熱液礦床的形成

何寬民/河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊(duì)

熱液礦床的形成

何寬民/河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊(duì)

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)反過來可以作為判別被評(píng)價(jià)礦床屬中、大型抑或小型的地質(zhì)準(zhǔn)則。

熱液礦床；形成；判別準(zhǔn)則

這里所說的“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)反過來可以作為判別被評(píng)價(jià)礦床屬中、大型抑或小型的地質(zhì)準(zhǔn)則。

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)。這里所說的深斷裂的規(guī)模甚大，走向延長百至數(shù)百公里，傾向延深也大，常切穿硅鋁層，深入硅鎂層，甚至深人上地幔至軟流層。這里所指的大斷裂，規(guī)模也很大，走向延長數(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。全國和世界一些中、大型熱液礦床均處于這樣的區(qū)域構(gòu)造位置上。

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“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。

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，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)。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)把在礦脈原來位置由構(gòu)造應(yīng)力作用重新張開所形成的復(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。在國外，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，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，凡是“多位一體”礦床常?？赡軐僦小⒋笮鸵?guī)模。

上述6個(gè)方面，有的需在對(duì)礦床做過較詳細(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。

[1]程裕祺等.初論礦床的成礦系列問題 [J]. 中國地質(zhì)科學(xué)院院報(bào),1979，1.

[2]翟裕生、姚書振、崔彬等.成礦系列研究[M]北京：中國地質(zhì)大學(xué)出版社. 1996.