張遵遵，李澤琴，惠亞娜

(1.武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢 430205； 2.成都理工大學(xué)地學(xué)核技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610059； 3.北京桔燈地球物理勘探有限公司，北京 102200)

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夕卡巖型礦床成因類型及成礦特征

張遵遵1，李澤琴2，惠亞娜3

(1.武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢 430205； 2.成都理工大學(xué)地學(xué)核技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610059； 3.北京桔燈地球物理勘探有限公司，北京 102200)

夕卡巖型礦床是一種具有重要工業(yè)意義的礦床類型，多年以來(lái)一直是礦床學(xué)研究工作的熱點(diǎn)，經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展歷程，對(duì)該類礦床的認(rèn)識(shí)也由傳統(tǒng)的接觸交代成因演變?yōu)槎喾N成因；但目前仍然有很多地質(zhì)工作者局限于傳統(tǒng)的接觸交代成因。為了能夠更好的認(rèn)識(shí)該類礦床，本文在前期夕卡巖成因類型總結(jié)的基礎(chǔ)上，歸納了各種夕卡巖及夕卡巖型礦床的主要特征及成礦作用，分析了不同成因夕卡巖類型之間的區(qū)別和聯(lián)系。

夕卡巖；夕卡巖類型；夕卡巖型礦床；成礦特征

0 引言

夕卡巖型礦床是一種具重要工業(yè)意義的礦床類型，一般指產(chǎn)于中酸性侵入體與碳酸鹽類巖石或其它含Ca、Mg質(zhì)巖石接觸帶或附近，由含礦熱液的交代作用形成，并與夕卡巖在成因上和空間上有關(guān)的礦床[1]。夕卡巖型礦床的研究是古老而傳統(tǒng)的課題，一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)國(guó)際上對(duì)夕卡巖型礦床的研究長(zhǎng)盛不衰，不斷有所創(chuàng)新，取得了豐厚的成果，大大提高了夕卡巖型礦床的研究程度。

由于夕卡巖型礦床的時(shí)空分布和規(guī)模等都與夕卡巖有關(guān)，所以在夕卡巖型礦床的找礦評(píng)價(jià)中正確判定夕卡巖的成因具有重要的意義。上世紀(jì)70年代，桂林冶金地質(zhì)研究所收集整理了國(guó)內(nèi)外許多夕卡巖型礦床的地質(zhì)資料，編寫(xiě)了夕卡巖型礦床八十例，是前期研究工作的一個(gè)重要匯總。80年代Овчинников(1980)[2]、涂光熾(1981)①、Einaudi(1981)[3]、翟裕生等(1982)等[4]分別從不同的角度提出了夕卡巖的多成因性，這為夕卡巖型礦床的研究與勘探提供了新的思路。隨后，趙斌(1989)、趙一鳴(1990、2002)、Meinert(1992、2000、2005)等[5-10]也分別探討了夕卡巖的多成因性及其形成地質(zhì)條件的廣泛性，并拓寬了夕卡巖型礦床的范圍，但主要是對(duì)傳統(tǒng)成因夕卡巖及夕卡巖型礦床做了較詳細(xì)的研究和總結(jié)。梁祥濟(jì)等(2000)[11-12]從實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)角度總結(jié)了夕卡巖和夕卡巖型礦床的形成機(jī)理，表明了夕卡巖形成的物理化學(xué)條件的寬廣性，也為夕卡巖的多成因性提供了較好的解釋。以上論著的發(fā)表與出版，其極大的豐富了夕卡巖的成礦理論；一些地質(zhì)工作者在這些理論的指導(dǎo)下不斷探索與創(chuàng)新，在夕卡巖型礦床研究中也提出許多新的觀點(diǎn)等，使得夕卡巖型礦床方面的研究成果更加豐富多彩。本文作者曾結(jié)合國(guó)內(nèi)外夕卡巖成因的各種觀點(diǎn)，根據(jù)夕卡巖形成的地質(zhì)環(huán)境、控制因素、形成方式和特征等不同，把夕卡巖的成因類型歸納為5種類型[13]。但是，目前理解夕卡巖的形成不受傳統(tǒng)成因的限制仍是夕卡巖型礦床研究中最主要的挑戰(zhàn)之一。

本文將參考國(guó)內(nèi)外對(duì)夕卡巖型礦床研究的新成果，對(duì)各種夕卡巖類型[13]的主要特征及相關(guān)成礦作用、成礦特征進(jìn)行總結(jié)，分析不同成因類型之間的區(qū)別和聯(lián)系。

1 夕卡巖類型劃分

目前國(guó)內(nèi)外大量的研究資料表明，夕卡巖和夕卡巖型礦床具多成因性，并不是只有巖漿熱液接觸交代作用才能形成，在不同的地質(zhì)構(gòu)造背景下，通過(guò)相應(yīng)的地質(zhì)作用(交代作用、冷卻結(jié)晶作用、噴流沉積、變質(zhì)結(jié)晶作用)也可以形成。

本文作者曾結(jié)合國(guó)內(nèi)外夕卡巖成因的各種觀點(diǎn)，根據(jù)夕卡巖形成的地質(zhì)環(huán)境、控制因素、形成方式和特征等不同，把夕卡巖的成因類型歸納為以下五種：1)熱液交代型；2)巖漿型；3)噴流沉積型；4)變質(zhì)型；5)多因復(fù)成型[13]。

2 不同類型夕卡巖成礦特征

2.1 熱液交代型夕卡巖與成礦

熱液交代夕卡巖是指各種富含硅鋁質(zhì)的熱液，在一定的物理化學(xué)條件下，通過(guò)擴(kuò)散作用、滲濾作用與碳酸鹽巖類或其它含Ca、Mg質(zhì)巖石地層發(fā)生交代反應(yīng)而形成的一套“鈣-鐵-鎂-鋁硅酸鹽礦物”組合。這類夕卡巖形成于相對(duì)開(kāi)放的環(huán)境中，礦物組分相對(duì)復(fù)雜；其根據(jù)形成的控制因素、產(chǎn)出特征等，可以分為接觸交代型、層控交代型2種。

(1)接觸交代型

傳統(tǒng)的接觸交代型夕卡巖是指中酸性侵入巖與碳酸鹽巖或其它含Ca、Mg質(zhì)巖石地層接觸帶形成的一套硅酸鹽礦物組合。但人們?cè)谡业V勘探中發(fā)現(xiàn)了與超基性、基性-中性侵入巖有關(guān)的、與火山作用、混合巖化作用有關(guān)的夕卡巖及礦床[14-18]，雖然不多見(jiàn)，但確實(shí)是存在的。由于它們都產(chǎn)于鋁硅酸鹽巖(包括侵入巖、火山巖、混合巖)與碳酸鹽巖類或其它含Ca、Mg質(zhì)圍巖接觸帶或附近，是由高溫?zé)嵋号c有利的圍巖地層發(fā)生接觸交代反應(yīng)形成，可以把它們歸屬到接觸交代型夕卡巖范圍。該類夕卡巖的產(chǎn)出受接觸帶構(gòu)造控制明顯，一般呈不規(guī)則狀、脈狀、扁豆?fàn)?、囊狀、柱狀等，且產(chǎn)狀變化較大；夕卡巖根據(jù)成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等可見(jiàn)有不同程度的分帶性等。

有資料表明接觸交代帶流體存在兩個(gè)系統(tǒng)，它們代表不同來(lái)源，一種是巖漿來(lái)源，一種是天水循環(huán)來(lái)源，還存在地層水(建造水)加入的可能性[19]。接觸交代夕卡巖礦床的特點(diǎn)是具有兩種截然不同的蝕變階段，早期夕卡巖階段形成高溫?zé)o水的夕卡巖礦物如石榴石(鈣鋁榴石/鈣鐵榴石)和輝石(透輝石/鈣鐵輝石)；晚夕卡巖階段形成低溫含水的夕卡巖礦物如綠簾石、角閃石、陽(yáng)起石和綠泥石。這兩個(gè)階段通常被認(rèn)為是分別以巖漿水和大氣水為主導(dǎo)的熱液交代作用的結(jié)果[20-21]。據(jù)Teera Kamvong(2009)研究資料，在泰國(guó)Loei褶皺帶北部的Phu Lon夕卡巖型銅金礦床中，早期夕卡巖階段的鈣鐵榴石、透輝石礦物的流體包裹體表現(xiàn)為高溫、高鹽度和氧化環(huán)境的特征；晚期夕卡巖階段的綠簾石、透閃石、陽(yáng)起石礦物包裹體表現(xiàn)為低溫、低鹽度的特征，并且只含有一種富液相的包裹體[22]。此類礦床成礦物質(zhì)的沉淀，一般認(rèn)為主要是高溫巖漿熱液和相對(duì)低溫的大氣水混合時(shí)溫度降低引起的。但是，Timothy Baker(2009)通過(guò)墨西哥Bismark礦床流體包裹體的LA-ICP-MS方法分析研究，認(rèn)為礦物質(zhì)的沉淀主要是由于酸性的含礦流體與碳酸鹽巖中和反應(yīng)時(shí)pH值升高造成的，有可能伴隨溫度的降低，但不認(rèn)為降溫是礦物質(zhì)沉淀的主要因素[23]。

(2)層控交代型

常印佛、劉學(xué)圭(1983)把長(zhǎng)江中下游廣泛發(fā)育的一種產(chǎn)狀特殊的夕卡巖稱為“層控式”夕卡巖； 凌其聰(1998，2002，2003)認(rèn)為“層控式”夕卡巖礦床中的夕卡巖和礦體主要順地層呈似層狀或透鏡狀產(chǎn)出，并探討了該類夕卡巖的地球化學(xué)特征及成礦機(jī)制等[24-26]。通過(guò)綜合分析可以把層控交代型夕卡巖礦床理解為是在一定的物理化學(xué)條件下，由各種富含硅鋁質(zhì)的含礦熱液(以巖漿演化的熱液為主)作用于有利的巖性界面或?qū)娱g滑脫構(gòu)造時(shí)，通過(guò)擴(kuò)散交代、滲濾交代作用所形成的一套賦礦的硅酸鹽礦物組合，該類夕卡巖型礦床受地層控制明顯，可以與巖體沒(méi)有直接的關(guān)系。層控交代型夕卡巖的礦物組成及礦物特征與接觸交代型相似，主要呈層狀、似層狀或透鏡狀順地層產(chǎn)出。在順層方向上熱液以較快的滲濾交代作用為主，分帶現(xiàn)象不明顯，且稀土元素含量變化不大；穿層方向上以緩慢的擴(kuò)散交代作用為主，可見(jiàn)不同程度的分帶性，且稀土元素含量在近距離變化就很大[27-28]。地層巖性對(duì)夕卡巖及礦床的形成起控制作用，一般地層提供了一些成礦物質(zhì)或成為初始礦源層，其成礦溫度和接觸交代型相比，一般較低。夕卡巖礦體大多數(shù)賦存在地層沉積間斷面、不同地層界面和不同巖性組合的相變面中及其上下。比如，銅陵地區(qū)冬瓜山銅礦床、獅子山金礦床等。

熱液交代夕卡巖型礦床的成礦作用方式有滲濾交代作用和擴(kuò)散交代作用，在整個(gè)夕卡巖化和礦化過(guò)程中，滲濾作用和擴(kuò)散作用都存在，并有明顯的物質(zhì)帶進(jìn)帶出，由于熱液中各組分的活動(dòng)性不同，常形成不同程度的交代分帶現(xiàn)象。同一個(gè)礦床內(nèi)，不同的交代作用方式形成的礦物類型及成分也有差別，如Gaspar M等(2008)在研究 Crown Jewel 金礦床石榴石的REE地球化學(xué)行為時(shí)，指出石榴石中的稀土元素含量與三氧化二鋁含量具有明顯的正相關(guān)關(guān)系，富Al的石榴石是在較低的水/巖比值下，通過(guò)緩慢的擴(kuò)散交代作用形成的，相對(duì)富集Y、Zr和Sc，顯示典型的重稀土富集而輕稀土虧損和不明顯的Eu異常的配分模式；而富鐵的石榴石是在水/巖比值較高的環(huán)境下，通過(guò)快速的滲濾交代作用形成的，總稀土含量較低，配分模式表現(xiàn)為輕稀土富集而重稀土虧損，并且有明顯的Eu正異常等[29]。另外根據(jù)流體包裹體或地球化學(xué)等方面的研究可以看出，在夕卡巖化或礦化過(guò)程中還伴隨著熱液流體系統(tǒng)不斷的演化，夕卡巖或礦體的形成很難說(shuō)只有單一的某類熱液作用的結(jié)果，往往有其它熱液的加入，成礦物質(zhì)也通常具有多種來(lái)源[26,30-31]。通常成礦作用均為成礦流體輸運(yùn)和化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合的一種耦合過(guò)程[32]，成礦流體輸運(yùn)可以不斷的提供成礦物質(zhì)或活化、轉(zhuǎn)移圍巖的成礦元素，而流體輸運(yùn)過(guò)程中與圍巖的交互作用、與其它類型熱液混合所引起的化學(xué)反應(yīng)等，可以導(dǎo)致成礦物質(zhì)的沉淀。

對(duì)于接觸交代夕卡巖型礦床，成礦物質(zhì)往往以巖漿源為主；對(duì)于層控交代型，沉積成巖期多形成礦源層或礦胚，后期含礦熱液疊加改造。如西藏亞貴拉超大型夕卡巖鉛鋅多金屬礦床，礦體產(chǎn)于變石英砂巖與大理巖巖性轉(zhuǎn)換部位，呈層狀、似層狀與地層整合產(chǎn)出，連永牢等(2009)通過(guò)該礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征和流體特征的研究，認(rèn)為夕卡巖礦體是在熱水噴流沉積的基礎(chǔ)上疊加了后期巖漿熱液交代作用[33]。侯增謙等(2011)、楊爽等(2012)通過(guò)冬瓜山層控夕卡巖銅礦床的研究，認(rèn)為該礦床為早期噴流沉積與后期熱液交代疊加復(fù)合成礦[34-35]。但并不是所有的層控夕卡巖型礦床在沉積成巖期存在成礦物質(zhì)初始富集作用，當(dāng)含有成礦物質(zhì)的巖漿熱液沿層間構(gòu)造破碎帶侵入和碳酸鹽圍巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也可以生成層控夕卡巖型礦體，比如福建龍巖地區(qū)的馬坑鐵(鉬)礦床[36]。

2.2 巖漿型夕卡巖與成礦

我國(guó)一批學(xué)者(林新多等，1987，1989，1999；許國(guó)建等，1990；常印佛等，1991；吳言昌，1992，1996；趙斌等，1993，1995；趙勁松等，2003，2008，2015)在一些夕卡巖型礦床的研究工作中，通過(guò)夕卡巖體特征、巖(礦)石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征和熔融包裹體的發(fā)現(xiàn)以及成巖成礦實(shí)驗(yàn)研究，認(rèn)為某些夕卡巖為巖漿成因[37-47]。巖漿夕卡巖是由“夕卡巖巖漿”冷卻結(jié)晶作用形成的石榴石、輝石等Ca、Mg、Fe的硅酸鹽礦物組合，主要礦物晶體中含硅酸鹽熔體和硅酸鹽熔體-流體包裹體。巖漿夕卡巖體與其它常見(jiàn)的巖體形成機(jī)制形同，主要是“夕卡巖巖漿”的成分較為特殊。鋁硅酸鹽巖漿活動(dòng)為“夕卡巖巖漿”的產(chǎn)生提供了熱源和物質(zhì)基礎(chǔ)，碳酸鹽地層為“夕卡巖巖漿”的形成準(zhǔn)備了條件，當(dāng)鋁硅酸鹽巖漿在同化混染了部分碳酸鹽圍巖后，在有利的構(gòu)造地帶經(jīng)去氣、脫硅和液態(tài)不混溶分離作用等，即可以生成這種特殊的巖體——巖漿型夕卡巖。

巖漿成因夕卡巖形成溫度主要介于900～1 150℃之間，熔融包裹體和流體-熔融包裹體的存在則是其巖漿成因的直接證據(jù)[47]；發(fā)育有海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，氣孔構(gòu)造、豆?fàn)顦?gòu)造、流動(dòng)構(gòu)造，自身熔離現(xiàn)象普遍。巖漿夕卡巖體形態(tài)復(fù)雜多樣，主要呈脈狀，還有呈角礫巖筒狀者，其產(chǎn)出受構(gòu)造裂隙控制，具成群出現(xiàn)特點(diǎn)；巖漿夕卡巖體規(guī)模變化很大，與圍巖通常呈突變接觸，界線鮮明[43,45]。杜楊松等(2011)根據(jù)巖漿夕卡巖產(chǎn)出位置的不同將巖漿夕卡巖分成原地夕卡巖和異地夕卡巖兩類，原地夕卡巖巖體多分布在殼幔同熔巖漿侵入體與碳酸鹽圍巖的接觸帶上，常能見(jiàn)到因同化混染作用不徹底而留下的圍巖殘留體；異地夕卡巖巖體常分布在斷裂帶或地層虛脫帶中，在夕卡巖巖體邊緣一般有冷凝邊和烘烤邊[48]。另外，這兩類巖漿夕卡巖在水平分帶、礦物組成、地球化學(xué)特征及相關(guān)礦床類型等方面，存在一定的差異。趙勁松等(2007)通過(guò)大冶-武山礦化巖漿夕卡巖的稀土元素地球化學(xué)研究，認(rèn)為該類夕卡巖的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化REE配分模式具有兩個(gè)突出特點(diǎn)：一是，以富集輕稀土元素(LREE)右傾為特征；二是，多數(shù)以具有Eu正異常為特征[28]。

巖漿夕卡巖的成礦作用是伴隨含礦夕卡巖漿的貫入成巖過(guò)程而發(fā)生的，包括熔離作用，熔離—熱液充填—交代作用和氣液偉晶充填—交代作用。在特殊情況下，還有夕卡巖—鐵礦漿的不混溶分離—韻律式堆積(晶)成礦作用[43]。在礦床類型上，原地巖漿夕卡巖可與銅礦床和鐵礦床等各種礦床伴生，而異地巖漿夕卡巖一般只與鐵礦床伴生。

2.3 噴流沉積型夕卡巖與成礦

噴流沉積型夕卡巖與中酸性巖沒(méi)有明顯的關(guān)系。噴流沉積型夕卡巖是在噴流沉積和噴流交代作用下形成的，其特點(diǎn)是形成于沉積成巖時(shí)期，多形成于拉張構(gòu)造環(huán)境(主要為大陸裂谷或陸緣裂谷及裂陷槽環(huán)境)。關(guān)于這類成因的夕卡巖及成礦作用已被愈來(lái)愈多地地質(zhì)工作者所接受。I. S. Oen等(1986)通過(guò)對(duì)Grythyttan火山-沉積盆地的層凝灰?guī)r中的層紋狀錳石榴石、黑硬綠泥石夕卡巖的研究，認(rèn)為夕卡巖中的錳石榴石、黑硬綠泥石為自生礦物，為成巖期形成，從而提出該夕卡巖及其礦床是由與Gyrhtyttan盆地中的火山作用有關(guān)的海底熱液活動(dòng)形成的觀點(diǎn)[49]。涂光熾(1987)指出：“閩西南某鉛鋅礦床中呈層狀產(chǎn)出的角巖或夕卡巖是熱水沉積產(chǎn)物”[50]。路遠(yuǎn)發(fā)(1998，1999)通過(guò)對(duì)滇西羊拉地區(qū)層狀夕卡巖的研究，發(fā)現(xiàn)夕卡巖的巖石化學(xué)特征、稀土分布形式等與熱水沉積物相似，并且夕卡巖的流體具有深部源與海水源的二元混合特征，認(rèn)為是噴流沉積成因[51-52]。潘鳳雛等(1997，2002)、杜光樹(shù)等(1988)、李金高等(2001)、姚鵬等(2002，2006)等分別從不同的角度對(duì)西藏甲馬銅多金屬礦床進(jìn)行研究，認(rèn)為礦床的主要容礦巖石層狀夕卡巖為噴流沉積成因[53-55]。王長(zhǎng)明等(2007)通過(guò)內(nèi)蒙古黃崗梁錫鐵多金屬礦床層狀夕卡巖的REE地球化學(xué)及碳、氧同位素組成關(guān)系等研究，發(fā)現(xiàn)其特征可與許多沉積噴流型塊狀硫化物礦石及其共生的噴流巖相對(duì)比，認(rèn)為是噴流沉積成因[56]。張旺生(2009)在研究西藏念青唐古拉地區(qū)銅鉛鋅多金屬礦床熱水沉積巖特征與成礦關(guān)系時(shí)，指出西藏拉屋和亞貴拉礦區(qū)存在噴流沉積的夕卡巖，認(rèn)為其上部為層狀熱水交代蝕變巖，其下部為網(wǎng)脈狀熱水交代蝕變巖的同位共生現(xiàn)象，正是海底噴流中心的一種典型剖面結(jié)構(gòu)[57]。

噴流沉積型夕卡巖，根據(jù)形成的構(gòu)造相不同，可分為面狀和網(wǎng)脈狀兩大類。面狀夕卡巖呈層狀、似層狀產(chǎn)出，與上、下巖層的產(chǎn)狀一致，巖性界面清晰、平直，沿走向穩(wěn)定延伸一定距離后可尖滅或過(guò)渡為正常沉積巖，是噴流熱液在水-巖界面上交代蝕變冷凝結(jié)晶-沉積固結(jié)的產(chǎn)物；網(wǎng)脈狀夕卡巖多分布在面狀夕卡巖的下伏巖層中，沿裂隙帶產(chǎn)出，穿層性明顯，交代蝕變邊清楚，與圍巖呈漸變關(guān)系，是噴流熱液在沉積界面以下沿裂隙帶充填-交代的產(chǎn)物。面狀夕卡巖多呈綠色、暗綠色、暗灰色等，其主要礦物成分為透輝石、透閃石、陽(yáng)起石、鈣鐵榴石、綠簾石及綠泥石等，并有較多石英、方解石與之共生；礦物粒度較細(xì)、透輝石多呈細(xì)?；颉半r晶”集合體狀，發(fā)育紋層狀構(gòu)造、條紋條帶狀構(gòu)造、同生角礫狀構(gòu)造及包卷—滑塌構(gòu)造等。這類夕卡巖有貧Al2O3、TiO2、REE和富鐵(TFeO)等特征，夕卡巖的REE分布模式與現(xiàn)代大洋中脊熱水沉積物相似，以鈣鐵榴石為主的夕卡巖，其REE分布模式以呈現(xiàn)Ce負(fù)異常為特征[51-58]。

與噴流沉積夕卡巖伴生的礦產(chǎn)主要為鉛鋅銅多金屬礦，其成礦作用受拉張構(gòu)造環(huán)境及區(qū)域性同沉積斷裂等的控制。主要通過(guò)兩種方式成礦：一是，水-巖界面之上的同生沉積成礦；二是，沉積界面以下的同生交代-充填成礦[57-59]。同生沉積成礦常形成層狀礦體；同生交代-充填成礦常形成與地層交切的脈狀、網(wǎng)脈狀礦體，二者共生或分別出現(xiàn)。

2.4 變質(zhì)型夕卡巖與成礦

Einaudi等(1981)根據(jù)夕卡巖生成機(jī)理不同，劃分出變質(zhì)夕卡巖和交代夕卡巖兩大類[4]。而這里所講的變質(zhì)夕卡巖是指在一定的溫度和壓力下，由已經(jīng)存在的原有物質(zhì)通過(guò)自身相互作用而形成的一套特有硅酸鹽礦物組合。該類夕卡巖形成于相對(duì)封閉的環(huán)境，受地層、區(qū)域或局部熱異常等控制明顯。

(1)區(qū)域變質(zhì)階段形成的夕卡巖

區(qū)域變質(zhì)階段形成的夕卡巖及礦床，如澳大利亞的布羅肯希爾和新澤西的福蘭克林等層控硫化物礦床，瑞典的Langban、日本的Noda_Tamagaw和巴西的布里提拉馬錳礦床等[9]，以及我國(guó)滇東南老君山成礦區(qū)等[60]。它們幾乎全產(chǎn)在與古生代結(jié)晶基底有關(guān)的由區(qū)域變質(zhì)作用形成的一套變質(zhì)沉積巖系中。Jaroslava(2009)通過(guò)波希米亞地塊三個(gè)不同單元的巖石學(xué)、地球化學(xué)及鋯石年齡等方面的研究，認(rèn)為該地區(qū)的夕卡巖主要是由含有海底噴流的混雜沉積巖層，在封閉系統(tǒng)通過(guò)區(qū)域變質(zhì)作用形成[61]。區(qū)域變質(zhì)型夕卡巖具明顯層位性和巖類組合特征，多呈面形分布，延長(zhǎng)較遠(yuǎn)，斷斷續(xù)續(xù)可延長(zhǎng)100 km以上。沒(méi)有物質(zhì)的帶進(jìn)帶出，主要表現(xiàn)為巖石重結(jié)晶和元素重新組合；夕卡巖無(wú)分帶現(xiàn)象，其結(jié)構(gòu)構(gòu)造具有明顯沉積變質(zhì)作用的特征，如柱狀變晶結(jié)構(gòu)，定向構(gòu)造、變余層理構(gòu)造等[7,60]。

(2)接觸變質(zhì)型夕卡巖

接觸變質(zhì)型夕卡巖雖也環(huán)繞巖漿巖成圈成帶，但其順圍巖層理分布，與傳統(tǒng)的接觸交代夕卡巖不同，而是圍巖物質(zhì)本身熱變質(zhì)的產(chǎn)物[4]。如江西永平礦區(qū)，層狀夕卡巖成分相對(duì)簡(jiǎn)單，形成溫度相對(duì)較低，一般具粒狀變晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。從巖體向外，存在著由夕卡巖→夕卡巖灰?guī)r→大理巖→正常灰?guī)r的分布規(guī)律。廖宗廷等(2001)通過(guò)研究，認(rèn)為夕卡巖是沉積-火山沉積巖，受后期熱動(dòng)力作用改造形成的，其形成模式為：碳酸鹽巖中的鈣等通過(guò)粒間溶液擴(kuò)散進(jìn)入到火山巖中，而火山巖中的硅、鋁、鐵則擴(kuò)散進(jìn)入碳酸鹽巖中，當(dāng)達(dá)到平衡后便形成以鈣鋁榴石和鈣鐵榴石為主的夕卡巖[62]。馬毅等(2006)也報(bào)道了類似成因的夕卡巖[63]。王星(2008)通過(guò)系統(tǒng)研究青海謝坑銅金礦床夕卡巖的地球化學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)礦化夕卡巖巖石化學(xué)特征及稀土元素、微量元素地球化學(xué)特征與泥灰?guī)r和輝石閃長(zhǎng)巖類巖漿巖極其一致，認(rèn)為該夕卡巖并非傳統(tǒng)意義上的夕卡巖，而是熱作用下的巖漿巖及泥灰?guī)r的自變質(zhì)成因夕卡巖[64]。

變質(zhì)成因的夕卡巖原巖多夾有火山沉積或熱水沉積等，富含成礦物質(zhì)，當(dāng)巖石原有物質(zhì)經(jīng)過(guò)深埋或其它熱動(dòng)力的作用下，原有巖石的礦物成分、化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等將發(fā)生改變，原來(lái)礦物或巖石中所含的結(jié)晶水、粒間水和層間水也可以形成變質(zhì)的氣水溶液，它們能促使地層內(nèi)成礦物質(zhì)的遷移和富集，所以與變質(zhì)成因的夕卡巖相關(guān)的成礦作用方式主要是變質(zhì)交代作用、重結(jié)晶作用等。

2.5 多因復(fù)成型夕卡巖與成礦

地質(zhì)演化過(guò)程往往是復(fù)雜的，在夕卡巖或夕卡巖型礦床的形成過(guò)程中可能經(jīng)歷了多種地質(zhì)作用。當(dāng)早期形成的夕卡巖或夕卡巖型礦石經(jīng)歷了后階段的地質(zhì)作用疊加改造，有時(shí)會(huì)在一個(gè)礦區(qū)范圍內(nèi)出現(xiàn)多種成因類型或多因復(fù)成型的夕卡巖或夕卡巖型礦石。一般超大型礦床的形成是多種成礦作用的疊加，多具有沉積成因的礦源層或礦胚。而下面的幾個(gè)大型-超大型夕卡巖型礦床被認(rèn)為具備熱水沉積成礦作用和其他成礦作用的疊加改造。

(1)Broken Hill鉛鋅礦。世界著名礦床學(xué)家Stanton R L(1983)認(rèn)為，澳大利亞的Broken Hill超大型夕卡巖型鉛鋅礦床并不是由傳統(tǒng)的巖漿熱液接觸交代形成，而是通過(guò)海底熱水沉積，并經(jīng)后期的區(qū)域變質(zhì)作用形成的[65]。

(2)鄂拉山銅多金屬礦。我國(guó)青海鄂拉山地區(qū)的大型夕卡巖銅多金屬礦床也具有類似的成因，據(jù)宋治杰等(1995)鄂拉山銅多金屬礦帶中，礦化往往和夕卡巖伴生，這些夕卡巖體在形成上具有多階段和多成因性，大體上可分為3種類型：熱水沉積—變質(zhì)夕卡巖；花崗質(zhì)巖體邊緣交代夕卡巖；熱水沉積—變質(zhì)—巖槳?dú)庖函B加夕卡巖。而富礦體主要與多因復(fù)成型的夕卡巖有關(guān)[66]。

(3)都龍錫鋅多金屬礦。云南省馬關(guān)縣都龍超大型錫鋅多金屬礦床的主要含礦巖石——層狀夕卡巖，順層產(chǎn)出于中寒武統(tǒng)田蓬組片巖、大理巖中。劉玉平等(2000)通過(guò)層狀夕卡巖的地質(zhì)、巖石化學(xué)和稀土元素地球化學(xué)等特征的研究，提出其形成大致經(jīng)歷了熱水沉積、區(qū)域變質(zhì)和巖漿熱液疊加等三個(gè)階段，屬于多因復(fù)成夕卡巖[67]。一個(gè)超大型礦床的發(fā)現(xiàn)，一般會(huì)引來(lái)多方地質(zhì)工作者的重視及研究，這些研究成果極大的豐富了礦床的成礦理論，但有時(shí)候關(guān)于礦床的成因會(huì)存在多種認(rèn)識(shí)，這也就說(shuō)明了越是大型-超大型的礦床，其成礦作用往往越復(fù)雜，一般情況下是多種成礦作用疊加的結(jié)果。

這些早期噴流沉積疊加后期改造的多因復(fù)成夕卡巖，往往還保留噴流沉積型夕卡巖的特點(diǎn)，如呈層狀與地層整合產(chǎn)出，保留有典型的同生沉積組構(gòu)。該類夕卡巖型礦床的成礦作用在不同礦床有所不同，有的是同生沉積成礦作用為主，內(nèi)生成礦流體疊加改造；有的以內(nèi)生成礦作用為主，同生沉積作用只形成礦源層或礦胚；也有的礦床同生沉積成礦和內(nèi)生疊加成礦都很重要。

3 結(jié)語(yǔ)

從以上五類夕卡巖的成因類型可以看出，不同的成因類型的夕卡巖在形成機(jī)制上既有區(qū)別又有相似的地方。它們?cè)谛纬蛇^(guò)程中都不同程度的伴隨著交代作用，無(wú)論是哪種成因類型的夕卡巖其形成都需要：①有利的物質(zhì)基礎(chǔ)(富硅鋁質(zhì)熱液或鋁硅酸鹽巖；碳酸鹽巖或其它Ca、Mg質(zhì)巖石、沉積物)；②一定的物理化學(xué)條件(在某些催化劑的作用下可以降低夕卡巖形成的溫度壓力條件)。只要滿足這兩個(gè)條件，夕卡巖就可以在多種地質(zhì)環(huán)境中通過(guò)不同的地質(zhì)作用(交代作用、冷卻結(jié)晶作用、噴流沉積、變質(zhì)結(jié)晶作用)并在適合的地質(zhì)空間形成。

注釋：

① 涂光熾. 1981年在上海舉行的全國(guó)鐵礦工作會(huì)議上的學(xué)術(shù)報(bào)告.

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Genetic types and metallogenic characteristics of skarn deposits

ZHANG Zunzun1, LI Zeqin2, HUI Yana3

(1.WuhanCenterofGeologicalSurvey,CGS,Wuhan430205,China； 2.KeyLaboratoryofAppliedUnclearTechniquesinGeosciences,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,China； 3.BeijingOrangeLampGeophysicalExplorationCo.LTD，Beijing102200，China)

Being an important industrial type of mineral deposits，skarn deposits have been the subject of numerous studies over one century. Genesis of the deposit has developed from traditional single metasomatism to multi-origins. However there are still many geoscientists are confined to the traditional conception. In order to understand these deposits better this paper, based on the summary of the previous genesis of the skarn deposits summarizes the main characteristics of various skarns and skarn deposits and analyzes the connection and difference between different genetic skarns.

skarn; Skarn type; skarn deposit; metallogenic characteristics

2015-10-27； 改回日期： 2016-08-11； 責(zé)任編輯： 王傳泰

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地調(diào)項(xiàng)目(編號(hào)：121201010000150011-05)資助。

張遵遵(1984—)，男，碩士，地球化學(xué)專業(yè)，從事地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作。通信地址：武漢東湖高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)光谷大道69號(hào)，武漢地質(zhì)調(diào)查中心；郵編：430205；E-mail：hnzunzun@163.com

10.6053/j.issn.1001-1412.2016.04.002

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