密西西比河谷型铅锌矿成矿模式探讨

摘要：密西西比河谷型铅锌矿一种重要的地球矿床类型，这种矿床类型的储量规模较大，而且由于其发展历史较早，对其形成的规律等方面的研究也较为成熟。本文对该型矿床类型进行简要概述，其成矿的特征及形成原因进行深入探讨。

关键词：MVT型铅锌矿；地质特征；成矿原因

密西西比河谷型即“Mississippi-Valley-Type”英文缩写MVT，这种类型的铅锌矿百余年来一直被人们研究，20世纪末，国际上也是多次展开过专门学术会议，研讨MVT铅锌矿。尽管该型矿床在地球上的分布广泛，但由于位于美国的密西西比河流域的矿床规模较大，且开发和研究深度较高，因此将这种类型的矿床称为“密西西比河谷型”。

一、密西西比河谷型铅锌矿的分布和成矿背景[1]

1、分布地区

MVT矿大量分布在北美地区，以美国田纳西、俄克拉荷马州、堪萨斯州以及威斯康辛伊利诺伊州等主要矿区；在加拿大的西北部也有大量分布。在欧洲，MVT矿床同样有丰富的分布，波兰、爱尔兰的铅锌矿床储量丰富。

在我国的MVT矿床也较为丰富，我国已发现的矿床多分布于川滇黔交界地区，这里是目前我国发现的MVT矿床最丰富的地区。另外在秦岭地区、湘鄂地区、桂粤地区以及塔里木盆地西南地区均有分布。

2、成矿背景

密西西比河谷型铅锌矿通常形成位于克拉通边缘沉积盆地内古隆起附近，在造山带未发生后期变形、前陆平坦的岩石地带， 和板块相互冲击形成的伸展环境有密切关系；也有一些铅锌矿位于相反的推附带地区，这些矿床岩石后期发生了变形作用；只有极少数位于大陆的延伸的裂谷环境里。上述地区的地层受到正断层的影响，出现了不整合接触现象。

MVT铅锌矿主要有交代灰岩、白云岩或者白色亮晶白云岩为主的碳酸盐岩构成的，在灰岩中的分布非常少。大部分矿体的展布由沉积相控制，比如Pine Point 等矿区的矿体，但也有类似我国川黔地区的矿区不受这类沉积相控制，围岩底层的渗透性对于矿体的展布有着更为关键的作用。

MVT矿的围岩年龄可以确定，在元谷宙到白垩纪的时间范围内，大部分形成于寒武纪-奥陶纪、泥盆纪-石炭纪，但也有少数在志留纪-二叠纪这个时期。在我国，晚震旦世的地层是较为发育的MVT型矿床类型。

虽然围岩形成年代可以确定，可是对于其矿化时间较难确定，因此MVT 矿床形成的构造背景存在争议，尽管国际上有专家研究得出几个典型矿床的成矿年代主要在泥盆纪-三叠纪早期和白垩纪-第三纪这两个阶段，并有少数矿床被确定了成矿年龄，但仅靠这少数的成矿年代数据，代表这类矿床的成矿年代还不严谨，而且对于已有年代的数据其采用了不同的测算方法存在不同的弊端，缺乏统一性。

二、MVT铅锌矿床的地质特征[1]

1、围岩地层

在一个矿区内，MVT铅锌矿床往往分布在一定的矿层，虽然有的会出现多个层位矿化，但是也只有唯一的或少数的含矿层位。有的矿化全部在密西西比系碳酸盐岩里，比如美国三州地区的矿集区。波兰的西里西亚矿层则位于泥盆纪与三叠纪的碳酸盐岩中。我国川滇黔的矿区则以石灰系和震旦系灯影组居多。围岩大多数为白云岩，少数为灰岩，含矿建造也是以发育碳酸盐岩为主要特点。

2、矿层的形态

层控特性是MVT铅锌矿集区尺度的特点，单个的矿体尺度形态非常不规律，似层状、线状、板状等是顺层产生的矿体主要形态；柱状、筒状、脉状等则为穿层产生的主要形状。一般矿体在顺层的厚度为几十厘米到几十米，延伸的长度也可能达到几十米至几百米不等，由于各个矿体互相连接，有尖灭再现的特点。

3、矿物的组合特点

MVT矿床的主要原生产物和脉石矿物，原生的主要有闪锌矿、白铁矿、黄铁矿及方铅矿等，脉石矿物则有石英、白云石、方解石等，很少含有黄铜、斑铜、自然铜等，极个别的矿区含有较为发育的重晶石和萤石。总的来说MVT矿床矿物组合相对简单。

4、矿石组构特点

MVT矿床中硫化物在沉积、溶解、交代、角砾岩化作用下形成的结构有粒状、交代、交代、残余草莓状等；构造则呈现为块状、浸染状、网脉状、条带状等。

5、围岩蚀变

碳酸盐岩在溶解、重结晶、角砾盐化和热液交代共同作用下形成碳酸盐化，生成了酸化特性，这就是造成MVT矿场的围岩蚀变的原因，另外，还出现了硅化和粘土化特征。

6、控矿因素

流体的运移、形成容矿空间、圈闭条件和成矿保存等方面因素均涉及构成了矿床的控矿因素。其中主要有断层和破碎带、溶解坍塌角砾岩、岩性边界、礁组合等因素。

三、MVT铅锌矿床的形成原因

MVT铅锌矿床形成的因素复杂，目前人们掌握的研究成果认为金属来源、流体携带金属离子能力、围岩容矿能力、流体的运移方式和金属沉淀机制等是控制矿床形成的必要条件。现在的研究，对于MVT矿床里的金属源来自壳源的观点基本统一。随着研究的不断深入，人们认识到流体携带金属的能力，与氯化物的温度和含量、PH值、元素的活跃程度诸多因素有一定关联；围岩容矿能力的大小则与容矿岩石的渗透率、孔隙度、断层和沉积盖层发育、盐岩的溶解等有关；地层压力、毛细管力和浮力则对控制流体规模和流体运移的作用力有影响，地形起伏、区域构造、流体密度变化、重力、压实作用、裂隙情况等也会影响流体规模和流体运移的作用力。当前，在地壳规模流体活动领域的深入研究与铅锌矿区地球化学研究的不断深入，人们认识到，很大一部分MVT铅锌矿是陆块或区域性规模热液流体活动形成的产物。高盐度的热卤水是成矿的流体物质，这些卤水从沉积盆地排出后，穿过含水地层，抵达位于盆地边缘的碳酸盐地层中沉淀，从而形成了矿物[2]。

结语：

密西西比河谷型铅锌矿作为最重要的铅锌矿类型之一，无论其发展历史还是其在全球的储量规模上，都是我们研究和探讨的重要课题。本文就是在前人的研究基础上对该型矿进行概述和对其形成的地质特征及成因进行分析，以期让大家对密西西比河谷型铅锌矿的形成模式有更清晰的认识，在MVT型矿床及伴生矿进行实际勘探中有所帮助。

参考文献

[1] 张长青等，密西西比型（MVT） 铅锌矿床研究进展* 矿床地质[J].2009年4月，第28卷第2期

[2] 甄世民，关于密西西比河谷型（MVT）铅锌矿床的一些探讨[J].矿床地质，2013年4月，第32卷第2期