席状矿床(Sheet-type):以呷村矿床为例
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发布时间：2024-03-04 01:45
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时间：2024-03-06 21:22
1.硫化物堆积与成矿演变过程
呷村矿床是一个层状矿席＋层控网脉状矿带式（layered sheet plus stratabound stock-work-style）矿床。以丘式（mound-style）矿床为基础建立起的成矿模型显然尚难以解释席式矿床的形成过程。在呷村矿床，整个块状矿带不存在“下黄上黑”的矿石分带，也不存在自内而外的递减温度分带。以重晶石和硅质岩为标志的低温热水淀积产物，不是自块状矿带的内部向外层渐变或突变增多，而是与硫化物层构成“下矿上岩”的微结构单元，周而复始，旋回产出。此外，在3个重晶石层内，均稳定地产出有薄层状流纹质凝灰岩和/或凝灰质板岩。上述事实强烈地说明，块状硫化物矿带的垂向增长，不是通过“高温淋滤充填、低温搬运沉积”方式来完成的，而是通过热水流体的幕式排泄和卤水池的化学淀积过程来实现的。
基于上述分析，我们认为，呷村矿床块状矿带的5个硫化物-硫酸盐（含碳酸盐）沉积韵律旋回，实际上代表了5个不同阶段的热水流体成矿作用产物，但不同阶段，流体活动强度和成矿作用方式不尽相同。
阶段Ⅰ：阶段产物以第一硫化物-硫酸盐微结构单元为代表。成矿作用过程十分类似于现代海底“黑烟囱”块状硫化物矿床（Lydon,1988;Fouquet and stackelberg et al.,1993;Herzig et al.,1993;You and Bickle et al.,1998）。受控于基底张性断裂、穿过流纹质火山岩系向上排泄的热水流体，与冷海水大量混合导致氧化硅＋重晶石＋铁氧化物在海底快速堆积，形成似层状或丘体型固结结壳。在固结壳层的下部空间，伴随着热水流体的大量积聚和传导冷凝，金属硫化物不断堆积（图8-11a），并大量包裹喷口附近的流纹质火山岩角砾或砾石，形成过渡型透镜状块状矿体。被封存于热水补给通道内的热流体沿渗透性的火山碎屑岩层“弥散式”侧向运移淀积，形成网脉状矿化带（图8-11a）。
阶段Ⅱ：阶段产物以第二硫化物-硫酸盐微结构单元为代表。成矿作用过程以稳定凹陷盆地环境下的硫化物化学沉积为主体。流体包裹体和矿床化学结构研究表明，大量的热水流体可能排泄积聚于凹陷盆地，形成卤水池。伴随流体系统温度降低，硫化物依次淀积，形成纹层状和条纹状块状硫化物矿层，并具粒序层理。经短暂间歇后，中低温流体再次向卤水池排泄积聚，被该流体活动冲碎的重晶石块体也随之向卤水池滑塌堆积，并被包裹在块状硫化物层内（图8-11b）。同时，中低温流体的化学淀积作用，形成薄层状含硫化物暗色重晶石层（图8-11b）。
阶段Ⅲ：成矿作用过程与阶段Ⅱ类似。阶段Ⅱ的暗色重晶石层被灰白色重晶石脉贯入和交代，阶段Ⅱ的块状矿石出现大量空洞和排气管道，出现黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿和方铅矿等矿物组合，表明阶段Ⅲ与阶段Ⅱ的热水流体可能共用了相同的补给通道，也在卤水池积聚成矿（图8-11c）。
阶段Ⅳ：阶段产物以第四硫化物-硫酸盐微结构单元为代表。成矿作用过程以硫化物的滑塌堆积为特征。硫化物矿层的独特结构构造表明，该阶段的成矿作用可能在凹陷盆地的局部“高地”发生，形成硫化物矿物堆积体后，因重力不稳定而向卤水池内滑塌堆积（图8-11d）。鉴于块状矿石所含角砾为硅质岩角砾而非重晶石角砾，故此，该阶段的成矿作用有别于前三阶段。
图8-11 呷村VMS矿床成矿演变过程示意图
阶段Ⅰ：穿过火山岩向上排泄的热水流体，在海底首先形成硅质岩＋重晶石＋碧玉岩堆积，形成丘状结壳，其下部封存大量流体，并堆积硫化物形成块状矿石，热水通道内的流体淀积硫化物形成脉状矿石（8-11 a）；阶段Ⅱ：排泄流体注入凹陷盆地，形成卤水池，下部沉积块状硫化物，上部形成含硫化物暗色重晶石层（8-11b）；阶段Ⅲ：成矿作用过程类似于阶段Ⅱ，灰白色重晶石层大量发育（8-11c）；阶段Ⅳ：硫化物发生滑塌堆积（8-11d）；阶段Ⅴ：热水流体再次活动，块状硫化物在凹陷盆地再复堆积
阶段V：阶段产物以第五硫化物-碳酸盐微结构单元为代表。热水活动强度明显衰竭，成矿作用明显减弱。块状矿石的微鲕粒构造表明，成矿环境的水体变浅，水动力条件变强。
2.成矿模型
基于上述多视角的综合研究，我们可以提出呷村VMS矿床的成矿模型：
（1）发生于晚三叠世俯冲造山期的短暂弧间裂谷作用，诱发了沿火山弧的双峰式火山活动，并在弧间裂谷内发育了一系列的局限盆地或凹陷盆地以及走向近SN的基底断裂或裂隙系统（Hou,1993；侯增谦等，1995），从根本上控制了成矿热水系统的发育和VMS矿床的分布。
（2）周期性破裂的长英质浅位岩浆房，通过其顶部的前缘破裂带，既提供了部分岩浆分凝的富金属流体（Yang and Scost,1996），又供给了大量热能，驱动了孔隙流体（海水）的对流循环。这种浅位岩浆房一般位于海底之下1～2km，其顶部前缘破裂带往往成为主要的水-岩反应带。在反应带附近或者在良好的圈闭部位，流体常常大量积聚，甚至形成高压流体囊。在岩浆的周期性喷发或基底断裂的间歇性张裂作用下，内压很大的流体囊可能发生幕式排泄，沿基底断裂运移，在海底喷口处喷射。
（3）热水流体向上穿越的火山岩系的岩相学特征和热水迁移排泄的通道类型，决定了VMS矿床网脉状矿带的结构形态。具有高度渗透性的火山碎屑岩层，常导致热水流体在上升运移过程中发生侧向流动和顺层交代；多条同级别断层或断裂带同时作为热水流体迁移通道（侯增谦和曲晓明等，2001a），可以诱导热水流体在海底发生“弥散式”而非“聚焦式”排泄。在呷村矿床，流纹质碎屑岩层的大量发育，4条盆地基底断裂共同输导成矿热水流体，是网脉状矿带成层产出并具层控特点的根本原因。
