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

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

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價礦床屬中、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價礦床屬中、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)、對流和匯聚場所;(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)條件對成礦有利的“儲礦層”或“儲礦巖”的機(jī)會多，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)擾會廣泛發(fā)育，從而成為導(dǎo)礦、儲礦的空間;(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、巖漿活動特點(diǎn)

中、大型熱液礦床所在的區(qū)域，巖漿活動常具多旋回、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或兩個以上的巖體群，其中各個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，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的尾聲，故只有中間階段形成的巖體，才對形成中、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個以上，多則7～8個。湖南桃林大型脈狀鉛鋅礦床分6個成礦階段。多階段成礦是構(gòu)造脈動和成礦脈動的體現(xiàn)，是成礦時間久、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，且具工業(yè)價值的有益元素均在2種以上，而具綜合利用價值的元素少則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，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，故對這些礦‘床的成因常有較大的爭議。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?、大型規(guī)模。

上述6個方面，有的需在對礦床做過較詳細(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)時需要慎重對待。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,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.