礦床類型的劃分

1、礦床類型的劃分，是理論和應(yīng)用研究的需要，歷來倍受重視。文中在述評陸相淺成熱液金礦 分類的基礎(chǔ)上，闡釋了分類準則，提出了分類方案，說明了 分類的意義。1國內(nèi)外淺成熱液金礦分類述評本世紀7080年代，金礦勘查最大的成就莫過于美國、加拿大、前蘇聯(lián)、日本和巴布 亞新幾內(nèi)亞等國的世界級淺成熱液金礦的發(fā)現(xiàn)。從而再次喚起人們對研究和勘查淺成熱液金礦的熱情，但其分類不適應(yīng)這一需要，本文予以探討。1. 1國外淺成熱液金礦分類的研究現(xiàn)狀與陸相火山/侵入巖有關(guān)的淺成熱液金礦，各家從不同的角度對其進行了分類。比較有影響的是，按礦石金與銀比值的地球化學分類，按蝕變巖組合的分類，按主巖的分類等。淺成熱液金礦，按礦石金/銀

2、比值將其分為金碲型、金型和金銀型等三類1,2 。這一地球化學分類抓住了礦床的工業(yè)品質(zhì)，提出了判別淺成熱液金礦的標志；糾正了通常認為隨成礦深度變淺金礦物成色變低的習慣看法”，指出淺成脈型金礦含碲高時自然金類成色是很高的。此外，此分類所列出的伴生元素、金礦物成分、金礦物浸蝕結(jié)構(gòu)、金礦物硒碲含量和共生礦物 等，對判別我國淺成脈型金礦有普遍指導(dǎo)意義。但其對金礦產(chǎn)出的地殼類型、火山帶型、火 山建造和礦田構(gòu)造特征等的論述，與我國的有一定差異。通過對 16個經(jīng)充分論證的淺成熱液金礦特征的詳細研究，將主要以第三紀火山巖為容礦巖石的淺成熱液貴金屬礦床和賤金 屬礦床分為兩類一一明磯石高嶺石型（酸性硫酸鹽型或稱高硫

3、型）和冰長石絹云母型（低硫 型）3 。從我國的礦例看，明磯石高嶺石或冰長石絹云母的蝕變礦物組合，具有判別淺成熱液金礦的重要功效。 我國不僅在淺成脈型金礦中發(fā)現(xiàn)了上述兩類蝕變，而且在淺成斑巖型金礦中也已發(fā)現(xiàn)。就礦體的主巖而言，不僅僅是火山巖，甚至變質(zhì)巖為主巖的淺成脈型金礦 中也發(fā)現(xiàn)了冰長石絹云母蝕變組合。此外，國外的礦床學專著在論及礦床分類時，提出采用礦床類型分類法。并把金屬礦床類型的成礦地質(zhì)背景、成因模型與找礦勘探聯(lián)系起來4 。在中國金礦床成因分類中5 ，將淺成熱液金礦分為潛火山熱液亞類（斑巖型金礦）和火山熱液亞類（刺猬溝金礦）。此分類中提出淺成斑巖型金礦很 有意義。李兆鼐等提出了我國陸相火山

4、、次火山巖區(qū)金礦的主要類型（引自文獻6 ）。該分類方案代表了我國淺成熱液金礦的最新研究成果；方案中定性論述的淺成和中淺成金礦，從相關(guān)侵入巖深度相分析，屬本文定義的淺成范圍。胡受奚等 7 在評述國內(nèi)外與火山 一次火山 侵入一熱液作用相關(guān)的金礦分類的基礎(chǔ)上，提出并強調(diào)以成礦系列的概念才能作出合理、 全面和正確的分類。涂光熾等主要從成礦的地質(zhì)背景出發(fā)、著重考慮含礦巖系、并兼顧礦床成因和工業(yè)利用，對我國金礦（巖金）進行了分類8 ;其中對火山巖型金礦、先分為陸相和 海相火山巖型金礦，對陸相火山巖型金礦的亞類劃分同文獻3 。劃分陸相和海相火山巖型金礦，對理論與應(yīng)用研究有重要指導(dǎo)意義。本文在探討我國淺成熱液

5、金礦分類時，充分考慮了上述見解。鑒于我國淺成的脈型和斑巖型 金礦中均發(fā)現(xiàn)了冰長石化或明磯石化，而且斑巖型金礦-矽卡巖型金礦-脈型金礦存在過渡關(guān)系，以礦床類型分類可能更簡明。統(tǒng)計資料表明，我國淺成熱液金礦的成礦溫度以中溫為主。因此，本文不趨同將淺成與低溫嚴格的對應(yīng)起來。我國相當一部分淺成熱液礦床，其容礦圍巖并非火山巖，甚至可以說礦床的圍巖是隨機的。地質(zhì)產(chǎn)狀上往往遠離火山巖或火山機構(gòu)，產(chǎn)于次火山脈巖發(fā)育的環(huán)境。上述可能是我國淺成熱液金礦的特殊之處。1.3按主巖對淺成熱液金礦分類的思考主巖可以理解為容礦圍巖。凡礦石礦物遍及巖石而散布時，這種巖石可稱為主巖；主巖術(shù)語僅僅表示巖石和礦石的空間關(guān)系9 。由

6、于主巖的成分不同，可能導(dǎo)致礦床特征的某些不同?；衾固貙\成低溫熱液貴金屬礦床分為兩類，產(chǎn)于火山巖（脈型）和產(chǎn)于沉積巖（卡林型）中的金礦。盡管此分類強調(diào)主巖成分對礦床特征的影響，但成因上它們均為淺成熱液成因。將主巖作為礦床本質(zhì)特征的描述性內(nèi)容是有意義的，但以其劃分礦床類型可能會產(chǎn)生誤導(dǎo)，或者掩蓋了礦床成因研究的某些實質(zhì)問題，而且也不利于金礦勘查，尤其在我國。筆者趨同于涂光熾的論斷，火山巖型金礦”并不是以 主巖”劃分礦床類型的用語。而是泛指與火 山巖有某種關(guān)系的金礦床，而不論其主巖如何，只是避開了 火山熱液”的用語。我國淺成熱液金礦（尤其是淺成脈型金礦）的地質(zhì)產(chǎn)狀可歸納為五種 ：產(chǎn)于火山構(gòu)造內(nèi)（

7、含破 火山口，或火山口）；產(chǎn)于火山盆地內(nèi)，主巖為火山巖；產(chǎn)于火山盆地周邊的次火山巖環(huán)境；遠離火山盆地，但產(chǎn)與次火山脈巖的環(huán)境；遠離火山盆地，未見火山巖-次火山巖或次火山脈巖出露的地段，它們的時空關(guān)系較隱蔽。盡管我國淺成脈型金礦分布廣泛，但以火山巖為主巖的所占比重較小，而且規(guī)模相對較大的礦床的主巖往往是早前寒武紀變質(zhì)巖，可見，中外淺成熱液金礦的地質(zhì)產(chǎn)狀和主巖成分差異甚大。總之，我國的淺成脈型金礦的地質(zhì)產(chǎn)狀顯示，與火山巖-次火山巖的時空關(guān)系以及與火山構(gòu)造的空間關(guān)系較國外的疏遠，而更多的是產(chǎn)于次火山脈巖發(fā)育的環(huán)境 ，主巖中變質(zhì)巖占的比重較大。在我國以火山巖為主巖的金礦分類，難以反映它的特殊性，起不到

8、指導(dǎo)理論和應(yīng)用研究的作用。淺成熱液金礦的分類準則和 金礦類型，需重新考慮。2我國淺成熱液金礦分類準則與金礦類型礦床理論是，以成礦地球動力學環(huán)境、成礦條件和成礦物質(zhì)來源為制約，對礦床本質(zhì)特征的成生原因和過程所作的理論解釋。 礦床勘查是以礦床類型為依據(jù) ，選擇勘查方法和決定 勘查程序的。因此，認識礦床必須對其進行分類。2. 1淺成熱液金礦的分類準則要使一個分類有用，它必須要包括所有的礦床，能起到框架作用和提供討論的術(shù)語10 。1987年，涂光熾論述了 任何礦種分類都要遵循的 6項原則” 11。淺成低溫熱液礦床，可用于描述在淺的深度上 ，并且通常在火山巖中位置的礦床 12 。淺成低溫熱液具有工業(yè)意義

9、的貴金屬礦床，一般系在古熱泉表面以下 1001000 m深度處形成的。本文使用淺成熱液礦床，而不強調(diào) 低溫”其理由前已述。淺成熱液金礦是 在淺的深度由熱液形成的后生金礦床，淺的深度是對應(yīng)于中深和深成而言。礦床類型分類，是用統(tǒng)一的原則對礦床類型有序的歸類。本文采用淡化礦床成因類型，以礦床類型為分類的原則。就目前的認識程度，確定礦床類型主要是依據(jù)成礦地球動力學環(huán)境和礦床本質(zhì)特征。礦床是地殼變革的產(chǎn)物，也是地殼變革的重要事件，具有地殼變革的成礦地球動力學環(huán)境的 深刻烙印。例如膠東地區(qū)存在兩類成因不同的脈型金礦：中深脈型金礦，形成于擠壓地球動力學環(huán)境，成生于郭家?guī)X期（135126M a），與郭家?guī)X花崗

10、巖類時空相隨和成因相關(guān)（深部巖漿同源說）；淺成脈型金礦，形成于拉張地球動力學環(huán)境，成生于艾山期（或稱青山期，124100M a），與青山組火山？侵入巖系時空相隨或關(guān)系較隱蔽，成因上與青山組火山 ？侵入巖系有關(guān)（深部巖漿同源說）。成礦地球動力學環(huán)境，從宏觀上控制了礦床的區(qū)域分布和宏觀地 質(zhì)特征。一些礦床甚至是地球動力學環(huán)境的指示物。礦床地質(zhì)及成因上似是而非的爭議，相當一部分與成礦地球動力學環(huán)境的認識不同有關(guān)。礦床本質(zhì)特征是，一類礦床區(qū)別于另一類礦床的地質(zhì)屬性。任何關(guān)于礦床成因的見解，都必須以合理的解釋其本質(zhì)特征的成生原因和過程為前提，因此礦床本質(zhì)特征是劃分礦床類型最重要的參數(shù)。淺成熱液金礦的下列

11、參數(shù)屬礦床本質(zhì)特征：（1）礦體與礦脈地質(zhì)，（2）礦石組成特征，（3）礦石地球化學特征，（4）近礦圍巖蝕變，（5）金礦 的同源與異源脈巖，（6）成礦深度，（7）成礦時代。限于篇幅，對上述描述參數(shù)的具體內(nèi)容說明 從略。筆者趨同于避開火山熱液”的見解，其原因除前外，尚因為熱液的來源與性質(zhì)不具判別礦床 成因的意義。多源成礦說認為，熱液礦床的成礦介質(zhì)（熱液）往往是異源的13 。熱液礦床形成過程，幾種不同來源的水易于混合，并產(chǎn)生介于端元組分的同位素組成。水的真正來源顯 然不是形成熱液礦床的控制因素，更重要的是水熱溶液環(huán)流所處的大地構(gòu)造背景14 。許多礦床都可以證明，至少是由兩種來源水形成的15 。如果承認

12、，洋水及經(jīng)過演變的同生水能與洋殼一起俯沖入地幔，這樣幔源硅酸鹽熔融體含的水不是初始值了；地殼深處的巖漿水大部分可能是由變質(zhì)作用的巖石轉(zhuǎn)移過來的16 。因此，采用淺成熱液”，可能較強調(diào) 火山熱液”或次火山熱液”更具科學意義。熱液礦床的成礦深度，是其第二重要問題17。成礦深度 對礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、延深、甚至規(guī)模，礦石礦物成分及組構(gòu)等有深刻的影響。成礦深度與礦體延深的模型研究表明，脈型金礦的成礦深度和礦體延深，總體上有一定的對應(yīng)關(guān)系。例如，膠東中深和淺成脈型金礦成礦時深度與礦體垂向延深的累積頻率的理論值研究表明：中深脈型金礦的成礦深度大于 2 km，絕大部分礦體延深大于 500 m，位于大值區(qū)；而淺成

13、脈型金礦 的成礦深度小于2 km （占理論比值的85% ），絕大部分礦體的延深在 200500 m間,位于小 值區(qū)17 。只要不是絕對化的運用，成礦時的溫度和深度是熱液礦床分類的重要參數(shù)，對此目前的認識是趨同的。但溫度對礦床本質(zhì)特征的影響程度，遠不如深度；而且成礦時的深度與溫度之間存在函數(shù)關(guān)系（以爆裂溫度和均一溫度的函數(shù)關(guān)系，利用公式可求出成礦時的壓力，并換算成礦深度）。綜上本文主張突出熱液礦床的深度分類。目前，各家對礦床形成時深度的劃分方案不盡相同。 B . H .斯米爾諾夫?qū)⒌V床形成時的深度分為：超深帶（莫霍面一到離地表1015 km ）、深成帶（離地表約35 km 或1015 km ）、

14、淺成帶（離地表11.5 km 到35 km ）和近地表帶（地表到11.5 km） 18 。赫奇遜將斑巖型銅礦分為，深成的（5 3 km ）、淺成的（31 km ）、火山的（0. 50. 45 km ） 14 。 n . M塔塔林諾夫的劃分方案 為，極深（距地表大于3 km到810 km ）、中深（1.53 km）、淺深（數(shù)百米1.5 km） 19 。 參考以上各家的成礦深度劃分方案，結(jié)合我國的金礦實際，本文提出可供參考的我國金礦的成礦深度劃分方案如下。深成的 （510 km ）、中深的（35 km）和淺成的（近地表1. 5 km ）三大類。深成金礦相當于國外的太古宙綠巖帶金礦，我國有一定規(guī)模的

15、形成于太古代的綠巖型金礦迄今尚未發(fā)現(xiàn) 20 。中深成金礦是我國最重要的金礦，膠東（絕大部分）、小秦嶺（絕大部分）、夾皮溝、五龍和金廠峪等與中深成侵入體相關(guān)的金礦床屬此。淺成熱液礦床，在我國分布廣泛，有良好的找礦前景。2. 2淺成熱液金礦類型據(jù)上述分類原則，將我國淺成熱液金礦分為淺成脈型金礦、淺成斑巖型金礦和淺成矽卡巖型金礦三大類。同一大類的金礦床據(jù)其成礦作用在不同的時間域（成礦階段數(shù)量）和空間域（控礦構(gòu)造類型）的演化產(chǎn)物，進一步劃分亞類（表1）。脈型金礦并非礦體呈脈狀的金礦形 態(tài)分類，是指產(chǎn)于金礦脈中的金礦體構(gòu)成的礦床。金礦脈是金的線性異常，其據(jù)金的背景值圈定的。礦脈由韻律狀產(chǎn)出的礦體與礦化地

16、段相間組成，礦體在礦脈中分段產(chǎn)出和分段再現(xiàn)，而且礦脈的側(cè)伏方向?qū)ΦV體的側(cè)伏方向有明顯的控制作用。脈型金礦的金礦體往往不呈脈狀但嚴格產(chǎn)于礦脈中。值得指出的是，一個礦床可由不同亞類的礦體組成，甚至一個工業(yè)礦體可由不同亞類的礦體組成。煙臺金礦的2號礦體為單脈型，其1號礦體為網(wǎng)脈型；福建雙旗山金礦的13號礦脈，由單脈？網(wǎng)脈型共同組成工業(yè)礦體。注：石英脈型，礦體產(chǎn)于石英脈中，貧硫化物、脈石英為主要載金礦；單脈型（在我國習稱的石英脈型金礦，而不是上述意義上的石英脈型 ），由多階段金硫化物疊加在石英脈中而構(gòu) 成礦體，硫化物為主要載金礦物（中或富硫化物型）；由主脈與支脈及共軛脈的礦脈組合 ，構(gòu) 成系脈型；網(wǎng)脈

17、型即習稱的蝕變型伴生 ？共生斑巖型金礦是眾所周知的 ，開采時金為副產(chǎn)品 稱伴生型，若金與主元素的產(chǎn)值近似或略小則稱共生型。相當一部分淺成斑巖型金礦受角礫巖筒或角礫巖及其相關(guān)的裂隙構(gòu)造控制，而且角礫狀礦石和網(wǎng)脈型礦石又難以單獨圈礦體，故合稱角礫？網(wǎng)脈斑巖型金礦。我國這一亞類斑巖型金礦中，冰長石化較發(fā)育（團結(jié)溝、耿莊、 祁雨溝和琵琶溝），個別礦床（紫金山）見明磯石化，這在國外較罕見21。主要產(chǎn)于淺成的小而且以貧銅為特征，稱淺成單 ,主要與次火山巖或淺成侵入巖株內(nèi)、由單脈型金礦體和網(wǎng)脈型金礦體共同組成的金礦床脈？網(wǎng)脈斑巖型金礦，這種礦例也很少見。淺成矽卡巖型金礦 巖有關(guān)。3結(jié)論與討論陸相淺成熱液金礦

18、指，形成于大陸拉張地球動力學環(huán)境、與火山次火山巖或淺成侵入體有時空和成生關(guān)系的、一類本質(zhì)特征相同的熱液金礦。嚴格說，目前相當一部分礦床的成因細節(jié)并不很清楚。例如，塊狀硫化物礦床雖趨同認為屬火山噴氣沉積或噴氣沉積成因。但其 成因細節(jié)目前有 對硫環(huán)成因”、巖漿熱液沉積成因”和 含水層成因”三種見解丄ydon在綜 述這些成因觀的基礎(chǔ)上評論說，企圖用一種觀點來解釋海底塊狀硫化物礦床的成因可能是 錯誤的22 。盡管如此，目前只要一說海底塊狀硫化物礦床，就能知道它的礦床地質(zhì)含義。因此，按礦床類型的分類是有意義的。相同的地球動力學環(huán)境中，一類（一組）本質(zhì)特征相似的礦床稱礦床類型；共同的本質(zhì)特征說明有相同的成因 ，而不論其成因細節(jié)是否清楚，在礦 床分類中可歸為同一類。本文論述的淺成熱液金礦的分類及其亞類的劃分，正是這樣考慮的。淺成脈型金礦并非淺成脈狀金礦的死灰復(fù)燃”，其賦予了礦脈的新概念，突出了深度的重要性。