判別大中型熱液礦床的地質準則

論文類別:理學論文 > 地質學論文
論文作者: 楊楊
上傳時間:2009/8/11 10:54:00

  論文關鍵詞:熱液礦床 判別準則
  論文摘要:從礦床所處的區域構造位置、巖漿活動、成礦期次、矿石組份、圍巖蝕變和成礦作用等特点,討論了判別中、大型熱液礦床的地質準則,認為只要具備文中提出的6個特點中的4個或以上,被评價的此類礦床就有可能屬於中、大型。
  這裏所說的“熱液礦床”,系指由不同來源和不同成因的熱水溶液所形成的矿床。熱液礦床中的中、大型與小型相比,在成礦區域地質背景和礦床地質特征上,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。這些共同性的特點反過來可以作為判別被評價礦床屬中、大型抑或小型的地質準則。這些準則主要表現在6個方面。
  當然,已知的中、大型熱液礦床中的任何一個,不一定具備這6個方面的全部特征,但經筆者研究认為:若被評價的某個同類型礦床,只要具備了其中的4个或以上,那麽被評價的這類礦床就可能屬於中一大型。現就这6個方面的地質特征分述如下:
  一、所處區域地質構造位置上的特點
  几乎所有這類礦床中的中、大型,常處於深、大斷裂的旁側、它們的交匯區,以及深、大斷裂與成礦帶、礦帶的交匯區。這裏所說的深斷裂的規模甚大,走向延長百至數百公裏,傾向延深也大,常切穿硅鋁層,深入矽鎂層,甚至深人上地慢至軟流層,相當於張文佑教授所划分的巖石圈斷裂。这裏所指的大斷裂,規模也很大,走向延長數十至百余公裏,倾向延伸可達基底而不切穿基底。众所周知,這些深、大斷裂均有其確定的地質、地貌和物、化探標誌,地质工作者是不難發現和確定它们的。
  深、大斷裂对熱液礦床的控制作用,不少地质工作者比較重視。有人以此為基礎提出“邊缘成礦論”;也有人以此作為某些或某個礦種(例如金矿)劃分成礦帶、礦带的依據。但以此作為評價熱液礦床規模大小的地質準則,則未被重視。筆者重點研究了江西以及全國和世界上一些中、大型热液礦床後認為:幾乎所有這類矿床均處於這樣的區域構造位置上。號稱江西“五朵金花”的4個大型銅礦和一個中型銅礦、大型鎢礦,無一例外地處於這样的位置上;著名的德興斑岩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,铅山永平大型似夕卡巖型銅、鎢礦床位處萍鄉一廣丰深斷裂南側,東鄉楓林中型銅礦、大型鎢礦位處萍鄉一广豐和德興一遂川深断裂的交匯區,武山、‘城门山大型夕卡巖型銅礦床位處北西向長江大斷裂的南西侧:聞名世界的江西4大钨礦,也一無例外地處于這樣的位置:西華山鎢矿位處大余一南城深断裂西側,盤古山鎢礦位處德興一遂川深斷裂的西側,大吉山、归美山鎢礦位處北東東向定南一大占山大斷裂(據衛片解譯資料)的南側;類型独特的冷水坑斑巖型鉛鋅銀矿田位處湖石大斷裂的西侧。
  全國的一些中、大型熱液礦床所處的構造位置也基本如此。多寶山大型銅礦床位處嫩江大斷裂的旁側;鋸板坑大型鎢礦位處北東向麗水一北津灣大斷裂的側旁;柿竹園大型鎢礦床位處江西新幹一湖口深斷裂向南西延至湖南境內的這一深断裂的西側;河臺大型金礦床位處廣宁一羅定大斷裂的西側;玉龍大型斑巖銅礦田位處德欽一貢覺大斷裂的西側。
  世界上許多中、大型熱液礦床所處的構造部位仍然瘡本如此。美國著名的宾厄姆大型銅礦床位處近东西向深斷裂和北東向猶他礦帶的交匯區;世界最大的克萊梅克斯鉑礦床位处科羅拉多礦帶和近東西向深斷裂的交匯區;匈牙利的雷克斯大型多金屬矿床位處北東一南西向大斷裂的北西側。
  為什麽深、大断裂及其交匯區或與矿帶交匯區控制了中、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压力均衡,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;(2)為巖浆期後熱液或由地下水形成的熱液提供了循環、對流和匯聚場所;(3)由於深、大斷裂切穿地殼的深度大,因而切過“礦源層”或物理化學條件對成礦有利的“儲礦層”或“儲礦巖”的機會多,自然就越有可能形成中、大型熱液矿床;(4)由深、大斷裂派生或與共配套的斷裂、裂隙系統扰會廣泛發育,從而成为導礦、儲礦的空間;(5)從板塊的角度來看,深、大斷裂常體現“裂谷”、“縫合線”、“俯沖帶”的所在位置,這也是板塊學家们所共認的對成礦有控制作用的位置。筆者認為,其中最主要的原因是深、大斷裂切過多層、多種“擴源層”的機會多,從而有可能為成礦提供豐富的物質來源,因而有可能形成中、大型規模的热液礦床。
  二、巖漿活動特點
  中、大型熱液礦床所在的區域,巖漿活動常具多旋回、多期、多階段的特点。特別是同期多階段形成的“復式巖體”所在區域,對形成中、大型熱液礦床更為有利。這樣的“復式巖體”是在同一地質環境、同一巖漿源的條件下形成的兩個或兩個以上的巖體群,其中各個巖體有相似或相近的巖石化學组成,體現了先後形成的各個巖體有“血緣”上的繼承性,但由於它們之間又具有由不同演化階段而出現的岩石化學組成的差異性甚至不同性,只要通過較細致的地質工作,地質工作者是可以將它們的關系認定下來的。
  經研究認為:與形成中、大型熱液礦床有直接成因關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,全國和世界上的不少中、大型熱液礦床的形成时期也基本如此。在江西,西華山所在區域的“復式巖體”由同期五個不同階段的巖體組成:第一階段為燕山早期的斑狀細一中粒花崗巖,第二階段為西華山细一中粒黑雲母花崗巖,第三階段為蕩萍細粒斑狀黑雲母花崗巖,第四階段為生龍口細粒花崗巖,第五阶段為馬鞍山花崗巖。与成礦有直接成因聯系的是第二、第三階段所形成的花崗岩體。柿竹園大型鎢礦床所在區域的“復式巖體”由四個階段所形成的巖體群組成。第一階段為千里山花崗巖,第二階段為細粒花岗巖,第三階段為花崗斑巖,第四階段為輝綠巖。與成矿有直接成因關系的是第二、第三階段所形成的巖体。美國亨德遜大型銅礦床的所在區域,除存在前寒武紀花崗巖體外,第三紀的巖漿活動所形成的“复式巖體”由兩個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。
  多旋回、多期、多階段的巖漿活動之所以能控制中、大型熱液礦床的形成,主要原因是:(l)熱液礦床所需的热動力得到了不斷地供應;(2)有可能源源不斷地提供成礦物質。眾所周知,具有一定深度的熱水溶液,是促進成礦物質活化、轉移并在有利條件下富集的重要因素。當然也不能否認巖漿活動可以分泌(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看,多旋回、多期、多階段的巖漿活動,能不斷地改造,并逐漸把“礦源層”中的成矿物質“吸收”富集起來,因而對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的原因是:早階段的巖體不易一次聚集很多的成礦物質,晚階段所形成的巖體又接近巖漿活動的尾聲,故只有中間階段形成的巖體,才對形成中、大型熱液礦床更為有利。 免費論文下載中心 http://www.hi138.com   三、成礦期次的特點
  中、大型热液礦床大都具有多期、多阶段成礦的特點。尤其是成礦階段越多越能形成中、大型熱液礦床。經研究,中、大型熱掖礦床的成礦階段常在4個以上,多則7~8個。江西漂塘大型脈狀鎢礦床有了個成礦階段,江西四大鎢礦床的成礦階段的情況是:西華山7個,大吉山6個,盤古山5个,歸美山4個;冷水坑大型鉛鋅銀礦田可分兩個成礦期、三大成礦階段、五個成礦亞階段。湖南桃林大型脈狀鉛鋅礦床分6個成礦階段。多阶段成礦是構造脈動和成礦脈動的體現,是成礦時间久、物質來源較豐富的間接反映,因而常形成中、大型熱液矿床。
  地質工作者對成礦階段的劃分方法是較為熟悉的。这裏強調註意下列幾點:一是不要把原生交叉裂隙同時充填礦液所形成的交叉矿脈誤為不同階段的產物;二是應把在礦脈原來位置由構造應力作用重新張開所形成的復脈分為兩個不同成礦階段;三是不要把同一成礦階段由沈澱分带而出現的礦物組合上的差別,誤認為兩個不同階段。
  四、礦石組份上的特點
  許多中、大型熱液礦床的礦石組份均較復雜。礦石組份包括成礦時所形成的各種礦物和各種化學成分,但不包括成礦圍巖的原生礦物和化學成分。就組成矿石的礦物而言,礦石礦物和脈石礦物合計均在20種以上,多的達80多種甚至百余種;成礦元素在20一30個,且具工業價值的有益元素均在2種以上,而具综合利用價值的元素少則l~2种,多則8一9種。往往還出現這樣的情況:壳源組份和帷源組份明顯共生。以江西為例:東鄉楓林銅鎢礦床,礦石中的組成礦物達43種,銅、钨、鐵等均達工業品位,伴生的硒、啼等有一定的綜合利用價值;德興銀山鉛鋅礦床,组成礦石的各種礦物亦為43種,鉛、鋅、銅均具工業價值,銀等具綜合利用價值;貴溪冷水坑鉛鋅銀礦田,礦石的各種礦物有40多種,鉛、鋅、银均有很大的工業價值,能夠综合利用的有金、鋼、铜、福等。柿竹園鎢礦床的礦石,共組成礦物達80多种,除鎢外,鑰、秘、锡等均具工業價值。在国外,一些大型的鎢錫礦床,錫银礦床,金銀礦床和多金屬矿床,組成礦石的各種礦物多達100余種。
  礦石的組成礦物多,化學成分復雜,是成礦物質來源廣泛、供應豐富的反映。特別是礦石的化學组成包括慢源和殼源两大部分時,這樣的礦床規模就越有可能屬中一大型。
  五、圍岩蝕變特點
  中、大型熱液礦床的围巖蝕變,具有類型多、發育好、分布廣、強度大,高、中、低溫熱液蚀變共存和分帶明顯等一系列特點。這在之〔西,在全國,甚至在世界上的许多中、大型熱液礦床中均有體現。贛南兒乎所有中、大型脈狀鎢、鎢錫礦床的圍岩蝕變都具有高、中、低共存的特點;世界上不少斑巖型礦床都具有明顯的蝕變分帶特征。在围巖有灰巖存在的情況下,還發育夕卡巖化,甚至形成夕卡巖型、斑巖型等多位一体的礦床。
  六、成礦作用的特點
  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。這一特點是成礦作JtJ多期、多成因的結果,故對這些礦‘床的成因常有較大的争議。江西貴溪冷水坑鉛鋅銀矿田有三種成礦類型:即火山噴氣熱液一沈積型、斑岩型和脈帶型;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;玉龙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、大型夕卡巖型铜、鐵礦床,常發育有斑巖型甚至層控型等二至三種成矿類型。由此可見,凡是“多位一體”礦床常常可能屬中、大型規模。
  上述6個方面,有的需在對礦床做過較詳细的工作後方能查明其特点,如成礦的多階段和多成因等問題。因而在利用這些特點時需要慎重對待。另外,地球化學特點也可能成為判別中、大型熱液礦床的地质準則之一,由於研究之夠,請有兴趣的同誌們補充。不當之處,可以爭鳴。 免費論文下載中心 http://www.hi138.com
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