回凱旋 秦克章** 韓日 趙俊興 王樂 高燊 張夏楠

1. 中國科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究重點實驗室，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，北京 100029

2. 中國科學(xué)院地球科學(xué)研究院，北京 100029

3. 中國科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院，北京 100049

4. 核資源與環(huán)境國家重點實驗室，東華理工大學(xué)，南昌 330013

銀作為重要的貴金屬元素，因其良好的光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)，在工業(yè)和生活中扮演比其它貴金屬更多的角色，有非常廣泛的用途。根據(jù)銀在礦床中的經(jīng)濟(jì)價值，可將銀礦床分為獨立銀礦床、共生銀礦床、伴生銀礦床和含銀礦床(李綏遠(yuǎn)等, 1996)。本文所提到的大型巖漿熱液型銀礦床是指銀的平均品位一般超過100g/t，儲量在大型規(guī)模以上(>1000t)的礦床；其中儲量>5000t者為特大型銀礦床，>10000t者為超大型銀礦床。銀礦床目前還沒有統(tǒng)一的分類體系。Graybeal and Viker (2010)將富銀礦床分為海相火山巖塊狀硫化物型(VMS)、海相沉積噴流型(SEDEX)、沉積成巖型(Lithogene)和巖漿熱液型(Magmatic-Hydrothermal)四大類，并對其全球分布和基本地質(zhì)特征進(jìn)行了總結(jié)。其中巖漿熱液型銀礦床銀的平均品位高、儲量大，是銀最重要的來源。

目前國內(nèi)學(xué)者對中國銀礦地質(zhì)特征、時空分布、成礦規(guī)律、銀礦物學(xué)和成因機制等進(jìn)行了不少研究和總結(jié)(李綏遠(yuǎn)等, 1996; 王靜純和簡曉忠, 1996; 黃崇軻和朱裕生, 2002; 李朝陽等, 2003; 張大權(quán)等, 2015; 江彪等, 2020)。但目前缺乏對全球巖漿熱液型銀礦床的總結(jié)性研究；尚未有被廣泛接受的巖漿熱液型銀礦床分類方案；缺乏對全球大型-超大型巖漿熱液型銀礦床時空分布的全面統(tǒng)計；缺乏對銀的地球化學(xué)性質(zhì)和成礦機制的歸納總結(jié)。本文聚焦與巖漿熱液作用相關(guān)的銀礦床，梳理了巖漿熱液型銀礦床的類型與基本特征，對比了不同成因類型和不同成礦系統(tǒng)的巖漿熱液型銀礦床的異同；總結(jié)了該類礦床全球時空分布并劃分出六個世界級銀成礦省，討論了不同銀成礦省的大地構(gòu)造背景；以銀為研究對象，探討了源區(qū)、巖漿過程、熱液過程和后期次生富集對巖漿熱液型銀礦形成的控制作用；最后總結(jié)了巖漿熱液型銀礦的礦產(chǎn)勘查指標(biāo)并預(yù)測了靶區(qū)，希望能為巖漿熱液型銀礦床的勘查提供借鑒。

1 巖漿熱液型銀礦床類型及特征

巖漿熱液型銀礦床是指和火山巖、次火山巖和侵入體具有成因聯(lián)系的銀礦床，主要包括淺成低溫?zé)嵋盒?低硫型、中硫型和高硫型)、矽卡巖型、斑巖型和五元素型四種(圖1；表1)。

圖1 巖漿熱液型銀礦成礦模式圖(據(jù)Sillitoe and Hedenquist, 2003修改)Fig.1 Schematic sections of magmatic-hydrothermal silver mineralization types (modified after Sillitoe and Hedenquist, 2003)

淺成低溫?zé)嵋盒豌y礦是巖漿熱液型銀礦最重要的類型，故此處對淺成低溫?zé)嵋旱V床作一簡要介紹。淺成低溫?zé)嵋旱V床是和陸相巖漿活動有關(guān)，形成溫度一般<300℃，深度一般<1.5km，具有特定蝕變-礦化組合、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的一類礦床(Sillitoe and Hedenquist, 2003)。Lindgren (1933)最早根據(jù)礦石和蝕變礦物學(xué)以及結(jié)構(gòu)等推測了成礦溫度和壓力，提出淺成低溫?zé)嵋盒偷V床的術(shù)語。隨著研究和勘探的不斷深入，淺成低溫?zé)嵋盒偷V床的分類一直在更新和細(xì)化。自20世紀(jì)70年代至21世紀(jì)初，淺成低溫?zé)嵋盒偷V床“兩分法”分類方案出現(xiàn)多種叫法，可以總結(jié)為酸性-氧化的高硫型和中性-還原的低硫型，至今仍有較多人在使用該分類(Sillitoe, 1977; Hedenquist, 1987; Simmonsetal., 2005)。其表達(dá)方式主要為兩種，一為礦物組合表達(dá)，比如明礬石-高嶺石和冰長石-絹云母(Berger and Henley, 1989)、石英-明礬石±葉臘石±地開石±高嶺石和石英±方解石±冰長石±伊利石(Simmonsetal., 2005)；二為硫化狀態(tài)(sulfidation, 注意此時硫化狀態(tài)指的是硫的氧化狀態(tài)，高硫指硫為+6價，低硫指硫為-2價；Hedenquist, 1987)，比如高硫型和低硫型。由于許多低硫型礦床具有兩種截然不同的大地構(gòu)造背景、與巖漿的關(guān)系和礦物組合(Johnetal., 1999; John, 2001)，Hedenquistetal.(2000)將低硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床進(jìn)而劃分為低硫型和中硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床兩類，形成淺成低溫?zé)嵋旱V床的“三分法”方案。“三分法”淺成低溫?zé)嵋旱V床是根據(jù)原生硫化物組合的硫化狀態(tài)(sulfidation, 注意此時硫化狀態(tài)指的是不同硫逸度下含硫礦物的穩(wěn)定性，對應(yīng)不同的含硫礦物組合)包括低硫型(LS，磁黃鐵礦)、中硫型(IS，黝銅礦/砷黝銅礦、輝銀礦和貧鐵閃鋅礦)和高硫型(HS，硫砷銅礦、四方硫砷銅礦、脆硫銻銅礦和銅藍(lán))淺成低溫?zé)嵋旱V床(Sillitoe and Hedenquist, 2003; Wangetal., 2019)。但是，僅依靠含硫礦物的硫化狀態(tài)劃分淺成低溫?zé)嵋旱V床在實際勘查中并不實用，野外不易識別并且在單個礦床甚至手標(biāo)本上也可以出現(xiàn)不同硫化狀態(tài)的礦物組合。多種特征(礦石結(jié)構(gòu)、蝕變組合、金屬含量、脈石礦物、硫化物組合、流體鹽度和大地構(gòu)造背景等)綜合判斷是較為妥當(dāng)?shù)姆绞?Whiteetal., 2019)。本文采用“三分法”分類，綜合多種特征對礦床進(jìn)行判別。前人已經(jīng)證明斑巖-高硫-中硫型礦床之間具有成因上的演化關(guān)系(Einaudietal., 2003)。以往認(rèn)為由于大地構(gòu)造背景、與巖漿的關(guān)系和流體鹽度等原因，導(dǎo)致低硫型礦床不能由高硫、中硫型礦床演化而來(Sillitoe and Hedenquist, 2003; Simmonsetal., 2005)。但有學(xué)者根據(jù)對墨西哥銀鉛鋅礦床的研究提出中-低硫型礦床(LS-IS, B類型；Camprubí and Albinson, 2007)，這類礦床特征是淺部為典型的低硫型特征(包括礦化、結(jié)構(gòu)、金屬含量)，而深部為中硫型的銀鉛鋅礦化，比如墨西哥Pachuca銀金鉛鋅礦床(Dreier, 2005)。

淺成低溫?zé)嵋恒y礦床主要為脈狀，但當(dāng)圍巖為碳酸鹽巖時，淺成低溫?zé)嵋旱V床可以形成塊狀的交代碳酸鹽巖型礦床，比如秘魯?shù)腃erro de Pasco礦床。與矽卡巖型礦床相比，交代碳酸鹽巖型主要指在富碳酸鹽的沉積巖或者喀斯特等開放空間中礦石組成大于50%的礦床，但是并沒有產(chǎn)生典型的矽卡巖硅酸鹽礦物，有學(xué)者將這二者統(tǒng)稱為高溫碳酸鹽容礦型礦床(High-temperature carbonate-hosted deposit; Megawetal., 1988)，用以區(qū)分MVT型礦床。斑巖型銀礦床是指呈網(wǎng)脈狀、浸染狀礦化的多金屬富銀巖漿熱液系統(tǒng)，在世界上少有分布。五元素礦床是較為特殊的脈狀銀礦，成因尚有爭論。五元素礦床定義多引用Kissin (1992)關(guān)于五元素礦床的綜述，該類型礦床是基于元素Ag、As、Co、Ni和Bi，含有自然銀、自然砷、自然鉍以及一系列的Ni-、Co-和Fe-砷化物，脈石礦物幾乎全部為碳酸鹽的熱液脈狀礦床。五元素礦床元素組合并非一成不變，可能含U等元素，但是五元素礦石組合必須含有Ni-Co的砷化物以及自然銀(Kissin, 1992)。

1.1 淺成低溫?zé)嵋盒?/h3>

該類型銀礦主要為中硫型和低硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床，高硫型淺成低溫?zé)嵋恒y礦床較少。礦體多呈脈狀，在碳酸鹽巖中可呈塊狀(圖1a, b)。圍巖主要為酸性-中性火山巖，可見沉積地層。該類礦床空間分布范圍較大、脈系眾多、熱液期次復(fù)雜(秦克章, 1998; Dreier, 2005; Veladoretal., 2010; Mangoetal., 2014; Zamora-Vegaetal., 2018; Montoya-Loperaetal., 2020)。金屬組合包括Ag±Au±Sb、Ag-Pb-Zn±Au±Mn、Ag-Pb-Zn-Cu-Mo±Au±Bi、Ag-Pb-Zn-Sn±Cu±In，同時伴生一些In、Cd、Ge、Bi (Baumgartneretal., 2008; 李真真等, 2019; Wangetal., 2019; 金露英等, 2020)。不同成因類型的淺成低溫?zé)嵋旱V床蝕變-礦化差別較大(表1)。

高硫型淺成低溫?zé)嵋恒y礦主要分布在美國、秘魯和玻利維亞。其特征蝕變?yōu)楣杌?、多孔石?圖2a)、高級泥化(明礬石、高嶺石、地開石、葉臘石和鋁-磷酸鹽-硫酸鹽礦物)和絹云母化，當(dāng)與錫礦化相關(guān)時會出現(xiàn)電氣石化。玻利維亞Cerro Rico de Potosi為超大型高硫型銀礦(僅蝕變巖帽中銀含量>8.6萬t)，是世界第一大銀礦(Sillitoeetal., 1998)。其發(fā)育大量的深成鋁-磷酸鹽-硫酸鹽礦物，如硫磷鋁鍶礦(svanbergite, SrAl3(PO4)(SO4)(OH)6)，深成明礬石很少(Sillitoeetal., 1998)，這可能是判斷深部錫礦化的指標(biāo)之一。特征礦石礦物包括硫砷銅礦、銅藍(lán)等，銀礦物會出現(xiàn)銀-鉍礦物、硫銀錫礦，以及所有類型銀礦床中均廣泛發(fā)育的自然銀、深紅銀礦-淡紅銀礦、輝銀礦等。深部往往會出現(xiàn)斑巖或者熱液脈狀的銅金、錫成礦系統(tǒng)(圖1b; Sillitoe and Lorson, 1994; Sillitoeetal., 1998)。

圖2 巖漿熱液型銀礦床典型礦石(a)玻利維亞Cerro Rico de Potosi高硫型銀錫礦床頂部蝕變巖帽中多孔石英；(b)中國內(nèi)蒙古甲烏拉-查干布拉根中硫型淺成低溫?zé)嵋恒y鉛鋅礦田菱錳礦-閃鋅礦-方鉛礦-黃鐵礦-硫銀錫礦礦石；(c)中國內(nèi)蒙古額仁陶勒蓋低硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床石英-冰長石-銀礦物-黃鐵礦礦石；(d)墨西哥Penasquito斑巖型銀金鉛鋅礦床細(xì)脈狀石英-黃鐵礦-閃鋅礦脈(Macario, 2016)；(e)中國內(nèi)蒙古二道河矽卡巖型銀鉛鋅礦床石榴石矽卡巖型鉛鋅銀礦石(楊發(fā)亭, 2016)；(f)德國Winttichen五元素礦床自然銀-砷化物礦石(Scharrer et al., 2019)；(g)玻利維亞Cerro Rico de Potosi地表氧化的銀礦石Fig.2 Representative ores of magmatic-hydrothermal silver deposits(a) the vuggy quartz in lithocap at the Cerro Rico de Potosi high sulfidation epithermal Ag-Sn deposit in Bolivia; (b) the rhodochrosite-sphalerite-galena-pyrite-canfieldite ores at Jiawula-Chaganbulagen intermediate sulfidation epithermal Ag-Pb-Zn ore-field in Inner Mongolia, China; (c) the quartz-adularia-pyrite-silver minerals ores in the E’rentaolegai low sulfidation epithermal Ag-Mn deposit in Inner Mongolia, China; (d) the veinlets of pyrite-sphalerite at Penasquito porphyry Ag-Au-Pb-Zn deposit in Mexico (Macario, 2016)；(e) garnet skarn Pb-Zn-Ag ores at Erdaohe skarn Ag-Pb-Zn deposit in Inner Mongolia, China (Yang, 2016); (f) arsenides-native silver ores at Winttichen five-element deposit in Germany (Scharrer et al., 2019); (g) the oxidized silver ores at the surface of the Cerro Rico de Potosi high sulfidation epithermal Ag-Sn deposit in Bolivia

中硫型淺成低溫?zé)嵋恒y礦在全世界主要的銀礦省均有發(fā)育。蝕變主要為硅化、絹云母化、伊利石-水白云母化和碳酸鹽化，其中和錫礦化相關(guān)的礦床會出現(xiàn)特征的電氣石化?？拷傻V中心為絹云母化，遠(yuǎn)端主要為伊利石-水白云母化(Huietal., 2021)。在很多中硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床(田)中發(fā)育少量高硫型的蝕變甚至礦化，其經(jīng)濟(jì)價值較低，但對尋找熱液中心和礦產(chǎn)勘查有一定的指導(dǎo)作用，比如Fresnillo礦集區(qū)(Simmons, 1991)；但也有高硫型礦體和中硫型礦體共存的情況，比如Cerro de pasco礦床(Baumgartneretal., 2008)。中硫型銀礦中脈石礦物出現(xiàn)特征的菱錳礦(圖2b)，同時還有方解石、石英、螢石、冰長石和電氣石等。特征礦石礦物為黝銅礦-砷黝銅礦。銀礦物種類較多，包括銀-鉍礦物、銀-碲礦物、硫銀錫礦，以及其它常見的輝銀礦、自然銀和銀的銻硫鹽。深部可能出現(xiàn)斑巖型鉬銅或錫銅系統(tǒng)(圖1b)，比如甲烏拉-查干布拉根礦田(Huietal., 2021)和Morococha礦田(Catchpoleetal., 2015)；也可能僅僅與侵入體相關(guān)(圖1a)，比如Pachuca Real del Monte礦集區(qū)(Mckeeetal., 1992; Camprubíetal., 2003)。

低硫型淺成低溫?zé)嵋恒y礦在全世界主要的銀礦省均有發(fā)育。蝕變主要為硅化、伊利石-水白云母化和冰長石化(圖2c)。低硫型礦床主要發(fā)育磁黃鐵礦、毒砂、自然銀、輝銀礦、銻硫鹽、銻化物、硒化物、硒硫鹽、含汞和鹵族元素礦物等。一些低硫型銀金礦化向下可能漸變?yōu)橹辛蛐豌y鉛鋅礦化(Camprubí and Albinson, 2007)，但深部不會出現(xiàn)成因相關(guān)的斑巖成礦系統(tǒng)(圖1a)。

1.2 斑巖型

根據(jù)現(xiàn)有報道，世界上相對典型的斑巖型銀礦床有中國冷水坑(Ag：9800t @ 177g/t，Pb+Zn：385萬t @ 2.55%)和墨西哥Penasquito(Ag：1.67萬t @ 30g/t，Au：288t @ 0.52g/t，Pb：168萬t @ 0.3%，Zn：403萬t @ 0.72%)銀金鉛鋅礦床(左力艷, 2008; 孟祥金等, 2009; Macario, 2016)。斑巖型銀礦床成礦巖體為酸性巖。冷水坑礦床成礦巖體為堿長花崗斑巖和石英斑巖，Penasquito礦床為石英二長斑巖。斑巖型銀礦區(qū)均發(fā)育大量的角礫巖，Penasquito礦床為火山角礫巖筒，而冷水坑為侵入巖相的隱爆角礫巖(羅詒爵, 1985)。Penasqutio礦床蝕變與典型的斑巖型礦床分帶相似，但是冷水坑缺少早期鉀化階段(左力艷, 2008; Macario, 2016)。礦化為脈狀、浸染狀、網(wǎng)脈狀(圖2d)。金屬組合為下銅鉬-中鉛鋅-上銀的變化。在冷水坑，銀主要賦存在黝銅礦、螺狀硫銀礦、金-銀礦、硫銀錫礦和深紅銀礦中(孟祥金等, 2009)。Penasquito礦床中不同礦化類型的銀礦物不同，黝銅礦-砷黝銅礦、螺狀硫銀礦、金銀礦為貫通礦物，在斑巖-矽卡巖-脈狀礦化中均有分布；此外矽卡巖型礦化中存在碲銀礦和銀黝銅礦；在火山角礫巖筒中出現(xiàn)針碲金銀礦和碲銀礦(Macario, 2016)。

1.3 矽卡巖型

矽卡巖型銀礦床中矽卡巖類礦化占資源量的主體，原來的地層發(fā)生矽卡巖化(圖2e)，礦體呈塊狀、筒狀、席狀、脈狀(Megawetal., 1988; Megaw, 1990; Gonzlez-Partida and Camprubí, 2006; 楊發(fā)亭, 2016)。前述的一些淺成低溫?zé)嵋盒偷V床、斑巖型礦床也發(fā)育有矽卡巖化，但礦化很弱或者不占主導(dǎo)，故未歸入矽卡巖型礦床(如秘魯科迪勒拉型礦床、墨西哥Penasquito斑巖礦床)。礦體明顯受巖體與圍巖的接觸帶和侵入體相關(guān)的斷裂控制，區(qū)域斷裂和褶皺對席狀和煙囪狀礦體也有較好的控制作用。礦體往往與地層呈不整合接觸關(guān)系，出現(xiàn)在低滲透性巖石中(如頁巖、硅質(zhì)巖以及一些火山巖)。硫化物往往含有大量的磁黃鐵礦，脈石礦物以多螢石、方解石，少石英為特點(如墨西哥SanMartin和Velardena；Gilmeretal., 1988)。故矽卡巖型銀礦床以富氟、較還原為特征。該類型礦床主要與石英二長斑巖、花崗斑巖、石英粗安斑巖等有關(guān)。銀在矽卡巖型礦化中主要賦存在黝銅礦-砷黝銅礦中，與斑銅礦和黃銅礦共生，但晚期較低溫的脈狀礦體中則發(fā)育自然銀、深紅銀礦、淡紅銀礦、硫銻銅銀礦、輝銀礦等礦物(Rubin and Kyle, 1988)。

1.4 五元素型

五元素型銀礦床以Ag、Co、Ni、Bi、As元素組合為特征，同時可能含有Sb、U等元素。礦床一般發(fā)育早期低經(jīng)濟(jì)價值的硫化物和硫鹽，比如黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、黝銅礦-砷黝銅礦等；晚期為典型的晶體長度可達(dá)分米級別的自然元素銀、鉍、砷以及鐵、鈷、鎳的砷化物和硫砷化物(圖2f)，其中自然元素往往呈樹狀、蠕蟲狀、骨狀等代表快速結(jié)晶的非平衡結(jié)構(gòu)，脈石礦物主要為碳酸鹽，也可有石英、重晶石、螢石(Markletal., 2016; Kotkovetal., 2018; Kreissletal., 2018)。五元素礦床為熱液脈狀，可以賦存在沉積巖、不整合面、基底巖石中；成礦溫度變化較大(150～450℃)；流體多以高鹽度、高氧化(超過赤鐵礦-磁鐵礦緩沖對)為特征(Staudeetal., 2012)；碳同位素呈負(fù)值(δ13C為-3‰～-13‰; Markletal., 2016)；金屬的來源包括沉積物(比如紅層)、巖漿巖、變質(zhì)巖(片麻巖)(Staudeetal., 2012)。五元素礦床分布范圍廣，其中以歐洲、北美和北非發(fā)育較多。這類礦床往往和大規(guī)模的伸展背景有關(guān)，與基性侵入巖時空關(guān)系密切(圖1a; Andrews, 1986; Volkovetal., 1999)，成礦時代一般>200Ma。

1.5 巖漿熱液型銀礦的特點

巖漿熱液型銀礦床的礦化往往具有多種類型(圖3a)，其中矽卡巖型、交代碳酸鹽巖型和淺成低溫?zé)嵋好}狀礦化是最常見的組合，比如Velardena(Gilmeretal., 1988)、Uchucchacua(Busselletal., 1990)、Fresnillo(Simmons, 1991)、Penasquito(Macario, 2016)、San Francisco-Santa Barbara(Grant and Ruiz, 1988)和Taxco(Camprubíetal., 2006)等。同一礦區(qū)不同類型的礦化有時不是一期成礦事件，比如Zacatecas Ag-Pb-Zn-Cu-Au 礦區(qū)，矽卡巖型銅礦成礦年齡為～51Ma，中硫型富銀礦床形成于42Ma，而低硫型Au(-Ag) 礦床成礦年齡為29Ma(Zamora-Vegaetal., 2018)；San Dimas Ag-Au礦區(qū)，區(qū)域內(nèi)的斑巖銅礦化年齡最年輕的為65Ma，中硫型淺成低溫銀礦年齡為34～39Ma，低硫型淺成低溫?zé)嵋航鸬V年齡為32Ma(Montoya-Loperaetal., 2020)。大多數(shù)礦床具有多期熱液脈沖的特點，地質(zhì)上的證據(jù)包括：多期脈系的穿插(Grant and Ruiz, 1988)、多期熱液角礫(常時旗, 2018)、具有震蕩環(huán)帶的閃鋅礦等(Shimizu and Morishita, 2012; Slateretal., 2021)。

圖3 典型巖漿熱液型銀礦床剖面和平面地質(zhì)圖(a)墨西哥Penasquito斑巖型銀礦床地質(zhì)剖面圖(據(jù)Macario, 2016修改)，展示不同類型的礦化；(b)中國內(nèi)蒙古甲烏拉-查干布拉根中硫型淺成低溫?zé)嵋恒y礦田地質(zhì)圖(據(jù)Hui et al., 2021修改)，展示典型的金屬分帶Fig.3 Schematic cross-section and geological map of the typical magmatic-hydrothermal silver deposit(a) schematic cross-section of the Penasquito porphyry Ag-Au-Pb-Zn deposit in Mexico (modified after Macario, 2016), showing different types of mineralization; (b) sketch geological map of the Jiawula-Chaganbulagen intermediate sulfidation epithermal Ag-Pb-Zn ore-field in Inner Mongolia, China (modified after Hui et al., 2021), illustrating the typical metal zonations

巖漿熱液型銀礦(尤其是中硫型、中-低硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床)往往發(fā)育特征的垂向和側(cè)向金屬分帶(圖3b)。在垂向上，深部富賤金屬，淺部富銀金；在側(cè)向上，中心向外依次為Mo/Sn→Cu→Zn→Pb→Ag。深部的成礦系統(tǒng)主要分為斑巖鉬和斑巖/熱液脈狀錫兩種(李真真等, 2019; 金露英等, 2020)。雖然在美國Paradise Peak高硫型脈狀金銀汞礦床深部具有斑巖型的金礦，但是其銀的儲量和品位相對較低(Ag：1100t @ 126g/t；Sillitoe and Lorson, 1994)。墨西哥Pachuca Real del Monte礦田發(fā)育典型的垂向分帶：下部脈寬且富鉛鋅等硫化物，貧銀；中淺部脈窄且貧鉛鋅等硫化物，最富銀；淺部為細(xì)脈狀貧鉛鋅等硫化物和貧銀(圖1a; Dreier, 2005)。玻利維亞錫銀礦化蝕變發(fā)育垂向分帶，淺部為高硫型淺成低溫?zé)嵋涵h(huán)境的高級蝕變巖帽，主要為浸染狀和富礦脈狀銀礦石；深部為中溫?zé)嵋涵h(huán)境下的塊狀錫、賤金屬脈，發(fā)育絹云母化和電氣石化(Sillitoeetal., 1998)。內(nèi)蒙古甲烏拉-查干布拉根礦田發(fā)育非常典型的側(cè)向分帶：Mo-Cu→Zn-Cu→Zn-Cu-Pb-(Ag)→Zn-Pb-Ag-(Cu)→Ag(Au)-Pb-Zn→Ag(圖3b; Huietal., 2021)，其一側(cè)的查干布拉根礦床范圍達(dá)8km，并且脈體集中，沿構(gòu)造單向分布。上述分帶可能是在流體流動的情況下，不同元素在不同時間沉淀形成的(Seedorff and Einaudi, 2004)。分帶性的研究對于礦床成因和指導(dǎo)勘查都有重要意義。在蝕變-礦化分帶中，獨立銀礦體往往在最遠(yuǎn)端，距離成礦中心可達(dá)7～8km；特征蝕變?yōu)閺娏业囊晾?水白云母化、低溫硅化、菱錳礦化，可能含有細(xì)小方鉛礦和淺棕色閃鋅礦，其中最容易被忽略的是強烈伊利石-水白云母化火山巖中的細(xì)小石英-黃鐵礦脈，黃鐵礦粒度可能非常細(xì)小，肉眼觀察往往將其忽略。

巖漿熱液型銀礦區(qū)往往發(fā)育火山角礫巖筒、隱爆角礫巖，尤其在深部存在斑巖型Mo、Sn的礦區(qū)更為常見，比如墨西哥Penasquito(圖3a; Macario, 2016)、秘魯Cerro de Pasco (Rottieretal., 2018)、俄羅斯Mangazeiskoe(Pavlova and Borisenko, 2009)。有些角礫巖并不含大量礦體，礦體主要在角礫巖旁側(cè)的斷裂或者碳酸鹽巖中沉淀(Baumgartneretal., 2008)；而有些礦床則是在火山角礫巖筒、隱爆角礫巖中賦礦，深部發(fā)育浸染狀的礦體，比如阿根廷Pirquitas(Slateretal., 2021)、冷水坑(左力艷, 2008)。這些角礫巖可以成為窺探深部隱藏斑巖型礦化的窗口，對研究成礦過程和深部找礦具有十分重要的意義(Rottieretal., 2018)。

在全球范圍內(nèi)，絕大多數(shù)巖漿熱液型銀礦床都與酸性、中酸性巖漿巖具有密切的時空關(guān)系(圖4; Camprubíetal., 2003; 李真真等, 2019)。很多礦床和火山巖穹窿密切相關(guān)，特別是流紋-英安質(zhì)穹窿，比如玻利維亞的錫銀礦床(Cerro Rico de Potosi)。不過大多數(shù)礦床尚未確定成礦巖體，只有少數(shù)礦床或者部分礦化與巖漿巖體存在成因上的聯(lián)系，如Santa Eulalia礦床與霏細(xì)巖(Megaw, 1990)、Fresnillo交代-矽卡巖型礦體與石英二長斑巖(Veladoretal., 2010)、SanMartin礦床與石英二長斑巖(Rubin and Kyle, 1988)、Penasquito礦床與石英二長斑巖(Macario, 2016)等。

圖4 大型巖漿熱液型銀礦床時空分布圖(據(jù)Hedenquist et al., 2000; Simmons et al., 2005; Graybeal and Vikre, 2010; Wang et al., 2019修改)長英質(zhì)大火成巖省、流紋巖和流紋熔結(jié)凝灰?guī)r帶(Bryan, 2007; Wu et al., 2011)Fig.4 Spatial and temporal distribution of large magmatic-hydrothermal silver deposits (modified after Hedenquist et al., 2000; Simmons et al., 2005; Graybeal and Vikre, 2010; Wang et al., 2019)The distribution of silicic large igneous provinces and the belt of the rhyolite and rhyolite ignimbrite (Bryan, 2007; Wu et al., 2011)

2 世界六大巖漿熱液銀礦省

全球巖漿熱液型銀礦床主要分布在東太平洋俯沖帶、中國興蒙造山帶、西太平洋俯沖帶的中國華南板塊和俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)(圖4)。根據(jù)對全球80多個大型-超大型巖漿熱液型銀礦的總結(jié)，本文劃分出六大銀成礦省(表2)。

2.1 中國興蒙銀成礦省

興蒙造山帶位于中亞造山帶東部，是中國最重要的產(chǎn)銀區(qū)之一(圖4)。礦床成因類型主要為淺成低溫?zé)嵋盒豌y鉛鋅礦床，成礦時代集中在晚侏羅世-早白堊世(表2)。根據(jù)時空關(guān)系，興蒙造山帶的巖漿熱液銀礦可以分為南北兩帶，北部額爾古納地塊、大興安嶺北段Ag-Pb-Zn礦床成礦時間大約在120～135Ma(Hanetal., 2020; Huietal., 2021)；大興安嶺南段Ag-Pb-Zn礦床與Sn礦化密切相關(guān)，其成礦時間主要集中在135～140Ma(圖5a; 姚磊等, 2017; Zhaietal., 2020)。銀成礦大爆發(fā)處于區(qū)域伸展階段(Liuetal., 2017; 江思宏等, 2018)。在白堊紀(jì)構(gòu)造背景由擠壓轉(zhuǎn)向伸展，誘發(fā)巖石圈地幔和下地殼的拆沉以及巖漿的底侵作用，導(dǎo)致該時期發(fā)育大量中生代中酸性-酸性火山巖和侵入巖(Zhangetal., 2010)。大興安嶺出露的花崗巖類時代主要為早白堊世(Wuetal., 2011)，該地區(qū)火山巖主要為早白堊世的英安巖-流紋巖(Zhangetal., 2008, 2010)。巖漿熱液型銀礦與區(qū)域大范圍分布的侏羅紀(jì)-白堊紀(jì)英安巖-流紋巖關(guān)系密切(圖5a)。區(qū)域上火山巖從西向東逐漸年輕，故認(rèn)為可能是從西向東的巖石圈拆沉減薄形成(Wangetal., 2006)，而巖漿熱液型銀礦床的時空分布卻與之相反，所以興蒙造山帶的銀鉛鋅成礦事件可能并非一種構(gòu)造機制可以解釋。

2.2 美國西部盆嶺銀成礦省

美國西部盆嶺省是美國重要的產(chǎn)銅、金、銀等地區(qū)。銀礦主要分布在喀斯喀特火山弧(Ancestral Cascades Arc)南部、大盆地(Great Basin)東部、科羅拉多成礦帶。美國喀斯喀特火山弧南部發(fā)育淺成低溫?zé)嵋盒豌y金礦(圖5b; Johnetal., 2016)。礦床以銀金組合為特征，深部可能出現(xiàn)斑巖型金礦(Sillitoe and Lorson, 1994)，礦床時代主要為早中新世(表2)。這些礦床和晚漸新世-上新世喀斯喀特火山弧內(nèi)中-酸性火山巖時空關(guān)系密切，成礦時代一般晚于火山巖幾個百萬年(Johnetal., 2016)。礦床傾向于分布在陸殼基底之上，同時具有地幔參與成礦的信息(Johnetal., 2016; Manning and Hofstra, 2017)。該成礦帶的巖漿熱液活動和俯沖板塊的后撤有關(guān)(Johnetal., 2016)。

大盆地東部和科羅拉多成礦帶距離俯沖帶相對較遠(yuǎn)，發(fā)育成礦時代較老(漸新世-始新世)的交代碳酸鹽巖型銀鉛鋅銅金礦，比如Tintic、Park City特大型礦床(圖5b)。這些礦床主要是高硫-中硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床，與酸性-中酸性火山巖和侵入巖關(guān)系密切(Bromfieldetal., 1977; Hildreth and Hannah, 1996)。

2.3 墨西哥西北銀成礦省

墨西哥西北銀成礦省是全球最重要的銀成礦省。區(qū)內(nèi)有七個萬噸級礦床，礦床類型主要為淺成低溫?zé)嵋盒秃臀◣r型礦床，成礦時代集中在46～20Ma(圖5c；表2)。矽卡巖型、交代碳酸鹽型和斑巖型礦床成礦年代較早(33～46Ma; Macario, 2016; Rubin and Kyle, 1988)，距離俯沖帶相對較遠(yuǎn)；而淺成低溫?zé)嵋旱V床形成時代較晚，集中在30～20Ma(Camprubíetal., 2003)。該地區(qū)巖漿熱液型銀礦床在時空上和墨西哥西馬德雷山脈(SierraMadre Occidental)長英質(zhì)大火成巖省具有密切聯(lián)系，礦床一般形成于礦區(qū)最年輕火山巖2Myr之內(nèi)，此時為火山噴發(fā)的寂靜期，大量的侵入巖就位(Mckeeetal., 1992; Camprubíetal., 2003)。墨西哥西馬德雷長英質(zhì)大火成巖省以大量的流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r為特征，形成于俯沖板片后撤和撕裂形成的伸展環(huán)境(Ferrarietal., 2018)。巖漿熱液型銀礦成礦主要集中在巖漿活動大規(guī)模爆發(fā)期。

圖5 世界主要銀成礦省巖漿熱液型銀礦床分布圖(a)中國興蒙銀成礦省(據(jù)Liu et al., 2017修改)；(b)美國西部盆嶺銀成礦省(據(jù)Blakely et al., 2007; John et al., 2016修改)；(c)墨西哥西北銀成礦省(據(jù)Camprubí et al., 2003修改)；(d)秘魯中部銀多金屬成礦省、玻利維亞銀錫成礦省Fig.5 The distribution of magmatic-hydrothermal silver deposits in the major argentiferous provinces(a) the China Xing-Meng argentiferous province (modified after Liu et al., 2017); (b) the United States Western Basin Ridge argentiferous province (modified after Blakely et al., 2007; John et al., 2016); (c) the Northwest Mexico epithermal argentiferous province (modified after Camprubí et al., 2003); (d) the Central Peru argentiferous-polymetallic province and the Bolivia silver-tin argentiferous provinces

2.4 秘魯中部銀多金屬成礦省

秘魯中部主要發(fā)育與深部斑巖銅鉬礦化相關(guān)的淺成低溫?zé)嵋旱V床和矽卡巖型礦床(圖5d；表2)。一般為Ag-Pb-Zn-(Cu-Au-Bi) 金屬組合、富硫化物、金屬分帶和蝕變分帶發(fā)育、可見多種礦化類型、多中心、多期活動(Baumgartneretal., 2008; Catchpoleetal., 2015; Rottieretal., 2016)。該礦帶的成礦時代集中為中新世(De los Riosetal., 1990; Echavarriaetal., 2006)。礦床與漸新世-中新世中酸性淺成侵入巖密切相關(guān)。大地構(gòu)造背景為俯沖背景。在中新世中期，巖漿活動強度增加，可能反映了晚漸新世平坦俯沖以后俯沖角度逐漸變陡，然而晚中新世巖漿噴發(fā)速率降低，這可能代表著重新進(jìn)行新的平坦俯沖(Bissigetal., 2008)。

2.5 玻利維亞銀錫成礦省

玻利維亞銀錫成礦省范圍包括玻利維亞全境及阿根廷北部(圖5d)，主要發(fā)育高-中硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床，成礦時代集中為20～12Ma(表2)。其發(fā)育世界上最大的巖漿熱液型銀礦床Cerro Rico de Potosi銀錫礦床，已開采銀和保有銀儲量總計超過11萬噸(Cunninghametal., 1996; Riceetal., 2005)。礦床主要賦存在流紋英安質(zhì)-英安質(zhì)火山巖穹隆中(Cunninghametal., 1991)。區(qū)域內(nèi)發(fā)育大量中、上新世中等-高度分異的火山巖，比如二云母過鋁質(zhì)流紋巖，異常富集B、Li、Be、Nb、Ta、Rb、Cs等(Mlynarczyk and Williams-Jones, 2005)。玻利維亞銀錫成礦省的鎢錫礦床主要和深部的花崗質(zhì)巖基相關(guān)，而錫銀、錫鋅礦床和斑巖相關(guān)，并且時空上顯示出從北向南、從老到新依次出現(xiàn)鎢、錫→錫→錫-銀礦床的變化(Turneaure, 1971; Mlynarczyk and Williams-Jones, 2005)。在俯沖板塊后撤導(dǎo)致的整體伸展背景下，多次短時間的低角度俯沖會在弧后形成擠壓環(huán)境，從而引發(fā)地殼深熔作用，形成大規(guī)模巖漿作用(Mlynarczyk and Williams-Jones, 2005)。玻利維亞銀錫成礦省與S型、鈦鐵礦系列花崗質(zhì)巖漿密切相關(guān)，對應(yīng)于～17Ma板塊俯沖導(dǎo)致的區(qū)域擠壓事件(Lehmannetal., 1990; Mlynarczyk and Williams-Jones, 2005)。

2.6 俄羅斯遠(yuǎn)東銀錫成礦省

俄羅斯遠(yuǎn)東銀錫成礦省的銀、錫儲量在整個俄羅斯均處于領(lǐng)先地位，俄羅斯95%的錫礦資源都集中在該地區(qū)，探明的銀總儲量4.8萬t，預(yù)測儲量在6.5～7萬t(圖4; 朱群和劉斌, 2014)。成礦時代主要在晚侏羅世-白堊紀(jì)。維科揚斯克(Verkhoyansk)造山帶的銀礦規(guī)模和潛力最大，該區(qū)主要為銀-錫礦，但是銀與錫表現(xiàn)出相反的關(guān)系，即銀規(guī)模大的反而錫規(guī)模小，比如大型銀礦Mangazeiskoe和Prognoz(Pavlova and Borisenko, 2009)。維科揚斯克造山帶位于西伯利亞克拉通和Kolyma-Omolon微陸塊之間，有大量花崗巖類巖石發(fā)育，形成于晚侏羅世-早白堊世(Prokopievetal., 2018)。維科揚斯克造山帶在144～135Ma處于碰撞階段，110～93Ma處于伸展背景(Layeretal., 2001)，這兩個階段均有銀錫礦床(Kupol’noe和Mangazeiskoe礦床)產(chǎn)出(Prokopievetal., 2018)。環(huán)太平洋構(gòu)造背景下的鄂霍茨克-楚科奇(Okhotsk-Chukotka)火山巖帶有Dukat超大型淺成低溫?zé)嵋恒y金礦(Ag 17000t @ 500g/t)產(chǎn)出(Filimonovaetal., 2014及其中的文獻(xiàn))。

2.7 其它地區(qū)

除上述六大銀成礦省之外，世界其它地區(qū)也有一些重要的銀礦床發(fā)育(圖4)。華南是中國另一個重要的產(chǎn)銀區(qū)，包括冷水坑、富灣和嵩溪等大型-特大型礦床。成礦時代為晚侏羅世-古新世。中國東南部晚中生代長英質(zhì)大火成巖省的火山巖主要為白堊紀(jì)流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r和流紋巖(王德滋和周金城, 2005)。

中國華北板塊南緣秦嶺造山帶發(fā)育大量鉬礦床及銀鉛鋅礦床，其中包括破山、冷水北溝、老里灣、鐵爐坪等銀鉛鋅礦床，Ag規(guī)模一般在1000～3000t，年齡集中在早白堊世。晚中生代華北克拉通破壞與巖石減薄背景下的巖漿作用形成了該區(qū)多個銀鉛鋅礦床(Lietal., 2013)。

中國的三江成礦帶義敦島弧晚白堊世發(fā)育一些大型-超大型的銀鉛鋅錫礦床，比如夏塞、砂西，其中夏塞-連龍成礦帶銀資源量超過1.76萬t(Lietal., 2020)。這些礦床與后碰撞伸展背景形成的A型花崗巖體具有密切的時空、物質(zhì)關(guān)系(Lietal., 2020)。

中亞造山帶西段顯示有形成大型-超大型巖漿熱液型銀礦床的潛力。礦床成礦時代為二疊紀(jì)-三疊紀(jì)。塔吉克斯坦北部大卡尼曼蘇爾(Big KoniMansour)斑巖型銀鉛鋅礦床Ag儲量五萬多噸(戴自希等, 2002)。烏茲別克斯坦Aktepe五元素礦床Ag 2.5萬t @ 4500g/t，成礦年齡為276～273Ma(Volkovetal., 1999; 戴自希等, 2002)。蒙古Asgat特大型Ag-Sb礦床Ag 5000t @ 70g/t，成礦年齡為243～240Ma，是與堿性侵入巖有關(guān)的熱液脈型銀多金屬礦床(Pavlova and Borisenko, 2009; 聶鳳軍等, 2010)。

特提斯成礦域目前大型-超大型巖漿熱液型銀礦床相對較少。近年在岡底斯西端發(fā)現(xiàn)了首個中型淺成低溫?zé)嵋哄a銀礦床——拔隆(高順寶等, 2020)。土耳其地區(qū)的淺成低溫?zé)嵋旱V床以產(chǎn)金為主，相對貧銀(Yigit, 2009)。伊朗主要發(fā)育淺成低溫?zé)嵋嘿v金屬礦床，銀品位也相對比較低 (Ghasemi Sianietal., 2020)。特提斯西段發(fā)育一些五元素礦床和淺成低溫?zé)嵋旱V床，比如摩洛哥Bou Azzer和Imiter(Ahmedetal., 2009; Levresseetal., 2004)。整體來說，特提斯成礦域仍具有尋找?guī)r漿熱液型銀礦的潛力。

3 巖漿熱液型銀礦床及銀礦省的控制因素

3.1 銀的地球化學(xué)行為

銀在元素周期表中位于第一副族(IB)。銀在自然界中多為Ag+。根據(jù)酸堿軟硬理論，Ag+屬于軟陽離子，傾向于和S2-形成強健(Railsback, 2003)。在所有儲庫中，海相沉積物的銀含量最高(圖6)。在地球的圈層中，地核最高，其次為大陸下地殼，地幔的銀含量最低(圖6，數(shù)據(jù)來源GERM database：https://earthref.org)。

圖6 銀在地球儲庫中的豐度(數(shù)據(jù)來源GERM database, https://earthref.org)Fig.6 The abundance of silver in the Earth’s reservoirs (data are collected from the GERM database, https://earthref.org)

雖然銀多以伴生礦床出現(xiàn)，但在礦床中主要呈獨立礦物的形式產(chǎn)出，少量呈離子吸附銀、類質(zhì)同象和非晶態(tài)(王靜純和簡曉忠, 1996)。常見的銀礦物可以分為以下幾類：自然元素及合金(Au、Hg)，硫、硒、碲、銻化物，硫鹽(As、Sb、Bi)，鹵化物(Cl、Br、I)以及其他的硫酸鹽類(李綏遠(yuǎn)等, 1996; 黃崇軻和朱裕生, 2002)。由于銀礦物種類眾多，并具有一定的演化關(guān)系，通過銀礦物的成分研究可以限制成礦熱液的成分及成礦環(huán)境(Sack and Lichtner, 2009)，其時空的分布特征也將對礦產(chǎn)勘查起到指導(dǎo)作用。

3.2 富銀基底和演化的巖漿

從全球尺度來看，大量巖漿熱液型銀礦出現(xiàn)在環(huán)太平洋成礦帶東部并且與高度結(jié)晶分異的酸性巖漿巖密切相關(guān)，而環(huán)太平洋成礦帶西部主要是更基性的火山巖，銀礦分布非常有限(圖4; Albinsonetal., 2001及其中的參考文獻(xiàn))。從世界典型巖漿熱液銀成礦省可以發(fā)現(xiàn)，銀成礦省和長英質(zhì)大火成巖省、酸性火山巖帶密切相關(guān)(圖4、圖5)，這些長英質(zhì)大火成巖省往往發(fā)育大量的酸性熔結(jié)凝灰?guī)r。酸性熔結(jié)凝灰?guī)r是由底侵到下地殼的基性巖漿加熱下地殼引發(fā)重熔，隨后富揮發(fā)分的高粘度酸性巖漿噴發(fā)沉降而成(徐夕生和邱檢生, 2010)。通過對全球五個長英質(zhì)大火成巖省的對比研究，發(fā)現(xiàn)這些中酸性巖石可能是富水下地殼熔融的產(chǎn)物(薄弘澤和張招崇, 2020)。中國東北白音查干礦床和甲烏拉-查干布拉根礦田成礦巖體或近同期巖體的研究表明，巖漿來源于新生(下)地殼(Niuetal., 2017; 姚磊等, 2017)。在地球的儲庫中，大陸地殼銀的含量較高，尤其大陸下地殼，要比大洋地殼、虧損地幔高(圖6)，故大陸下地殼是相對富銀的源區(qū)。源區(qū)相對富水和富銀可能是巖漿熱液型銀礦床均產(chǎn)于陸殼基底之上的控制因素之一。

巖漿演化過程對銀的富集也十分重要。很多超大型巖漿熱液型銀礦床為銀錫等元素組合，而銀錫礦化往往和較高分異的花崗巖有密切關(guān)系(李真真等, 2019)。墨西哥和美國西部雖然銀錫礦床不發(fā)育，但是區(qū)域上發(fā)育同時期的富錫流紋巖和黃玉流紋巖(Christiansenetal., 1983; Huspenietal., 1984; Orozco-Esquiveletal., 2002; Zamora-Vegaetal., 2018)。墨西哥西馬德雷長英質(zhì)大火成巖省在32～30Ma發(fā)育大量的富錫流紋巖，形成所謂的“墨西哥錫礦帶”(Huspenietal., 1984)。同時期發(fā)育Fresnillo、Zacatecas、Guanajuato和San Francisco-Santa Barbara 四個萬噸級銀礦床?！澳鞲珏a礦帶”空間上的分布范圍與銀礦省基本相同(圖5c)，含有大量的錫礦化(約超過1000個錫礦化點)，但含錫石的脈體長寬一般小于15m×0.25m(Huspenietal., 1984)?；鸪蓭r相關(guān)的螢石礦化、黃玉流紋巖等富氟流紋巖與潛在的Sn、Be、U、Mo、Ag多金屬的關(guān)系已受到很多學(xué)者的關(guān)注(圖5c; Burtetal., 1982; Ruizetal., 1985; McPhieetal., 2011)。巖漿熱液型銀礦和螢石礦的時空關(guān)系可能是由于二者都與區(qū)域高分異的巖漿作用或者成熟度較高的地殼有關(guān)。因為高分異花崗巖、流紋巖等一個重要特征是富F等揮發(fā)分(吳福元等, 2017)。目前已知的是F可以降低巖石的熔點(Manning, 1981)，換句話說氟可以使巖漿結(jié)晶的溫度變低，進(jìn)而演化時間更長，這對銀在巖漿演化系統(tǒng)中富集可能是有利的。至于氟在巖漿熱液型銀礦富集機制中的其它作用還有待進(jìn)一步研究。

Wilkinsonetal.(2013)通過對Fresnillo流體包裹體的研究，富銀鹵水可能是由長英質(zhì)大火成巖省相關(guān)的高分異熔體產(chǎn)生，并且可能是墨西哥大量銀礦形成的原因。玻利維亞斑巖錫(銀)系統(tǒng)同樣具有類似的現(xiàn)象，石英中熔融包裹體為流紋質(zhì)，相比英安質(zhì)全巖顯示出更強的結(jié)晶分異，表明導(dǎo)致成礦的可能是深部巖漿房未揭露的富錫花崗質(zhì)巖漿(Dietrichetal., 2000)。斑巖鉬銀鉛鋅系統(tǒng)也被認(rèn)為和高演化的花崗巖相關(guān)(金露英等, 2020)。最近有學(xué)者通過對Cerro de Pasco(深部為鉬礦化)熱液石英中硅酸鹽熔融包裹體的研究表明熱液流體來自高度結(jié)晶分異的上地殼巖漿房，巖漿房中的殘余熔體也經(jīng)過了高度分異(Rottieretal., 2020)。故高分異的巖漿作用是大規(guī)模銀成礦事件的控制因素之一，成熟度高的陸殼對銀大規(guī)模成礦具有重要意義(秦克章等, 2017; Wangetal., 2019)。

3.3 銀的運移

對于酸性巖來說，高分異的花崗巖作用會導(dǎo)致巖石的鋁飽和指數(shù)增加，揮發(fā)分不斷增加，出現(xiàn)螢石、黃玉、電氣石和磷灰石等富揮發(fā)分礦物(吳福元等, 2017)。實驗結(jié)果表明，鋁飽和指數(shù)ASI(=Al/(Na+K+2Ca))超過1后，隨著ASI值的增加，銀在過鋁質(zhì)流紋巖熔體中的溶解度將會發(fā)生顯著的增加，金的溶解度則呈相反趨勢(Zajaczetal., 2013)。此外在相同溫度下，熔體從玄武質(zhì)變?yōu)橛操|(zhì)，金銅都會更傾向于進(jìn)入熔體共存的磁黃鐵礦中，而銀幾乎保持不變(Zajaczetal., 2013)。與巖漿共存的磁黃鐵礦、磁鐵礦等對銀在巖漿中的含量影響并不大(Simonetal., 2008a; Zajaczetal., 2013)。即巖漿分異演化過程中，深部飽和的硫化物或者結(jié)晶的磁鐵礦帶走的銀很少，銀相對于銅和金更傾向于進(jìn)熔體中。這可能是銀在高分異巖漿中能夠被富集的兩個重要因素。

揮發(fā)分可以把銀從巖漿中大量萃取富集。只有在硅酸鹽熔體足夠酸性(流紋質(zhì)和英安流紋質(zhì))的情況下，銀才能高效的分配進(jìn)入到巖漿流體中(Yin and Zajacz, 2018)。這也從另一個方面表明高分異巖漿對銀富集作用。壓力降低也會促進(jìn)銀分配進(jìn)入出溶的揮發(fā)分中，進(jìn)而增加正在演化的巖漿的成礦潛力(Simonetal., 2008b)。石英中共存的流體和硅酸鹽熔體包裹體的研究表明，Ag、Pb、Zn、Fe、Mn更傾向在流體相中，并且分配系數(shù)與流體中Cl的含量呈線性正相關(guān)；Mo傾向于進(jìn)入低鹽度的流體中；Sn隨著流體中Cl含量增長而增長，同時也會受到氧逸度或者ASI的影響(Zajaczetal., 2008)。流體包裹體數(shù)據(jù)表明，Au-Ag礦床鹽度一般小于5% NaCleqv，而Ag-Pb-Zn礦床的鹽度在<10%～>20% NaCleqv之間(Simmonsetal., 2005)。對墨西哥淺成低溫?zé)嵋旱V床的研究表明，富銀礦床要比富金礦床具有更高的流體鹽度(Albinsonetal., 2001)。高鹽度的流體對銀成礦也很關(guān)鍵。

銀在溶液中主要以HS-和Cl-的絡(luò)合物形式遷移(Akinfiev and Zotov, 2001; Stefnsson and Seward, 2003)。通過對共生的氣相、液相流體包裹體的LA-ICPMS分析，在相分離過程中，Ag、Sn、Pb、Zn、Mn、Fe主要傾向于以Cl絡(luò)合物的形式進(jìn)入鹵水中，而非氣相中(Heinrichetal., 1999)。但較新的實驗數(shù)據(jù)表明，銀在蒸氣相中的溶解度可能被大大低估，銀在低密度水溶液流體中會形成氯化物的水化團(tuán)簇，使得銀氯化物的溶解度遷移隨著水活度的增加而成指數(shù)性增加(Migdisov and Williams-Jones, 2013)。

3.4 銀的沉淀

高效的金屬沉淀機制對巖漿熱液型礦床的形成十分重要(Simmons and Brown, 2007)。溫度、壓力、pH、氧逸度和配體種類與活度等的變化都會導(dǎo)致銀的沉淀。在地質(zhì)過程中，主要包括降溫、流體混合、水巖反應(yīng)、沸騰(Williams-Jones and Migdisov, 2014)。

降溫是銀沉淀的重要控制因素。在礦床分帶中，銀傾向在最遠(yuǎn)端的晚期低溫階段沉淀(Huietal., 2021)。流體混合是淺成低溫?zé)嵋盒秃臀逶氐V床的重要沉淀機制。不同成分的流體混合會導(dǎo)致成礦流體的稀釋、降溫甚至?xí)淖冄跻荻群蚿H等。通過對Fresnillo礦區(qū)流體包裹體的研究發(fā)現(xiàn)，礦化是由深部巖漿結(jié)晶形成的高鹽鹵水儲庫通過脈沖式上涌至淺部低鹽度中性(pH)地?zé)崃黧w中形成(Simmons, 1991)。而成礦流體和還原性氣體(比如CH4)或者含還原性氣體的流體混合，則會產(chǎn)生更有效的沉淀(Markletal., 2016)。水巖反應(yīng)是矽卡巖型和淺成低溫?zé)嵋盒偷V床中金屬沉淀的重要機制。成礦流體與沉積巖等圍巖反應(yīng)會導(dǎo)致氧逸度和溫度降低、pH升高，進(jìn)而導(dǎo)致大量金屬沉淀。沸騰會導(dǎo)致淺成低溫?zé)嵋后w系中H2、CO2、H2S和SO2等揮發(fā)分的分離。CO2和SO2分離會導(dǎo)致流體的pH值升高；而H2S的分離會使配體HS-的活度降低，進(jìn)而導(dǎo)致以硫氫化物絡(luò)合物形式遷移的銀發(fā)生沉淀，而銀的氯絡(luò)合物所受影響較小 (Williams-Jones and Migdisov, 2014)。

3.5 次生富集

后期淋濾對銀礦的富集有著重要的作用。玻利維亞Cerro Rico de Potosi銀錫礦床氧化礦石的銀品位達(dá)30%～40%，并且開采超過25年(圖2g; Cunninghametal., 1996; Bartos, 2000)。在表生作用中，銀在次生富集帶以自然銀、螺狀硫銀礦以及一些銀的硫鹽礦物的形式存在，而在鐵錳帽中以銀鐵礬、銀的鹵化物、含銀的黃鉀鐵礬殘留下來。氧化礦床中銀的顆粒一般都會比硫化物礦石中的大，這可能與后期溶解再沉淀有關(guān)(王靜純和簡曉忠, 1996)。

新橋鐵帽在剖面上展現(xiàn)一個很好的分帶(圖7; 陳伯林, 1988)。在自然界中，金的穩(wěn)定性高，所以不會有較大的遷移，而銀的地球化學(xué)性質(zhì)相對活潑，在自然界中可遷移較遠(yuǎn)，因而可以在氧化還原界面富集成礦。在氧化還原界面，F(xiàn)e2+、Cu+等的還原作用以及生物作用，可將Ag+還原為自然銀等(李綏遠(yuǎn)等, 1996)。錳帽與鐵帽不同，銀被Mn2+還原后會被錳礦物就近吸附，從而富集在錳帽上部，而不是鐵帽中的次生富集帶(黃崇軻和朱裕生, 2002)。這對勘查找礦工作具有一定的指導(dǎo)性。

圖7 新橋鐵帽剖面(據(jù)陳伯林, 1988修改)Fig.7 The schematic section of gossan at Xinqiao deposit in China (modifed after Chen, 1988)

3.6 成礦環(huán)境和控礦構(gòu)造

巖漿熱液型銀礦主要產(chǎn)于俯沖和碰撞后。俯沖擠壓背景下主要為高硫型、中硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床，如玻利維亞銀錫成礦??；而在俯沖、碰撞后的伸展背景下主要為中硫型、低硫型淺成低溫?zé)嵋恒y礦，如墨西哥西北銀成礦省、中國興蒙銀成礦省。巖漿熱液型銀礦床幾乎都在陸殼基底之上，與區(qū)域上大規(guī)模的酸性侵入巖和中酸性火山巖密切共生，尤其是流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r。從世界典型銀成礦省來看，這些大規(guī)模的巖漿熱液活動往往對應(yīng)區(qū)域上大地構(gòu)造環(huán)境的轉(zhuǎn)變，比如板塊回撤引起從擠壓向伸展的變化(墨西哥)，碰撞后從擠壓向伸展的變化(中國額爾古納)，板塊低角度俯沖導(dǎo)致從伸展變?yōu)閿D壓(玻利維亞)。流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r大規(guī)模分布除了表明可能存在高分異的巖漿作用，還表明這個地方未經(jīng)受大規(guī)模的抬升剝蝕，對礦床的保存有利。雖然大興安嶺北段有大面積花崗巖出露區(qū)，但是并沒有大型的巖漿熱液型銀礦發(fā)育(圖5a)，其中一個原因可能是花崗巖大面積出露代表該區(qū)域經(jīng)歷了強烈的抬升與剝蝕，導(dǎo)致巖漿熱液型銀礦無法保存下來。巖漿熱液型銀礦床多處于區(qū)域次級構(gòu)造中，并且常受控于火山機構(gòu)，尤其是爆破角礫巖筒、隱爆角礫巖、巖穹以及次火山相的巖株等火山相的控制。這些構(gòu)造可為成礦流體的遷移提供了較為集中的通道。

4 存在問題及展望

雖然巖漿熱液型銀礦床已取得上述諸多進(jìn)展，但目前仍存在許多問題：

(1)雖然前文已經(jīng)提到很多巖漿熱液型銀礦的成礦巖體或者深部的斑巖成礦系統(tǒng)已被發(fā)現(xiàn)，但是由于巖漿熱液銀礦床(田)范圍可能較大、礦化類型多、熱液中心多、巖漿熱液活動期次多、周期長等原因?qū)е麓_定淺成低溫?zé)嵋盒偷V床、遠(yuǎn)端矽卡巖型礦床的成礦巖體和深部成礦系統(tǒng)仍然較為困難，并且可能將為成礦流體提供運移通道的地質(zhì)體誤認(rèn)為是成礦巖體。對中-低硫型淺成低溫?zé)嵋恒y鉛鋅礦床而言，中硫型和低硫型礦化之間是否存在成因上的演化關(guān)系，側(cè)方和深部是否具有與其成因相關(guān)的高硫型、斑巖型礦床？這些問題制約著單個礦床乃至整個成礦省的成因解釋和靶區(qū)預(yù)測。詳細(xì)的地質(zhì)、蝕變、流體包裹體填圖，結(jié)合統(tǒng)一的、高精度的測年手段和測年對象(輝鉬礦Re-Os、鋯石U-Pb和含K礦物Ar-Ar)，原位穩(wěn)定同位素以及單個流體包裹體成分分析等綜合判斷，可以提供較為可靠的證據(jù)。

(2)對于巖漿熱液型銀礦床中銀的來源，前面已經(jīng)論述了下地殼來源巖漿的作用。但是，在地球不同儲庫中，海相等沉積物的銀含量最高(圖6)，甚至?xí)霈F(xiàn)沉積型銀礦床，比如湖北白果園銀釩礦床和波蘭Lubin銀銅礦。產(chǎn)于海相地層或者基底之上的淺成低溫?zé)嵋旱V床會有明顯的富銀特征 (Titley, 1991; Mosieretal., 1986)；同位素地球化學(xué)研究也表明海相地層可能是銀等金屬的來源之一(Lietal., 2013; Mlynarczyk and Williams-Jones, 2005)。綜上，沉積地層是否為富銀礦床的重要金屬來源，是作為成礦巖漿的源區(qū)還是被熱液淋濾的圍巖還有待進(jìn)一步研究。目前主要通過對銀共生的元素和礦物來探討銀的來源和富集機制，增大了結(jié)果的不確定性。銀礦物以及主要的含銀礦物是很好的研究對象，銀礦物學(xué)、銀同位素可能提供更好的解釋。

(3)前文已經(jīng)論述了高分異巖漿作用對銀成礦的控制作用。但值得注意的是，喜馬拉雅發(fā)育大量高分異的淡色花崗巖(吳福元等, 2015)，但是目前尚未有一例高品位(平均品位>100g/t)大型-超大型巖漿熱液型銀礦床的報道；代表更高分異作用的Li、Be、Nb、Ta等巖漿熱液型礦床中也并未出現(xiàn)銀的大量共生富集。所以，巖漿演化分異程度與銀的富集可能不是簡單的正相關(guān)關(guān)系。目前來說，錫礦化所對應(yīng)的花崗巖分異程度對銀成礦是最有利的，但機制仍然需要進(jìn)一步探尋。

(4)如何在區(qū)域上確定銀礦靶區(qū)以及礦田尺度尋找銀礦體(床)仍是具有挑戰(zhàn)性的工作。在全球長英質(zhì)大火成巖省中，南美Chon Aike酸性大火成巖省可能是全球潛力最大的銀成礦區(qū)，目前已發(fā)現(xiàn)Navidad超大型銀礦(Ag：23400t @ 117g/t, Lhotka, 2010)。注意不同類型銀礦化和礦床，會為尋找銀礦提供突破，尤其是獨立銀礦體以及深部斑巖型Mo/Sn礦體。目前獨立銀礦體勘查并沒有得到足夠的重視。如何建立高效簡單的野外鑒定指標(biāo)是下步工作的關(guān)鍵。蝕變-礦化分帶是追索礦體的重要信息。

(5)巖漿熱液型銀礦床根據(jù)深部成礦系統(tǒng)可分為斑巖鉬-淺成低溫?zé)嵋恒y鉛鋅和斑巖錫-淺成低溫?zé)嵋恒y鉛鋅系統(tǒng)兩大類。這兩類銀礦在金屬來源、巖漿熱液富集過程、勘查指標(biāo)有何異同，受何種因素控制？

(6)中國興蒙成礦帶位于中亞造山帶東段，是中國最大的銀成礦省，區(qū)內(nèi)主要為淺成低溫?zé)嵋旱V床，但是中亞造山帶西段銀礦資源量較少，并且鮮有淺成低溫?zé)嵋恒y礦產(chǎn)出，主要為五元素礦床。是何種因素控制著兩種差異？

5 結(jié)論

(1)巖漿熱液型銀礦床可以分為淺成低溫?zé)嵋盒?、矽卡巖型、斑巖型和五元素型四種成因類型。

(2)巖漿熱液型銀礦床在全球范圍可以劃分六大銀成礦?。耗鞲缥鞅便y成礦省、玻利維亞銀錫成礦省、秘魯中部銀多金屬成礦省、中國興蒙銀成礦省、美國西部盆嶺銀成礦省和俄羅斯遠(yuǎn)東銀錫成礦省。銀成礦省與大規(guī)模酸性巖漿活動密切相關(guān)。

(3)相對富銀的含水大陸下地殼源區(qū)、大規(guī)模高分異的巖漿作用、銀對熔體共存硫化物和磁鐵礦相對弱的相容性、高鹽度的流體、成礦流體集中遷移的通道和高效的沉淀機制是銀大規(guī)模成礦的有利控制因素。

(4)巖漿熱液型銀礦的研究對于豐富斑巖-矽卡巖-淺成低溫?zé)嵋合到y(tǒng)成礦理論具有重要意義，其金屬來源、富集機制、勘查指標(biāo)的建立等仍需要進(jìn)一步工作。

致謝在問題思考與論文撰寫過程中，受益于與李光明副研究員、趙超博士和金露英博士的討論。感謝江思宏研究員、翟德高教授和李真真高工對本文提出的建設(shè)性評審意見，以及期刊編輯的耐心指導(dǎo)和精心修改。

筆者深受李繼亮老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度及淵博知識體系的激勵和鼓舞，謹(jǐn)以此文紀(jì)念李繼亮老師。