SEDEX型铅锌矿床地质特征及举例SEDEX型铅锌矿床，即热水沉积型铅锌矿床，是富含金属元素的流体沿着同生断裂喷涌出海底，由于物理化学条件的改变在喷口或喷口附近海底沉积形成，矿体呈层状、似层状赋存于沉积岩中，主要是碎屑岩、碳酸盐岩[1]。

过去，地质学家们将以沉积岩为容矿岩石的块状硫化物矿床称为“页岩型”矿床。

但实际上，这类矿床的容矿岩石除页岩外还有很多其他类型的沉积岩，因此现在称这类矿床为以沉积岩容矿的喷流沉积型铅锌矿床（sedimentary exhalative deposit），简称SEDEX型矿床[2]，属层控热液矿床。

在成分上富含Pb、Zn，伴生Ag和Ba，贫Cu，几乎不含Au。

规模大、品位高、矿化体延伸稳定、伴生有用组分多，是我国Pb、Zn和Ag的主要来源。

统计资料表明，SEDEX型矿床平均矿石量为6000万吨，Pb+Zn平均品位为11.9%，分别是VMS型矿床矿石量和品位的10倍和2倍。

1.喷流沉积型铅锌矿床主要特征喷流沉积型铅锌矿床分布较广，遍及世界各大洲。

主要特征如下：1.1成矿时代及构造环境成矿时代主要为中元古宙（17~14亿年）和古生代早中期（4.5~3亿年），许多SEDEX型矿床是经过变质的。

SEDEX型矿床主要形成于拉张的构造环境具体构造背景是受裂谷控制的克拉通内或其边缘的沉降盆地或拉张的断裂坳陷带、地堑。

如加拿大的苏利文(Sullivan )矿床产于陆内伸展环境；澳大利亚的麦克阿瑟(McArthur)矿床位于北澳地块的巴顿海槽内，芒特·艾萨(Mount Isa)矿床位于莱哈特断裂海槽内，这两个海槽都是地堑式构造。

我国长江中下游地区有许多喷流沉积块状硫化物矿床是产于陆内断裂坳陷带张性构造背景上。

许多矿床空间上都伴有成矿时期活动的同沉积断层，他们可能是沉积盆地盆下含矿热液上升到地表的通道。

1.2容矿岩石主要为细碎屑岩(页岩、粉砂岩)，以及部分碳酸盐岩。

这些容矿石有3个特点：一是颗粒细，有大量的细粉砂级或粘土级的碎屑物；二是碳酸盐.、二氧化硅、黄铁矿(或磁黄铁矿)和有机质含量较高；三是具有板状劈理和沿层理裂开的特征。

另外，该类矿床的容矿岩石中往往夹有细粒层凝灰岩。

这些夹层都很薄，其数量在整个沉积岩系中所占比例很小，不超过10%。

矿床内发育不同类型热水沉积岩，如硅质岩、钠长石岩、重晶石岩、镁铁碳酸盐岩、电气石岩等。

1.3矿床特征喷流沉积型矿床一般情况下由上、下两部分构成，即上有层状矿体，下有脉状或网脉状矿化(体)。

矿床上部常由一个或多个层状、似层状或透镜状硫化物矿体组成，层位稳定。

矿床受后期构造强烈改造可使矿体与围岩发生同步褶皱变形。

矿体厚度可达几十米，侧向延伸可达2000m以上。

这种层状矿体往往有分相特征，如加拿大塞尔温盆地Jason矿床可分3个相：A相，由块状到厚层条带状方铅矿、闪锌矿组成，含有大量磁黄铁矿和黄铁矿，是近源矿化。

B相，具有A相通常可见的矿物组合和矿石结构，但是其厚度显著变薄。

大量的软沉积变形特征表明，该相是A相物质在不稳定堆积后经滑动形成的。

C相，由很好的条带状闪锌矿、隧石和重晶石纹层组成，它属于它属于远源矿化。

在C相中发现的次生蚀变和孔隙充填矿物有钡长石、高岭石、铁白云石和少见的钡碳酸盐复杂矿物。

在层状矿体的下面，有时可看到网脉状或脉状矿化体，它们与层状矿化体呈显著的交叉接触关系，如在中国厂坝、加拿大苏利文等矿床均可见及。

1.4矿石特征在层状矿体中，矿石具非常发育一的沉积构造：条带状构造、纹层状构造、粒级层理、韵律层和软沉积滑动变形构造。

成岩期形成的梯状脉（亦称砖墙状构造）常见。

在受变形、变质作用较轻的矿床中黄铁矿同生沉积/早期成岩结构十分发育，如显微雏晶、莓粒/球粒结构及成岩环带增生晶等。

在改造强烈的矿床中，可见到后生脉状矿化叠加。

1.5矿石矿物组成矿床的矿石矿物以简单硫化物为主，有黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和少量黄铜矿，有时可见白铁矿和毒砂。

许多矿床含少量其他硫化物和硫酸盐矿物。

1.6矿化分带具有明显矿化分带。

同生断层作为热卤水的主要通道和成矿物质的补给带。

从补给带向上和向外随着物理化学条件的变化出现金属分带现象：从断裂带由内向外呈现Cu-Pb-Zn-Ba-Fe分带；从深部至浅部呈Cu-Zn-Pb-Ba-Fe分带。

有些学者通过研究，认为上述分带是伴随着海底热液与海水混合过程中，在温度、pH 值、E h值条件改变情况下金属序列沉积的结果。

矿物气泡包裹体均一温度一般为140℃~300℃，盐度一般在ω（NaCl）7%~22%。

2.喷流沉积型铅锌矿床成因与成矿模式根据该类矿床主要特征、成矿环境及控矿条件，大多数学者都认为它们是由海底喷流沉积形成的。

目前关于SEDEX型矿床的成矿模式主要有两种：盆地压实卤水模式和海底热液对流模式[2]。

前者认为形成SEDEX型矿床的流体和金属都是在盆地沉积物压实过程中由于地热增温等原因从厚层沉积岩堆中释放出来的。

由可膨胀粘土矿物向非可膨胀粘土矿物及云母类矿物转变并伴随有大量金属析出。

这种转变温度在95~130℃之间，显然地热增温能否达到这个温度区间则十分重要。

假设地温梯度为35 ℃/km，这就要求含矿岩以上的盖层有3km厚。

但实际上许多SEDEX型矿床这种盖层的厚度均小于3 km。

另外现有资料证明某些重要的SEDEX型矿床的矿化温度在140 ~ 300℃之间，显著高于盆地压实卤水成矿模式可能达到的温度，这为该成矿模式提出了一个难于解决的问题。

有些SEDEX型矿床的矿化作用发生在盆地发展史的相对早期阶段。

如爱尔兰地区Silvermines等矿床形成于杜内阶晚期。

当时海进刚开始不久，盆地内含水层中的水既是有限的又是冷的。

这排除了盆地压实卤水成矿作用的可能性。

根据该模式的成矿条件，成矿溶液中锌、铅和还原硫的含量至少都要达到n×10-5，氯化物的含量至少要达到3 mol/ kg。

但是在现代地热系统中，除索尔顿湖卤水外，其他热田流体中有关金属和氯的含量都很低，但是正在那里形成的块状硫化物矿床却又大又富。

与盆地压实卤水模式不同，许多研究者认为SEDEX型矿床形成于海底热液对流系统中。

所有SEDEX型矿床都以矿床所在处海底发生特殊的塌陷作用为特征，这是由于地壳上部强烈张应力作用的结果。

在张性应变条件下使地壳形成了大量微裂隙，这显著提高了岩石的可渗透性，这就使相对低温状态下的流体能发生对流循环。

通过对一些典型矿床的研究，将对流系统的流体演化分为3个阶段（图1）：早期低温阶段，流体同地壳矿物之间未达到平衡，亦未完全被还原，只有Fe 、Ca、Mn和部分Si被溶解。

有少量Pb、Zn矿化。

在中期阶段，当对流系统下降，温度增高为200℃时，流体同黄铁矿达到了平衡并更富有活力，此时因氧化条件太低铜不能明显溶解。

含盐海水因与长石和粘土矿物的反应而被改造，由于Mg2+的加人形成了斜绿泥石，K+和H+被释放出来。

H+占据了矿物中Zn、Pb的位置，贱金属则以氯化物络合物被溶液带走，并在适当部位沉淀形成Pb-Zn和黄铁矿矿石。

在晚期阶段，在理想的最佳条件下，直到对流核到达底部为止，流体的温度将继续升高(> 290 ℃)，体积将继续增大，这时Pb、Zn、H2S、甚至Cu的溶解度都提高了。

在这种情况下形成的Pb 、Zn矿体规模大，并且向着地层层序的上部铜含量增高。

海底热液对流模式较好地解释了成矿前矿化作用(如芒特·艾萨及Howard Pass矿床)，并向着地层层序上部矿体规模和品位都增大增高，如布鲁肯·希尔(Broken Hill）、芒特·艾萨及Howard Pass矿床，以及某些矿床形成于盆地发展旋回早期等问题。

另外，按照这种成矿模式，矿化温度可以高达300℃以上，矿化流体中金属的含量可以低到0.1×10-6~n×10-6。

尽管如此，海底热液对流核模式也存在着一些需要解决的问题：在某些矿床中(如Mount Isa )并没有发现海底塌陷的证据；受很多因素制约，下渗流体进人地壳上部是很困难的；与流体注入有关的微裂隙向下发育不只依靠各向异性应力场，还要求有强烈发育的岩石节理存在。

矿床下伏岩石是否有足够的刚性，以便节理的形成，都需要具体的研究。

总之，上述两种流行的成矿模式都各有其尚待解决的问题。

随着这些问题的解决，对SEDEX型矿床形成机理的认识将会更接近完善。

3.花牛山金银铅锌矿床地处甘、新交界部位的花牛山银铅锌多金属矿床是北山地区惟一成型铅锌多金属矿床，成矿大地构造位置隶属于北山造山带南部敦煌陆块北缘元古代陆缘裂谷带[3]。

赋矿地层主要为蓟县系一套浅海相浅变质碎屑岩-碳酸盐岩-中基性火山岩建造。

花牛山金银铅锌多金属矿床产于分割敦煌地块和古裂谷盆的近东西向花西滩-花牛山区域性深大断裂北侧(图2)[4、5]。

矿区华力西和印支期花岗岩十分发育，其对金银矿化具有明显的富集改造作用，并形成一些热液脉型富铅锌小矿体(一矿区二矿带和三矿区)，但对层状、似层状银铅锌主工业矿体的走向和倾向延伸具有显著的破坏作用。

成矿类型与成矿系列[6、7]讨论：杨建国等[8]以现代成矿理论为基础，通过对矿区不同类型矿床、矿点的观察和再认识，将矿区内矿床及矿点划分为两大成矿系统（系列），即与海底喷流（气）沉积作用有关的金银铅锌成矿系列和与构造岩浆侵入作用有关的金银钨钼成矿系列。

其中，一矿区和二矿区为银铅锌矿，容矿岩石为细碎屑岩-碳酸盐岩，同生性质明显。

类比矿床地质特征。

形成环境、沉积建造、将一、二矿区类比为喷流-沉积（SEDEX）矿床类型。

三矿区银铅锌矿床产于玄武岩-流纹英安岩间的火山喷发间歇期。

容矿岩石为火山喷发间歇期形成的大理岩和板岩，成矿金属组合为铅-锌-铜，伴生银、金。

成矿环境相对稳定，可与世界范围内火山喷流（气）-沉积型矿床类比，应属双峰式玄武岩-流纹英安岩容矿的铅-锌-铜型矿床。

本文仅针对花牛山一、二矿区喷流-沉积（SEDEX）矿床作如下讨论：3.1赋矿围岩一、二矿区银铅锌矿体主要赋存于蓟县系平头山组上岩组第三岩性(Jxp 3c)段浅变质细碎屑岩与碳酸盐岩建造中，产于千枚岩、炭质千枚岩与条带状结晶灰岩或厚层大理岩层间接触破碎带，或岩性过渡带附近大理岩和千枚岩中。

矿体直接容矿岩石主要为大理岩，次为千枚岩。

大理岩分为白色和灰色两种，粒状结构、花岗变晶结构。

方解石含量>80%~99%、石英1%~12%不等，黑云母+绢云母2%，白云母2%，金属矿物含量<1%；副矿物有磁铁矿、榍石、褐铁矿。

大理岩中产层纹状藻蔗化石，分布局限。

千枚岩为显微鳞片变晶结构、千枚状构造或条带千枚状构造；绢云母80%~90%、石英10%~25%，方解石2%，绿泥石1%，白云母少量；副矿物见电气石及褐铁矿。