致礦小巖體的出露面積特征

曾云川，王永恒，鄧銘哲，梁亞運，馬 元

中國地質大學（北京）地球科學與資源學院，北京 100083

致礦小巖體的出露面積特征

曾云川，王永恒，鄧銘哲，梁亞運，馬 元

中國地質大學（北京）地球科學與資源學院，北京 100083

小巖體成大礦已是客觀事實，但是多大的出露面積才是小巖體，目前還沒有一個較為確定的范圍。本文對國內外約100個成礦小巖體的出露面積進行統(tǒng)計，從統(tǒng)計學的角度指出什么的巖體才是小巖體。統(tǒng)計結果為野外地質提供了一個定性標準，旨在為快速資源勘查和礦產(chǎn)儲量評估提供一個新的參考標志。

小巖體；巖體面積；復雜性系數(shù)；透巖漿成礦作用

1 小巖體成大礦學說的提出與進展

自從格林論提出巖漿熱液成礦理論以來，巖漿活動與成礦總用的關系得到了廣泛承認。傳統(tǒng)理論認為，由融離作用產(chǎn)生的礦床，其規(guī)模大小與侵入體之間存在正比關系，即大的侵入體中產(chǎn)大礦床，小侵入體只能產(chǎn)小礦床。然而我國的大型和巨大型銅鎳硫化物礦床均產(chǎn)在小侵入體中，比如金川、驅龍等，因而小巖體與大規(guī)模成礦作用的關系在近年來得到重新重視。湯中立（2002）和湯中立等（2006）重新強調了小巖體的找礦意義，并按成礦機制的不同劃分出兩類與成礦作用有關的小巖體和9種成礦類型。就小巖體成礦的原因，傳統(tǒng)的巖漿熱液成礦理論認為是由于深部的大巖漿房（體）發(fā)生二次融離的結果。但是，一方面，尋找大巖漿房（體）本身的證據(jù)不足；另外一方面，這類巖體中很難見到分離結晶作用的現(xiàn)象（羅照華等，2007；張旗等，2007），并且分離結晶作用與成礦總用之間似乎并不存在普遍聯(lián)系。例如紅旗嶺分異較好的1號巖體其含礦性反而不如分異較差的7號巖體。以東溝鉬礦為例，實際所需流體體積至少是東溝斑巖體估計體積的3.34倍，顯然如此巨量的流體是不可能被溶解或包含在熔漿中的。因此，羅照華等人提出了透巖漿成礦作用，認為巖漿不是流體的來源，而只是流體的通道。巖漿體系由熔漿和流體構成，熔漿和流體因為相互需要而耦合到一起參加成與成礦作用，較為合理的解釋了小巖體成礦的機制（羅照華2006，羅照華等2009）。

2 致礦巖體出露面積的范圍

小巖體與大規(guī)模礦床緊密相關已經(jīng)是周所周知的事實，然而什么是小巖體還缺乏一個準確的定義。結合經(jīng)驗認識，湯中立院士指出“小巖體規(guī)模即巖體的最大變化截面積可以大到n（n＜10）km2，小到0.00nkm2，一般在lkm2左右或更小”（湯中立，2006）；而李德東則結合巖墻長度/寬度比值，運用數(shù)值模擬的辦法估算出致礦侵入體的最小出露面積分別約為312m2～1516m2（玄武質巖體），0.014km2～0.068km2（石英閃長玢巖）和 0.011km2～0.034km2（花崗斑巖）（李德東，2011）。中國與小巖體有關的礦床實例非常多，比如在東秦嶺一帶，與鉬礦有關的巖體一般多小于2km2，最小不足0.01km2（盧欣祥，1985；羅銘玖，1991）。在前人工作的基礎上，本文統(tǒng)計了約100個國內外典型的與小巖體有關的礦床的巖體出露面積，進而估算致礦巖體出露面積的范圍。需要指出的是，隨著研究程度的提高，許多以前認為與大巖基有關的礦床也被證實其實致礦的根源還是小巖體，比如多寶山銅（鉬）礦，很長一段時間被認為礦床是與花崗閃長巖（出露面積8km2）為主的復式巖株有關，但后來被證實真正與成礦作用相關的是花崗閃長斑巖（0.16km2）。

編 號S S地區(qū)礦床名稱礦產(chǎn)地區(qū) 礦床名稱 礦產(chǎn)（km2）編 號（km2）1 安徽 獅子山 Cu 0.15 51 江西 德興銅廠 Cu、Mo 0.7 2 安徽 銅官山 Cu 1.4 52 江西 朱砂紅 Cu、Mo 0.06 3 安徽 沙溪 Cu 1 53 江西 富家塢 Cu、Mo 0.16

4 北京 大莊科 Mo 1 54 江西 武山 Cu 0.6 5 北京 董家溝 Mo 0.7 55 江西 陽儲嶺 W、Mo 0.3 6 福建 行洛坑 W 0.13 56 江西 城門山 Cu Mo 0.8 7 甘肅 金川 Ni 1.34 57 江西 西華山 Se 5.02 8 甘肅 小柳溝 Mo 1.5 58 遼寧 楊家子仗 Mo 0.07 9 甘肅 大水 Au 1.2 59 遼寧 肖家營子 Mo 0.62 10 甘肅 公婆泉 Cu 0.08 60 遼寧 下營子 Cu、Mo 0.54 11 甘肅 公婆泉 Cu 0.22 61內蒙古烏奴格吐山Cu、Mo 0.5 12 甘肅 白山堂 Cu 0.35 62內蒙古 扎魯特旗 Cu、Pb 2.25 13 甘肅 年木耳 Cu 1.2 63內蒙古 白乃廟 Cu、Mo 4.5 14 甘肅 黑山 Cu 0.25 64 山西 銅礦峪 Cu、Mo 0.12 15 甘肅 塔兒溝 Se 0.02 65 陜西 金堆城 Mo 0.067 16 廣東 尖山 Fe 0.5 66 陜西 煎茶嶺 Cu、Ni 5.5 17 廣東 梅嶺 Cu 0.45 67 西藏 玉龍 Cu 0.64 18 廣東 蓮花溝 W 0.5 68 西藏 驅龍 Cu、Mo 0.75 19 廣東 銀巖 Se 0.06 69 西藏 驅龍 Cu、Mo 0.15 20 河北 安妥嶺 Mo 0.5 70 西藏 多霞松多 Cu Mo 0.22 21 河北 小寺溝 Cu 7 71 西藏 扎拉尕 Cu Mo 0.59 22 河北 木吉村 Cu 1 72 西藏 莽總 Cu Mo 0.3 23 河南 上方溝Mo、Fe 0.05 73 西藏 馬拉松多 Cu Mo 0.15 24 河南 三道莊Mo、W 0.12 74 西藏 吹敗子 Cu、Mo 0.15 25 河南 大銀尖Mo、Cu 0.133 75 西藏 朱諾 Cu 1.2 26 河南 東溝 Mo 0.01 76 新疆 圖拉爾根 Ni、Cu 0.005 27 河南 母山 Mo、Cu 1.2 77 新疆喀拉通克1號Ni、Cu 0.075 28 河南 周庵 Cu、Ni 1.39 78 新疆喀拉通克2號Ni、Cu 0.2 29 河南 秋樹灣Cu、Mo 0.1 79 新疆 黃山東 Cu、Ni 2.8 30 河南 八寶山Cu、Mo 1.4 80 新疆 黃山北 Cu、Ni 2.8 31 河南 蓮花溝 Mo 0.8 81 新疆 土墩 Cu、Ni 0.98 32黑龍江多寶山 Cu 0.16 82 新疆 黃山 Cu、Ni 1.7 33黑龍江五道嶺 Mo 0.8 83 新疆 延東 Cu、Mo 0.07 34 湖北 銅山口 Cu 0.33 84 新疆 來歷斯高爾 Mo、Cu 0.15 35 湖北 銅錄山 Cu 1.12 85 新疆 坡十 Cu、Ni 1 36 湖北 封山洞 Cu 0.72 86 新疆 坡一 Cu、Ni 2 37 湖北 阮家灣 W 1.12 87 新疆 包古圖 Cu、Au 0.84 38 湖北 雞籠山Cu、Au 1.2 88 新疆 喀拉薩依 Cu 0.03 39 湖北 付家山 W 0.03 89 新疆 土屋 Cu、Mo 0.1 40湖南 柿竹園W、Mo 5.9 90 云南個舊卡房新山Cu、Fe 0.32 41湖南 柿竹園W、Mo 4.1 91 云南 白馬寨 Cu、Ni 0.35 42 湖南 瑤崗仙 W 1.2 92 云南 馬場箐 Mo、Cu 1.36 43 吉林紅旗嶺1號Ni、Cu 0.2 93 云南 血雞坪 Cu Mo 2.5 44 吉林紅旗嶺7號Ni、Cu 0.08 94黑龍江 金堂溝 Cu、Mo 1.03

表1 中國小巖體有關礦床巖體面積及巖性統(tǒng)計

巖體面積S分布直方圖

的頻率分布直方圖可以看出，S大致符合指數(shù)分布，則LgS可能符合正態(tài)分布。表中最后一列給出了取對數(shù)的LgS的值，用spss分別進行非參數(shù)檢驗和p-p圖檢驗。其k-s檢驗中中雙側p值（sig值）為0.386，大于0.05，因此LgS是正態(tài)分布的假設是正確的。在p-p圖中，所給的點基本集中在45°的對角線上，最大偏差在-0.08到0.05之間，從而進一步驗證了LgS是服從正太分布的。其方差和均值分別為0.44和-0.29。

眾所周知，正態(tài)分布中，除開μ±3σ以外的概率可以忽略不計。由此可以認為LgS的最小值μ+3σ為-2.27，對應的S為0.005km2。至于成礦巖體的上限，如果用μ+3σ作為上限則明顯偏大，而事實上μ±2σ所囊括的范圍就已經(jīng)達到整體的95.44%。如果把所有致礦巖體的面積看做一個整體，那么由此確定的與小巖體有關的礦床就占了整個和巖漿作用有關的礦床的95.44%。而現(xiàn)實中也的確存在少部分與大巖基有關的礦床，卻很少發(fā)現(xiàn)比0.05km2（東溝斑巖鉬礦除外）所以用μ±2σ來作為統(tǒng)計的上限

也符合科學依據(jù)和實際現(xiàn)象。那么LgS的最大值μ+2σ，對應的S為10.88。有趣的是，這與李德東的模擬結果和湯中立的經(jīng)驗認識認識吻合的非常好。

透巖漿成礦作用認為，流體庫當時的規(guī)模和流體/熔體的比值很有可能小巖體成大礦的根本原因，而具體是否成礦和礦床產(chǎn)出的具體位置，則與流體和熔體體系的上升速度和冷凝速度有關。體積過大的巖體流體/熔體比較小的體特征，因此不利于流體的圈閉，這時含礦流體很有可能釋放到圍巖中參與成礦作用甚至于完全逃逸而導致無礦，而體積過于太小的巖體，雖然流體/熔體比值大，但由于侵位速度過快，不具備圈閉流體的能力，此時巖體多為無礦， （羅照華2006，羅照華等2009）。因此，應當存在具有圈閉流體或者流體逃逸后還能在圍巖中參與成礦作用的巖體必定有一個體積上的界限，即我們在工作中發(fā)現(xiàn)的能致礦的小巖體。巖體出露面積與巖體體積之間通常是正相關。因此，從上述的分析和統(tǒng)計的結果來看，出露面積應該在0.005km2到10.88km2之間的巖體才是具有很大含礦潛力的。

3 結論

1）小巖體出露面積應在[0.005，10.88]之間時，特別是1km2左右時，具有很高成礦的潛力，可以作為資源勘查工作的一個快速的判別標志。結合其它地質特征，比如寬譜系巖墻群，多斑斑狀結構等，進一步區(qū)分是否屬于致礦巖體；

2）由于小巖體出露面積和出露形態(tài)在資源勘查中的重要性，我們應當更加重視小巖體成礦的意義和小巖體出露面積和出露形態(tài)填圖的準確性和野外觀察。

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1674-6708（2011）50-0113-02

本文受中國地質大學（北京）第十屆創(chuàng)新杯大學生課外科技立項項目資助