王海豐， 韓鳳彬， 陳正樂(lè)，3， 馮志興， 李正明，展衛(wèi)露， 陳柏林， 江 萬(wàn)， 石永紅，劉 博， 李季霖， 譚人文

(1.西部礦業(yè)股份有限公司，青海 西寧 810001； 2.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所 自然資源部古地磁與古構(gòu)造重建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；3.東華理工大學(xué) 核資源與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330013)

錫鐵山鉛鋅礦位于柴達(dá)木盆地北緣，為大型的鉛鋅礦床。前人已經(jīng)從巖石地球化學(xué)、流體包裹體、穩(wěn)定同位素等多方面開展了成礦構(gòu)造背景、構(gòu)造控礦特征、成礦模式、找礦模型等方面的研究工作(杜光輝等，1982；鄔介人，1985；張志堅(jiān)等，1994；袁奎榮等，1996；馮佐海等，1997；汪勁草等，2000；鄧達(dá)文等，2003；祝新友等，2006；吳冠斌等，2010；孫華山等，2012；李鵬等，2019；馮志興等，2020)，取得了豐碩的成果，為礦山企業(yè)的持續(xù)開發(fā)和找礦戰(zhàn)略提供了依據(jù)。然而，對(duì)于礦床成因仍存在一些爭(zhēng)議(吳昌志等，2008；祝新友等，2010a，2010b；付建剛等，2014，2015；Li et al.，2015；Sun et al., 2017；Fu et al.，2017)，前人分別提出了遠(yuǎn)程低溫?zé)嵋盒?、火山沉積-變質(zhì)型、層控型(杜光輝等，1982)、后成中溫?zé)嵋盒?牛躍齡，1984)以及火山噴氣-沉積熱液疊加改造型(鄔介人，1985)、噴氣沉積礦床型(鄧吉牛，1999；王莉娟等，2008，2009)、噴流沉積(SEDEX)型礦床疊加后期熱液改造“錫鐵山式SEDEX型鉛鋅礦床”(張德全等，2005)，及其VSHMS型礦床(馮志興等，2010；付建剛等，2016)等成因模式。目前，多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為錫鐵山礦床與海底噴流成礦(SEDEX-VMS)有關(guān)。

在2019年度的野外實(shí)地調(diào)查工作中，筆者在錫鐵山的地表、井下坑道發(fā)現(xiàn)了一些獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象，經(jīng)野外詳細(xì)的觀測(cè)和分析，結(jié)合室內(nèi)的綜合對(duì)比研究，認(rèn)為這些構(gòu)造應(yīng)屬于原生的沉積構(gòu)造，對(duì)礦床的成因和下一步找礦勘查都具有良好的指示意義。

1 錫鐵山礦區(qū)地質(zhì)概況

錫鐵山鉛鋅礦為柴北緣地區(qū)目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的資源量最大的鉛鋅礦床(杜光輝等，1982；張德全等，2005)，如圖1a所示，形成于原特提斯洋早古生代期間的洋殼俯沖-碰撞-閉合期間(馮志興等，2010；付建剛等，2015)。

礦區(qū)出露的地層主要包括：下元古界的達(dá)肯大坂群、上奧陶統(tǒng)灘間山群、上泥盆統(tǒng)阿木尼克組、下石炭統(tǒng)城墻溝組、新近系干柴溝組以及第四系等(青海省地礦局，1991；趙鳳清等，2003；黃志偉等，2013；劉陽(yáng)等，2020；陳擎等，2020)，如圖1b所示。達(dá)肯大坂群普遍具有強(qiáng)烈的混合巖化現(xiàn)象，與上覆地層為不整合-斷層接觸關(guān)系。上奧陶統(tǒng)灘間山群為一套區(qū)域變質(zhì)程度中等的綠片巖系，原巖為一套淺海相基性-酸性火山噴發(fā)熔巖、火山碎屑巖夾正常碎屑巖及少量碳酸鹽巖，為原特提斯洋俯沖、消減、碰撞、閉合過(guò)程中的產(chǎn)物，被泥盆系不整合覆蓋。根據(jù)火山噴發(fā)-沉積環(huán)境、巖性的差異，灘間山群可進(jìn)一步劃分為a、b、c和d等4個(gè)巖性段，其中a和d巖性段又可分別劃分為2個(gè)(a-1和a-2)和4個(gè)(d-1、d-2、d-3和d-4)巖性亞段。灘間山群的a-2亞段屬于正常沉積巖段，為礦區(qū)主要含礦層位；b段為中基性火山-碎屑巖組合，為礦區(qū)的次要含礦層位。目前在灘間山群的c和d段中都沒(méi)有找到礦體(王惠初等，2003；樊俊昌等，2006；李峰等，2006，2007；高曉峰等，2011；付建剛等，2014)。上泥盆統(tǒng)阿木尼克組為暗紫紅色復(fù)成分礫巖、紫紅色復(fù)成分細(xì)礫巖以及含礫砂巖夾砂巖透鏡體組成。下石炭統(tǒng)城墻溝組上部由黃褐色、雜色粉細(xì)砂巖夾砂鮞狀灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r組成；下部由紫紅色、黃色長(zhǎng)石石英砂巖，細(xì)砂巖，粉砂巖夾含礫砂巖，礫巖組成，底部分布了一層黃褐色底礫巖。新近系干柴溝組主要為磚紅色、黃褐色砂巖，含礫砂巖及礫巖。

錫鐵山礦區(qū)構(gòu)造變形強(qiáng)烈，褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育(圖1b；郭進(jìn)京，2000；馮志興等，2020)。前人對(duì)于礦區(qū)的褶皺構(gòu)造現(xiàn)象爭(zhēng)議較大(祝新友等，2006；孫華山等，2012)。馮志興等(2020)通過(guò)詳細(xì)的野外剖面觀察，認(rèn)為礦區(qū)總體上為單斜層，不發(fā)育大型的褶皺構(gòu)造，但是層內(nèi)褶皺發(fā)育，可以分為A型和B型兩類。汪勁草等(2000)認(rèn)為灘間山群已不具備原生地層特征，而是一個(gè)先期產(chǎn)生了橫向構(gòu)造置換，而后又疊加有復(fù)雜“豆莢狀”倒轉(zhuǎn)向斜的構(gòu)造片巖。

礦區(qū)的斷裂構(gòu)造主要分為兩組：即NW和NE走向(圖1b)。NW走向斷裂規(guī)模大，延伸遠(yuǎn)，對(duì)礦體的形成和改造作用較大。根據(jù)馮志興等(2020)分析，認(rèn)為礦區(qū)北側(cè)NW走向的F1斷層早期為韌性剪切變形，之后疊加疊瓦逆沖推覆，致使礦體和賦礦地質(zhì)體局部發(fā)生倒轉(zhuǎn)，并改造了早期礦體的形態(tài)；走向NW的F2斷層為左行走滑-逆沖，導(dǎo)致了礦區(qū)不同時(shí)代地質(zhì)體的拼合；F3斷層也為NW走向，具有左行走滑性質(zhì)，在其南東方向末端發(fā)育的多條分支正斷層，改造了中間溝—斷層溝一帶構(gòu)造樣式，并導(dǎo)致了礦體的錯(cuò)移。礦區(qū)NE向斷裂地貌特征明顯，表現(xiàn)為NE向的溝谷(圖1b)，一般延伸短，規(guī)模較小，以左行平移為主，局部具正斷層性質(zhì)，往往錯(cuò)斷礦體，主要為成礦后的構(gòu)造。但也有觀點(diǎn)認(rèn)為，NE向斷裂是在早期橫張構(gòu)造基礎(chǔ)上發(fā)育起來(lái)的(付建剛等，2016)，具有近似等距展布的特征。

在錫鐵山礦區(qū)，除局部在達(dá)肯大坂群中的斜長(zhǎng)角閃巖脈和少數(shù)印支期的閃長(zhǎng)巖脈外(圖1b)，地表和深部坑道中，皆未見其他侵入巖。

圖1 錫鐵山鉛鋅礦礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)圖(1)魏俊浩,趙少卿,趙志新,等，2015.青海省大柴旦錫鐵山鉛鋅礦區(qū)成礦地質(zhì)條件對(duì)比綜合研究及靶區(qū)預(yù)測(cè)[R].Fig.1 Simplified geological and structural map of the Xitieshan Pb-Zn deposita.構(gòu)造位置圖：b.礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖；1.第四系；2.新近系干柴溝組；3.石炭系城墻溝組；4.泥盆系阿木尼克組；5.灘間山群d段；6.灘間山群c段；7.灘間山群b段；8.灘間山群a段第二巖性段；9.灘間山群a段第一巖性段；10.達(dá)肯大坂群；11.閃長(zhǎng)巖；12.斜長(zhǎng)角閃巖脈；13.礦體；14.大理巖；15.正斷層與逆斷層；16.勘探線位置及編號(hào)；17.地表噴流通道口的位置；18.推測(cè)的原始橫張斷層位置

2 噴流通道口特征

在錫鐵山礦區(qū)的地表、井下坑道和鉆孔巖芯中，都發(fā)現(xiàn)了一些特殊的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象，推測(cè)為噴流通道口。

2.1 無(wú)名溝溝頂

該點(diǎn)位于無(wú)名溝溝頂?shù)臑╅g山群a-1和a-2段分界處(圖1b中的A處)，總體位于a-2段下部層位。

在灘間山群a-1巖性段與a-2巖性段接觸界線處，a-1為大理巖和片巖互層。可見其中一處大理巖與片巖發(fā)育不規(guī)則、無(wú)規(guī)律的揉皺、角礫構(gòu)造，兩種巖性層的條帶交雜在一起，揉麻花似的，如同一團(tuán)粥。往a-2方向延伸，在a-2的白云質(zhì)大理巖和片巖中，可見大量的白云質(zhì)大理巖角礫發(fā)育，產(chǎn)于炭質(zhì)片巖、白云巖之中；白云質(zhì)大理巖層與片巖層都發(fā)生強(qiáng)烈的變形，發(fā)育不規(guī)則、無(wú)規(guī)律的揉皺，兩者攪和在一起(圖2)。在其旁側(cè)的炭質(zhì)片巖內(nèi)，發(fā)育黑色礦化蝕變，主要發(fā)育Fe-Mn-Zn礦化，呈網(wǎng)脈狀、脈狀、層狀，經(jīng)野外現(xiàn)場(chǎng)手持礦石分析儀分析，Zn含量為0.5%～1.0%。該點(diǎn)下部地層，即a-2的底部巖石野外定名為炭質(zhì)片巖，室內(nèi)薄片鑒定為白云石化片巖。

圖2 無(wú)名溝“噴流通道口”野外照片F(xiàn)ig.2 Field photos showing the "spray-vent" in the WuminggouA.噴口野外照片；B.XT68處片巖強(qiáng)烈揉皺，夾有大理巖角礫；C.片巖和大理巖團(tuán)塊變形強(qiáng)烈；D.片巖變形強(qiáng)烈，大理巖呈團(tuán)塊；E. Mn-Zn礦化；F.大理巖團(tuán)塊與片巖的變形；G.噴口近照；H.大理巖與片巖強(qiáng)烈變形

通過(guò)對(duì)該點(diǎn)的特殊地層構(gòu)造進(jìn)行野外追索，發(fā)現(xiàn)該處強(qiáng)烈揉皺的地層向四周并無(wú)延伸，沿走向延伸不超過(guò)10 m，只是局部發(fā)育，排除了區(qū)域褶皺構(gòu)造的疊加影響，表明這是原生的沉積構(gòu)造。在該點(diǎn)的a-2上部炭質(zhì)片巖中，發(fā)育了厚大的鉛鋅礦體(圖1b)。

2.2 中間溝

該點(diǎn)在中間溝灘間山群a-2段底部，于a-1分界處邊上(圖1b中的B處，圖3)，也發(fā)現(xiàn)一些疑似噴流通道口的現(xiàn)象。在強(qiáng)烈揉皺的a-2段片巖(炭質(zhì)片巖和鈣質(zhì)片巖)內(nèi)，發(fā)育礫徑不等的白云質(zhì)大理巖角礫(圖3A)，礫徑最大可達(dá)8 m，其附近地層亦發(fā)生強(qiáng)烈的揉皺變形，且區(qū)域無(wú)延伸，上下不連續(xù)，僅僅局部發(fā)育。同時(shí)在炭質(zhì)片巖內(nèi)，可見細(xì)脈狀Fe-Zn-Mn礦化(圖3B)。

圖3 中間溝的“噴流通道口”野外照片F(xiàn)ig.3 Field photos showing the "spray-vent" in the ZhongjiangouA.強(qiáng)烈揉皺的片巖，夾有白云質(zhì)大理巖角礫；B.白云質(zhì)大理巖旁側(cè)發(fā)育Fe-Mn-Zn礦化

2.3 斷層溝

該點(diǎn)在斷層溝東側(cè)，在灘間山群a-2巖性段內(nèi)，于a-1分界處邊上(圖1b中的C處和圖4)。該處的炭質(zhì)片巖、鈣質(zhì)片巖內(nèi)，可見黑色脈狀、網(wǎng)脈狀Fe-Mn-Zn礦化(圖4A、B、E、F、G)，同時(shí)發(fā)育網(wǎng)脈狀硅質(zhì)細(xì)脈、石英脈等，組成交叉網(wǎng)絡(luò)狀(圖4C、D、E)。此外，疑似噴流通道口的現(xiàn)象在錫鐵山溝、紅柳溝靠近錫鐵山溝一帶也有發(fā)現(xiàn)(圖1b中的E處)。

圖4 斷層溝溝口“噴流通道口”照片F(xiàn)ig.4 Field photos showing the "spray-vent" in the DuancenggouA,B.噴口的Fe-Mn-Zn礦化；C,D.網(wǎng)脈狀硅質(zhì)脈(石英脈)；E.網(wǎng)脈狀石英脈與Fe-Mn-Zn礦化；F.礦化地表露頭；G.Fe-Mn-Zn礦化

2.4 井下2 501 m中段

2 501 m水平中段的22線北穿的東壁，在灰?guī)r與碎屑巖接觸部位，也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)類似的現(xiàn)象(圖5)。在傾向SW的大理巖中，發(fā)育方解石-閃鋅礦紋層，向SW凸起，其寬度從NE到SW由薄變厚；其NE側(cè)發(fā)育一構(gòu)造破碎帶，紋層并未穿過(guò)該破碎帶，因而呈近半圓狀，其圓心處為塊狀閃鋅礦和自形方解石。在剖面上，可見由碳酸鹽巖和硫化物組成的同心環(huán)帶構(gòu)造，環(huán)帶的核部充填自形結(jié)晶的方解石、鐵白云石和菱鐵礦；硫化物從中心到邊緣，每個(gè)環(huán)帶內(nèi)的硫化物由閃鋅礦逐漸變?yōu)殚W鋅礦+方鉛礦+磁黃鐵礦+黃鐵礦，指示了成礦時(shí)的溫度逐漸降低；中部到邊緣、中部到環(huán)帶中心硫化物礦物粒度逐漸變粗，相鄰環(huán)帶之間的距離逐漸變大；在旁側(cè)發(fā)育封閉的同心圓環(huán)帶(側(cè)切剖面)，指示了該處地層構(gòu)造形態(tài)可能為蘑菇狀；同時(shí)還有一個(gè)類似破口管道的現(xiàn)象，切割了原始的環(huán)帶構(gòu)造，其內(nèi)充填閃鋅礦，導(dǎo)致硫化物(主要為閃鋅礦)逃逸到了外圍。

該處垂直投影到地表，與無(wú)名溝地表所發(fā)現(xiàn)的“噴流通道口”位置非常相近。圖5左下角示意了該現(xiàn)象的可能成因?yàn)槌傻V物質(zhì)脈動(dòng)式噴流而出，與海水交代形成環(huán)帶。

圖5 2 501 m水平22線北川東壁發(fā)現(xiàn)的小型“噴流通道口”Fig.5 Field photos showing the "spray-vent" in northern part of the Prospecting Line 22, the underground tunnel at 2 501m above sea levelCal.方解石；Sid.菱鐵礦；Rho.菱錳礦；Pyr.磁黃鐵礦；Ga.方鉛礦；Sp.閃鋅礦；Ank.鐵白云石；左下角示意了該現(xiàn)象的可能成因?yàn)槌傻V物質(zhì)脈動(dòng)式噴流而出，與海水交代形成環(huán)帶

2.5 鉆孔巖芯的角礫和條帶切割構(gòu)造

在鉆孔巖芯和坑道內(nèi)，排除一些斷裂構(gòu)造帶內(nèi)見到的構(gòu)造角礫外，還可見到兩種類型的角礫，即礦石型角礫和石英角礫。

(1)石英角礫一般發(fā)育在大理巖型礦體之中，角礫成分主要為石英等硅質(zhì)，膠結(jié)物為成礦物質(zhì)，包括閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦-磁黃鐵礦等，角礫呈棱角狀，大小不一，直徑可達(dá)1～2 cm(圖6A)；

(2)礦石型角礫也主要發(fā)育在大理巖型礦體之中，角礫主要由方鉛礦、閃鋅礦、(磁)黃鐵礦等礦石組成，角礫大小不一，最大可達(dá)3 cm，角礫中的硫化物往往呈自形晶，方鉛礦解理發(fā)育，局部角礫的棱角被磨圓，總體呈棱角狀-次棱角狀，膠結(jié)物為白云石(圖6B，C)。

此外，在含礦的圍巖片巖內(nèi)，同樣可見一些角礫(圖6D至H)，角礫成分較為復(fù)雜，但是普遍以與圍巖成分類似的綠片巖為主，如ZK104003-1孔91 m處，可見綠片巖角礫呈棱角狀，其膠結(jié)物和圍巖及其角礫成分基本一致(圖6D)，但也有一些角礫與圍巖成分不一致，ZK104005-1孔97 m和105 m處，可見到多成分的角礫，包括大部分的綠片巖、砂巖，偶爾可以見到碧玉巖(或者鐵白云石)等角礫(圖6E至H)。

對(duì)于上述這些角礫，其成因可能較為復(fù)雜，如大理巖型礦體中的石英巖角礫(成礦物質(zhì)為膠結(jié)物)可能屬于后生的構(gòu)造疊加成因，應(yīng)為礦體受到后期構(gòu)造破壞后形成的構(gòu)造角礫。對(duì)于閃鋅礦+方鉛礦等作為主要角礫成分，白云石為膠結(jié)物的這種礦石型角礫，推測(cè)有兩種可能：其一是形成于原生噴流通道口附近，早期噴流形成的礦石被打碎，被后期成礦流體膠結(jié)(祝新友等，2010a)；其二，則可能是白云石為成礦早階段交代的產(chǎn)物，膠結(jié)了成礦流體中自形結(jié)晶出來(lái)的硫化物。由于噴流通道口持續(xù)的噴流作用，導(dǎo)致了早期形成的礦石被打碎或者磨圓，呈棱角狀-次棱角狀，局部發(fā)育次圓狀礦石，從而形成這種以硫化物為角礫、白云石為膠結(jié)物的礦石。這種含礦圍巖中出現(xiàn)的角礫并不普遍，僅僅在局部地段發(fā)育，不屬于后期構(gòu)造活動(dòng)形成的構(gòu)造角礫巖，推測(cè)可能代表了強(qiáng)烈的水動(dòng)力條件，為類似同沉積角礫，可能與噴流通道口附近的強(qiáng)水動(dòng)力條件密切相關(guān)。在鉆孔巖芯中，可見方鉛礦+閃鋅礦+(磁)黃鐵礦組成的條帶構(gòu)造，其內(nèi)發(fā)育向上凸起的“乳泡”構(gòu)造，并被晚期泥巖條帶所切割(圖6H，I)，也表明了該處水動(dòng)力條件較為強(qiáng)烈。

值得注意的是，觀測(cè)發(fā)現(xiàn)的這些代表強(qiáng)水動(dòng)力條件角礫構(gòu)造發(fā)育的位置，除在礦石堆中發(fā)育所見的現(xiàn)象(圖6A，B)無(wú)法復(fù)原其原始位置外，其他的點(diǎn)大都處于中間溝一帶的深部位置(大約在勘探線03至07線位置)。

圖6 礦石及其圍巖中角礫-條帶構(gòu)造特征Fig.6 Sluice-brecciated and banded structures in ore bodies and hosted rocksA,B.地表礦石堆中的角礫狀礦石；C.ZK44003-23鉆孔180 m處的礦石角礫；D.ZK104003-1鉆孔91 m處圍巖中的角礫；E,F,G.ZK104005-1鉆孔105 m,97 m和110 m處的角礫；H.ZK104003-1孔礦體條帶及其被晚期切割的泥巖條帶，表明強(qiáng)烈的后期水動(dòng)力環(huán)境；I.ZK104003-1孔淺部礦體條帶內(nèi)向上凸起的“乳泡”構(gòu)造；Sp.閃鋅礦；Ga.方鉛礦；Py.黃鐵礦；Pyr.磁黃鐵礦

3 討論

3.1 噴流通道口的確認(rèn)及其對(duì)比分析

野外發(fā)現(xiàn)的這些現(xiàn)象，尤其是在無(wú)名溝的麻花狀揉皺、2 501 m水平22線北川的半圓形環(huán)帶及其沉積角礫構(gòu)造，與后期構(gòu)造變形形成的構(gòu)造透鏡體、褶皺構(gòu)造或者構(gòu)造角礫不一樣，沒(méi)有規(guī)律性，無(wú)法用變形構(gòu)造解釋。推測(cè)上述這些構(gòu)造應(yīng)歸屬于原生構(gòu)造，表明形成時(shí)具有很大的水動(dòng)力條件，并伴隨有成礦物質(zhì)的參與，可能為成礦流體上升、噴出地表(或海底)而造成附近的巖層強(qiáng)烈擾動(dòng)，代表了一種成礦流體噴出地表(或者海底)的通道。該通道為成礦提供了物質(zhì)來(lái)源，是成礦熱液運(yùn)移或者排泄的通道口，故稱之為“噴流通道口”。

“黑煙囪”是在海底富含硫化物的高溫?zé)嵋夯顒?dòng)區(qū)，因熱液噴出時(shí)形似“黑煙”而得名，最早是1978年由美國(guó)的“阿爾文號(hào)”載人潛艇在東太平洋洋中的軸部發(fā)現(xiàn)的。1979年又在同一地點(diǎn)2 610～1 650 m的海底熔巖上，發(fā)現(xiàn)了數(shù)十個(gè)冒著黑色和白色煙霧的“煙囪”，約350 ℃的含礦熱液從煙囪中噴出，與周圍海水混合后，產(chǎn)生沉淀變?yōu)椤昂跓煛保恋砦镏饕纱劈S鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦和銅-鐵硫化物組成(Rona, 1986)。隨后幾十年的海底探索，揭示出在現(xiàn)代新生大洋的海底洋中脊、弧后盆地?cái)U(kuò)張中心等區(qū)域(張鋒等，2013)，沿裂隙下滲的海水在地殼深部加熱升溫，溶解了周圍巖石中多種金屬元素后，又沿著裂隙對(duì)流上升并噴發(fā)出海底，形成濃密的“黑煙”。當(dāng)富含成礦物質(zhì)的噴發(fā)熱液與周圍的海水混合后，由于物理化學(xué)條件的變化，金屬成礦物質(zhì)在噴溢口周圍連續(xù)沉淀并不斷加高，形成煙囪狀(李江海等，2004)。“黑煙囪”往往經(jīng)不住海水的不斷沖擊而垮塌，形成了海底“黑煙囪”堆積物。這些堆積物常見有樹枝狀、噴口、管道等構(gòu)造現(xiàn)象。在堆積物的晶體之間常見孔洞，并包含有巖石角礫結(jié)構(gòu)，在“黑煙囪”之下的海底巖石中常發(fā)育網(wǎng)脈狀構(gòu)造等(Rona et al.，1993；牛向龍等，2004；李志國(guó)等，2007)。

在愛爾蘭石炭紀(jì)(約360 Ma)塊狀硫化物礦床中，保存了完好的古海底“黑煙囪”構(gòu)造，里面保存的硫化物顯示出良好的同心狀礦物分帶，通道構(gòu)造被充填(Larter et al.，1981；Boyce et al.，1983)。南烏拉爾泥盆紀(jì)-奧陶紀(jì)塊狀硫化物礦床內(nèi)，已識(shí)別出1 500多個(gè)小型“黑煙囪”(Herrington et al.，1998)，其中志留紀(jì)塊狀硫化物的“黑煙囪”直徑為2～3 cm，顯示3種同心狀礦物分帶，外壁由黃鐵礦和白鐵礦組成，層紋狀、膠狀構(gòu)造及孔洞構(gòu)造發(fā)育。黃鐵礦可形成蜂巢狀構(gòu)造，并被重晶石、閃鋅礦及磁黃銅礦充填，樹枝狀構(gòu)造由內(nèi)向外生長(zhǎng)。內(nèi)壁主要是黃銅礦，并向內(nèi)生長(zhǎng)，通道中央被閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦、硅質(zhì)及重晶石充填。中圈主要由黃鐵礦、黃銅礦組成，閃鋅礦呈細(xì)脈或充填物出現(xiàn)。現(xiàn)代噴口具有一些典型結(jié)構(gòu)構(gòu)造，如“黑煙囪”礦物同心狀分帶及特征礦石構(gòu)造(樹枝狀構(gòu)造、孔洞構(gòu)造、膠體構(gòu)造、通道構(gòu)造)等。它們是海底硫化物成礦過(guò)程的直接證據(jù)，記錄成礦流體運(yùn)移、冷卻、海水混合、礦物沉淀結(jié)晶、堆積、垮塌、交代重結(jié)晶等復(fù)雜過(guò)程(李江海等，2004)。

錫鐵山的“噴流通道口”與現(xiàn)今在烏拉爾海底發(fā)育的塊狀硫化物礦床中發(fā)現(xiàn)的古生代噴流口(“黑煙囪”管道)既有類似之處，也存在差異(German et al.，1996；侯增謙等，1997；Glasby et al.，2003；林文洲，2000；Solomon et al.，2004；牛向龍等，2004，2005；李江海等，2004；李志國(guó)等，2007；Andrew et al.，2015；Cann et al.，2015；Stewart et al.，2016)。錫鐵山礦區(qū)的噴流通道口，部分特征與古海底“黑煙囪”較為類似，都具有同心環(huán)帶、礦物分帶和礦區(qū)粒度的變化等；但不同于現(xiàn)今海底所見的“黑煙囪”，或者烏拉爾古生代塊狀硫化物礦床中倒塌的“黑煙囪”。

這些為成礦提供物質(zhì)來(lái)源、成礦熱液運(yùn)移或者排泄的通道口，即“噴流通道口”的發(fā)現(xiàn)，可以進(jìn)一步為與海底噴流(VSHMS)有關(guān)礦床提供了新的證據(jù)。

3.2 噴流通道口展布規(guī)律

在SEDEX-VMS型礦床內(nèi)，控制裂谷-裂陷發(fā)育的同生斷層及其配套的橫張斷層對(duì)成礦起著重要的制約作用(Glasby et al.，2003；張鋒等，2013)。前人研究表明，現(xiàn)今海底噴流口(“黑煙囪”等)主要受控于海底的擴(kuò)張斷裂，呈帶狀展布，但噴口并不是沿?cái)嗔褞Ф加邪l(fā)育，而是呈有一定的規(guī)律性，與次級(jí)斷裂、橫張斷裂密切相關(guān)(Glasby et al.，2003；張鋒等，2013)。筆者推測(cè)在原始的裂谷盆地內(nèi)，垂直原生的同生(沉積)斷裂，發(fā)育了一些次級(jí)的橫張斷裂(呈近似等距展布，也垂直原始的陸塊邊界)。沿同生斷裂上升的成礦熱液，進(jìn)入到裂谷盆地后，沿著次級(jí)橫張斷裂遷移，并在一些與次級(jí)的同沉積斷裂交匯部位，或者合適的地球化學(xué)障處，噴流出海底，進(jìn)入盆地；同時(shí)與圍巖發(fā)生交代蝕變，或者進(jìn)入到海底鹵水盆地，沉淀而成礦。

本次野外發(fā)現(xiàn)的“噴流通道口”位置，在空間上多出現(xiàn)在灘間山群a-1段與a-2段接觸帶附近，且具有一定的等距間隔式分布特點(diǎn)。鐘永生等(2018)根據(jù)蝕變特征、礫石成分、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造(角礫)等，在錫鐵山礦區(qū)識(shí)別出來(lái)多個(gè)海底噴流管道相，認(rèn)為在錫鐵山溝、無(wú)名溝和中間溝存在管道噴流相，而且這3個(gè)位置很可能與海底噴流沉積期間發(fā)育的橫張斷裂構(gòu)造位置吻合，與湯靜如(2006)圈定的噴流中心也大體一致。后者的依據(jù)是礦體中花斑狀構(gòu)造中硫化物的粒度，認(rèn)為硫化物的粒度較大，代表了交代型礦床，是硫化物交代大理巖的結(jié)果。

在錫鐵山礦區(qū)，控制原型盆地的同生斷層應(yīng)該與本區(qū)主要礦體展布的方向一致，為NW走向的陡立斷層，但由于后期強(qiáng)烈的構(gòu)造改造，同生斷層在后期構(gòu)造中受到何種程度地改造，難以判斷。雖然祝新友等(2010b)根據(jù)鈉長(zhǎng)巖的展布規(guī)律，認(rèn)為F2斷層可能就是同生斷層；但根據(jù)本次野外觀測(cè)，認(rèn)為F2為截切灘間山群的后期斷層(馮志興等，2020)。根據(jù)礦區(qū)斷裂構(gòu)造的發(fā)育和現(xiàn)今地貌特征，原生的橫張斷裂在礦區(qū)可能有4～5條，總體呈NE走向，與現(xiàn)今地表的幾條溝谷大致相對(duì)應(yīng)(圖1)。前人認(rèn)為錫鐵山礦區(qū)的噴流-沉積系統(tǒng)的噴流口并非單一的點(diǎn)狀噴口，而極有可能存在與區(qū)域主斷裂方向一致的線狀噴流口①。本次工作發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)現(xiàn)象結(jié)合鐘永生等(2018)的噴流管道相和湯靜如(2006)的噴流沉積中心，推測(cè)有可能是一些次級(jí)的噴流通道口，受控于盆地內(nèi)一些次級(jí)橫張斷裂。這些次級(jí)的噴流通道口發(fā)育在橫張斷裂與盆地內(nèi)主控或者次一級(jí)的同生斷層交匯處(圖7)。與海相火山活動(dòng)密切相關(guān)的海底成礦熱液，沿著同生斷層與橫張斷裂交匯部位上升，在噴出之前，與圍巖發(fā)生交代蝕變，噴出海底后，進(jìn)入到碎屑巖中，發(fā)生沉淀而成礦。離噴口越近，成礦物質(zhì)來(lái)源越多，成礦條件越好；并由于斷裂構(gòu)造的發(fā)育，存在較好的流體運(yùn)移通道，早期沉積的巖石易于破碎，從而形成碎裂的礦石角礫或者硅質(zhì)角礫。因此，這些噴流通道口位置，是有利于厚大礦體的聚集場(chǎng)所(圖7)，也是尋找富大礦體的重點(diǎn)部位，如錫鐵山溝、無(wú)名溝及其中間溝附近。據(jù)此推測(cè)裂谷內(nèi)發(fā)育同生斷層和次級(jí)同生斷層，在與次級(jí)橫張斷層交匯部位上發(fā)育小型的噴流通道口，控制了礦體的產(chǎn)出。

圖7 錫鐵山礦區(qū)噴流通道口與橫張斷層發(fā)育關(guān)系示意圖Fig.7 Sketch map showing the relationship between the primary spray-vents and syn-genetic and transverse faults in the Xitieshan deposit

4 結(jié)論

(1)在錫鐵山地表和井下，發(fā)現(xiàn)了一些特殊的、強(qiáng)水動(dòng)力條件下的沉積構(gòu)造，推測(cè)為原生海底成礦熱液活動(dòng)的跡象。

(2)通過(guò)與現(xiàn)代海底噴口、古生代海底“黑煙囪”構(gòu)造對(duì)比分析，認(rèn)為錫鐵山地區(qū)的這些沉積構(gòu)造也具有海底噴流的特征，推測(cè)為成礦物質(zhì)從深部沿?cái)嗔褬?gòu)造上升與海水相互作用的發(fā)育位置，代表了成礦物質(zhì)的噴流通道口，并具有等間距特征。

(3)噴流通道口的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步為礦床與海底噴流沉積(VSHMS)有關(guān)的成因提供了新的證據(jù)，也指示了富大礦體的有利賦存位置。