礦床學(xué)噴流礦床

第八章

噴流礦床內(nèi)容引見1、現(xiàn)代海底熱液活動(dòng)的發(fā)現(xiàn)和海底噴流成礦作用海底熱液活動(dòng)、海底熱液硫化物礦床分布、構(gòu)造背景、根本特征及礦化作用2、噴流堆積礦床的分類及特征地質(zhì)歷史時(shí)期噴流堆積礦床分類，與火山巖有關(guān)的、與堆積巖有關(guān)的8.1概述8.1.1緣起1948年，瑞典海洋調(diào)查船“信天翁〞號在紅海中部水深1937ｍ的地方，發(fā)現(xiàn)水溫與鹽度的異常；60年代中期，美、英、德調(diào)查船又在此發(fā)現(xiàn)富含F(xiàn)e，Mn及Zn,Cu,Cd,Pb和Ag的多金屬軟泥1978年美、法結(jié)合用法國Caana號深潛器，在東太平洋洋脊21oN，初次發(fā)現(xiàn)海底熱液硫化物1979年美國Alvin號深潛器再度下潛，發(fā)現(xiàn)了含熱源硫化物的黑煙囪20世紀(jì)80年代，世界上出現(xiàn)了對海底硫化物礦床作為一種新型潛在礦物原料的廣泛關(guān)注。美、法、德、日、加、澳和前蘇聯(lián)等國的科學(xué)家相繼開展了這方面的調(diào)查研討。已發(fā)現(xiàn)的礦點(diǎn)和礦床有個(gè)左右,但規(guī)模比較大的缺乏20處。據(jù)麻省理工學(xué)院海洋學(xué)教授埃德蒙的說法，這些熱液噴口是地球中心失去熱量的主要通道，估計(jì)在大洋中有5000個(gè)。海底多金屬硫化物礦床與海底熱液活動(dòng)關(guān)系親密。海底熱液活動(dòng)作為正發(fā)生的成礦作用,成為我們研討現(xiàn)代海底硫化物礦床的天然實(shí)驗(yàn)室,并有助于更新舊有的成礦方式;同時(shí)與陸地塊狀硫化物礦床進(jìn)展對比,有助于指點(diǎn)海底與陸地找礦任務(wù)。8.1.2概念含礦熱流體〔熱液〕噴出海底的過程稱為噴流作用〔exhalation〕，由此構(gòu)成的巖石稱噴流巖〔exhalite〕。海底噴流熱水堆積作用(Exhalativesedimentation)泛指深部上升的不同成因的含礦熱流體在噴出海底的過程中，與常溫的海水相互反響，致使礦物沉淀的過程。假設(shè)該過程中有有用物質(zhì)的富集，那么稱海底噴流堆積成礦作用，構(gòu)成的礦床稱噴流熱水堆積礦床〔SEDEX礦床〕，簡稱噴流礦床。該類礦床以熱液硫化物為主，即海底熱液硫化物礦床。熱水噴流堆積成礦作用泛指不同成因的〔含礦〕熱水在噴溢出海底的過程中，在噴流口以下的熱液通道中經(jīng)過充填、交代作用，在噴流口以上的海底那么經(jīng)過與冷海水之間的相互作用，使熱水中所攜帶的物質(zhì)組分分別在熱液通道和海底沉淀下來而富集成礦的過程。這種作用使熱水中的礦質(zhì)富集并構(gòu)成的礦床，稱之為“噴流堆積礦床〔Exhalativesedimentarydeposit〕〞。以往，對這類礦床的稱謂還不一致，不同的學(xué)者曾冠以“噴氣礦床〞、“噴流礦床〞、“噴流堆積礦床〞、“噴流熱水堆積礦床〞、“熱水堆積礦床〞和“塊狀硫化物礦床〞等稱號。SEDEX礦床(sedimentaryexhalativedeposit)據(jù)以為，噴流礦床不僅存在于現(xiàn)代海底，而且在古代構(gòu)成的礦床中也大量存在。如甘肅西成鉛鋅礦、四川岬村鉛鋅礦等，也有人以為錫鐵山鉛鋅礦、甚至凡口鉛鋅礦都屬之。如今看來，這一礦床類型有被擴(kuò)展的趨勢。8.1.3現(xiàn)代海底熱液硫化物礦床的意義海底熱液礦床和熱液礦化作用的研討已成為國際地球科學(xué)最為活潑的研討領(lǐng)域之一，究其緣由主要有：〔1〕科學(xué)家們普遍以為，熱液多金屬礦床是最有開發(fā)前景的一種深海底資源。例如按照陸地礦床前景作過嚴(yán)厲評價(jià)的紅海Atlantis正號深淵，在水深大于2000m、面積僅為6×15km2的范圍內(nèi)，含有的金屬儲(chǔ)量估測為Zn：3.2×106t；Cu：0.8×106t；Pb：8×104t；Ag：4500t和Au：45t?！?〕海底高溫活動(dòng)熱液噴口處的礦化作用過程及其“煙囪〞產(chǎn)物是了解地球化學(xué)物質(zhì)平衡、循環(huán)和熱收支等的天然實(shí)驗(yàn)室。加強(qiáng)現(xiàn)代熱液礦化作用的研討有助于了解地質(zhì)記錄中各類金屬礦床的構(gòu)成方式和成礦機(jī)制?！?〕活動(dòng)噴口處發(fā)現(xiàn)的與噴口周圍小生境有關(guān)的深?；钌锶郝涞拇嬖冢崾玖伺c地球內(nèi)部熱能有關(guān)的化學(xué)合成的細(xì)菌作用過程可以替代海洋真光層光協(xié)作用過程，這對早期生命體演化的認(rèn)識有著艱苦意義。因此，人們預(yù)測，在未來海洋地球科學(xué)和海洋礦產(chǎn)資源調(diào)查中，熱液成因的多金屬礦床的探求最有能夠得到加強(qiáng)。8.2海底熱液礦床構(gòu)成的構(gòu)造背景8.2.1地理位置海底多金屬硫化物礦床主要分布在太平洋、大西洋、紅海(見圖)。在太平洋上,有3個(gè)重要成礦區(qū):a.東部沿美洲大陸西側(cè)的海域延伸構(gòu)成一個(gè)漫長的礦帶,具有代表性的有:(1)南探求者(Explorer),(2)努力者(Endeavour),(3)軸海山(AxialSeamount),(4)瓜伊馬斯海盆(GuaymasBasin),(5)東太平洋北緯21°(EPR21°N),(6)東太平洋北緯13°(EPR13°N),(7)東太平洋北緯11°(EPR11°N),(8)加拉帕格斯(Galapagos),(9)南胡安得福卡(SouthJuanDeFuca),(10)伊斯卡納巴海槽(EscanabaTrough)等。b.西太平洋成礦區(qū):(1)沖繩海槽的伊是名海洼JADE區(qū)(OkinawaTrough),(2)馬里亞納(Mariana)。c.西南太平洋成礦區(qū):勞厄弧后盆地(Lauback-arcbasin),Manus海盆,北斐濟(jì)盆地(NorthFijibasin)。大西洋的代表性礦床有:大西洋中脊的TAG熱液活動(dòng)區(qū),中大西洋脊北緯23°蛇洞(Snakepit)。紅海:Atlantisll深裂谷。8.2.2構(gòu)造部位目前所發(fā)現(xiàn)的“正在構(gòu)成過程中〞的海底熱液礦，其產(chǎn)地與斷裂和火山活動(dòng)帶相聯(lián)絡(luò)。主要屬兩類大地構(gòu)造：離散型板塊邊緣和火山島弧環(huán)境洋脊熱液礦化點(diǎn)的初步伐查闡明，其賦存的構(gòu)造要素包括①寬1km的火山噴出軸向帶和寬約10km的活動(dòng)擴(kuò)張邊緣帶，后者與擴(kuò)張軸相垂直；②長約10km量級的線形擴(kuò)張塊段，它們是由斷裂帶的轉(zhuǎn)換斷層切割而成。8.2.3構(gòu)成條件噴流作用可以構(gòu)成于大陸地表、河湖相水體及海底。但構(gòu)成有意義的礦床還需求一定的條件：海水深度決議噴流熱液到達(dá)海底以前能否沸騰。由于沸騰而使得噴出的成礦物質(zhì)快速地與海水混合而分散開來，而不能構(gòu)成富厚的大型塊狀礦化，只能構(gòu)成網(wǎng)脈狀礦化和貧礦。這一點(diǎn)對于研討海底塊狀硫化物礦床產(chǎn)出的地質(zhì)環(huán)境所必需思索的。實(shí)踐察看闡明，現(xiàn)代海底上硫化物活的黑煙囪〔BlackSmoker〕均見于深水區(qū)，普通達(dá)數(shù)千米深。目前知最淺的黑煙囪距海面1km以下，如Jadesit地域?yàn)?400m深的海底，Lau盆地水深為1700m。目前已發(fā)現(xiàn)的絕大多數(shù)海底硫化物礦床，尤其是具有經(jīng)濟(jì)意義的礦床都是存在于水深超越2000米的水域。8.3海底熱液硫化物礦床的特征8.3.1礦床規(guī)模已發(fā)現(xiàn)的熱液礦點(diǎn)大小變化甚劇。大多數(shù)產(chǎn)出規(guī)模非常小，它們往往以熱液礦物的顯示物為特征。少數(shù)礦床規(guī)模在1×106t以上〔脫鹽后的干重〕。8.3.2組成成分1.礦物成分海底熱液礦床的礦物相和形狀系列包括了層狀、塊狀、網(wǎng)脈狀或浸染狀硫化物〔高溫終端產(chǎn)物〕；或?qū)訝盍蛩猁}、硅酸鹽、碳酸鹽、氧化物和氫氧化物〔中溫終端產(chǎn)物〕。主要礦物以黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、斑銅礦、白鐵礦、方鉛礦、磁黃鐵礦為主,也有一些熱液型粘土礦物和非硫化物礦物,如硬石膏以及非晶質(zhì)SiO2等。2.化學(xué)成分主要元素是Cu,Zn,Pb,Ag,Ba,Ca和Au等。微量元素種類較多，以東太平洋21°N、胡安德?？ê图永粮袼篂槔?，所含微量元素有：B,Bi,Cd,Co,Cr,Cs,Ga,Ge,Hg,Mo,Ni,Pd,Pt,Rh,Sb,Sc,Se,Sr,Tr,Tl,U,Y,W,Zr等。不同的構(gòu)造背景所構(gòu)成的礦床具有不同的化學(xué)組成：a.在洋脊環(huán)境,洋脊為相對富含Cu和Fe的玄武質(zhì)巖石,因此礦床多為Cu-Zn型或Cu型。b.在島弧張裂環(huán)境,島弧下部的“基底〞多為陸殼或過渡殼,火山作用產(chǎn)物主要為相對富含Pb和Zn的長英質(zhì)火山巖系。3.礦床類型熱液成因的礦床構(gòu)成物各異，但根本上可分屬三個(gè)主要類型：〔1〕廣海型礦床：氧化硅、鐵和錳熱液堆積礦床，如褐鐵礦、赤鐵礦和〔或〕水錳礦。它們可以是低溫礦液中未分異的沉淀產(chǎn)物或大洋邊緣屬高溫硫化物礦床外圍的分異產(chǎn)物。分布廣，但近期內(nèi)無運(yùn)用前景?！?〕成層的軟泥狀金屬硫化物礦床。構(gòu)造活動(dòng)構(gòu)成的洼地呵斥有利干原始含礦溶液發(fā)生分餾作用，構(gòu)成硫化物、硅酸鹽和氧化物礦床。最典型的實(shí)例為Atlantis皿號深淵及圍區(qū)的富金屬軟泥礦床?！?〕塊狀〔包括浸染狀、網(wǎng)脈狀〕礦床。構(gòu)成于高溫?zé)嵋簢姎饪谥車?、以小丘狀或煙囪狀為特征的礦床。含Cu、Zn、Fe為主的硫化物，混有硫酸鹽、硅酸鹽網(wǎng)狀脈，如東太平洋海隆和加拉帕戈斯等地?zé)嵋旱V床。8.4熱液礦化作用注：原12ppt只需在海水能深化地殼發(fā)生熱循環(huán)的地方均可發(fā)現(xiàn)熱液礦化點(diǎn)。海底熱液對流方式可簡述為：冷的密度大的堿性海水，在熱的高度破碎的地殼加積帶(即活動(dòng)大洋脊軸帶)不斷下降，其浸透深度取決于地殼浸透性和熱梯度，而主要受巖漿源影響不斷加熱的熱水那么上升。溫度、壓力和圍巖成分控制了循環(huán)熱水溶液在流動(dòng)過程中從巖石中浸析出Mn、Fe、Zn、Cu等，并使海水中硫酸鹽復(fù)原為硫化物，構(gòu)成了酸化的富金屬的稀釋熱液流體。8.4.1熱液及礦質(zhì)來源相當(dāng)多研討者以為，易溶解元素(如Pb,Zn,Ag等)主要來自淋濾，而難溶元素(Cu,Sn,Bi,Mo等)主要來自巖漿；即同一礦床中與銅礦化有關(guān)的流體主要來自巖漿，而與鉛鋅礦化有關(guān)的流體多被解釋為來自循環(huán)海水。8.4.2雙對流方式同一地段的海底熱液系統(tǒng)中可以同時(shí)存在兩種不同鹽度的流體，有些流體的鹽度低于正常海水,另有的鹽度(NaCl)那么高達(dá)15%~32%。海底熱液噴口的最高溫度為350℃左右，這種高溫能繼續(xù)相當(dāng)長的時(shí)間；另外噴口熱液的化學(xué)組成只能在近400℃左右的海水與玄武巖實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生,以上這些景象用以往單循環(huán)對流方式是不易解釋的。Bischoff和Rosenbauer根據(jù)野外和實(shí)驗(yàn)室重新驗(yàn)證,提出新的洋中脊海底熱液循環(huán)方式——雙分散對流(Double-diffusiveconvection)方式。雙分散對流方式以為海底熱液活動(dòng)區(qū)有兩個(gè)對流圈:下方是高溫高鹽度的鹵水,順層分布并對流;上方是低溫低鹽度的海水對流圈,鹵水層下方是一個(gè)隱伏的巖漿房,在巖漿房上部有一個(gè)破裂鋒面,構(gòu)成了熱阻撓層。熱阻撓層的溫度估計(jì)為450～700℃。下方對流圈中的鹵水一部分來自海水,一部分來自巖漿,流體在鹵水庫中發(fā)生相分別,即由于氣相逸出使鹵水鹽度升高。上方海水循環(huán)對流圈是一個(gè)單循環(huán)圈,在該圈底部,海水經(jīng)過分散界面被鹵水層加熱,并且經(jīng)過分散界面?zhèn)鬏敳糠秩芙饨M分。鹵水層主要構(gòu)成位于下部的層狀礦化,往上排泄時(shí)也可構(gòu)成部分不整合礦化,上方海水層構(gòu)成上部的不整合礦化。8.4.3硫化物堆積機(jī)制排泄入海的熱液有三種:1.任何混合程度下密度均高于海水的高鹽度熱液，可沿坡而下向低洼處淤積構(gòu)成鹵水池，發(fā)育席狀或板狀礦床;2.初始密度小于海水，但在與海水混合一定程度后，其密度高于海水的熱液，可構(gòu)成錐狀或丘狀礦床;3.在任何混合程度下均小于海水的熱液，在海水中構(gòu)成上浮熱柱，僅構(gòu)成熱柱散落而成的薄層堆積?，F(xiàn)代海底熱液察看研討闡明，海底噴出口熱液流體最高溫度可達(dá)350℃，最低溫度僅高出周圍海水幾度。高溫流體能夠代表原始熱液流體。其鹽度多數(shù)不超越海水2倍，它們多經(jīng)過煙囪向海水中排泄，構(gòu)成上浮熱柱。然而，實(shí)地測定和包裹體研討闡明，部分熱液流體，其w(NaCl)超越7%，這些熱液流體能夠多封鎖于硫化物丘堤之下。關(guān)于硫化物堆積機(jī)理，人們對古代礦床研討以為，硫化物要么從排泄于海底的熱液流體中直接沉淀，要么金屬組分從鹵水池中直接淀積而成。對現(xiàn)代海底硫化物成礦作用察看與研討極大地沖擊了這些觀念，并給出了全新的硫化物堆積機(jī)理?，F(xiàn)代海底硫化物堆積過程實(shí)踐是煙囪生長、倒塌堆積和熱液流體在其開放空間充填與交代的過程。硫化物的構(gòu)成首先經(jīng)過硫化物煙囪來完成。最早發(fā)育的煙囪能夠構(gòu)成于高浸透性的火山-堆積巖系頂部、熱液噴出口及其附近。晚期發(fā)育的煙囪那么建筑于硫化物丘堤之上。硫化物煙囪的生長通常從硬石膏沉淀開場，高溫礦物組合黃銅礦-黃鐵礦淀積而終了。因硬石膏溶解度隨溫度降低而增大，因此在上浮熱液與冷海水間的高熱梯度的熱界面上沉淀硬石膏。隨高溫?zé)嵋夯顒?dòng)，石膏壁向上向外增長。在煙囪壁內(nèi)外溫度梯度、物化梯度下，不同溫度成礦組合相繼從煙囪壁向煙囪通道中央沉淀，構(gòu)成特殊的環(huán)狀分帶:內(nèi)部帶以黃銅礦為主,外部帶以閃鋅礦、方鉛礦為主,邊緣以重晶石和非晶硅為主。當(dāng)煙囪生長至一定高度后，便崩塌構(gòu)成煙囪碎屑丘堤，其結(jié)果既阻止了熱液流體高速、聚集式放射，又促使熱液流體在煙囪堤內(nèi)對流循環(huán)，同時(shí)在丘堤之上構(gòu)成新的彌散式熱液排泄點(diǎn)，發(fā)育如黑煙囪、白煙囪和雪球等，在丘堤頂部發(fā)育熱液柱散落物，降低丘堤浸透性，并膠結(jié)煙囪碎屑，構(gòu)成低浸透外殼。在硫化物煙囪碎屑丘堤之內(nèi)，低浸透殼抑制流體外流，導(dǎo)致高溫液體在丘堤內(nèi)平流—循環(huán)，自外而內(nèi)淀積自低溫至高溫的礦物組合。因此，海底硫化物沉淀作用是在丘堤—煙囪結(jié)合構(gòu)成的鞏固機(jī)構(gòu)內(nèi)發(fā)生的。塊狀硫化物透鏡體的生長主要是由硫化物在丘堤內(nèi)的開放空間充填與交代的結(jié)果。8.5噴流礦床主要類型噴流熱水堆積礦床類型的劃分，許多學(xué)者從不同角度出發(fā)劃分了不同分類方案。他們的分類根據(jù)主要是：容礦巖系及其反映的成礦環(huán)境；礦物及金屬組合；礦床產(chǎn)出的大地構(gòu)造環(huán)境。熱水噴流堆積礦床分類大量資料顯示，地質(zhì)歷史上熱水噴流作用構(gòu)成了為數(shù)眾多、類型多樣的礦床，其中人們研討最多、最成熟的是塊狀硫化物礦床，但目前尚缺乏包含一切噴流堆積礦床的系統(tǒng)分類。姚鳳良等〔2006〕按礦床物質(zhì)組成將熱水噴流堆積礦床劃分兩個(gè)大類：塊狀硫化物礦床貧硫化物型噴流礦床然后在此根底上，再進(jìn)一步劃分假設(shè)干類型。塊狀硫化物礦床分類沿革Sangster〔1976〕根據(jù)容礦巖系及成礦環(huán)境將塊狀硫化物礦床劃分為：①火山巖為主環(huán)境的礦床；②堆積巖為主環(huán)境的礦床；③火山-堆積環(huán)境中的礦床。Klau和Large〔1980〕根據(jù)火山巖組合的差別，把與火山巖的塊狀硫化物礦床分成兩種類型：①與太古代綠巖帶中的長英質(zhì)火山巖有關(guān)的礦床；②與鎂鐵質(zhì)火山巖有關(guān)的礦床。Lydon(1983)，Large〔1984〕將堆積巖中的塊狀硫化物礦床分為：③碎屑巖容礦塊狀硫化物礦床；④碳酸巖容礦塊狀硫化物礦床。Solomon〔1976〕按礦石組成或成礦元素組合將塊狀硫化物礦床分為Zn-Cu型、Pb-Zn-Cu型和Cu型等。Hutchison(1973)將其劃分為原始型〔Zn-Cu型〕、多金屬型〔Pb-Zn-Cu型〕、含銅黃鐵礦型、銅-鋅黃鐵礦型〔Cu-Zn型〕以及以碎屑巖為圍巖的類型〔Pb-Zn型〕和以碳酸鹽為圍巖的類型〔Pb-Zn型〕。Sillitoe〔1973〕按塊狀硫化物礦床構(gòu)成的板塊構(gòu)造環(huán)境，把在洋殼擴(kuò)張中心構(gòu)成的礦床與在島弧或大陸邊緣環(huán)境構(gòu)成的礦床區(qū)別開來。前者通常含有較高的Cu、Zn；后者Pb-Zn-Ag-Ba含量升高。Sawkins〔1976，1984〕把塊狀硫化物礦床分成4類：①塞浦路斯型，產(chǎn)在洋中脊部位的蛇綠巖帶上部低鉀玄武巖中；②黑礦型，礦床產(chǎn)在會(huì)聚板塊邊緣的長英質(zhì)鈣堿性火山巖中；③別子型，產(chǎn)在碎屑堆積巖和鎂鐵質(zhì)火山巖中，構(gòu)成于弧前海溝或不明確的板塊構(gòu)造環(huán)境；④沙利文型，大陸裂谷晚階段構(gòu)成的堆積塊狀硫化物礦床。塊狀硫化物礦床分類沿革Misra〔2000〕在前人分類的根底上，按容礦巖石將塊狀硫化物礦床分為兩類：一類主要產(chǎn)在火山巖中，稱為與火山巖有關(guān)的塊狀硫化物礦床〔volcanic-associatedmassivesulfidedeposits，簡稱VMS型〕,與前人火山成因塊狀硫化物礦床的叫法有所區(qū)別；另一類主要產(chǎn)在堆積巖中，稱為以堆積巖為容礦巖石的塊狀硫化物礦床〔sediment-hostedmassivesulfidedeposits，簡稱SMS型〕，SMS型礦床的提出，目的是能與VMS礦床對應(yīng)起來，便于系統(tǒng)對比、討論塊狀硫化物礦床分類沿革Misra〔2000〕在前人分類根底上，按容礦巖石將塊狀硫化物礦床分為兩類：按礦石組成、圍巖巖性和大地構(gòu)造環(huán)境，VMS又被細(xì)分為塞浦路斯型〔Cyprustype〕、別子型〔Besshitype〕、黑礦型〔Korokotype〕、諾蘭達(dá)型〔Norandatype〕和瑪塔比型〔Mattabitype〕等5個(gè)亞類，其中最后2個(gè)亞類絕大多數(shù)特征相近，但瑪塔比型含鉛較高，而諾蘭達(dá)型不含鉛。塊狀硫化物礦床分類沿革為了運(yùn)用方便，姚鳳良等〔2006〕參考Misra〔2000〕方案，把塊狀硫化物礦床分為VMS型和SMS型兩類。VMS礦床細(xì)分根本采用Misra〔2000〕的分類，但不把瑪塔比型單獨(dú)分類，只是在諾蘭達(dá)型中提到其特征。SMS礦床的細(xì)分，那么參考Lydon〔1983〕和Large〔1984〕的分類，即碎屑巖容礦和碳酸巖容礦2個(gè)亞類，但為了顧及習(xí)慣，并和VMS礦床的亞類劃分一致，建議仍用典型礦床命名，分別稱為沙利文型〔Sullivantype〕和銀礦山型〔Silverminestype〕。與火山巖有關(guān)的塊狀硫化物礦床概略VMS礦床具有重要的工業(yè)意義，是世界銅、鉛、鋅、銀、金的主要來源之一，同時(shí)作為副產(chǎn)品提供錫、鎘、銻、鉍等金屬。與火山巖有關(guān)的塊狀硫化物礦床與海底火山活動(dòng)有關(guān)，產(chǎn)于海相火山巖系中，與地層整合的礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀，其下往往有呈脈狀、網(wǎng)脈狀的礦體，礦石中硫化物體積大于50%，礦石具有典型的塊狀構(gòu)造，塊狀硫化物礦床因此得名。VMS礦床根本特征〔1〕與同時(shí)代的鎂鐵質(zhì)和長英質(zhì)火山巖、火山碎屑巖關(guān)系親密，構(gòu)成于火山活動(dòng)的間歇期?！?〕礦體有整合和不整合兩類，整合型礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，與上盤巖石界限清楚，而與下盤巖石漸變過渡，礦石具塊狀構(gòu)造。在整合礦體下，存在由浸染狀、細(xì)網(wǎng)脈狀礦石組成的不整合型礦體?！?〕從下向上、從內(nèi)到外存在Cu〔黃銅礦〕→Zn〔閃鋅礦〕→Pb〔方鉛礦〕礦化分帶，黃鐵礦出如今一切的帶中?！?〕富鐵〔有時(shí)富錳〕的硅質(zhì)巖構(gòu)成于海底熱水活動(dòng)的減弱階段，被以為是經(jīng)化學(xué)堆積構(gòu)成的噴流巖，覆蓋在塊狀礦石的頂部或作為整合型礦體程度方向上的外延部分。VMS礦床根本特征〔5〕除別子型礦床外，其他類型的VMS礦床中，整合型礦體的下盤巖石中存在綠泥石和絹云母的蝕變，構(gòu)成陡立的管〔筒〕狀蝕變帶，通常從內(nèi)向外具明顯的程度分帶〔如圖7-4〕。這種管〔筒〕狀蝕變帶往往沿垂向上有較大的延伸，如諾蘭達(dá)型VMS礦床中可達(dá)數(shù)百米。在有的VMS礦床內(nèi)，整合型礦體下盤的火山巖中還發(fā)育范圍大得多的半整合型蝕變，主要有硅化、綠簾石化和碳酸鹽化，虧損金屬組分，據(jù)稱是循環(huán)的海水與火山巖反響的產(chǎn)物，成礦組分被淋濾出來。管〔筒〕狀蝕變帶疊加在半整合蝕變帶之上。1.黑礦型VMS礦床構(gòu)成于會(huì)聚板塊邊緣的島弧火山帶和弧后盆地。容礦巖石為雙峰〔？〕拉斑玄武巖、鈣堿性熔巖套及火成碎屑巖。上部礦體為層狀，下部礦體為網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀、角礫狀。礦石類型具分帶景象，自上而下依次為：黑礦〔方鉛礦、閃鋅礦〕，黃礦〔黃鐵礦、黃銅礦〕、硅礦〔強(qiáng)硅化巖石中的網(wǎng)脈狀、角礫狀黃鐵礦、黃銅礦〕成礦元素組合：Cu-Pb-Zn，有時(shí)富Ag-Au。構(gòu)成時(shí)代早元古代、奧陶紀(jì)、中生代、第三紀(jì)。典型礦床包括日本黑礦、普雷斯科特、薩德伯里盆地、芒特艾薩、新不倫瑞克、東沙斯塔等。2.塞浦路斯型VMS塞浦路斯型VMS主要產(chǎn)于洋中脊蛇綠巖套上部低鉀枕狀玄武巖中，礦體具兩層構(gòu)造：上部層狀礦體〔含化石〕和下部網(wǎng)脈狀礦體。塊狀硫化物礦石中礦石礦物包括黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等，網(wǎng)脈狀礦石中礦石礦物主要有黃鐵礦、磁黃鐵礦，以及少量黃銅礦和閃鋅礦〔有少量Co、Au、Ag〕。細(xì)脈帶中的長石常被蝕變，蝕變包括硅化、綠泥石化等，另有少量泥化。構(gòu)成時(shí)代主要為寒武-奧陶紀(jì)以及中生代。典型礦床包括塞浦路斯、危地馬拉、加拿大紐芬蘭York港、美國俄勒岡Turner-Albright等。3.別子型VMS別子型VMS主要產(chǎn)于板塊交界處尤其是弧前海溝容礦巖石包括拉斑玄武巖-安山質(zhì)凝灰?guī)r和角礫巖、陸源碎屑堆積巖〔雜砂巖〕、部分為黑色頁巖。礦體呈層狀、板狀，與圍巖產(chǎn)狀一致。礦石細(xì)粒、塊狀、薄層狀礦石，有膠狀和草莓狀構(gòu)造的黃鐵礦，還有角礫狀和細(xì)脈狀礦石，礦石礦物包括黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦等。有用元素組合為Cu-Zn〔Au〕。主要成礦時(shí)代為元古代、古生代以及中生代。典型礦床包括加拿大基瓦丁、遼寧紅透山、日本別子、西班牙-葡萄牙的里奧·廷托、甘肅白銀廠。4.諾蘭達(dá)型VMS諾蘭達(dá)型VMS主要產(chǎn)在消亡板塊邊緣上爬升帶上分異完全的玄武巖到流紋安山巖巖套中，容礦巖石有少量火成碎屑巖和雜砂巖。其礦床地質(zhì)特征和黑礦型極為類似，和黑礦相比，其最大特點(diǎn)是短少黑礦型VMS那樣有工業(yè)意義的Pb礦化，成礦元素主要為Zn-Cu，有時(shí)富Ag-Au。由于其成礦時(shí)代主要集中在太古代，故又稱太古代黑礦型，另外早元古代和前寒武紀(jì)-泥盆紀(jì)均可成礦。典型礦床包括諾蘭達(dá)、基德克里克、杰羅姆、弗林弗隆、克蘭多、西沙斯塔等。4.諾蘭達(dá)型VMS堆積巖中的塊狀硫化物礦床〔SMS〕堆積巖中的塊狀硫化物礦床〔SMS〕，在成分上富含Pb、Zn，伴生Ag和Ba，貧Cu，幾乎不含Au。雖然數(shù)量不如與火山巖有關(guān)的塊狀硫化物礦床〔VMS〕多，但其規(guī)模大、檔次高、礦化延展穩(wěn)定、伴生有用組分多。這類礦床構(gòu)成了全球