李宗會等
秦嶺造山帶處于華北、揚子板塊之間,經歷了多期次復雜的構造演化,印支期拼合造山,形成了現今的格局——典型的復合型大陸造山帶 (許志琴,1988;張國偉1998)。秦嶺造山帶在印支期完成拼合后的中新生代以來,并未進入平靜的構造演化狀態(tài),而是發(fā)生了強烈的沒有大洋參與的陸內造山作用(張國偉,2012),表現最明顯的就是印支-燕山期的構造巖漿事件,使得秦嶺中生代大范圍礦質活化釋放出巨量的金屬(尤其是Au)在有利空間就位成礦,形成了文峪、中川、大水、天水、早子溝、寨上等眾多的金礦田,被譽為中國的“金腰帶”(陳衍景,2010)。秦嶺成礦帶金礦田控礦模式研究成果豐富(欒世偉1986,毛景文2006)特別是對“類卡林型金礦”、“韌性剪切帶型金礦”相關的論述更多,突出的是賦礦圍巖和構造控礦,但對巖漿作用在成礦中的作用注意不多。近年來,筆者在承擔秦嶺計劃項目,對秦嶺成礦帶金礦田控礦模式進行了研究,初步認為:金礦與中生代中酸性巖關系密切,在中酸性巖漿成巖和釋放出金的過程中,熱能既是金礦質活化遷移最主要熱動力條件,也是主要的成礦熱源,就此提出“礦源、熱再造、賦礦空間三位一體”—秦嶺成礦帶金礦田控礦新模式(圖1)。
金礦源(層)體:受構造巖漿熱事件作用,能釋放出Au的地質體。能形成金礦源的那些地質體往往是構造巖漿熱事件前金豐度較高(高于形成的中酸性巖)的地質體,而不一定是賦礦圍巖。
理論上,巖漿源區(qū)(金礦源(層)體)活化重熔為中酸性巖,Au豐度平均降低1×10-9,可釋放出2.6t(Au)/Km3 ;可見金礦源(層)體Au豐度越高、中酸性巖Au豐度越低、巖體規(guī)模越大,活化釋放出的Au越多,成礦潛力就愈大。
據大量資料統計,秦嶺地區(qū)印支-燕山期中酸性巖原巖有太華巖組、耀嶺河巖組、碧口群等,其金豐度一般為Au2~16×10-9,具有良好的金礦原,而中酸性巖體金豐度一般為Au1.2~1.7×10-9,因此,秦嶺成礦帶具有良好的成金背景條件。以中川礦集區(qū)為例:中川巖體為印支期地殼重熔型二長花崗巖,其周圍1~5公里范圍內金礦密集產出,金礦床形成年齡相當,成礦流體主要來源于巖漿(張作衡,毛景文等,2004)。巖體岀露面積216Km2,體積>1000Km3,Au平均含量1.2×10-9(張本人),礦源區(qū)可能為吳家山巖組變質巖系(Au平均含量3.2×10-9)。推算礦源層重熔活化形成中川巖體過程中至少可釋放出Au5000噸,若有1/10的Au成礦,至少有500噸的金資源潛力,該礦田已累計探明資源量約150噸,尚有較大的找礦潛力??梢?,金礦源(層)體重熔形成一定規(guī)模中酸性巖過程中釋放的Au往往是巨量的,金礦源(層)體金豐度越高,中酸性巖Au豐度越低,受構造熱事件作用釋放的Au總量越多,成礦潛力就愈大,金礦源(層)體是金礦成礦及其潛力的重要條件。秦嶺成礦帶金礦源(層)體豐富,構造巖漿熱事件普遍,金成礦潛力巨大。查明金礦源(層)體特征及其活化機制是金資源潛力預測和勘查選區(qū)的重要依據。
熱源再造:Au地球化學特征顯示為中低溫熱液元素,在中高溫(高于Au活化超臨界溫度)條件下金礦源(層)體活化、中低溫場有利空間卸載而富集成礦,熱源是Au活化、遷移形成金礦的主要驅動力。熱源再造就是為金礦源(層)體Au活化提供熱動力的成礦地質作用(包括巖漿作用、變質作用、韌性剪切作用、熱梯度場等)。
研究認為:小秦嶺文峪巖體(燕山期)是文峪金礦田的主要熱源,圍繞文峪巖體向外溫度由高到低分帶性明顯,其周緣中低溫帶(2~7公里)已經發(fā)現1200余條金礦(化)體集中分布,探明礦床40余處,累計黃金資源量約600噸,區(qū)內金礦床與文峪巖體的形成年齡相當,金礦床的穩(wěn)定同位素、微量元素、鉛同位素和稀土元素均顯示成礦流體與巖漿作用關系密切。說明文峪巖漿活動是文峪金礦田形成的主要熱動力源,是金礦田形成的決定性因素之一,它不僅提供了熱源,同時也提供了豐富的成礦流體。秦嶺地印支-燕山期中酸性巖漿作用強烈,是區(qū)內主要的金成礦熱源。厘定出類似文峪巖體、中川巖體特征的印支-燕山期重熔型中酸性巖體(包括尋找淺埋藏、隱伏巖體)對預測金整裝礦田、及礦找礦評價具有指導作用。
賦礦空間:金礦源(層)體重熔或受熱活化往往可伴隨巨量的富金成礦流體的產生,而這種成礦流體在運移過程中能否成礦、成大礦,其有利的賦礦條件(空間、滲透、圈閉、溫壓等)至關重要。已知的有以下幾種:①線性構造:斷層、韌脆性剪切帶等是金礦運移、就位的有利空間;②弧形構造(包括褶皺核部)往往能形成負壓區(qū),是金礦富集的有利部位;③環(huán)形構造,特別是與巖漿系統相伴的環(huán)形構造往往是控制礦田的構造系統;④巖性、構造圈閉:高滲透巖層為儲集層(如砂巖)和低滲透巖層為蓋層(如泥質巖)的呈二元結構,對金礦就位可提供良好的巖性圈閉空間。
總之,秦嶺成礦帶金礦源(層)體豐富、構造巖漿作用強烈(印支-燕山期)、成礦背景良好,金資源潛力巨大。完善和深化秦嶺成礦帶金礦田“礦源、熱再造、賦礦空間三位一體”控礦模式,突破“線形斷裂+化探異常”的找礦思維,拓展以印支-燕山期構造巖漿作用特色的礦源、熱再造機制研究,關注“環(huán)形構造+周緣環(huán)形化探異?!保ōh(huán)內不顯示異常)區(qū)隱伏整裝金礦田找礦工作,對實現秦嶺金礦找礦重大突破有重要指導作用。