中國硒礦成礦規(guī)律概要*

陳炳翰，丁建華，葉會壽，陰江寧，劉建楠

（中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，自然資源部成礦作用與資源評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037）

硒（Se）屬于關(guān)鍵金屬，是典型的半金屬元素，稀散非金屬之一，性質(zhì)與硫相似。硒在自然界分布很廣，但在地殼中豐度很低，加之硒與硫、碲在結(jié)晶及地球化學(xué)方面性質(zhì)相似，容易形成類質(zhì)同象，故通常很難形成工業(yè)富集，因此，硒主要產(chǎn)自綜合性含硒礦床。硒的用途非常廣泛，可應(yīng)用于冶金、玻璃、陶瓷、電子、太陽能、飼料、營養(yǎng)食品等眾多領(lǐng)域。硒是人體必需的微量元素，在人體內(nèi)發(fā)揮著抗氧化、增強(qiáng)免疫力等重要功能，環(huán)境中缺硒和硒過量均會引起人體的健康問題。硒礦常以共、伴生礦種產(chǎn)出，前人沒有專門針對硒礦的成礦條件、成礦規(guī)律等方面進(jìn)行專門研究。在“全國礦產(chǎn)資源潛力動態(tài)評價”項(xiàng)目實(shí)施過程中，本文通過對中國硒礦礦產(chǎn)地、礦產(chǎn)勘查、科研成果、預(yù)測評價等綜合資料進(jìn)行整理和分析，嘗試性對中國硒礦成礦規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，以便為開展硒礦的資源潛力評價提供思路。

1 中國硒礦資源稟賦

中國是世界主要的硒資源國之一，自20 世紀(jì)50 年代開始對有色金屬礦床內(nèi)的硒礦進(jìn)行研究，在湖北、貴州、甘肅、四川等省相繼發(fā)現(xiàn)了一些含硒的金屬礦床。依據(jù)2001 年至2018 年自然資源部（國土資源部）每年發(fā)布的儲量年報，截至2018年年底，中國有硒查明資源儲量18 429 噸，其中基礎(chǔ)儲量110 噸。中國硒礦資源，分布在甘肅、新疆、江西、湖北、黑龍江、湖南、貴州、四川、青海、浙江、吉林、內(nèi)蒙古、陜西、廣西、云南、安徽、廣東、遼寧等18 個省（自治區(qū)），硒礦資源儲量集中分布在甘肅（5831 噸）、江西（2124 噸）、新疆（2443 噸），以上3 省區(qū)擁有的硒資源儲量占中國總量的57%（圖1）。從2001 年到2006 年硒礦的保有資源量和查明資源儲量逐年下降，2007 年起增長后又逐漸下降（圖2），從圖2 可以看出，近年來硒保有資源量逐漸增加，可加強(qiáng)后續(xù)研究（圖2）。除少量沉積型硒礦外，大部分硒礦是其他類型礦床的伴生產(chǎn)物（圖3，表1）。

關(guān)于煤中的硒，中國石炭紀(jì)—二疊紀(jì)和晚二疊世煤中的硒含量高于中國均值，而古近紀(jì)和新近紀(jì)煤、晚侏羅世—早白堊世煤、早-中侏羅世煤和晚三疊世煤中硒含量均低于中國均值（任德貽等，2006），本次研究對象主要為非煤礦床中的硒。

圖1 2018年各省硒資源量占比Fig.1 Selenium resource proportion of each province in 2018 year

圖2 中國硒礦資源量變化Fig.2 The change of selenium resource amount in China

2 中國硒礦類型

硒礦主要以伴生礦種產(chǎn)出，也可以形成獨(dú)立礦床，如中國湖北省雙河地區(qū)發(fā)育獨(dú)立硒礦。硒主要作為金礦、銀礦、汞礦、銅礦、鈾礦等礦床的副產(chǎn)品被綜合利用。富含硒礦的礦床類型主要有：巖漿型礦床（Sindeeva,1964），與陸相火山巖有關(guān)的淺成低溫?zé)嵋航鸬V（Simon et al., 1996; 1997; Saunders et al.,2012;劉家軍等，2001），富含碳質(zhì)巖系中的卡林型金礦（Saunders et al.,2012;劉家軍等，2001），斑巖型銅礦(John et al., 2016)，砂巖型銅鈾礦(Simons et al.,1996;1997)。在中國，伴生硒的礦床類型主要有：長江中下游地區(qū)的矽卡巖型銅礦以及西北地區(qū)的巖漿型銅鎳硫化物礦，湖北、湖南省等地區(qū)發(fā)育的沉積型硒礦。

礦產(chǎn)預(yù)測類型是開展礦產(chǎn)預(yù)測工作的基本單元，凡是由同一地質(zhì)作用形成的，成礦要素和預(yù)測要求基本一致，可以在同一預(yù)測底圖上完成預(yù)測工作的礦床、礦點(diǎn)和礦化線索可以歸為同一“礦產(chǎn)預(yù)測類型”（王登紅等，2013），本次研究工作將硒礦預(yù)測類型劃分為斑巖型、巖漿型、熱液型、矽卡巖型、沉積型（表2）。其中，熱液型和矽卡巖型是主要的硒礦類型，主要發(fā)育在西北、西南、中南地區(qū)。本次研究收集了中國66 個硒礦、礦點(diǎn)資料，其中超大型1 個，大型15個，中型20個，小型17個，礦點(diǎn)13個。

3 硒礦成礦時代

硒礦成礦時代主要通過硒礦賦存地層的時代和硒礦伴生的主礦種的形成時間來確定，從古元古代到新生代均有產(chǎn)出（表1），大致可以劃分成元古代、早古生代、晚古生代、中生代、新生代，大部分礦床形成時代集中在古生代和中生代。

圖3 中國硒礦礦產(chǎn)地分布圖Fig.3 Distribution of selenium deposits in China

元古代成礦期形成的硒礦在空間上分布在華北陸塊和揚(yáng)子成礦省，礦床類型有巖漿型、熱液型和沉積型。早古生代成礦期形成時間上集中在寒武紀(jì)，礦床類型有沉積型和熱液型，空間上分布在揚(yáng)子板塊邊緣和內(nèi)陸、阿爾金-祁連造山帶、伊犁板塊內(nèi)陸。晚古生代成礦期在空間上分布廣泛，分布在伊犁地塊、揚(yáng)子板塊、阿爾金-祁連造山帶、華北陸塊、巴顏喀拉-松潘造山帶、大興安嶺成礦省、準(zhǔn)噶爾成礦省，礦床類型有巖漿型、沉積型和熱液型。中生代成礦期集中在燕山期，空間上分布在秦嶺-大別造山帶西緣、華北陸塊邊緣、華南板塊邊緣、喀喇昆侖-三江造山帶、揚(yáng)子板塊邊緣，礦床類型有矽卡巖型和熱液型。新生代成礦期集中在喜馬拉雅期，主要位于喀喇昆侖-三江造山帶和揚(yáng)子板塊邊緣，礦床類型有熱液型和巖漿型。

巖漿型硒礦主要為銅鎳硫化物型礦伴生的硒礦，成礦時代跨度較大，有中-新元古代（浙江平水銅礦，青白口紀(jì)）、晚古生代、早中生代（內(nèi)蒙古小南山鎳銅多金屬礦，中二疊世；甘肅黑山銅鎳礦，晚泥盆世；陜西華陽川鈾多金屬礦，印支期）到新生代（云南白馬寨鎳礦，喜馬拉雅期）。

矽卡巖型硒礦主要是矽卡巖型銅礦內(nèi)伴生的硒礦，成礦時代集中在中生代，以燕山期（安徽獅子山銅礦）為主。沉積型硒礦為獨(dú)立形成的硒礦，主要賦存在新元古代（湖北白果園銀釩礦區(qū)，早震旦世）、早古生代（湖南天門山桿子坪-汪家寨硒多金屬礦，寒武紀(jì)）、晚古生代（湖北雙河硒礦，二疊紀(jì)）的層狀、似層狀、透鏡狀有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)巖夾高碳質(zhì)泥巖、頁巖內(nèi)。

熱液型硒礦主要為熱液型鐵礦、銅礦、鉛鋅礦的伴生硒礦，形成時代跨度大，從元古代（貴州下高躍鉛鋅礦，雪峰期；陜西澇峪東流水銅礦，古元古代）、古生代（新疆彩花溝鎢銅硫鐵礦，早泥盆世）、中生代（甘肅碌曲拉爾瑪金礦，燕山期）到新生代（云南翁子銀鉛鋅礦，喜馬拉雅期）。

表1 中國主要硒礦床（點(diǎn)）Table 1 Selenium deposits（spots）in China

表2 中國富硒礦床預(yù)測類型劃分表Table 2 Prediction type of selenium deposits in China

斑巖型硒礦形成時代從古元古代（山西銅礦峪銅鉬礦，古元古代）、早古生代（黑龍江多寶山銅鉬礦，奧陶紀(jì)）、中生代（內(nèi)蒙古烏魯格吐山銅鉬礦，燕山早期）到新生代（西藏馬拉松多斑巖型銅礦，喜馬拉雅期）。

4 硒礦空間分布規(guī)律

在Ⅲ級成礦區(qū)帶劃分的基礎(chǔ)上（徐志剛等，2008），結(jié)合硒礦伴生的主礦種類型、主要礦床的時空分布特征及其成礦地質(zhì)條件和區(qū)域成礦要素，文章將中國硒礦劃分為24 個成礦帶（表3，圖4），中國硒礦主要分布在華北板塊邊緣、揚(yáng)子板塊邊緣、喀喇昆侖-三江成礦帶等地。

巖漿型硒礦位于華北板塊邊緣、揚(yáng)子板塊邊緣、阿爾金-祁連造山帶，具體包括華北陸塊北緣西段（Se5）、遼東（Se6）、南祁連（Se7）、阿拉善（Se8）、小秦嶺-熊耳山（Se13）、武功山-杭州灣（Se20）、哀牢山（Se22）成礦帶。

矽卡巖型硒礦主要位于秦嶺-大別造山帶、華北陸塊、揚(yáng)子成礦省、華南成礦省，具體包括西秦嶺（Se10）、小秦嶺-熊耳山（Se13）、長江中下游（Se18）、江南隆起東段（Se19）、武功山-杭州灣（Se20）、南嶺（Se24）成礦帶。沉積型硒礦位于揚(yáng)子板塊，具體包括上揚(yáng)子中東部（Se16）和江南古陸西段（Se17）成礦帶。

2017年版課標(biāo)，重新定位了小學(xué)科學(xué)課程的性質(zhì)。小學(xué)科學(xué)《課標(biāo)》認(rèn)為，早期的科學(xué)教育，對于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成具有不可替代的作用。在小學(xué)的科學(xué)教育中，探究活動作為學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的核心，既是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式，又是學(xué)習(xí)的目標(biāo)。而進(jìn)行探究活動最常用的辦法就是實(shí)驗(yàn)，可見，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在小學(xué)教育中有著舉足輕重的作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅有助于科學(xué)知識的探究，更有助于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳顚W(xué)習(xí)態(tài)度。教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)，對學(xué)生一生的成長，有著長遠(yuǎn)的影響。

熱液型硒礦分布廣泛，多數(shù)礦床位于成礦省邊緣，如大興安嶺、巴顏喀拉-松潘、阿爾金-祁連、華北陸塊、華南板塊、揚(yáng)子板塊、喀喇昆侖-三江、秦嶺-大別、伊犁、準(zhǔn)噶爾成礦省，具體有準(zhǔn)噶爾（Se1）、伊犁（Se2）、東烏珠穆沁旗-嫩江（Se4）、北祁連（Se9）、西秦嶺（Se10）、巴顏喀拉（Se11）、五臺-太行（Se12）、小秦嶺-熊耳山（Se13）、義敦-香格里拉（Se15）、上揚(yáng)子中東部（Se16）、江南古陸西段（Se17）、長江中下游（Se18）、江南隆起東段（Se19）、武功山-杭州灣（Se20）、昌寧-瀾滄（Se21）、滇黔桂（Se23）、南嶺（Se24）成礦帶。

斑巖型硒礦分布于大興安嶺、喀喇昆侖-三江、華北、揚(yáng)子和秦嶺-大別成礦省，具體有海拉爾（Se3）、東烏珠穆沁旗-嫩江（Se4）、小秦嶺-熊耳山（Se13）、昌都（Se14）、武功山-杭州灣（Se20）成礦帶。

5 硒礦成礦系列與成礦體系

礦床的成礦系列是指在一定的地質(zhì)歷史時期或構(gòu)造運(yùn)動階段，在一定的地質(zhì)構(gòu)造單元及構(gòu)造部位，與一定的地質(zhì)成礦作用有關(guān)的一組具有內(nèi)在成因聯(lián)系的礦床的自然組合（陳毓川等，2006；2007）。在陳毓川、王登紅等對全國重要礦床成礦系列厘定（陳毓川等，2010a；2010b）的基礎(chǔ)上，本次工作對與硒成礦有關(guān)的礦床成礦系列進(jìn)行了重新整理，共劃分出39個與硒成礦有關(guān)的成礦系列（表4），并依此建立了中國硒礦成礦譜系圖，從時空角度反映了區(qū)域硒成礦演化規(guī)律（圖5）。由成礦譜系圖（圖5）可以看出，空間上，北方地區(qū)以華北和東北地區(qū)的金礦為主，中部地區(qū)集中在華北板塊南緣的小秦嶺-熊耳山地區(qū)的金礦，南方地區(qū)集中在長江中下游和滇川黔地區(qū)的矽卡巖型銅礦。在伊犁、華北北緣、華北南緣、東烏珠穆沁、祁連、上揚(yáng)子、長江中下游等地區(qū)，硒礦成礦系列的產(chǎn)出具有延續(xù)性。

圖4 中國硒礦成礦帶分布圖（底圖據(jù)徐志剛等，2008，礦產(chǎn)資料來源于自然資源部（國土資源部）儲量通報）Fig.4 Selenium metallogenic belts in China(base map after Xu et al.,2008,the mineral data from the reserve notification of the Ministry of Natural Resources/Ministry of Land and Resources)

硒礦形成時代集中在古生代和中生代。在古生代，揚(yáng)子成礦省、滇川黔地區(qū)發(fā)育與早古生代碳酸鹽建造有關(guān)的鉛、鋅、錳礦床成礦系列，上揚(yáng)子中東部發(fā)育早古生代與二疊紀(jì)海陸過渡相碳酸鹽巖、碎屑巖建造有關(guān)的鉛、鋅、鐵、錳礦床成礦系列，武功山、杭州灣發(fā)育與寒武紀(jì)含碳硅泥質(zhì)巖類有關(guān)的銅、鐵、鈮、鉭礦床成礦系列，長江中下游發(fā)育與加里東旋回陸緣發(fā)展階段有關(guān)的銅、金、鐵、鋅礦床成礦系列；阿爾金-祁連成礦省南北祁連發(fā)育與古生代海底火山噴發(fā)沉積作用有關(guān)的金、銅、鎳、鉛、鋅、鐵礦床成礦系列；伊犁成礦省南緣發(fā)育與加里東期、早泥盆世中基性、中酸性巖漿作用有關(guān)的銅、鎳、金、鐵、錳、鉛、鋅礦床成礦系列；華北成礦省海西期華北陸塊南緣、北緣西段發(fā)育與鎂鐵質(zhì)超鎂鐵質(zhì)巖漿作用有關(guān)的金、銀、鐵、銅、鎳、鉑礦床成礦系列，遼東發(fā)育與海西基性-超基性巖類有關(guān)的銅、鎳、鈷、鉑礦床成礦系列；巴顏喀拉-松潘成礦省發(fā)育與阿尼瑪卿海西期蛇綠巖建造有關(guān)的銅、鋅、鈷礦床成礦系列；大興安嶺成礦省東烏珠穆沁旗-嫩江發(fā)育與海西期、奧陶紀(jì)基性-中酸性巖漿活動有關(guān)的鐵、銅、鉛、鋅礦床成礦系列；準(zhǔn)噶爾成礦省南緣發(fā)育與晚古生代沉積作用有關(guān)的銅、錳、磷、釩礦床成礦系列。

在中生代，秦嶺-大別成礦省西秦嶺發(fā)育與印支期、燕山期深源巖漿侵入活動有關(guān)的銅、鈷、鋅、金礦床成礦系列；華北成礦省南緣發(fā)育與印支期、燕山期淺成-超淺成侵入作用有關(guān)的鐵、銅、金、鉬礦床成礦系列；華南成礦省滇黔桂北部發(fā)育與印支期、燕山中淺成酸性花崗巖類有關(guān)的金、銻、汞、銀、錳礦床成礦系列，南嶺發(fā)育與燕山期淺成-超淺成花崗閃長巖類有關(guān)的鉛、鋅、鎢、鉬、銅礦床成礦系列；揚(yáng)子成礦省在萍鄉(xiāng)地區(qū)、長江中下游地區(qū)、滇川黔地區(qū)、江南隆起東段地區(qū)、武功山地區(qū)、玉山地區(qū)發(fā)育與燕山期中酸性-酸性巖漿侵入-噴發(fā)活動有關(guān)的金、銅、鉬、鎢、錫、鉛、鋅、銀礦床成礦系列；喀喇昆侖-三江成礦省義敦、香格里拉地區(qū)發(fā)育與燕山期巖漿侵入活動有關(guān)的鉛、鋅、銀、金、銅礦床成礦系列；大興安嶺成礦省海拉爾地區(qū)發(fā)育與燕山早期中、酸性巖漿侵入有關(guān)的鐵、銅、鎢礦床成礦系列。

表3 中國硒礦成礦帶劃分表Table 3 Selenium metallogenic belts in China

北方地區(qū)華北和東北的金礦，中部華北板塊南緣的小秦嶺-熊耳山地區(qū)的金礦，南方長江中下游和滇川黔地區(qū)的矽卡巖型銅礦是硒礦主要的賦存類型，也表明了硒礦的主要產(chǎn)出位置，在今后的找礦和預(yù)測工作中，應(yīng)加強(qiáng)這些地區(qū)的工作。

6 結(jié) 論

（2）將中國硒礦類型劃分為斑巖型、巖漿型、熱液型、矽卡巖型、沉積型硒礦等5 大類型，其中以熱液型、矽卡巖型硒礦最為重要，也是中國硒礦找礦的重點(diǎn)方向。

（3）將硒礦成礦時代劃分為元古代、早古生代、晚古生代、中生代、新生代5 個成礦期，以晚古生代、中生代最為重要。

表4 中國硒礦有關(guān)的成礦系列簡表Table 4 Related metallogenic series of selenium deposits in China

圖5 中國硒礦成礦譜系圖（底圖據(jù)王成輝等，2014）Fig.5 Metallogenic lineage figure of selenium deposits in China(base map after Wang et al.,2014)

（4）空間分布規(guī)律方面，可將中國硒礦劃分為24個成礦帶，主要分布在華北板塊邊緣、揚(yáng)子板塊邊緣、喀喇昆侖-三江成礦帶等地。

（5）在前人工作的基礎(chǔ)上，劃分出39 個與硒礦成礦作用有關(guān)的成礦系列，并構(gòu)建了中國硒礦的成礦譜系。

（6）后續(xù)需要加強(qiáng)在北方地區(qū)金礦、小秦嶺-熊耳山地區(qū)金礦、長江中下游和滇川黔地區(qū)的矽卡巖型銅礦的找礦和預(yù)測工作。

致 謝感謝所有對“全國礦產(chǎn)資源潛力動態(tài)評價”項(xiàng)目給予支持的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員，對審稿人提出的寶貴意見表示感謝。