)系（圖14－13），規(guī)模大，厚度和品位變化穩(wěn)定。后者礦體形態(tài)復(fù)雜、受裂隙控制而呈凸鏡狀、脈狀、囊狀。礦石組份簡(jiǎn)單，金屬礦物以淺色閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、白鐵礦為主，含少量黃銅礦；非金屬礦物有石英、方解右、重晶石、天青石、石膏等。礦石礦物在砂巖的石英顆?；蚧?guī)r角礫之間呈填隙式，并有交代膠結(jié)物方解石、石英次生加大邊及碎屑顆粒的現(xiàn)象。礦石平均含Pbl.29％、Zn6.08％，、Pb／Zn為1／4.7。礦石還含Cd0.09—1.23％、TI0.0055－0.087％、Ag9.7g／t（氧化帶高達(dá)343一395g／t）。

礦區(qū)內(nèi)金屬硫化物與鹽類礦物具明顯的分帶性。在沖積扇底部有天青石、石膏，石鹽泉點(diǎn)則在、扇緣外呈弧形分布。金屬硫化物自下而上、自東向西為黃鐵礦一閃鋅礦一方鉛礦。在礦區(qū)西部外圍地層中有辰砂礦化，在“外來(lái)系統(tǒng)”J2h層接近含礦的EyC層處也有鉛鋅礦化。本礦床內(nèi)礦石鉛同位素模式年齡為47.5Ma，晚于地層沉積時(shí)期；硫同位素組成34S值為-17.l—-30.43‰（26個(gè)樣品），反映生物硫特征；礦物液態(tài)包裹體含鹽度為7一28％，均一法測(cè)得成礦溫度為170—180℃。沖積扇中角礫巖成分主要是上三疊統(tǒng)三合洞組的含瀝青質(zhì)灰?guī)r，并含大量有機(jī)質(zhì)。礦床中金屬礦物與鹽湖盆地鹽類礦物密切共生。盆地基底及外圍的中生代地層中，鉛、鋅含量均較高，個(gè)別高達(dá)175ppm。在礦區(qū)東部有新生代火山噴發(fā)及地?zé)岙惓?。覃功炯?982）認(rèn)為，所有這一切說(shuō)明在沖積扇被覆蓋到一定深度之后，鹽湖盆地鹵水與大陸水摻和形成淺水鹵水，在深部熱動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下發(fā)生循環(huán)，并不斷將盆地內(nèi)和大陸地層中的成礦元素萃取出來(lái)。加上沖積扇中瀝青灰?guī)r和有機(jī)質(zhì)分解的H2S和CH4

起催化還原作用，促使盆地原生沉積的硫酸鹽和大陸水中的SO42-被還原成HS一、S2－，造成金屬硫化物在孔隙度大的沖積扇相地層中沉淀成礦。

4．地臺(tái)型一冒地槽型碳酸鹽一碎屑巖建造中的汞、銻礦床

我國(guó)是這類型礦床最發(fā)育的國(guó)家之一，分布在十多個(gè)?。▍^(qū)）近200多個(gè)縣，礦床（礦點(diǎn)）達(dá)幾百處，主要集中在湘、黔、川、滇、桂和陜、甘等省（區(qū)）。我國(guó)本類礦床的主要特點(diǎn)（據(jù)張寶貴等，1982）：

1）銻礦絕大部分儲(chǔ)量產(chǎn)在細(xì)碎屑巖中，少部分產(chǎn)在碳酸鹽巖；汞礦絕大部分（約92％）產(chǎn)在碳酸鹽巖中，極少數(shù)產(chǎn)在碎屑巖中（國(guó)外汞礦約有75％產(chǎn)在碎屑巖中）。

2）從前寒武系到中一新生界地層中幾乎均有不同程度的汞銻礦化，但最重要的層位是寒武系和泥盆系。著名的錫礦山銻礦床就賦存于上泥盆統(tǒng)中，陜西公館汞、銻礦床亦賦存在泥盆系中。湘黔汞礦帶中的汞礦床絕大多數(shù)賦存于寒武系中，如萬(wàn)山、務(wù)川、丹寨和大硐喇等汞礦床。

3）具有分布廣泛而礦質(zhì)豐富的礦源層。不少礦區(qū)附近的地層中汞、銻背景值高出地殼克拉克值幾十一幾千倍。

4）成礦溫度較低（汞礦成礦溫度約為100一200℃，銻礦成礦溫度約為200－300℃），氣液包裹體多而?。ù蠖啵?μm）、含鹽度較高（通常在5一20％）。

5）本類礦床硫同位素組成的變化范圍較大（δ34S＋30—－30‰），具有生物還原硫特點(diǎn)，特別是在改造較輕的汞、銻礦床（礦點(diǎn)）表現(xiàn)沉積硫特點(diǎn)更明顯。汞礦床硫同位素值幾乎全為正值，銻礦床絕大部分為＜10‰的正值。少數(shù)成因復(fù)雜或遭強(qiáng)改造的礦床可出現(xiàn)負(fù)值。

6）本類礦床在空間分布上總是與鉛鋅、砷、金、鎢等層控金屬礦床相伴產(chǎn)出，形成一系列礦床組合。它們不僅各自擁有豐富的儲(chǔ)量，而且伴生的金屬有時(shí)也很豐富，構(gòu)成多金屬綜合礦床，如鎢一銻一金礦床、鉛一鋅一汞礦床、汞一金一砷礦床、汞一鈾礦床等。礦石和圍巖中還常含有Sr、Ba、Mo、U、Th等微量元素。

7）在賦存礦床的廣大地區(qū)范圍內(nèi)幾乎見不到有巖漿巖出露，故其在成因上與巖漿作用無(wú)明顯關(guān)系。圍巖蝕變主要有硅化和碳酸鹽化。

8）本類礦床除受地層與巖性控礦外，構(gòu)造也是重要的控礦因素。我國(guó)主要汞、銻礦床大多產(chǎn)在穹窿或?qū)捑彵承陛S部和翼部，特別是有斷裂通過(guò)的部位。

湖南錫礦山銻礦、貴州萬(wàn)山汞礦是這一類型的典型實(shí)例。

地臺(tái)型碎屑巖建造中層控銻礦床－錫礦山銻礦是世界上最大的銻礦床，據(jù)統(tǒng)計(jì)其儲(chǔ)量超過(guò)資本主義國(guó)家儲(chǔ)量的總和。它位于江南古陸東南側(cè)湘中盆地新化一漣源褶皺帶中。已知幾個(gè)銻礦床均分布在西部大斷層（F75)東側(cè)的幾個(gè)次級(jí)短背斜中（圖14－14）。含礦層為主泥盆統(tǒng)佘田橋組的細(xì)碎屑巖，平均厚38m。銻礦主要賦存于含礦層上部及中部的石英砂巖和硅化灰?guī)r中。礦體具多層性，上部礦體主要位于背斜核部或近翼部，層位緊靠頁(yè)巖總屏蓋層之下，礦體呈層狀、似層狀、凸鏡狀、囊狀及脈狀、網(wǎng)脈狀。礦層中可見有原生沉積的韻律構(gòu)造。圍巖蝕變主要為硅化，與礦化關(guān)系極密切。礦石物質(zhì)成分簡(jiǎn)單，主要金屬礦物為輝銻礦及其氧化物（銻赭石、銻華），其次有少量的黃鐵礦。非金屬礦物有石英、方解石及少量的重晶石、螢石等。礦石品位高的可達(dá)20％。伴生有用組份有Hg、As、

Sr、Pb、Zn、Ga、Se、Ba、U、Ag、Au等。礦石構(gòu)造以塊狀、浸染狀、角礫狀和晶洞狀為主。礦石中礦物中包裹體多而小，測(cè)得成礦溫度為260－285℃。綜上所述，沉積一改造是本礦床最重要的成礦機(jī)理，即先有同生沉積的礦源層，