38 新疆有色金属 增刊1 云南会泽铅锌矿矿物结构构造特征 成因意义分析及矿床成因探讨 刘峰徐洪波 (华北地质勘查局综合普查大队 河北燕郊065201) 摘 要 通过对云南会泽铅锌矿的多重包含结构、共结边结构、自形结构等和豆状(滴状)构造、透镜状、复条带状构造等一些典型矿 物结构构造特征的成因矿物学分析,认为这些矿石的结构构造明显的区别于一般的热液成因矿石类型,属于液态分离作用形成的,成矿流体为 富含碳酸组分的硫化物矿浆。结合区域上前人研究资料分析,认为会泽铅锌矿是源于峨眉地幔柱,该矿床是由富含碳酸组分的硫化物矿浆脉动 充填贯入而成的一种新类型矿床,成矿流体具有低温远距离迁移的能力和特点。 关键词 矿物结构构造液态分离作用富含碳酸组份的硫化物矿浆脉动充填贯人峨眉地幔柱会泽铅锌矿 近几年云南会泽铅锌矿成为国内矿床学研究的 现象,且具裂纹(图版1、2、3、4、5、6、7、8)。 一个热点,国内一些著名的专家学者关于其成因类型 (2)方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和方解石几种常见 提出较多的认识。关于该矿床的各种研究成果近几 矿物彼此之间普遍具共结边结构,接触边缘多具平滑 年也做出了很多,但对有关矿物成因学方面研究工作 的共结边结构特征(图版3、4、5、6、7、8、10)。 做的较少,特别是对矿物结构构造特征的分析研究。 (3)矿物表现出结晶程度的多样性,不但不同种 会泽铅锌矿的矿石和矿物具有一些典型的结构构造 矿物表现出结晶程度多样性,在同种矿物同一标本中 特征,如多重包含结构、共结边结构、自形结构等;豆 可能同时具全自形、半自形或他形。图版1、2中黄铁 状(滴状)构造 透镜状、复条带状构造及一些线性构 矿既有全自形结构,也有他形结构,而闪锌矿和方铅 造等。通过会泽铅锌矿的矿物特征性结构构造的成 矿全为他形结构;图版3、4黄铁矿、方铅矿和闪锌矿 因分析,见微知著,以小见大,特别是对矿床成因的综 皆为他形结构,方解石为半自形结构;图版7、8中方 合分析研究具有重要的意义。 解石为全自形结构,黄铁矿和闪锌矿为他形结构。 (4)包含结构具有多矿物、多层次、多序次的多 样性包含形式,如方铅矿一黄铁矿一闪锌矿一黄铁 矿(方铅矿)呈四重包含结构(图版1、2),方铅矿包裹 闪锌矿、闪锌矿中包裹大量它形黄铁矿颗粒两重包含 1地质概况 ’会泽大型铅锌矿位于扬子地台西南缘滇东台褶 带上滇东北地区。矿区出露上震旦统和古生界碳酸 盐岩及峨眉山玄武岩,其中含矿的下石炭统摆佐组 (C b)岩陛主要是白云岩、生物碎屑灰岩。矿体赋存于 北东向的层间断裂中,形态主要呈似层状、透镜状,主 结构(图版3、7),方铅矿一闪锌矿一方铅矿三重包含 结构(图版4)。 2.2特征性构造 (1)豆状(滴状)构造:闪锌矿(含他形黄铁矿)包 含呈自形一半自形方解石,方解石同时包含具豆状 要矿体产状与围岩地层产状近一致,少量似层状矿体 的分支切穿围岩地层。 2样品特征 构造闪锌矿,硫化矿物和方解石形成互包含(图版5、 样品取自会泽铅锌矿矿床不同中段的硫化矿石 6、7、8);闪锌矿呈滴状、团块状分布于方铅矿中,部分 (其中一个样品取自具同成因类型的云南乐红铅锌 呈线性排列(图版3、4)。 矿),具自形晶结构、共结边结构、多重包含结构和复 性的结构构造,有较好的代表l生。 2.1特征性结构 (2)线性构造特征:方铅矿晶面发育程度差异较 中心形成“须发状”构造形式;部分滴状闪锌矿和方铅 条带构造、豆状(滴状)构造及一些线性构造等较特征 大的黑三角,显示 流线型排列特征,并以闪锌矿为 矿黑三角解理呈现出同趋势线性排列特征(图版 (1)自形晶的晶尖、晶棱及晶面不具溶蚀、交代 3。4)。 2013正 新疆有色金属 39 (3)复条带构造:由单矿物为主的黄铁矿带、方 矿两种矿物的情况显示了黄铁矿组分液态分离体从 铅矿带、闪锌矿带、方铅矿带、方解石带等多个单条带 黄铁矿一闪锌矿两种矿物液态分离体中分离出来 组合而成复条带,产状与矿体及围岩地层产状近一致 后,还未进行较完全的聚集形成较独立的组分,就在 (图版9、12)。 闪锌矿为主体的液态分离体中结晶成矿。 (4)皱纹状构造:复条带状硫化矿石形成“s”形 (4)多样性的包含(嵌晶)结构特征是会泽铅锌 皱纹状构造(图版9、12)。 矿的一个独特的矿物结构特征,明显的区别于一般的 (5)透镜状构造:细粒黄铁矿中方解石呈透镜 热液矿床的包含结构特征。根据相关资料 24]一般被 状,透镜体的主轴方向和矿体产状一致(图版10、 包裹的呈自形、半自形和他形的矿物必定生成在先, 12、13)。 包裹他们的矿物必定生成在后。会泽铅锌矿的矿物包 (6)脉状构造:薄脉状硫化矿脉充填于白云岩围 含(嵌晶)结构形式极为复杂,无论是包裹的层级、包 岩地层,接触界线清晰截然,产状和地层一致(图版 裹的矿物种类及包裹的矿物结晶程度均具复杂多变 14)。 的特征,多种包裹现象往往出现在一个标本样品之 (7)角砾状构造:方解石胶结黄铁矿角砾,黄铁 中,难以统一划分各种矿物的先后生成关系。比较特 矿被一薄圈方铅矿所包裹(图版11)。 殊情况如样品HZD一5—1中的方解石和硫化矿物之 3成因矿物学分析 间,从整体的包裹关系上是闪锌矿为主的硫化矿物包 矿物结构的形成,受组成矿物本身晶体化学性 裹方解石,显示方解石是早期生成的;但从方解石包 质影响和外界的物理化学条件控制。根据相关文献 裹同期的闪锌矿为主的硫化矿物的现象来分析,方解 研究_2l~,汽水热液和岩浆中矿物结构类型特征基 石应当是较晚形成的,二者是一种互包裹关系。这种 本相同,但仍存在一些区别。通过矿石及矿物的组成 复杂的包裹关系为液态分离体冷凝结晶的一种表现 及结构构造特征分析,可以对矿物成因进行研究。 特征,反映了在液态分离作用下,方铅矿、黄铁矿、闪 3.1矿物的结构成因分析 锌矿三种硫化物和方解石碳酸盐组成的混合液态分 (1)汽水溶液中结晶形成的自形晶,其晶尖、晶 离体,形成上述四种单相为主的大小不同团块。在分 棱、晶面常见溶蚀、交代现象,常具裂纹,而本次取得 异聚集过程中,首先形成了多种形式的液态包裹形 的样品中1457—1中的黄铁矿自形晶的晶尖、晶棱及 式,由于物理化学环境变化过快,形成多种形式的液 晶面不具溶蚀、交代现象,裂纹发育(图版1、2),其余 态包裹体未来得及完全分离聚集结晶,从而形成多形 几个图版中的矿物结构也是未见溶蚀和交代现象,其 式的包含(嵌晶)结构。如HZD一5一l中的硫化矿物和 结构特征具液态分离冷凝结晶的结构特征。 方解石的形成原因是二者为液态分离体互包含结构, (2)样品中的矿物接触界线平滑或呈舒缓波状 方解石的结晶能力相对较强,自形程度较高,而被包 平缓弯曲,未见溶蚀和交代现象,少有热液矿物先后 裹于其中的硫化矿物液态分离体由于收到挤压作用, 结晶时的相互穿插等关系,矿物之间多呈共结特征, 从而形成具有弧形边的椭圆状或球状的滴状(豆状) 具液态分离冷凝结晶的结构特征。 构造。 (3)矿物结晶程度的多样性也为分析矿物成因 3.2矿石构造成因分析 提供了依据。样品1457—1、HZD一5—1中矿物在相同 (1)HZD一5—1、HZD一6—1中的闪锌矿滴状(豆状) 的物理化学环境下,结晶程度的差异性反映了液态分 构造是典型液态分离状态下的作用形成的。HZD一5—1 离结晶成矿的特征。样品1457一l中,黄铁矿组分从 的闪锌矿是黄铁矿一方铅矿一闪锌矿和方解石四组 黄铁矿一方铅矿液态分离体中分离出来的时间上存 分液态发生液态分离作用,组分性质差异较大的碳酸 在差异,较早分离出来的黄铁矿液态分离体结晶较 盐首先从硫化物液态相中分离出来,其次剩下三种硫 好,较晚出来的黄铁矿液态分离体因受方铅矿结晶影 化物组分才逐渐开始接着分离。先期分离出来的碳酸 响而形成他形;样品HZD一5—1中的方解石和另外的 盐液态分离体由于结晶能力相对较强,形成自形结 黄铁矿一闪锌矿两种矿物组分液态分离体之间的情 构,并将包裹于其中的硫化物液态分离体挤压形成最 况也大致如此;但样品HZD一5—1中的黄铁矿和闪锌 小体积形式一滴状(豆状)构造,最后结晶成矿;闪锌 矿和黄铁矿液态分离体未形成较为充分的分离,结晶 40 刘峰,徐洪波:云南会泽铅锌矿矿物结构构造特征成因意义分析及矿床成因探讨 增刊1 之后形成一种的混合物形式。HZD一6—1中的闪锌矿 自形能力影响。根据相律,在液态分离的方式下,各个 是方铅矿和闪锌矿形成的二元组分发生液态分离,形 矿物组分先发生分离,然后在同期开始进行结晶的, 成两种不混融的液态分离体。组分少的闪锌矿液态分 其白形程度取决于相对结晶能力的大小等因素。在液 离体包裹于组分较多的方铅矿液态分离体中,形成滴 态分离和矿物结晶的共同作用下,形成的矿物结构具 状(豆状)。在共同冷却结晶过程中,因方铅矿液态分 不同自形程度、共结边特征及多形式包含结构特征, 离体结晶能力较强,促使包裹于其中的闪锌矿液态分 明显的有别于热液矿床矿物结构构造特征。矿浆多次 离体继续保持最小体积形态形式结晶,形成豆状(滴 脉动充填贯人成矿,形成了复条带构造、皱纹状构造 状)构造。 及透镜状构造、脉状构造、角砾状构造等独特的构造 (2)样品HZD一6一l中方铅矿“黑三角”解理呈现 组合特征。这种以黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、方解石为 出流线型构造特征,整体呈现出一种流线型应力场作 组份的一种特殊的成矿流体,形成了会泽铅锌矿较为 用的特征。该流线型特征和其中的滴状(豆状)构造的 独特的矿物结构构造组合特征。 闪锌矿线性空间分布特征具有一致性。方铅矿黑三角 解理一般是矿物在外应力作用下塑性变形而成的。二 者的一致性显示滴状(豆状)构造的闪锌矿是在流线 4矿床成因探讨 通过矿物结构构造特征的研究和成矿流体性质 的认识,对会泽铅锌矿乃至滇东北铅锌矿成因研究具 型应力场和方铅矿液态分离体结晶共同作用下形成 有重要的意义。 的,并且该应力一直延续到矿物冷凝结晶以后。这些 峨眉山玄武岩中铅锌具有较高的含量g5~27],环绕 线性构造显示成矿流体在成矿过程中一直受到应力 峨眉山玄武岩大量铅锌矿产出,并且玄武岩中有小规 作用。 模的脉状铅锌矿产出,大量的现象使众多学者提出滇 (3)主矿体中复条带构造、皱纹状构造及透镜状 川黔铅锌矿形成和峨眉山玄武岩有关[1,28 ̄35,381。 构造均显示矿体存在过塑性变形阶段。复条带构造中 本文在结合前人工作的基础上,认为滇川黔铅锌 的每一单条带均是由方铅矿、黄铁矿、闪锌矿及方解 矿是源于峨眉山地幔柱。二叠纪时,在地壳拉张,基性 石等主要矿物组成,一般具硫化矿物一方解石一硫 岩浆房上升的过程中,从基性岩浆中分离出富含碳酸 化矿物对称构造。复条带构造特征既显示成矿的流体 盐组份和硫化物组份的成矿流体一富含碳酸组份的 多次充填贯入的特征,同时单条带中的矿物分带显示 硫化物矿浆,在碳酸盐组份作用下发生较远距离的低 了液态分离体中各组分离时的方解石一方铅矿一闪 温迁移[361。在峨眉山玄武岩脉动活动的背景下,岩浆 锌矿一黄铁矿相对先后顺序。主矿体中还普遍发育 房周边的围岩在岩浆房上升过程中形成顺层和切层 肠状、皱纹状和透镜状构造,这三种构造形态均显示 的张性层间裂隙[371,矿浆亦随之脉动充填贯入成矿。 成矿流体为具塑性的特征,并在塑性状态下受到强大 矿浆在进入地层运移期间,一直保持着持续的液态分 的均向和定向压力下发生了缓慢的塑性流动或变形。 离及结晶作用,直至固结成矿。因此,该类矿床应为一 会泽铅锌矿为代表的滇川黔铅锌矿成矿类型特 殊,并且和我国著名的峨眉地幔柱相关联1317,有待研 (4)脉状矿体一般是主矿体附近的次级矿体,其 种通过低温液态分离作用成矿的特殊矿床类型。 围岩蚀变极弱,无一般汽水热液矿床的蚀变特征,是 成矿流体一次性充填贯人所致。 (5)方解石和方铅矿胶结角砾状黄铁矿显示了早 究的学术问题较多,本文仅在此作一抛砖引玉的作 期形成的黄铁矿受到晚期的方解石一方铅矿组份液 用。(注:图版见参考文献后) 态分离体破坏并胶结。在液态分离时,方铅矿液态分 离体由于物理化学因素倾向于优先于方解石而包裹 黄铁矿角砾。 参考文献 【1]谢家荣.中国矿床学总论[M].北京:学术书刊出版社, [2]张位及.试论滇东北Ph—zn矿床的沉积成因和成矿规 综上所述,成矿流体为一种多组分液态分离体, 1963. 经液态分离作用成矿。液态分离体主要组分为黄铁 成矿流体,为富含碳酸的硫化物矿浆。矿浆以液态分 矿、闪锌矿、方铅矿、方解石等矿物组分,为一种新型 律IJ】.地质与勘探,1984(7):36-39. 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