王登紅，應(yīng)立娟，唐菊興，梁 婷，王東明，黑 歡

（1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所國(guó)土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100037；2.長(zhǎng)安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西西安710054）

0 引言

角巖作為變質(zhì)巖的一種，雖然常見(jiàn)，但對(duì)其調(diào)查與研究成果卻不多。近年來(lái)，隨著深部找礦工作的深入和一些大型斑巖型礦床的發(fā)現(xiàn)，角巖及其在隱伏礦床預(yù)測(cè)中的重要性日益顯現(xiàn)。筆者在對(duì)南嶺淘錫坑鎢礦、大廠(chǎng)錫多金屬礦及岡底斯甲瑪銅多金屬礦床研究和勘查過(guò)程中，充分認(rèn)識(shí)到角巖對(duì)于深部找礦具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，但理論研究普遍薄弱［1－8］。為此，筆者在綜述前人工作的基礎(chǔ)上，初步總結(jié)了與角巖有關(guān)礦床的基本特征，指出了其在深部找礦中的應(yīng)用前景。

角巖（hornfels，也稱(chēng)角頁(yè)巖）是具細(xì)粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造的中高溫?zé)峤佑|變質(zhì)巖石的統(tǒng)稱(chēng)，原巖可以是黏土巖、粉砂巖、火成巖或火山碎屑巖。角巖主要由長(zhǎng)石、石英、云母、角閃石、輝石等組成，有時(shí)含少量的紅柱石、堇青石、石榴子石、矽線(xiàn)石等特征變質(zhì)礦物。其外表一般深色，有時(shí)淺色，致密堅(jiān)硬。角巖一詞的應(yīng)用范圍目前尚不一致，一般把原巖經(jīng)過(guò)熱變質(zhì)作用后已基本全部重結(jié)晶并具有角巖結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造的巖石稱(chēng)為角巖，不包括碳酸鹽巖和石英砂巖熱變質(zhì)的產(chǎn)物；對(duì)于變質(zhì)不徹底、未全部重結(jié)晶的淺變質(zhì)巖石，則稱(chēng)為變質(zhì)黏土巖、變質(zhì)粉砂巖等。也有人把所有具有塊狀構(gòu)造的熱變質(zhì)巖石統(tǒng)稱(chēng)為角巖，包括未全部重結(jié)晶的淺變質(zhì)巖石，只是把大理巖除外。但是，《地球科學(xué)大詞典》又把一種由角巖構(gòu)成的大理石系列石材礦床稱(chēng)為角巖石材礦床，并指出礦層是具有塊狀構(gòu)造和細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)的中高溫接觸變質(zhì)巖，由泥巖、粉砂巖、巖漿巖和火山碎屑巖變質(zhì)而成。其主要礦物為長(zhǎng)石、石英、角閃石和輝石［9］。因此，筆者從野外地質(zhì)調(diào)查的實(shí)際需要出發(fā)，采用不包括大理巖的廣義概念來(lái)規(guī)定本文中所討論的角巖范疇。應(yīng)該指出的是，角巖是比較常見(jiàn)的，除了常見(jiàn)的中酸性侵入巖地區(qū)外，在基性巖甚至超基性巖侵入到各類(lèi)圍巖（包括玄武巖）中也可以形成一定范圍的角巖化帶，如四川米易新街含鉑族元素鐵礦、新疆西準(zhǔn)噶爾鉻鐵礦帶［10－11］。

1 與角巖有關(guān)礦床的主要類(lèi)型

與角巖有關(guān)的礦床類(lèi)型很多，既有通過(guò)熱接觸變質(zhì)作用直接形成的非金屬礦床，也有賦存在角巖化變質(zhì)帶中各種熱液型金屬礦床。角巖也可以成為油氣藏的容礦圍巖。

1.1 變質(zhì)成因非金屬礦床

熱接觸變質(zhì)形成的礦床主要有石墨、硅灰石和紅柱石等礦床。近年來(lái)由于石墨烯作為新興產(chǎn)業(yè)高端材料的重要性得到前所未有的高度重視，因而石墨礦床的經(jīng)濟(jì)價(jià)值也受到了普遍關(guān)注。湖南的荷葉石墨礦床就是二疊系樂(lè)平組煤層在騎田嶺巖體侵入過(guò)程中熱變質(zhì)形成的典型石墨礦床。該礦床因儲(chǔ)量大、礦石質(zhì)量好、埋藏淺、交通方便等特點(diǎn)而聞名于世，石墨與煤呈同層異礦關(guān)系。引起熱變質(zhì)的原因是騎田嶺巖體，礦區(qū)從東到西劃分為角巖化帶、強(qiáng)角巖化帶和中弱角巖化帶。前兩個(gè)變質(zhì)帶內(nèi)的煤已全部變質(zhì)成石墨；中弱角巖化帶東部的煤已石墨化，西部的煤全變質(zhì)為無(wú)煙煤，故礦層可劃分為石墨帶和石墨化無(wú)煙煤帶［12］。

紅柱石是角巖中最常見(jiàn)和最具代表性的變成礦物之一，當(dāng)其達(dá)到工業(yè)要求時(shí)即可形成紅柱石礦床。如甘肅漳縣的米家溝紅柱石礦床就是因巖體侵入發(fā)生接觸變質(zhì)作用而形成角巖型礦床［13］，礦體位于教場(chǎng)壩花崗巖體（出露面積120km2）北側(cè)800～1 000m處，原巖為二疊系含碳富鋁泥質(zhì)巖。湖南的長(zhǎng)江紅柱石礦床產(chǎn)于五峰仙花崗巖體東部外接觸帶，為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M泥質(zhì)碎屑巖經(jīng)熱接觸變質(zhì)而形成的角巖型礦床。礦石主要礦物為紅柱石，脈石礦物為石英、云母，探明儲(chǔ)量已達(dá)中型規(guī)模，找礦前景良好［14］。

1.2 賦存在角巖中的熱液型金屬礦床

1.2.1 鎢礦

角巖作為熱變質(zhì)作用的產(chǎn)物，在隱伏花崗巖體及相關(guān)鎢錫礦床的外圍普遍存在。如在贛南西華山—漂塘地區(qū)，寒武系地層經(jīng)加里東期區(qū)域變質(zhì)作用，形成淺變質(zhì)砂巖和板巖；燕山期花崗巖體的侵入使之又經(jīng)歷了接觸變質(zhì)作用，形成角巖類(lèi)巖石，包括黑云母石英角巖和石英黑云母角巖，主要組成礦物為石英、黑云母和白云母。角巖通常具塊狀構(gòu)造，有時(shí)具斑點(diǎn)構(gòu)造（斑點(diǎn)由白云母和綠泥石組成）或?qū)訝顦?gòu)造；在石英黑云母角巖中，還見(jiàn)有蠕蟲(chóng)狀構(gòu)造（蠕蟲(chóng)狀體由細(xì)粒石英和黑云母組成）。在角巖中，黑云母具有向石英脈或巖體富集的趨勢(shì)，說(shuō)明熱源（石英脈或巖體）可以活化角巖中的鎂鐵質(zhì)，使其向熱源方向運(yùn)移，并結(jié)晶形成黑云母［15］。在甘肅肅北縣塔爾溝鎢礦區(qū)，野牛山灘酸性侵入體與前震旦變質(zhì)巖系的接觸帶發(fā)生明顯的接觸變質(zhì)分帶，發(fā)生角巖化及矽卡巖化、硅化等蝕變。在外接觸帶形成石英脈型黑鎢礦，而黑鎢礦脈的兩側(cè)則形成矽卡巖型白鎢礦［16］。在廣東陽(yáng)春小南山鎢錫礦區(qū)，燕山晚期的隱伏花崗巖與下侏羅統(tǒng)砂巖、板巖接觸帶也發(fā)生角巖化［17］。

此類(lèi)情況國(guó)外實(shí)例并不少見(jiàn)，如日本Fujigatani白鎢礦主要賦存于三疊系沉積地層與上白堊統(tǒng)花崗閃長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖巖基的接觸帶。該礦床產(chǎn)于泥質(zhì)角巖中透鏡狀礦體，至少有3層，包括Akemidani、Gosento、Mominoki等，前兩者產(chǎn)量較大。礦化角巖蝕變帶多蝕變成貧綠簾石－單斜輝石的矽卡巖，寬2～50cm［18］。在美國(guó)加利福尼亞州的Sierra Nevada地區(qū)，大量白鎢礦位于燕山早期鈣鋁質(zhì)巖體與早寒武至晚三疊世沉積變質(zhì)巖的接觸帶中，賦礦圍巖包括純大理巖、白云質(zhì)大理巖、變質(zhì)的泥質(zhì)灰?guī)r、鈣硅質(zhì)角巖和黑云母角巖。著名的Pine Creek白鎢礦礦床即形成于矽卡巖和角巖化過(guò)程中，那里的角巖主要為泥質(zhì)角巖、鈣硅質(zhì)角巖、黑云母角巖和少量輝石角巖［19］。

1.2.2 鉬礦

鉬礦與角巖的關(guān)系似乎比銅、鉛鋅礦更密切。例如新疆的白山鉬礦就產(chǎn)于下石炭統(tǒng)干墩組黑云母長(zhǎng)英質(zhì)角巖帶與花崗斑巖脈內(nèi)，其中黑云母長(zhǎng)英質(zhì)角巖－堇青石二云母長(zhǎng)英質(zhì)角巖和透輝黝簾斜長(zhǎng)角巖－黑云母斜長(zhǎng)角巖分別位于第二和第三巖性段［20］。河南南泥湖—三道莊超大型鉬－鎢礦床，在成因上與0.12km2的斑狀鉀長(zhǎng)花崗巖小巖株有關(guān)（136～131Ma），礦床類(lèi)型屬于矽卡巖－斑巖型，圍巖為大理巖、長(zhǎng)英質(zhì)角巖、黑云母長(zhǎng)英質(zhì)角巖和斑狀鉀長(zhǎng)花崗巖（圖1）［21］。甘肅的花黑灘鉬礦，為一中型角巖型鉬礦，區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為印支期花崗巖，而震旦系洗腸井群第二巖組的黑云二長(zhǎng)英質(zhì)角巖則為直接的含礦圍巖［16］。

圖1 南泥湖鉬礦田燕山期小巖體與熱變質(zhì)帶分布Fig.1 Sketch Showing the Distribution of Small Intrusions and Thermal Metamorphic Belt in Nannihu Mo Mine

在美國(guó)科羅拉多成礦帶中部的Elk山區(qū)，網(wǎng)脈狀輝鉬礦化發(fā)育，其中相當(dāng)一部分就直接產(chǎn)于角巖中，如Redwell鉬礦和Emmos鉬礦均賦存于隱伏巖體頂部的蝕變角巖和斑巖中，巖株周?chē)慕菐r帶包括約300m厚的褐色角巖帶和約150m厚的黑色角巖帶［22］。在新西蘭南島的Lyell Stream－Bald地區(qū)，鉬礦主要產(chǎn)于石英奧長(zhǎng)花崗斑巖侵入體（Lyell斑巖）與Greenland群具角礫和角巖結(jié)構(gòu)的低級(jí)沉積變質(zhì)巖的接觸帶中。角巖全巖的K－Ar年齡為120～103Ma，與Lyell斑巖侵入時(shí)間基本一致，也與鉬礦化時(shí)間（116～112Ma）較一致［23］。

1.2.3 鐵礦

鐵礦尤其是矽卡巖型鐵礦區(qū)也存在普遍的角巖化現(xiàn)象。如廣東的大頂錫（鐵）多金屬礦床，既發(fā)育矽卡巖也發(fā)育角巖［24－25］。石背花崗巖體的外帶和接觸帶經(jīng)區(qū)域變質(zhì)、熱變質(zhì)和接觸交代變質(zhì)作用，形成角巖化碎屑巖、角巖、矽卡巖化角巖和矽卡巖。角巖化過(guò)程中原生含鐵物質(zhì)重結(jié)晶形成細(xì)晶磁鐵礦，且鉆孔揭露磁鐵礦體上下盤(pán)往往為角巖或矽卡巖［24］。廣東的尖山鐵礦區(qū)，出露尖山和八面山花崗巖體，外接觸帶灰?guī)r發(fā)生變質(zhì)，形成角閃石角巖，形成深度中等，溫度較高。鐵礦上盤(pán)即大理巖和角巖，分布有黃鐵礦化和鉛鋅硫化物［26］。廣東懷集鐵礦區(qū)，灰塘鐵礦的底板為泥盆紀(jì)變質(zhì)砂巖，角巖化明顯，角巖化的底板巖石堅(jiān)硬致密，滲透性差，作為天然的“屏蔽”阻擋了熱液向下滲透，有利于成礦物質(zhì)的集中［27］。

在香港，Ma On Shan鐵礦是與燕山早期花崗巖和火山巖有關(guān)的磁鐵礦礦床，兩者接觸變質(zhì)引起圍巖重結(jié)晶，形成具粒狀組構(gòu)的角巖［28］。美國(guó)明尼蘇達(dá)州Dunka River地區(qū)中前寒武世Biwabik組即Biwabik鐵建造（其中的上Cherty段含磁鐵礦已被開(kāi)采），受晚前寒武世Duluth基性雜巖體侵入，熱變質(zhì)形成輝石角巖相［29］。

1.2.4 銅礦

角巖對(duì)于銅礦尤其是斑巖型銅礦和矽卡巖型銅礦具有非常重要的意義［30－37］。在江西德興銅礦，斑巖體出露面積僅0.06～0.70km2，其淺部?jī)?nèi)接觸帶自變質(zhì)作用強(qiáng)烈，深部外接觸帶熱變質(zhì)角巖化顯著，寬度可達(dá)400m。角巖主要包括黑云母角巖、石英黑云母角巖和長(zhǎng)石石英黑云母角巖以及透閃石角巖和透閃石黑云母角巖，偶見(jiàn)含紅柱石或堇青石黑云母角巖［30］。在西藏玉龍銅鉬礦區(qū)，角巖型銅鉬礦體是5種主要礦體類(lèi)型之一。接觸帶角巖中的礦體一般作為矽卡巖－次生氧化富集型Ⅱ、Ⅴ號(hào)次生氧化礦體的直接底板，可見(jiàn)多層礦化，礦體一般數(shù)十米厚，礦石品位高于斑巖型硫化礦；礦區(qū)南部礦化斑巖（銅、鉬礦體）超覆侵位于角巖之上，在礦化斑巖之下形成多層角巖型礦體，規(guī)模較大［31－32］。在廣西德保銅錫礦區(qū)，欽甲巖體（出露面積48km2）侵入寒武系導(dǎo)致圍巖矽卡巖化和角巖化，銅錫礦體在矽卡巖和角巖中均有分布［35］。在吉林小西南岔銅金礦區(qū)，海西晚期的一系列花崗雜巖體侵入于上二疊統(tǒng)，通過(guò)接觸變質(zhì)形成大范圍的角巖帶，包括長(zhǎng)英質(zhì)角巖、含碳云英角巖和紅柱石板巖等。礦脈呈細(xì)脈浸染狀及網(wǎng)脈狀賦存于石英閃長(zhǎng)巖－閃長(zhǎng)巖頂端與二疊系角巖捕虜體的接觸帶上［36］。

在加拿大魁北克省Madeleine銅礦區(qū)，網(wǎng)脈狀礦體賦存于海西期McGerrigle花崗質(zhì)巖體侵入至早古生代魁北克群地層所形成的堇青石－黑云母角巖接觸帶中。接觸變質(zhì)作用使頁(yè)巖、石英巖和灰?guī)r等變成黑云母－堇青石角巖，局部形成黑云母－堇青石－紅柱石相角巖。80%以上的礦石產(chǎn)自主角巖中，其余產(chǎn)于底板角巖中。前者以微細(xì)粒堇青石－黑云母角巖為主，后者以鈣－硅質(zhì)角巖為主［38］。在加拿大不列顛哥倫比亞的Berg斑巖銅礦，原生硫化物礦石（黃銅礦－輝鉬礦）賦存于侵入中生代Hazelton和Skeena群的早中漸新世石英二長(zhǎng)斑巖及與周?chē)菐r的接觸帶中，品位最好的銅礦石分布于侵入體接觸帶附近，角巖與侵入體的接觸帶亦富集原生硫化物，包括黃銅礦、輝鉬礦和黃鐵礦等［39］。

1.2.5 鈾礦

花崗巖體一直是南方硬巖型鈾礦的找礦重點(diǎn)地區(qū)，某區(qū)花崗巖體大小數(shù)千個(gè)，已在巖體內(nèi)探明了一批鈾礦床和礦點(diǎn)［40］。但近年來(lái)，雖然開(kāi)展了放射性區(qū)調(diào)、普查、工程揭露和航空測(cè)量等大量工作，但在花崗巖體內(nèi)并未發(fā)現(xiàn)較好的成礦線(xiàn)索，相反在其外接觸變質(zhì)帶內(nèi)卻發(fā)現(xiàn)了不少的揭露點(diǎn)、礦點(diǎn)和礦床。據(jù)對(duì)2 959個(gè)異常點(diǎn)、帶統(tǒng)計(jì)，產(chǎn)于熱接觸變質(zhì)帶的伽瑪異常點(diǎn)、帶占總數(shù)的41%，而熱接觸變質(zhì)帶的工作面積總和還不到工作總面積的10%。因此，熱接觸變質(zhì)帶內(nèi)的異常幾率是花崗巖內(nèi)的11倍。已發(fā)現(xiàn)的9個(gè)揭露點(diǎn)，就有7個(gè)賦存在熱接觸變質(zhì)帶內(nèi)，如6732、6733、苗坑、大坑、巫山陳、鐵山垅和中流等。因此，花崗巖外接觸變質(zhì)帶也是尋找鈾礦不可忽視的有利地段。在湖南冷家溪群和板溪群中已發(fā)現(xiàn)鈾礦床、礦（化）點(diǎn)約20處，鈾礦化主要受斷裂構(gòu)造控制，但凝灰質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖及角巖等是礦化有利的圍巖［41］?；鹕綆r型鈾礦也是巖漿熱液的產(chǎn)物，角巖化也是常見(jiàn)現(xiàn)象，如江西相山鈾礦區(qū)。

意大利都靈省的Traversella鈾礦屬于典型的接觸交代礦床，礦體賦存于花崗閃長(zhǎng)巖與Sesia－Lanzo塊體結(jié)晶片巖的接觸帶。富礦部位局部發(fā)育特殊的角巖相，厚度大且變化大，晶質(zhì)鈾礦與導(dǎo)致角巖化的變質(zhì)作用和礦化活動(dòng)同生［42］。

1.2.6 金礦

大量的金礦主要與斷裂破碎帶相伴，似乎遠(yuǎn)離巖體接觸帶，但也有很多金礦與角巖有關(guān)。在甘肅肅北縣金山金礦區(qū)，在呼爾格里呼都花崗閃長(zhǎng)巖、黑云母二長(zhǎng)花崗巖體的外接觸帶發(fā)育熱接觸變質(zhì)巖，下石炭統(tǒng)白山組上巖組第一巖性段條帶狀灰?guī)r和絹云母板巖發(fā)生矽卡巖化和角巖化，包括陽(yáng)起石－透閃石角巖、長(zhǎng)英質(zhì)角巖、黑云母角巖和石英角巖。在川西耳澤、木機(jī)庚和菜園子金礦區(qū)，含礦層包括下奧陶統(tǒng)瓦廠(chǎng)組長(zhǎng)英質(zhì)角巖［43］。在四川若爾蓋阿西金礦區(qū)，英安斑巖、閃長(zhǎng)巖與三疊系砂巖、灰?guī)r和粉砂巖的接觸變質(zhì)帶普遍形成角巖帶，主要有透輝斜長(zhǎng)角巖和石榴子石長(zhǎng)英質(zhì)角巖［44］。在吉林二道甸子金礦，礦體形態(tài)受斷裂構(gòu)造和云母石英角巖及斜長(zhǎng)角閃角巖互層帶的控制。海西晚期的黑云母斜長(zhǎng)花崗巖從東、西、南三面包圍二道甸子礦區(qū)，使呼蘭群地層遭受強(qiáng)烈熱動(dòng)力變質(zhì)作用，形成各種角巖類(lèi)巖石（包括角巖化紅柱石板巖和斜長(zhǎng)角閃角巖、碳質(zhì)云英角巖），并隨之帶來(lái)金礦化［45］。在西藏岡底斯弄如日金銻礦區(qū)，金礦體產(chǎn)于破碎蝕變角巖和蝕變二長(zhǎng)花崗斑巖中。燕山晚期的細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖與下白堊統(tǒng)林布宗組侵入接觸引起大面積的角巖化，形成斑點(diǎn)角巖、紅柱石角巖和長(zhǎng)英質(zhì)角巖等。區(qū)內(nèi)5個(gè)礦體中2、3號(hào)礦體的礦化巖石為破碎紅柱石角巖，4、5號(hào)礦體則產(chǎn)于斷裂破碎蝕變角巖中［46］。

在美國(guó)華盛頓州的Buckhorn矽卡巖型金礦區(qū)，賦礦圍巖普遍蝕變，從巖體近端至遠(yuǎn)端，礦物組合分別為石榴子石－磁鐵礦－硫化物、石榴子石－輝石－綠簾石－硫化物和輝石－角巖組合。重結(jié)晶作用和局部的交代作用在侵入體周?chē)纬杉?xì)晶質(zhì)黑云母－輝石角巖［47］。在加拿大最大的矽卡巖型金礦Nickel Plate礦區(qū)，隨著亞堿性、鈣堿性石英閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖和輝長(zhǎng)巖的侵入，金礦化疊加于沉積巖和火成巖之上。早期蝕變主要使粉砂巖變成黑云母、鉀長(zhǎng)石和石英角巖，與金礦有關(guān)的蝕變則疊加于早期角巖和矽卡巖之上，甚至完全交代沉積巖和火成巖，形成了輝石和石榴子石組合［48］。

1.2.7 鉛鋅礦

鉛鋅礦一般成礦溫度低于鎢錫礦，在空間上也往往遠(yuǎn)離巖體，但角巖也屢見(jiàn)不鮮。如湖南的黃沙坪鉛鋅礦區(qū)，與成礦作用有關(guān)的3個(gè)巖體分別為301號(hào)（花崗斑巖）、304號(hào)（花斑巖）、51號(hào)（石英斑巖），其中304號(hào)巖體外接觸帶砂頁(yè)巖地層中見(jiàn)角巖化［49］。在湖北的鳳梨山鉛鋅礦區(qū)，燕山中晚期花崗閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)玢巖和英安斑巖呈巖枝或巖脈侵入于三疊系，使之發(fā)生熱接觸變質(zhì)而形成寬300～500m的低至中級(jí)熱接觸變質(zhì)暈（圈），主要由斑點(diǎn)板巖、絹云鈉長(zhǎng)綠簾角巖、角閃角巖、大理巖和石英巖等組成，礦體即產(chǎn)于其中［50］。在福建連城的中坪鉛鋅礦區(qū)，經(jīng)畬組地層受熱力變質(zhì)改造后形成矽卡巖和角巖帶，多數(shù)鉛鋅礦體賦存于其中，成為中坪式鉛鋅礦的主要找礦標(biāo)志之一［51］。

摩洛哥華力西帶上產(chǎn)有多個(gè)銅鉛鋅礦床，如Jebilet與一套330Ma左右侵入的輝長(zhǎng)巖、花崗巖、拉斑玄武巖和堿性巖體有關(guān)。侵入體與早石炭海相Visean頁(yè)巖發(fā)生接觸變質(zhì)形成角閃角巖相蝕變，伴隨的熱液活動(dòng)淋濾長(zhǎng)英質(zhì)侵入體中的鉛－鋅等金屬而成礦［52］。

1.2.8 錫礦

錫礦與鎢礦一樣與角巖化關(guān)系密切。如位于江西北部彭山穹窿區(qū)的黃金洼、尖峰坡等錫礦，均同時(shí)存在矽卡巖化和角巖化。其中的混合礦石與強(qiáng)硅化、石英角巖化關(guān)系密切，可分為石英角巖型毒砂礦石、石英角巖型錫石礦石等不同的礦石類(lèi)型［53］。內(nèi)蒙古的敖瑙達(dá)巴是中國(guó)北方地區(qū)重要的斑巖型錫多金屬礦床，那里的鉀硅酸鹽化核、絹英巖帶、黃玉云英巖帶、青磐巖帶及角巖化帶構(gòu)成了大致對(duì)稱(chēng)的前進(jìn)中心式蝕變分帶，近接觸帶的砂泥質(zhì)沉積巖變成黑云母石英角巖，巖體上部蝕變帶及近接觸帶的角巖化帶中，金屬硫（砷）化合物呈浸染狀和細(xì)脈浸染狀廣泛分布，構(gòu)成全巖型的面型含礦（Sn、Ag、Cu）硫（砷）化物礦化體，銅在青磐巖帶和角巖化帶含量最高［54］。在云南的來(lái)利山錫礦區(qū)，部分礦體群產(chǎn)于復(fù)背斜軸部角巖或角巖化巖石的斷裂帶中［55］。在廣東銀巖錫礦區(qū)，在燕山晚期石英斑巖、花崗斑巖和黑云母二長(zhǎng)花崗巖的外接觸帶普遍發(fā)育角巖圈，同時(shí)伴生大量的錫石硫化物礦脈［56］。

1.2.9 銀礦

銀的成礦溫度低，一般遠(yuǎn)離巖體成礦，但也有不少特例，如阿根廷的Aguilar銀多金屬礦床就產(chǎn)于白堊紀(jì)Aguilar花崗巖體接觸帶的石英巖和角巖中。接觸變質(zhì)暈自花崗巖體中心往外，分帶清楚，分別為輝石角巖相、角閃角巖相和鈉長(zhǎng)石－綠簾石角巖相。單個(gè)透鏡體礦體在垂向上也存在一定的分帶性，自上而下為：角巖（未礦化）→帶狀礦石→細(xì)脈狀礦石→網(wǎng)脈狀礦石→浸染狀礦石→石英巖（未礦化）［57］。

1.2.10 稀有金屬礦床

稀有金屬一般產(chǎn)于巖體（包括偉晶巖）內(nèi)部，但安徽某地偉晶巖以含鉭鈹為主的稀有金屬偉晶巖產(chǎn)于黑云母花崗巖體“港灣”或“前峰”部位的震旦系中統(tǒng)休寧組砂巖接觸變質(zhì)角巖及蝕變帶閃長(zhǎng)玢巖中，多沿張裂充填［58］。

1.3 與角巖有關(guān)的油氣礦藏

油氣一般產(chǎn)于沉積巖區(qū)，但近年來(lái)在渤海灣、北部灣、蘇北和新疆三塘湖等地先后發(fā)現(xiàn)的侵入巖型油藏或油氣顯示，其儲(chǔ)集層發(fā)育機(jī)理較為特殊［59］。理想狀態(tài)下可分為巖體中心相、巖體邊緣相、角巖相和板巖相4個(gè)相帶（圖2）。其中，角巖亞相的石榴石角巖帶具有較好的原始儲(chǔ)集性能，在后期裂縫發(fā)育程度相近的情況下產(chǎn)能較高。

圖2 侵入巖型油藏的侵入巖及其外變質(zhì)帶巖相帶理想分布Fig.2 Intrusive and Metamorphic Lithofacies Ideal Model in Intrusion Type Oil Reservoir

2 角巖發(fā)育礦區(qū)深部找礦新進(jìn)展

近年來(lái)隨著國(guó)家危機(jī)礦山資源接替等深部找礦工作的開(kāi)展，在角巖發(fā)育地區(qū)取得地質(zhì)找礦突破的實(shí)例很多。筆者在參與江西崇義縣淘錫坑石英脈型鎢礦深部找礦、廣西大廠(chǎng)銅坑—龍箱蓋深部找礦及西藏岡底斯成礦帶甲瑪銅多金屬礦床典型礦床研究與勘探工作的過(guò)程中充分運(yùn)用了角巖指示隱伏巖體的基本原理開(kāi)展工作，取得了重要進(jìn)展［1，5－6］。其中，甲瑪?shù)V區(qū)的角巖不只是覆蓋于巨大的矽卡巖型銅礦和含礦斑巖體之上，角巖本身所含的鉬礦產(chǎn)資源也達(dá)大型以上的規(guī)模。

云南瀾滄老廠(chǎng)銀鉛鋅礦開(kāi)采歷史研究表明，近地表以鉛鋅銀礦化為主。以往鉆探過(guò)程中發(fā)現(xiàn)礦體以下的深處還存在強(qiáng)烈的圍巖蝕變（如在鉆孔ZK15031的深部），并認(rèn)識(shí)到其具多類(lèi)型、多期次、多成因疊加特點(diǎn)，但對(duì)于隱伏巖體的尋找仍然認(rèn)識(shí)不足，以至于找礦工作沒(méi)有取得根本性的突破。盡管如此，鉀長(zhǎng)石－石英細(xì)脈帶與角閃石角巖相仍然提供了可靠的隱伏巖體信息，角巖化的范圍集中在深部泥盆系淺黃色板巖及砂質(zhì)板巖內(nèi)，主要為熱變質(zhì)引起的堇青石－綠簾石－黑云母－斜長(zhǎng)石角巖化。根據(jù)這樣的思路在角巖化帶布置深部鉆孔曾經(jīng)見(jiàn)礦［60］。近年來(lái)通過(guò)一系列的鉆探工作，不但找到隱伏巖體，而且發(fā)現(xiàn)以鉬多金屬為主的巨大新礦體。

在三江成礦省中段云南境內(nèi)的羊拉和雪雞坪等礦區(qū)也取得了類(lèi)似的找礦突破。在羊拉銅礦區(qū)，大面積分布的花崗閃長(zhǎng)巖－花崗巖類(lèi)侵入到嘎金雪山群，引起不同程度的角巖化和矽卡巖化，角巖本身也是重要的礦石類(lèi)型。金屬礦物在角巖中分布不均，多呈細(xì)脈狀分布；銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.1%～1.6%［33］。在香格里拉縣的紅牛（紅山）—雪雞坪銅礦田，銅和鉛鋅礦化均與角巖化、矽卡巖化及硅化有關(guān)［34］。

實(shí)際上，還有許多角巖分布區(qū)值得進(jìn)一步研究。例如在三江成礦省北段的四川西部，無(wú)論是石英脈型還是矽卡巖型鎢礦區(qū)，均不同程度地發(fā)育角巖化，如赫德礦區(qū)的西康群赫德組明顯角巖化，而烏拉溪鎢－鈹?shù)V區(qū)自巖體向外也依次形成巖體邊緣混合花崗巖帶、矽卡巖帶、矽卡巖化大理巖帶和矽卡巖化角巖帶［61］。在廣東惠陽(yáng)新塘鎢錫異常區(qū)，晚侏羅世細(xì)粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖（坪地圩巖體）引起巖體外接觸帶測(cè)水組碎屑巖普遍角巖化。雖然目前僅發(fā)現(xiàn)山塘、水流坑、公王頂、河田、和尚庵、白石沙和錫坑沙等礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)［62］，但產(chǎn)地多，礦種也多，涉及鉛鋅、鎢鉬、鐵、錫等，并具有一定的分帶性，值得進(jìn)一步找礦。

3 討論：角巖型礦床成礦預(yù)測(cè)準(zhǔn)則

根據(jù)角巖預(yù)測(cè)隱伏巖體的基本原則，通過(guò)資料的二次開(kāi)發(fā)來(lái)重新評(píng)價(jià)老礦區(qū)，是一項(xiàng)常規(guī)工作；根據(jù)角巖的區(qū)域性分布特征，通過(guò)預(yù)測(cè)隱伏巖體來(lái)開(kāi)展區(qū)域成礦預(yù)測(cè)，也已經(jīng)迫在眉睫，但無(wú)論是區(qū)域性的礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)還是老礦山的攻深找盲，都需要遵循一定的原則。前蘇聯(lián)有關(guān)成礦預(yù)測(cè)的文獻(xiàn)普遍把一些原則性問(wèn)題歸納為“準(zhǔn)則”，也就是必須考慮到的基本原理和技術(shù)方法運(yùn)用的前提。在角巖區(qū)開(kāi)展隱伏礦床預(yù)測(cè)工作時(shí)，也需要遵循一些基本的準(zhǔn)則。由于角巖在成因上屬于巖漿巖與圍巖熱接觸變質(zhì)作用的產(chǎn)物，因而也就成了預(yù)測(cè)隱伏巖體的直接標(biāo)志。

3.1 礦區(qū)和礦田大比例尺深部預(yù)測(cè)的準(zhǔn)則

3.1.1 巖石組合關(guān)系

有熱變質(zhì)的地方不一定發(fā)生成礦作用，有角巖的地方自然也不一定有礦。因而在運(yùn)用角巖進(jìn)行深部找礦時(shí)，還需要綜合其他因素，比如“角巖－矽卡巖－斑巖”三位一體模式的運(yùn)用對(duì)甲瑪銅多金屬礦床深部找礦的突破發(fā)揮了非常重要的作用［5－6］。與角巖一起的除了矽卡巖外還需要注意云英巖化，如江西的香爐山鎢礦屬大型隱伏巖控角巖型白鎢礦礦床，賦存在背斜構(gòu)造傾伏部位的泥質(zhì)灰?guī)r與黑云母二長(zhǎng)花崗巖的接觸帶。白鎢礦除了充填、交代鈣硅角巖外，云英巖也很重要［63］。

3.1.2 干濕關(guān)系

盡管角巖是“熱”變質(zhì)的產(chǎn)物，但不排斥流體的作用，因而對(duì)于“濕”角巖要特別注意，往往在伴隨有流體蝕變的角巖帶包括各種石英脈、方解石脈、螢石脈等脈體出現(xiàn)的地方要特別注意。

3.1.3 封閉與開(kāi)放關(guān)系

角巖化過(guò)程不一定是在單純封閉體系中完成的，除了熱量交換之外，物質(zhì)尤其是“不顯眼”的物質(zhì)交換同樣可能發(fā)生過(guò)，因此，微量元素和稀土元素等示蹤技術(shù)的運(yùn)用是必要的。廣東從化縣桂峰鉬礦在成因上與燕山期花崗閃長(zhǎng)巖、粗粒斑狀二長(zhǎng)花崗巖有關(guān)，圍巖早石炭世測(cè)水組變質(zhì)石英砂巖、細(xì)砂巖夾粉砂質(zhì)頁(yè)巖及大理巖透鏡體在發(fā)生矽卡巖化和角巖化之后，Cu、Mo、Pb、Zn的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別由31×10－6、5×10－6、538×10－6、130×10－6上升到287×10－6、298×10－6、2 443×10－6、592×10－6［64］。陜西洛南的蓮花溝鉬礦，巖體周?chē)g變巖、脈巖發(fā)育，主要有透輝石、透閃石角巖等，蝕變帶中Cu、Ag、Pb、Zn、Au等元素較圍巖成倍濃集，形成化探異常及礦化體［65］。

3.1.4 角巖本身的巖石物性特征和分帶性

角巖本身分帶性的研究，包括結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物成分、化學(xué)成分、溫度壓力等方面的分帶性研究，難度較大，但對(duì)于隱伏巖體的定位預(yù)測(cè)至關(guān)重要，需要加強(qiáng)。云南瀾滄老廠(chǎng)鉛鋅銀礦區(qū)鉆孔揭示的角巖就存在明顯的分帶性，從而有效指導(dǎo)了深部找礦工作。

3.1.5 原巖巖性及其空間配置關(guān)系

一般來(lái)說(shuō)，在圍巖熱變質(zhì)階段，花崗質(zhì)巖漿侵入使圍巖重結(jié)晶，重結(jié)晶作用是一種等化學(xué)過(guò)程，物質(zhì)的運(yùn)移一般局限于新成礦物粒徑范圍內(nèi)，導(dǎo)致各類(lèi)角巖尤其是鈣硅質(zhì)角巖繼承性地保留著原巖的條帶、層紋狀層理構(gòu)造，并提高了巖石的粒間孔隙度。層理高度發(fā)育而粒間孔隙度增大的鈣硅角巖，有利于礦液滲透、充填和交代，而致密的角巖化圍巖，不利于礦液擴(kuò)散，起到了屏蔽作用。這樣，不同類(lèi)型角巖在空間上的分帶性一方面有利于礦液的滲透，另一方面又不讓礦液過(guò)于分散，從而有利于成礦。當(dāng)滲透性好的角巖、矽卡巖在內(nèi)帶與滲透性差的角巖在外帶時(shí)易于形成沿層交代的富而厚的礦體，如廣西的大廠(chǎng)［66－67］和西藏的甲瑪；反之更易出現(xiàn)石英脈型礦體。因此，原巖巖性及其空間配置關(guān)系對(duì)于角巖分帶性影響很大，不同類(lèi)型角巖的組合方式不同，對(duì)于成礦物質(zhì)的聚集至關(guān)重要。在某油田，淺層—超淺層侵入巖角巖帶的物性變化范圍較大，當(dāng)原巖為碳酸鹽巖、鈣質(zhì)泥巖和鈣質(zhì)粉砂巖時(shí)，通?？梢孕纬晌镄詶l件較好的石榴石角巖；當(dāng)原巖為黏土巖時(shí)，主要為堇青石或紅柱石角巖，物性條件較差。據(jù)張映紅等研究，羅151－4井石榴石角巖的孔隙度為20.9%～34.0%，滲透率為（65～280）×10－3μm2，單井日產(chǎn)油150t，角巖成了一套極好的儲(chǔ)集層［59］。可見(jiàn)，侵入巖型油氣藏的形成得益于角巖獨(dú)特的物理性質(zhì)。

3.2 區(qū)域性中小比例尺成礦評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)注意的準(zhǔn)則

角巖是比較常見(jiàn)的，但不同的構(gòu)造背景、不同的侵入巖和不同的圍巖組合直接影響到礦種、礦床類(lèi)型和成礦規(guī)模等方面。在青藏高原及其周邊地區(qū)，岡底斯成礦帶和三江成礦帶的角巖可與矽卡巖型和斑巖型礦床相伴出現(xiàn)，而松潘—甘孜成礦帶的角巖可與稀有金屬礦床相伴。南嶺成礦省，當(dāng)圍巖是早古生代碎屑巖時(shí)角巖大范圍出現(xiàn)，相關(guān)的鎢礦以石英脈型黑鎢礦為主，贛南—粵北即如此；當(dāng)圍巖為晚古生代的碳酸鹽巖時(shí)角巖化范圍相對(duì)小而矽卡巖化常見(jiàn)，相關(guān)的鎢礦則以矽卡巖型白鎢礦多見(jiàn)，湘南柿竹園式鎢錫鉬鉍多金屬礦床即如此。因此，角巖及其相關(guān)礦床也是各種地質(zhì)條件耦合的結(jié)果。

角巖對(duì)于礦床的空間定位至關(guān)重要，但究竟是作為容礦圍巖出現(xiàn)還是頂板或者成礦流體的阻擋層出現(xiàn)，取決于具體的成礦條件。在西藏甲瑪超大型銅多金屬礦區(qū)，角巖一方面作為矽卡巖及矽卡巖型銅鉛鋅礦的頂板對(duì)于成礦流體的分散起到了遏制作用，另一方面其本身也含礦，可以圈定獨(dú)立的鉬礦體，說(shuō)明成礦物質(zhì)非常豐富，即便是厚達(dá)數(shù)百米的角巖帶也遮擋不住成礦流體的擴(kuò)散。因此，當(dāng)角巖中出現(xiàn)礦化時(shí)，需要特別注意評(píng)價(jià)角巖之下的找礦潛力。在騎田嶺巖體的西側(cè)接觸帶，靠近巖體的是魯塘式的石墨礦，雖然石墨礦及其所在碳質(zhì)地層在角巖化過(guò)程中總體上起隔擋層作用，但石墨礦化帶和角巖帶外側(cè)仍然出現(xiàn)了黃沙坪和寶山等大型、超大型多金屬礦床，也說(shuō)明成礦物質(zhì)十分豐富。由此看來(lái)，當(dāng)角巖化帶“阻擋”不住成礦流體向遠(yuǎn)離侵入巖體的方向運(yùn)移時(shí)，暗示著找礦前景較好。

角巖本身的巖石學(xué)特征與礦產(chǎn)資源之間的專(zhuān)屬性關(guān)系，目前還沒(méi)有定論，但看來(lái)是比較復(fù)雜的、沒(méi)有固定的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，首先要區(qū)別熱接觸變質(zhì)成因還是區(qū)域變質(zhì)成因。按主要礦物成分，角巖可以分為云母角巖、長(zhǎng)英質(zhì)角巖、鈣硅質(zhì)角巖、基性角巖、鎂質(zhì)角巖等，也可以根據(jù)其中主要礦物和特征變質(zhì)礦物詳細(xì)命名，如堇青石黑云母角巖等。角巖和角閃巖、角閃片巖、角閃質(zhì)巖石不同，后三者主要是區(qū)域變質(zhì)作用的產(chǎn)物。在岡底斯成礦帶的雄村和甲瑪?shù)鹊V區(qū)，角巖含紅柱石是常見(jiàn)現(xiàn)象。江西德興、吉林小西南岔等典型礦區(qū)亦如此。

剝蝕程度、巖體的侵入方向與角巖的空間分布特點(diǎn)密切相關(guān)。當(dāng)侵入巖小面積出露，深部可能有較大巖基，角巖常呈“同心圓狀”出現(xiàn)；當(dāng)侵入巖只是小巖株、深部無(wú)大巖基時(shí)，角巖欠發(fā)育；當(dāng)巖漿巖斜向大規(guī)模侵入時(shí)，角巖可呈半圓狀分布，如南嶺成礦帶的騎田嶺巖體。因此，角巖的分布特點(diǎn)對(duì)于隱伏巖體是否存在及其侵入方向的判斷是重要標(biāo)志，對(duì)進(jìn)一步的成礦預(yù)測(cè)也具有指示意義。

4 結(jié)語(yǔ)

綜觀(guān)不同類(lèi)型礦區(qū)角巖的發(fā)育特點(diǎn)，認(rèn)為角巖可與多種類(lèi)型的礦床存在成因上的聯(lián)系，不但與熱變質(zhì)礦床直接相關(guān)，在各種金屬礦床乃至于油氣礦藏分布區(qū)都可以出現(xiàn)。這一方面是因?yàn)榻菐r作為巖漿熱變質(zhì)的直接產(chǎn)物可以指示其下隱伏巖體的存在，另一方面也歸功于角巖本身的特殊性，尤其是其孔隙度等方面的物理性質(zhì)及不同類(lèi)型角巖的空間配置關(guān)系，對(duì)于最終形成的是沿層交代礦體還是石英脈型穿層礦體具有直接的制約意義。因此，利用角巖進(jìn)行隱伏巖體預(yù)測(cè)具有廣泛的運(yùn)用前景，對(duì)于深部找礦具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。盡管在一定程度上可以把角巖化和成礦作用對(duì)等看待，二者均是巖漿作用的產(chǎn)物，在地質(zhì)找礦實(shí)踐中也取得了一定效果，但對(duì)于角巖與成礦關(guān)系的理論研究依然十分薄弱，需要進(jìn)一步加強(qiáng)，許多以往地質(zhì)填圖工作中發(fā)現(xiàn)的“角巖化帶”是否與礦有關(guān)也需要重新評(píng)價(jià)。

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