淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V的研究現(xiàn)狀

摘 要：淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床是當(dāng)前礦床學(xué)界研究的熱點(diǎn)之一，研究表明：它主要形成于大陸邊緣和島弧環(huán)境；成礦時(shí)代主要為中新生代，其次為古生代；形成溫度多低于300℃；成礦流體為低溫低硫度體系，與斑巖銅礦床有密切的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床；地球化學(xué)特征；成礦模式

1 引言

“淺成低溫?zé)嵋骸边@一術(shù)語最早由美國學(xué)者Lindgren于1922年提出，后來得到研究者們不斷的補(bǔ)充和完善[1-4]。其基本含義是：金礦床形成于低溫（300±℃）、低壓（ 10～50MPa） 條件下，成礦流體鹽度較低，流體主要來源于大氣降水，熱液活動(dòng)主要發(fā)生在火山-次火山巖及斑巖系統(tǒng)淺部，金礦化作用主要與火山活動(dòng)有關(guān)，成礦作用發(fā)生在火山活動(dòng)晚期，最終礦體定位于火山地?zé)嵯到y(tǒng)波及范圍內(nèi)[5-6]。

2 礦床地質(zhì)背景

2.1 大地構(gòu)造背景和控礦構(gòu)造

淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床主要形成于板塊俯沖帶上盤大陸邊緣及島弧的巖漿弧和弧后張裂帶[7-8]。從世界范圍及我國淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床的地域分布及目前的研究成果來看，該類金礦床主要集中產(chǎn)在3個(gè)巨型成礦域：環(huán)太平洋成礦域、地中海-喜馬拉雅成礦域和古亞洲成礦域[9]。通過分析這些地區(qū)產(chǎn)出的金礦床（體），發(fā)現(xiàn)此類礦床（體）幾乎都受到與火山作用有關(guān)的構(gòu)造控制，尤其是受古火山口、火山角礫巖筒及與火山機(jī)構(gòu)有關(guān)的斷裂控制[8]。礦床的產(chǎn)出位置受區(qū)域性深大斷裂的控制，在多數(shù)情況下，區(qū)域性深大斷裂與破火山口的環(huán)狀斷裂的交匯部位是重要的控礦部位。在區(qū)域控礦構(gòu)造中，礦體多形成于張性構(gòu)造環(huán)境[10]，切殼的深大斷裂一般作為成礦物質(zhì)的導(dǎo)礦構(gòu)造，并在引導(dǎo)巖漿熱源侵位及其隨后的熱液活動(dòng)方面對(duì)該類礦床施加影響，成礦物質(zhì)往往在與深大斷裂有關(guān)的次級(jí)構(gòu)造中定位而形成具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的工業(yè)礦體[11-12]。

2.2 成礦時(shí)代

淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床的形成時(shí)代主要受其所處大地構(gòu)造環(huán)境演化的控制，在已發(fā)現(xiàn)的該類型金礦床中絕大多數(shù)是中生代白堊紀(jì)，特別是新生代以來形成的。西太平洋島弧區(qū)金礦床的形成年齡一般小于20Ma，美洲西部的成礦年齡主要為39-10Ma，我國東部該類金礦床的成礦年齡大致為145-67Ma[13]。但隨著我國西天山境內(nèi)阿希金礦床的發(fā)現(xiàn)，在天山-北山成礦帶陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一批形成于古生代的該類金礦床，大大地拓寬了對(duì)該類金礦床的研究。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，該類金礦床形成深度較淺，且主要形成于隆起地區(qū)，形成時(shí)間較早的礦床容易被剝蝕，這可能是已發(fā)現(xiàn)的淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床成礦時(shí)代集中偏新的原因。

3 礦床地質(zhì)特征

淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床的分類一直是國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)，目前在國內(nèi)外比較流行的分類源于Bonham和Heald等人依據(jù)礦物組合和蝕變特征劃分的[2-3]。即：冰長石-絹云母型和酸性硫酸鹽型。J.W.Hedenquist根據(jù)礦化流體中S的氧化還原狀態(tài)提出了用低硫化和高硫化作用來表示淺成低溫?zé)嵋撼傻V流體的2個(gè)端元[14]，以達(dá)到劃分該類礦床的目的。Berger等人對(duì)Heald等人的分類做了改進(jìn)，即用石英—明礬石型代替酸性硫酸鹽型以與冰長石—絹云母型相對(duì)應(yīng)[15]。這一分類已得到公認(rèn)，并被廣泛引用。此外，我國學(xué)者根據(jù)成礦元素組合曾提出過碲-金型淺成低溫?zé)嵋航鸬V床[16]。該類金礦床地質(zhì)特征見表1。

4 礦床地球化學(xué)特征

4.1 流體包裹體特征

流體包裹體基本特征的研究對(duì)于判斷礦床類型及其流體特征有重要的意義，它的類型與礦床類型之間存在著特定的聯(lián)系。淺成低溫?zé)嵋航鸬V床是地表淺部熱液對(duì)流系統(tǒng)的產(chǎn)物，其流體包裹體具有以下3個(gè)重要特征：1）均一溫度一般低于300℃；2）鹽度多數(shù)小于5%，但在沸騰階段可達(dá)10%以上；3）普遍存在流體相分離（沸騰）的證據(jù)[7]。

4.2 穩(wěn)定同位素特征

冰長石-絹云母型礦床成礦流體的氫、氧同位素特征指示成礦流體以大氣降水來源的地下水為主，有些礦床有部分巖漿流體或地殼深源流體加入。明礬石-高嶺石型礦床的成礦流體具從早到晚巖漿水逐漸減少、大氣降水逐漸增多的演化趨勢，表明該類型金礦床的成礦流體主要是雨水來源的地下水，不同礦床可有不同比例的其他來源的流體參與。

該類金礦床的硫化物δ34S值大多介于-2‰～+5‰之間，與流體中總硫的δ34S幾乎相同，硫來自巖漿流體或由雨水從火山巖中萃取[7]。

4.3 成礦物質(zhì)來源

該類礦床的硫、鉛同位素特征表明成礦物質(zhì)具多源性，既有巖漿來源，又有容礦圍巖和基底變質(zhì)巖成礦元素的加入[17]，且不同成礦階段有不同來源。鍶同位素也顯示了成礦元素的多來源性[18]。成礦流體中主要金屬成礦元素為Au、Ag、Cu、Pb和Zn，可能有2種來源：一種來自深部侵入體釋放的巖漿流體，另一種來源是循環(huán)到深部的地下水與源區(qū)巖石發(fā)生水巖反應(yīng)，將源區(qū)巖石中的金屬成礦元素萃取出來。

5 礦床機(jī)理及成礦模式

研究表明，高硫化型礦床主要形成于擠壓應(yīng)力場環(huán)境，而低硫化型礦床主要產(chǎn)于張性或中性環(huán)境中。由于成礦構(gòu)造背景不同，兩者的成礦機(jī)理也不相同：沸騰可能是導(dǎo)致低硫化型淺成低溫?zé)嵋盒偷V床貴金屬和賤金屬沉淀的主要原因，沸騰期間的去氣（如H2S、H2Te）作用可以促進(jìn)銀金礦和賤金屬硫化物的沉淀；高硫化型礦床的形成主要受流體的混合控制[5]。此外，與該類金礦床有關(guān)的巖漿巖主要為堿性巖和斑巖；其中堿性巖具高K、高氧逸度和富含揮發(fā)份特征。通常低硫化型礦床產(chǎn)出于堿性巖中，高硫化型礦床產(chǎn)出極少。

Heinrich和Williams-Jones先后建立了等溫退縮-蒸汽收縮模式和蒸汽冷卻收縮模式來解釋該類金礦床的形成過程。這兩種模式把淺成低溫?zé)嵋旱V床和斑巖礦床聯(lián)系起來，很好地解釋了高硫化物金礦在空間和時(shí)間上與斑巖成礦體系共生關(guān)系，以及斑巖型礦床中廣泛出現(xiàn)的斑巖體系的鉀化、絹云母化和泥化蝕變帶上疊加有較晚的高級(jí)泥化蝕變帶（石英-明礬石）的現(xiàn)象。

6 結(jié)論及研究趨勢

淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床是當(dāng)前礦床學(xué)界研究的熱點(diǎn)之一。研究表明：該類金礦床主要產(chǎn)于板塊俯沖帶上盤大陸邊緣及島弧的巖漿弧和弧后張裂帶背景下，與火山機(jī)構(gòu)及富堿系列陸相中酸性火山巖和斑巖密切相關(guān)；成礦時(shí)代集中于中新生代，也有部分形成于古生代；礦床形成溫度多低于300℃，成礦流體為低溫低鹽度體系。

筆者認(rèn)為對(duì)淺成低溫?zé)嵋旱V床的研究應(yīng)著眼于以下幾個(gè)方面：

（1）對(duì)淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V成礦時(shí)代的測定。

（2）淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V與斑巖型銅金礦之間的關(guān)系。

（3）淺成低溫?zé)嵋旱V床的成礦模式和有效的找礦標(biāo)志。

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