判別大中型熱液礦床的地質(zhì)準(zhǔn)則
論文關(guān)鍵詞：熱液礦床 判別準(zhǔn)則
論文摘要：從礦床所處的區(qū)域構(gòu)造位置、巖漿活動(dòng)、成礦期次、礦石組份、圍巖蝕變和成礦作用等特點(diǎn)，討論了判別中、大型熱液礦床的地質(zhì)準(zhǔn)則，認(rèn)為只要具備文中提出的6個(gè)特點(diǎn)中的4個(gè)或以上，被評(píng)價(jià)的此類礦床就有可能屬于中、大型。
這里所說(shuō)的“熱液礦床”，系指由不同來(lái)源和不同成因的熱水溶液所形成的礦床。熱液礦床中的中、大型與小型相比，在成礦區(qū)域地質(zhì)背景和礦床地質(zhì)特征上，均有其自身的特殊性，但在中、大型熱液礦床之間卻有其共同性。這些共同性的特點(diǎn)反過(guò)來(lái)可以作為判別被評(píng)價(jià)礦床屬中、大型抑或小型的地質(zhì)準(zhǔn)則。這些準(zhǔn)則主要表現(xiàn)在6個(gè)方面。
當(dāng)然，已知的中、大型熱液礦床中的任何一個(gè)，不一定具備這6個(gè)方面的全部特征，但經(jīng)筆者研究認(rèn)為:若被評(píng)價(jià)的某個(gè)同類型礦床，只要具備了其中的4個(gè)或以上，那么被評(píng)價(jià)的這類礦床就可能屬于中一大型�，F(xiàn)就這6個(gè)方面的地質(zhì)特征分述如下:
一、所處區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造位置上的特點(diǎn)
幾乎所有這類礦床中的中、大型，常處于深、大斷裂的旁側(cè)、它們的交匯區(qū)，以及深、大斷裂與成礦帶、礦帶的交匯區(qū)。這里所說(shuō)的深斷裂的規(guī)模甚大，走向延長(zhǎng)百至數(shù)百公里，傾向延深也大，常切穿硅鋁層，深入硅鎂層，甚至深人上地慢至軟流層，相當(dāng)于張文佑教授所劃分的巖石圈斷裂。這里所指的大斷裂，規(guī)模也很大，走向延長(zhǎng)數(shù)十至百余公里，傾向延伸可達(dá)基底而不切穿基底。眾所周知，這些深、大斷裂均有其確定的地質(zhì)、地貌和物、化探標(biāo)志，地質(zhì)工作者是不難發(fā)現(xiàn)和確定它們的。
深、大斷裂對(duì)熱液礦床的控制作用，不少地質(zhì)工作者比較重視。有人以此為基礎(chǔ)提出“邊緣成礦論”;也有人以此作為某些或某個(gè)礦種(例如金礦)劃分成礦帶、礦帶的依據(jù)。但以此作為評(píng)價(jià)熱液礦床規(guī)模大小的地質(zhì)準(zhǔn)則，則未被重視。筆者重點(diǎn)研究了江西以及全國(guó)和世界上一些中、大型熱液礦床后認(rèn)為:幾乎所有這類礦床均處于這樣的區(qū)域構(gòu)造位置上。號(hào)稱江西“五朵金花”的4個(gè)大型銅礦和一個(gè)中型銅礦、大型鎢礦，無(wú)一例外地處于這樣的位置上;著名的德興斑巖銅礦田位處贛東北深斷裂(共南西延至遂川，總稱德興一遂川深斷裂)的南東側(cè)，鉛山永平大型似夕卡巖型銅、鎢礦床位處萍鄉(xiāng)一廣豐深斷裂南側(cè)，東鄉(xiāng)楓林中型銅礦、大型鎢礦位處萍鄉(xiāng)一廣豐和德興一遂川深斷裂的交匯區(qū)，武山、‘城門山大型夕卡巖型銅礦床位處北西向長(zhǎng)江大斷裂的南西側(cè):聞名世界的江西4大鎢礦，也一無(wú)例外地處于這樣的位置:西華山鎢礦位處大余一南城深斷裂西側(cè)，盤古山鎢礦位處德興一遂川深斷裂的西側(cè)，大吉山、歸美山鎢礦位處北東東向定南一大占山大斷裂(據(jù)衛(wèi)片解譯資料)的南側(cè);類型獨(dú)特的冷水坑斑巖型鉛鋅銀礦田位處湖石大斷裂的西側(cè)。
全國(guó)的一些中、大型熱液礦床所處的構(gòu)造位置也基本如此。多寶山大型銅礦床位處嫩江大斷裂的旁側(cè);鋸板坑大型鎢礦位處北東向麗水一北津?yàn)炒髷嗔训膫?cè)旁;柿竹園大型鎢礦床位處江西新干一湖口深斷裂向南西延至湖南境內(nèi)的這一深斷裂的西側(cè);河臺(tái)大型金礦床位處廣寧一羅定大斷裂的西側(cè);玉龍大型斑巖銅礦田位處德欽一貢覺(jué)大斷裂的西側(cè)。
世界上許多中、大型熱液礦床所處的構(gòu)造部位仍然瘡本如此。美國(guó)著名的賓厄姆大型銅礦床位處近東西向深斷裂和北東向猶他礦帶的交匯區(qū);世界最大的克萊梅克斯鉑礦床位處科羅拉多礦帶和近東西向深斷裂的交匯區(qū);匈牙利的雷克斯大型多金屬礦床位處北東一南西向大斷裂的北西側(cè)。
為什么深、大斷裂及其交匯區(qū)或與礦帶交匯區(qū)控制了中、大型熱液礦床的形成呢?原因主要是:(l)深、大斷裂破壞了所在地殼部分的壓力均衡，形成了巖漿上升的通道和仗位空間，為熱液成礦提供了熱能甚至成礦物質(zhì);(2)為巖漿期后熱液或由地下水形成的熱液提供了循環(huán)、對(duì)流和匯聚場(chǎng)所;(3)由于深、大斷裂切穿地殼的深度大，因而切過(guò)“礦源層”或物理化學(xué)條件對(duì)成礦有利的“儲(chǔ)礦層”或“儲(chǔ)礦巖”的機(jī)會(huì)多，自然就越有可能形成中、大型熱液礦床;(4)由深、大斷裂派生或與共配套的斷裂、裂隙系統(tǒng)擾會(huì)廣泛發(fā)育，從而成為導(dǎo)礦、儲(chǔ)礦的空間;(5)從板塊的角度來(lái)看，深、大斷裂常體現(xiàn)“裂谷”、“縫合線”、“俯沖帶”的所在位置，這也是板塊學(xué)家們所共認(rèn)的對(duì)成礦有控制作用的位置。筆者認(rèn)為，其中最主要的原因是深、大斷裂切過(guò)多層、多種“擴(kuò)源層”的機(jī)會(huì)多，從而有可能為成礦提供豐富的物質(zhì)來(lái)源，因而有可能形成中、大型規(guī)模的熱液礦床。
二、巖漿活動(dòng)特點(diǎn)
中、大型熱液礦床所在的區(qū)域，巖漿活動(dòng)常具多旋回、多期、多階段的'特點(diǎn)。特別是同期多階段形成的“復(fù)式巖體”所在區(qū)域，對(duì)形成中、大型熱液礦床更為有利。這樣的“復(fù)式巖體”是在同一地質(zhì)環(huán)境、同一巖漿源的條件下形成的兩個(gè)或兩個(gè)以上的巖體群，其中各個(gè)巖體有相似或相近的巖石化學(xué)組成，體現(xiàn)了先后形成的各個(gè)巖體有“血緣”上的繼承性，但由于它們之間又具有由不同演化階段而出現(xiàn)的巖石化學(xué)組成的差異性甚至不同性，只要通過(guò)較細(xì)致的地質(zhì)工作，地質(zhì)工作者是可以將它們的關(guān)系認(rèn)定下來(lái)的。
經(jīng)研究認(rèn)為:與形成中、大型熱液礦床有直接成因關(guān)系的既不是同期最早階段形成的巖體，常常也不是同期最晚形成的巖體，而是同期中間階段形成的巖體。這種情況在江西有普遍性，全國(guó)和世界上的不少中、大型熱液礦床的形成時(shí)期也基本如此。在江西，西華山所在區(qū)域的“復(fù)式巖體”由同期五個(gè)不同階段的巖體組成:第一階段為燕山早期的斑狀細(xì)一中粒花崗巖，第二階段為西華山細(xì)一中粒黑云母花崗巖，第三階段為蕩萍細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖，第四階段為生龍口細(xì)粒花崗巖，第五階段為馬鞍山花崗巖。與成礦有直接成因聯(lián)系的是第二、第三階段所形成的花崗巖體。柿竹園大型鎢礦床所在區(qū)域的“復(fù)式巖體”由四個(gè)階段所形成的巖體群組成。第一階段為千里山花崗巖，第二階段為細(xì)�；◢弾r，第三階段為花崗斑巖，第四階段為輝綠巖。與成礦有直接成因關(guān)系的是第二、第三階段所形成的巖體。美國(guó)亨德遜大型銅礦床的所在區(qū)域，除存在前寒武紀(jì)花崗巖體外，第三紀(jì)的巖漿活動(dòng)所形成的“復(fù)式巖體”由兩個(gè)大階段所形成的巖體群組成。第一階段為侵人角礫巖、石英斑巖;第二階段為侵入角礫巖和酸性巖體。成礦作用主要與第二階段的巖體有關(guān)。
多旋回、多期、多階段的巖漿活動(dòng)之所以能控制中、大型熱液礦床的形成，主要原因是:(l)熱液礦床所需的熱動(dòng)力得到了不斷地供應(yīng);(2)有可能源源不斷地提供成礦物質(zhì)。眾所周知，具有一定深度的熱水溶液，是促進(jìn)成礦物質(zhì)活化、轉(zhuǎn)移并在有利條件下富集的重要因素。當(dāng)然也不能否認(rèn)巖漿活動(dòng)可以分泌(含礦)熱水溶液。另外，從廣義的“礦源層”在熱液成礦中的作用來(lái)看，多旋回、多期、多階段的巖漿活動(dòng)，能不斷地改造，并逐漸把“礦源層”中的成礦物質(zhì)“吸收”富集起來(lái)，因而對(duì)形成熱液礦床具有重要意義。而成礦與同期中間階段形成的巖體有關(guān)的原因是:早階段的巖體不易一次聚集很多的成礦物質(zhì)，晚階段所形成的巖體又接近巖漿活動(dòng)的尾聲，故只有中間階段形成的巖體，才對(duì)形成中、大型熱液礦床更為有利。
三、成礦期次的特點(diǎn)
中、大型熱液礦床大都具有多期、多階段成礦的特點(diǎn)。尤其是成礦階段越多越能形成中、大型熱液礦床。經(jīng)研究，中、大型熱掖礦床的成礦階段常在4個(gè)以上，多則7~8個(gè)。江西漂塘大型脈狀鎢礦床有了個(gè)成礦階段，江西四大鎢礦床的成礦階段的情況是:西華山7個(gè)，大吉山6個(gè)，盤古山5個(gè)，歸美山4個(gè);冷水坑大型鉛鋅銀礦田可分兩個(gè)成礦期、三大成礦階段、五個(gè)成礦亞階段。湖南桃林大型脈狀鉛鋅礦床分6個(gè)成礦階段。多階段成礦是構(gòu)造脈動(dòng)和成礦脈動(dòng)的體現(xiàn)，是成礦時(shí)間久、物質(zhì)來(lái)源較豐富的間接反映，因而常形成中、大型熱液礦床。
地質(zhì)工作者對(duì)成礦階段的劃分方法是較為熟悉的。這里強(qiáng)調(diào)注意下列幾點(diǎn):一是不要把原生交叉裂隙同時(shí)充填礦液所形成的交叉礦脈誤為不同階段的產(chǎn)物;二是應(yīng)把在礦脈原來(lái)位置由構(gòu)造應(yīng)力作用重新張開(kāi)所形成的復(fù)脈分為兩個(gè)不同成礦階段;三是不要把同一成礦階段由沉淀分帶而出現(xiàn)的礦物組合上的差別，誤認(rèn)為兩個(gè)不同階段。
四、礦石組份上的特點(diǎn)
許多中、大型熱液礦床的礦石組份均較復(fù)雜。礦石組份包括成礦時(shí)所形成的各種礦物和各種化學(xué)成分，但不包括成礦圍巖的原生礦物和化學(xué)成分。就組成礦石的礦物而言，礦石礦物和脈石礦物合計(jì)均在20種以上，多的達(dá)80多種甚至百余種;成礦元素在20一30個(gè)，且具工業(yè)價(jià)值的有益元素均在2種以上，而具綜合利用價(jià)值的元素少則l~2種，多則8一9種。往往還出現(xiàn)這樣的情況:殼源組份和帷源組份明顯共生。以江西為例:東鄉(xiāng)楓林銅鎢礦床，礦石中的組成礦物達(dá)43種，銅、鎢、鐵等均達(dá)工業(yè)品位，伴生的硒、啼等有一定的綜合利用價(jià)值;德興銀山鉛鋅礦床，組成礦石的各種礦物亦為43種，鉛、鋅、銅均具工業(yè)價(jià)值，銀等具綜合利用價(jià)值;貴溪冷水坑鉛鋅銀礦田，礦石的各種礦物有40多種，鉛、鋅、銀均有很大的工業(yè)價(jià)值，能夠綜合利用的有金、鋼、銅、福等。柿竹園鎢礦床的礦石，共組成礦物達(dá)80多種，除鎢外，鑰、秘、錫等均具工業(yè)價(jià)值。在國(guó)外，一些大型的鎢錫礦床，錫銀礦床，金銀礦床和多金屬礦床，組成礦石的各種礦物多達(dá)100余種。
礦石的組成礦物多，化學(xué)成分復(fù)雜，是成礦物質(zhì)來(lái)源廣泛、供應(yīng)豐富的反映。特別是礦石的化學(xué)組成包括慢源和殼源兩大部分時(shí)，這樣的礦床規(guī)模就越有可能屬中一大型。
五、圍巖蝕變特點(diǎn)
中、大型熱液礦床的圍巖蝕變，具有類型多、發(fā)育好、分布廣、強(qiáng)度大，高、中、低溫?zé)嵋何g變共存和分帶明顯等一系列特點(diǎn)。這在之〔西，在全國(guó)，甚至在世界上的許多中、大型熱液礦床中均有體現(xiàn)。贛南兒乎所有中、大型脈狀鎢、鎢錫礦床的圍巖蝕變都具有高、中、低共存的特點(diǎn);世界上不少斑巖型礦床都具有明顯的蝕變分帶特征。在圍巖有灰?guī)r存在的情況下，還發(fā)育夕卡巖化，甚至形成夕卡巖型、斑巖型等多位一體的礦床。
六、成礦作用的特點(diǎn)
許多中、大型礦床，常常有二至三種成礦‘類型，即所謂“多位一體”礦床。這一特點(diǎn)是成礦作JtJ多期、多成因的結(jié)果，故對(duì)這些礦‘床的成因常有較大的爭(zhēng)議。江西貴溪冷水坑鉛鋅銀礦田有三種成礦類型:即火山噴氣熱液一沉積型、斑巖型和脈帶型;武山、城門山銅礦床有夕卡巖型、斑巖型和層控型等三種成礦類型;玉龍銅礦有夕卡巖型和斑巖型等兩種成礦類型;安徽省的許多中、大型夕卡巖型銅、鐵礦床，常發(fā)育有斑巖型甚至層控型等二至三種成礦類型。由此可見(jiàn)，凡是“多位一體”礦床常�？赡軐僦�、大型規(guī)模。
上述6個(gè)方面，有的需在對(duì)礦床做過(guò)較詳細(xì)的工作后方能查明其特點(diǎn)，如成礦的多階段和多成因等問(wèn)題。因而在利用這些特點(diǎn)時(shí)需要慎重對(duì)待。另外，地球化學(xué)特點(diǎn)也可能成為判別中、大型熱液礦床的地質(zhì)準(zhǔn)則之一，由于研究之夠，請(qǐng)有興趣的同志們補(bǔ)充。不當(dāng)之處，可以爭(zhēng)鳴。
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