(四)产于变质岩和碎屑岩中的热液型银矿床

2024-05-12 17:52

1. (四)产于变质岩和碎屑岩中的热液型银矿床

产于前寒武系变质岩中的银矿床多分布在地台边缘及古老地块区,产于古生界浅变质岩中的银矿床多分布在造山带,产于碎屑岩中的银矿床多分布在中新生代断陷盆地内。产于变质岩中的银矿床多呈脉状,所占比例近16%,大型矿床很少,中小型较多。大型者2个(1A1D),中型者23个(12A2B4C5D),小型者42个(15A8B4C15D),矿石工业类型可分Pb-Zn-Ag型,Ag-Au型,Au-(PbAg)型和Au-(Ag)型四种。表9-5。变质岩中热液型银矿床的物质来源有与陆相火山热液有关的(浙江银坑山、辽西金厂沟梁),有与斑岩热液有关的(蔡家营、柳木坑),有与构造热液有关的(八台岭),有与岩浆热液、构造热液双重有关的(庞西洞、金山)。
表9-4 中国主要银矿床分类表


中国主要金属矿床成矿规律


表9-5 产于变质岩中的热液型银矿床


产于碎屑岩中的热液型银矿床所占比例为13%,巨型者2个(A),大型者7个(3A2B2D),中型者17个(5A3B2C7D),小型者31个(9A7B4C11D),其成矿时代主要是燕山期和喜马拉雅期。矿石工业类型多,见表9-6。赋矿地层从震旦系到第三系皆有。产于碎屑岩中的银矿床,以陆相红色盆地中银矿床最具特色,红色盆地多是上叠式断陷盆地,构造活动强,物源广,通道畅。岩石多为砂砾岩,孔隙率大,适宜矿液渗流。盆地岩层常有油气显示及膏盐矿化,对矿质聚集有促进作用和吸附、沉淀功能。如兰坪盆地,既是膏(石膏、重晶石)盐(钠盐、钾盐)成矿区,也是有色金属和银的重要成矿区,已探明金顶超大型铅锌矿床,又发现了白秧坪超大型银矿,还有一些中小型矿床和矿点,找矿前景极好。其他地区的此类矿床还有内蒙古大青山北麓侏罗纪红盆中的潘家沟、秃力马三号等小型金银矿床,湖北当阳地区白垩纪红盆中的铜家湾铜铅银矿床。类似矿床在浙江、青海、新疆都有产出,据说贵州也发现了一个富银的铜矿,当也属本类型。广东富湾超大型银矿与大型长坑金矿伴生(图9-7),产在石炭系和三叠系层间构造断裂面上,紧邻三水红盆产出,成矿溶液来源于盆地岩系建造水,王登红等(1999)测出其成矿年龄属喜马拉雅期,该超大型银矿的成矿时代、物质来源和成矿机制都还应进一步研究确定,以指导进一步找矿工作。山东胶莱盆地中,近来查明有砾岩型金矿,可见红色盆地是寻找贵金属矿产的有利地区。
表9-6 产于碎屑岩中的热液型银矿床



图9-7 粤东银成矿区略图(1∶300万)

(四)产于变质岩和碎屑岩中的热液型银矿床

2. (二)夕卡岩型铁矿床

夕卡岩型铁矿床又称接触交代型铁矿床。矿体主要产于中性、中酸性或酸性中浅成侵入体和碳酸盐岩的接触带夕卡岩或附近围岩中,一般呈透镜状、似层状、脉状或不规则状产出。这类铁矿床是我国主要铁矿床类型之一,也是目前富铁矿类型之一。其储量约占全国铁矿床总储量的10.37%(图2-2),富矿石占全国已探明富铁矿石的一半左右。
夕卡岩铁矿床在我国分布很广,除天津、台湾、重庆和贵州以外的各省(市、自治区)均有产出,但分布不均,较集中地分布于华北地台中部、长江中下游、闽南、粤东、东秦岭和东疆等地区(图2-1)。
1.类型及其地质特征
根据与成矿有关的侵入体岩性组合及其所反映的区域地质背景和矿化元素组合,可大致分为以下3类矿床:
1)与中性和中偏基性(或偏碱性)侵入体有关的铁矿床。已知的这类铁矿床主要分布在稳定的华北地台范围内隆起区边缘的坳陷带(邯邢式铁矿床),部分产于地槽造山带(如磁海铁矿床)。与成矿有关的岩体在华北地台为燕山期辉长岩-闪长岩和闪长岩-二长岩杂岩体,一般主要呈似层状侵入在以中奥陶统为主的碳酸盐岩层中。在磁海则为海西期的辉绿辉长岩。近矿岩体的钠质交代作用十分强烈,主要是钠长石化,局部有方柱石化。金属矿物以磁铁矿为主,次为假象赤铁矿,含钴黄铁矿等。铁矿床伴生的金属元素一般较单一,主要是钴,部分矿区有铜、金,个别与基性岩有关的矿床还有镍、铂和镉。
2)与中酸性侵入岩有关的铁矿床。这类矿床主要分布于地台边缘的坳陷带,如长江中下游地区的大冶铁山等矿床。在这个地区,与成矿有关的侵入体为燕山期闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩等杂岩体。矿化围岩为三叠纪灰岩或含白云质灰岩。近矿岩体的碱质交代现象也十分明显,如钠长石化、方柱石化,局部有钾长石化,蚀变分带清晰(图2-4)。矿石矿物主要为磁铁矿,其次有假象赤铁矿、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿等。金属矿化组合主要是铁、铜、钴、金。
3)与酸性(或偏中性)侵入体有关的铁矿床。该类铁矿床主要分布于大陆边缘的坳陷带、褶皱区,如东北大小兴安岭、燕山、东秦岭和东南沿海一带。与成矿有关的侵入体主要为不同时代的花岗岩和花岗闪长岩。一般当围岩为泥砂质岩石、火山凝灰岩类夹碳酸盐岩层时,侵入体岩性主要为花岗岩类,闽南地区的个别矿床(马坑)还有不少辉绿闪长岩类产出;而当围岩是厚层白云岩或白云质灰岩时,侵入其中的岩体多数为花岗闪长岩类。岩体时代不一,东部地区大多为燕山期;西北和部分东北地区的一些岩体主要为海西期和印支期,并有可能伴生同时代的火山岩;康滇地轴上的少数花岗岩体则属于新元古代澄江期的产物。与酸性岩类有关的铁矿床中,伴生金属矿化比较复杂,可能出现锡石、辉钼矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、白钨矿和辉铋矿等,分别组成锡石 磁铁矿(黄岗、大顶)、辉钼矿 磁铁矿(马坑)、铁闪锌矿 磁铁矿(曲里村)、辉钼矿 黄铜矿 闪锌矿 磁铁矿(木龙沟)等矿石建造,甚至发现有铁、铜、铅、锌、钨、锡、铋、钼等多金属矿化共生的矿床(翠宏山、西山)。近矿岩体的碱质交代现象以钾化为主,包括钾长石化、黑云母化和绢云母化等。

图2-4 大冶铁矿床铁门坎矿段蚀变分带的地质略图

综观上述,与夕卡岩铁矿床有关的岩浆岩存在着明显的成矿专属性,随着成矿岩体酸度的变化,即从辉长岩、辉绿岩类→闪长岩、二长岩类→中酸性杂岩体→花岗闪长岩和花岗花岗岩,铁矿伴生的金属元素组合相应依次发生变化;钴(铜、镍、金、铂)→铜、钴(金)→铜、铅、锌(钼)→铜、铅、锌、钨、锡、钼、铋→锡。
必须指出,在讨论侵入岩的成矿专属性时,还应考虑到不同区域的构造背景和地球化学特点以及侵入体围岩的物质成分等条件,因为在侵入岩酸度相似的岩性条件下,可以由于这些情况的差别而使其伴生金属元素组合有一定差异。
根据夕卡岩矿物组合的不同及其所反映的被交代围岩岩性的差别,又可把夕卡岩铁矿床划分为钙夕卡岩型和镁夕卡岩型两类,其中以钙夕卡岩型居多,镁夕卡岩型铁矿只占少数,如陕西木龙沟、黑山,黑龙江二股西山和山西二峰山、狐堰山等矿区。当围岩为灰岩时,通常形成钙夕卡岩型铁矿,组成的夕卡岩矿物一般有透辉石-钙铁辉石系列辉石、钙铝-钙铁榴石系列石榴子石、硅灰石、方柱石和符山石等;当围岩为白云岩类时,则常形成镁夕卡岩型铁矿床,组成夕卡岩矿物可能有透辉石、镁橄榄石、铝质透辉石、尖晶石、金云母、硅镁石族和蛇纹石等。在镁夕卡岩型铁矿床中,铁矿物除磁铁矿外,还时可能出现较多的镁磁铁矿,甚至局部有镁铁矿,如陕西木龙沟和安徽三铺地区。
矿石大多属富矿,铁品位(TFe)一般为40%~55%。
2.大型夕卡岩铁矿床形成的地质条件
大型夕卡岩铁矿床形成的区域构造位置大多为褶皱带的隆起区向凹陷区过渡处的凹陷区一侧或坳陷区的次一级基底断裂凹陷带。
富铁的闪长岩类(如邯邢、莱芜和鄂东南等地区)和辉绿闪长岩类(如新疆磁海和福建马坑)的存在及其深部的分异作用和热流体活动是提供大量铁质的物质基础。基底深断裂的存在则是促使富铁岩浆和含铁热流体上涌的通道。侵入体和碳酸盐围岩的接触带,特别是当接触带和断裂复合、岩体的内凹处或岩体超复于碳酸盐围岩时,常形成有利的容矿空间。
富铁岩浆和碳酸盐围岩在深部的相互作用就像炼铁炉内铁矿石中加入石灰岩熔剂一样,进一步去渣促使铁质富集。强烈的碱交代作用,特别是钠交代作用,表现在近矿内接触带闪长岩类侵入体的大范围的钠长石化或钠、钾长石化以及流体中大量CO2、Cl、F等挥发组分的参与,是铁质萃取、迁移和富集的催化剂。挥发组分大多在铁矿石及其近矿蚀变岩的交代矿物中得到确证,如含氯角闪石、萤石、含铁金云母、金云母等,或以气液包裹体的形式赋存于各类交代矿物中。这说明碱质交代和挥发组分曾积极参与了夕卡岩铁矿的成矿作用,促使铁质从富铁岩浆融熔体和已冷却的闪长岩类围岩中萃取、迁移和富集(赵一鸣等,1983a、1990)。
部分夕卡岩铁矿床的流体包裹体的研究表明,透辉石、石榴子石等夕卡岩矿物的形成温度大致为400~700℃,含盐度较高(46%~49%NaCl);磁铁矿的形成温度较广,从250~550℃不等,盐度低于23%NaCl。这和大量磁铁矿的沉淀发生在含水硅酸盐阶段的地质观察是基本符合的(赵一鸣等,1983b)。

3. (五)岩浆型和产于侵入体中的热液脉型银矿床

岩浆型银矿床主要是赋存在基性和超基性岩中与铜镍硫化物伴生的银矿床。我国已发现十多处,本次收进统计的7处,其中大型者1个(D),中型者5个(1C4D),小型者1个(D),铜镍硫化物矿床的银品位都很低,他们属岩浆熔离矿床,仅新疆喀拉通克一号矿体中富镍高铜矿石中银品位达150g/t,其他矿石类型银品位只在2~18g/t。含银量最大的铜镍硫化物矿床是金川镍矿,达大型规模。两矿区主要矿石类型及银品位见表9-7,喀拉通克岩体的岩相分带由上而下依次为黑云闪长岩、黑云角闪苏长岩、黑云角闪橄榄苏长岩、辉绿辉长岩。以矿床中下部辉绿辉长岩相中岩浆晚期熔离-贯入成因类型矿石最富。金川矿区为超基性岩,有二辉橄榄岩、含辉橄榄岩、纯橄岩。以前者含矿为好。青海德尔尼超基性岩,伴有锌和钴,含微量金银。含铜镍钴基性—超基性岩体多位于两大块体缝合带内,属蛇绿岩套,如黄花滩、黄山、德尔尼、喀拉通克等,仅金川和力马河少数矿床产于古陆块边缘。上述两类岩体附近都有深大断裂通过。成岩成矿时代除金川为中晚元古代外,其他多为海西期。
表9-7 金川、喀拉通克各类矿石中Cu、Ni、Au、Ag品位


产于侵入体中的后期热液型银矿床的赋矿岩体多是酸性和中酸性岩基或大岩体,银矿体以石英脉型为多,爆破角砾岩型次之。矿石工业类型有Ag(Au)型、Ag(PbZn)型、Ag-PbZn型、Au-Ag-Cu-Pb-Zn型(表9-8)。仅粤东博罗525矿产于含锡的铌钽花岗岩株顶部,发育钠长石化、云英岩化,硫化矿物增加,方铅矿中含银高而构成共生中型银矿体。类似岩体在南岭地区尚有湘东邓阜仙钨矿区的金竹垅岩体,含黄铁矿、黄铜矿较多。江西横峰葛源松树岗岩体含锌较多,也可能构成小型伴生银矿床。产于侵入岩体中的热液脉型银矿床主要分布在三大火山岩带范围内,成矿时代多属燕山期,张公岭成矿时代为海西期。博罗525矿床成岩成矿时代一致。大望山、鸡冠石、十里堡都属燕山期,成矿略晚于成岩期。孟恩套力盖和浦北新华矿床的赋矿岩体是印支期,牛圈是海西期,张公岭矿床赋矿岩体是加里东期,成矿是海西期,成岩成矿时距相差大。525矿床是岩株本身分异交代形成的,牛圈矿体与加里东期粗粒花岗岩之间有一细粒浅色花岗岩垫,孟恩套力盖矿体西边有一燕山期花岗岩侵入印支期花岗岩边部,他们的成矿与后期岩浆热液活动有关。鸡冠石和张公岭矿床赋存在断裂破碎带中,与构造热液有关。
表9-8 产于侵入岩体中热液型银矿床


(五)岩浆型和产于侵入体中的热液脉型银矿床

4. (二)夕卡岩型铜矿床

夕卡岩型铜矿床是指产于中酸性—中基性侵入岩类与碳酸盐岩接触带或附近,由花岗质岩浆的独立流体相逐渐演化为高温—中温热液相,通过接触交代和渗滤交代而形成的铜矿床。这类矿床具有典型夕卡岩矿物组合,主要矿体产于夕卡岩体中(郭文魁等,1957a、b,1978;常印佛等,1983)。
夕卡岩铜矿床由于分类的出发点不同可以作以下划分:①按成矿元素组合分类可分为铜铁型(如大冶铁矿、铜录山等)、铜钼型(如封三洞、寿王坟等)、铜金型(如鸡笼山、刁泉等)、钨铜型(如阮家湾、江西铜山等)、铜铅锌型(如铜山岭等)、铜型(如武山等),其中大型铜矿床主要为铜铁型和铜钼型;②按夕卡岩化学成分分类可分为镁夕卡岩型(如寿王坟等)、钙夕卡岩型(如城门山等)(赵一鸣等,1990);③按矿体产出特点及控制因素分类可分为接触式(铜录山等)、层控式(狮子山等)、复控式(铜官山等);④按矿床的多种成因(复合)分类可分为斑岩-夕卡岩型(城门山等)、层控-夕卡岩型(武山等)。
夕卡岩型铜矿在世界其他地区并不重要,但在我国却十分重要(赵一鸣等,1990)。例如在美国和加拿大,这类矿床的储量仅占铜矿总储量的1%~2%;在俄罗斯,仅占铜矿总储量的2.9%,而在我国,这类矿床占铜矿总储量的21.71%。这类矿床除在长江中下游有少数大型者外,多数是中小型矿床,矿石品位一般较富,多在0.8%~1.6%之间。除Cu外,常伴生其他可以综合利用的组分,例如Fe、Au、Ag、Mo、Co、Bi、Pb、Zn、Se、Te、S等(刘迅,1990;张兆瑾等,1951;张洪涛,1984;李立平等,1994;李福东等,1993;杨兵等,1985)。
与夕卡岩型铜矿有关的成矿岩体包括辉石闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩等各类岩石,但与中酸性侵入岩类关系最密切。它们主要为中深成—浅成相钙碱性系列的闪长岩、石英二长闪长岩、斜长花岗闪长岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等。岩石化学特别是K2O和Na2O含量偏高,例如Na2O+K2O变化于6.83%~8.57%之间,均高出戴里的相应岩石的含碱量。夕卡岩型铜矿的矿化类型与成矿岩体的岩石特征之间具有密切关系,例如夕卡岩型铜-多金属(锡、铅、锌)矿床多与酸性黑云母花岗岩有关(广西拉么铜锌矿床),夕卡岩型铜-钼(或金)矿床多与中酸性花岗闪长岩有关,夕卡岩型铜-铁矿床多与闪长岩和石英二长岩有关。在长江中下游铜矿带这种成矿专属性更为明显,例如九瑞、阳新、铜陵等地区的夕卡岩型铜(钼、金)矿床的成矿岩体为高碱富钾[w(K2O+Na2O)=7.45,w(K2O)/w(Na2O)>1~1.5]中酸性岩石系列;而铁山、铜录山等地区的夕卡岩型铜铁矿床的成矿岩体则为高碱富钠[w(K2O+Na2O)=7.61,w(K2O)/w(Na2O)<1~1.5]中性岩石系列(陈臻,1986;周太和,1984)。
这些成矿岩体绝大多数为多期次侵位的复式岩体,例如城门山成矿岩体是由同源二期6次侵位的花岗闪长斑岩、二长花岗斑岩、石英长石斑岩、霏细石英斑岩、晶屑石英斑岩和英云闪长玢岩组成的杂岩体。大型夕卡岩型铜(钼)和铜(铁)矿床有关的岩体都是多次侵位的复合岩体,证明浅成岩浆房与深部岩浆房保持长时间的沟通是十分重要的。
岩体地表形态多呈椭圆形和圆形,其产状多呈小岩株,少数呈岩墙。岩体出露面积差别很大,通常铜铁矿床有关的成矿岩体出露面积较大,如铁山岩体140km2,鄂城岩体85km2;而大多数与铜(钼、金)矿床有关的成矿岩体出露面积都不大,如城门山岩体0.8km2,武山岩体0.6km2,封三洞岩体1.26km2(张洪涛,1984;周太和,1984;黄恩邦等,1990)。
岩体的稀土元素分配模式为轻稀土元素比较富集和重稀土元素比较平坦,且无明显的负铕异常型,锶同位素初始值变化于0.7040~0.7080之间。表明具有壳幔源混合的特征。
成矿围岩均为碳酸盐岩石,尤其以成分不纯的碳酸盐岩石更为有利。华北地台容矿围岩主要是元古宇,如大石桥组、高于庄组和雾迷山组等;古生界,如寒武系凤山组和长山组等、二叠系黄岗梁组和大石寨组等。扬子地台长江中下游地区容矿围岩主要为上古生界和中生界,如中上石炭统黄龙组和船山组、下二叠统栖霞组、茅口组和孤峰组和中下三叠统。
由于碳酸盐岩中MgO含量的高低不同而形成镁夕卡岩和钙夕卡岩。据赵一鸣等(1990)研究,通常碳酸盐岩中w(MgO)>8%~10%时,主要形成镁夕卡岩;而当w(MgO)<2%时,则形成钙夕卡岩(赵一鸣等,1990)。
构造条件对夕卡岩铜矿床的控制亦很明显:通常深断裂控制深源岩浆带的活动,如金山店-阳新-瑞昌深断裂控制大冶-九瑞Cu-Mo-Au矿带,铜陵-南陵深断裂控制铜陵-沙滩角Cu-Au-Fe矿带。网格状断裂系统对成矿的重要控制在江西九瑞地区特别明显,由NWW向、NW向和NE向3组断裂系统构成菱形网格系统,几乎在每个结点都有成矿岩体侵位及矿化发生,如由北西向南东依次分布着封三洞、东雷湾、武山、城门山等含矿岩株和矿床。构造错动的岩浆岩与围岩接触面、围岩层理与层间破碎带、褶皱轴部和翼部、多组断裂交汇处、捕虏体与岩体接触面等都是形成夕卡岩型铜矿的有利构造部位。根据夕卡岩矿体与接触带和地层的关系,可以划分3种情况:①接触式矿体,即矿体呈似层状和不规则状产于侵入体与围岩的接触带;②层控式矿体,即矿体呈层状、似层状和透镜状就位于某一特定层面或界面,矿体可以是单层的或是多层的,通常属于外接触带,有时出现于远离岩体的部位;③复控式矿体,即一部分矿体受接触带控制,另一部分矿体受地层控制。
夕卡岩矿体规模大小不一。小型夕卡岩矿体长数十米,厚数米,延深不足百米;大型矿体长可达千米,厚可达数十米,延深达数百米。
矿石矿物成分与夕卡岩类型密切相关。钙夕卡岩矿物主要为透辉石-钙铁辉石系列、钙铝-钙铁系列石榴子石、硅灰石、符山岩、方柱石、绿帘石、阳起石、斜长石、钾长石、榍石和磷灰石等;镁夕卡岩矿物主要为镁橄榄石、钙镁橄榄石、透辉石、尖晶石、基性斜长石、透闪石、韭角闪石、硅镁石、蛇纹石、金云母等;主要金属矿物有黄铜矿、辉钼矿、磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿、斑铜矿、磁黄铁矿等。
夕卡岩具有明显的分带性,由内向外,钙夕卡岩的分带大致为:斜(钾)长石带→石榴子石带→透辉石-石榴子石带→透辉石带;镁夕卡岩的分带大致为:透辉石带→镁橄榄石带→粒硅镁石带,或透辉石-石榴子石带→金云母-透辉石带→橄榄石-蛇纹石带。大多数夕卡岩型铜矿床由钙夕卡岩组成,但也有不少矿床,如寿王坟、铜录山和华铜等两类夕卡岩都有分布(赵一鸣等,1990)。
夕卡岩铜矿矿石构造极为复杂,主要有块状、浸染状、斑杂状、条带状、条纹状、网脉状和角砾状等。
夕卡岩铜矿的成矿流体富含挥发组分十分明显,如-等,这些挥发组分参与矿物的晶格,便形成富挥发组分的矿物或留存在流体包裹体中。
夕卡岩型铜矿的成矿经历了漫长过程:从花岗质过渡性岩浆到独立流体相形成,再到后期多次热液改造,都在成矿全过程打下了烙印。因此许多地质学家将夕卡岩成矿过程划分为5个阶段:①早期夕卡岩阶段,主要通过独立流体相的交代作用形成硅灰石、透辉石-钙铁辉石、钙铝榴石-钙铁榴石和镁橄榄石等岛状和链状无水硅酸盐矿物,有时也形成少量含水硅酸盐矿物如符山石和金云母等;②晚期夕卡岩阶段,主要通过高温热液活动,改造早期夕卡岩,形成阳起石、透闪石、绿帘石和金云母等含水硅酸盐矿物;③氧化物阶段,此阶段主要出现在夕卡岩型铜铁矿床,即通过高温热液在高氧逸度控制下交代透辉石、金云母和石榴子石等,形成浸染状和致密块状磁铁矿矿石,晚期可出现大量赤铁矿的晶出,形成磁铁矿-赤铁矿矿石;④硫化物阶段,主要在高中温热液活动的影响下,形成大量辉钼矿、毒砂、黄铜矿、黄铁矿、辉铋矿、方铅矿和闪锌矿等,有时伴随少量自然金的析出;⑤碳酸盐阶段,在中低温热液活动的影响下,方解石、白云石、铁白云石和菱铁矿等碳酸盐和石英、玉髓和蛋白石等二氧化硅大量沉淀,有时伴随有天青石和重晶石及少量黄铁矿和黄铜矿等硫化物的析出(季绍新等,1989;郭宗山,1957a、b;崔彬,1987,1995;黄华盛等,1985)。
夕卡岩型铜矿床的成矿深度一般在1.5~4km之间,成矿压力在200×105~750×105Pa。平均成矿深度在2km左右。
这类矿床的δ34S值变化范围比较窄,极差一般不超过10‰,呈典型的塔式分布,显示深部硫源特征,主要为幔源硫,有少量地层围岩硫的加入。根据氢氧同位素分析,成矿溶液主要来自岩浆水,晚期有一定量的大气水参与。该类铜矿的初始锶值小于0.7100,说明成矿物质主要来自上地幔,但混有下地壳和上地壳的物质(顾连兴等,1986;黄许陈等,1993;翟裕生等,1992)。

5. (二)夕卡岩型钨矿床

夕卡岩型钨矿床在我国的重要作用仅次于热液型钨矿床,但保有储量之多则远超过热液型钨矿床。夕卡岩型钨矿分布范围也较广(图5-4),但主要集中在南岭成矿区,在大地构造位置上属华南造山系的印支坳陷区,或后加里东隆起区与印支坳陷区的交接地带,在扬子成矿区、吉黑成矿带、东秦岭成矿带、燕山成矿带都有产出。夕卡岩型钨矿的控矿层位自古元古界至三叠系均有发现。我国夕卡岩型矿床大、中型较多,但含矿品位相对较贫,多数大矿WO3品位低于0.5%。
夕卡岩型钨矿床的形成与酸性花岗岩有关,由于岩体的侵入,在接触带附近的碳酸盐岩和少数含钙硅酸盐岩石中,经交代作用形成夕卡岩体或夕卡岩带,再由含钨热液作用而形成钨矿床。夕卡岩型钨矿因围岩介质富钙,因此,几乎都为白钨矿床。矿床多产于外接触带夕卡岩中,少数产于内接触带。我国最大的夕卡岩型钨矿为柿竹园钨矿(图5-18)。
我国华南夕卡岩型白钨矿床赋矿的地层时代,从寒武系到下二叠统有若干个富碳酸盐岩层位,其中以泥盆系和石炭系最为重要。
夕卡岩型钨矿的产状形态复杂,大部分受控于接触面,也有的受控于构造裂隙或层间裂隙。矿床形态多为似层状、透镜状、脉状、带状、扁豆状、帚状及不规则囊状等。矿体一般长30m至800余米,最长达1000多米,宽1m至50m,厚数米至数百米,柿竹园钨矿厚达300m。矿石品位一般较石英脉型钨矿低,但品位较均匀,WO3一般在0.15%~0.7%,常有Cu、Pb、Zn、Mo、Bi、Sn、Be等组分伴生。主要矿石矿物为白钨矿,常有辉钼矿、辉锑矿、辉铋矿、锡石、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿等共生或伴生,并组成各种组合矿石。脉石矿物主要是透辉石、石榴子石、绿帘石、硅灰石、符山石、石英、方解石等。矿石以粗粒结构为主,矿石构造有浸染状构造、网脉状构造、条带状构造、块状构造、晶洞构造等。
夕卡岩钨矿的围岩蚀变主要是夕卡岩化、云英岩化、次要的还有钾长石化、钠长石化、电气石化、硅化、绿泥石化等。夕卡岩钨矿床蚀变分带十分明显,表现为外侧夕卡岩化、内核为云英岩化。代表性矿床有湖南新田岭白钨矿床、柿竹园钨(锡铋钼多金属)矿床,黑龙江羊鼻山钨矿床(赵一鸣等,1990;毕承思,1987)。

图5-18 柿竹园矿区地质与剖面图

部分矿床附近并无岩浆岩,如曹家坝钨矿,矿床位于湘中白马山-龙山东西向隆起东部,矿体主要赋存于中泥盆统跳马涧组—棋子组灰岩、泥灰岩、钙质砂岩、粉砂岩中,矿区经钻探垂直深达800m未见岩浆岩,工业矿石为产于夕卡岩化碳酸盐岩中的白钨矿石,成矿围岩为夕卡岩,矿体顺岩层整合产出,层位稳定,白钨矿呈浸染状,围岩蚀变可能由区域变质作用所致,具简单的夕卡岩化。

(二)夕卡岩型钨矿床

6.  与次火山岩有关的热液金(银)矿床的分布

伴随着中生代构造-岩浆热事件,本区形成了大量与次火山岩浆活动有关的金(银)矿床,可以说有次火山岩体的地方基本上都有金银矿化。这些矿化、矿点、矿床和岩体一样在空间上受燕山期活动的断裂系统控制,具有和岩体同样的分布规律,即沿北北西向或北东东向断裂呈带状分布,且围绕岩体成片集中。重要的金矿床、矿点如围绕滩上岩体分布的高凡矿床及灰窑沟、大席麻沟、马桥等矿点;围绕伯强-后峪-耿庄岩群分布的耿庄、后峪、马家岔等金矿床、矿点;老潭沟岩体附近的老潭沟金矿点;冉庄岩体附近的冉庄矿点;太白维山岩体内的支家地银矿床,太那水岩体内的太那水矿床;刁泉岩体周围接触带内的刁泉金矿床;刘庄岩体附近的刘庄矿床;围绕孙庄岩体的义兴寨、辛庄矿床等。矿床受次火山岩体的内外接触带上的构造断裂控制,往往形成Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Fe、Mo等多金属元素组合,构成了几种不同的矿石建造:Au-Fe建造如太那水、刘庄、义兴寨等矿床;Au-Cu建造如刁泉等矿床;Au-多金属建造如耿庄矿床;Ag-多金属建造如支家地矿床。我们根据金矿床与次火山岩之间的产出关系,将本区与次火山岩有关的金矿床分为两种类型:一是以产在次火山岩体内或其接触带上为主的矿床(统称产在次火山岩中的金矿床),另一种是产在花岗岩-绿岩带中的金矿床。但实际情况是二者呈过渡关系,在同一地区往往都有分布,只是有主次之不同,另外还有一些矿床、矿点分布在盖层构造内。现将几个重要金矿床特征介绍如下。

7. 热液型金矿床、矽卡岩型铜金、银铜矿床构造叠加晕理想模式

总结金矿床包括石英脉型金矿床、蚀变带型金矿床、隐爆角砾岩型金矿床(角砾岩筒和角砾岩带)共性和矽卡岩型铜金矿床及矽卡岩型银铜矿床等八种构造叠加晕特点,建立了四种类型矿床理想模式。
各类型金矿床、矽卡岩型铜金矿床都严格受构造控制,成矿具有多期多阶段叠加成矿成晕特点,前已述及,各种类型金矿床成矿及伴生元素种类基本相同,但其含量区间相差很大,其内、中、外带异常分带标准(相差很大),是研究确定各类型金矿床矿体前缘晕、近矿晕及尾晕元素的标准。
1.石英脉型金矿床构造叠加晕理想模式
1)石英脉型金矿床严格受构造控制
矿脉厚1~5m,延长、延深可达n×100m~n×1000m,矿赋存于石英脉中,但并不是所有石英脉含金都达开采品位。石英脉型金矿多期多阶段脉动叠加成矿成晕明显,第Ⅰ阶段即黄铁矿-石英阶段形成的乳白色大石英脉含金低(<1×10-6),只有Ⅱ阶段叠加才能形成金矿体,再有Ⅲ阶段叠加形成富矿体。Ⅱ、Ⅲ为主成矿阶段。矿体在构造中具有尖灭再现特点,在轴向具有多个富集中心或富集带。
研究的典型石英脉型金矿有山东的乳山金青顶、三甲、初家沟、牟平金牛山、邓格庄、招远玲珑、望儿山金矿,小秦岭的文峪、秦岭、东桐峪、红土岭金矿,辽宁的五龙金矿等。
2)模式图(图1-2-9)特点
(1)模式中金矿体在倾向上呈串珠状分布,矿体之间有无矿间隔。
(2)展示了石英脉金矿成矿三个阶段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)成矿成晕在空间上的叠加,第Ⅰ阶段形成乳白色大石英脉,第Ⅱ阶段形成烟灰色含金石英脉及黄铁矿脉叠加在第Ⅰ阶段石英脉上形成串珠状金矿体,第Ⅲ阶段又叠加在串珠状矿体每个矿体中上部。

图1-2-9 石英脉型金矿床构造叠加晕剖面理想模式剖面图

(3)每次成矿形成矿体都有自己的前缘晕、近矿晕和尾晕,一次成矿形成串珠状矿体有总体前缘晕和总体尾晕,串珠状矿体中上部矿体有自己小尾晕、下部矿体有自己小前缘晕,上、下矿体相近时,前、尾晕叠加共存。
(4)模式中展示了Ⅱ、Ⅲ两个阶段各形成串珠状矿体间前、尾晕叠加共存特点,也展示了Ⅱ、Ⅲ阶段形成每个矿体前、尾晕叠加特点。
2.豫陕小秦岭深部第二富集带预测的构造叠加晕模式
综合小秦岭深部预测的构造叠加晕模式特点,建立了豫陕小秦岭深部第二富集带预测的构造叠加晕模式(图1-2-10),典型石英脉型金矿床有文峪金矿505脉、杨砦峪60脉、东桐峪12号脉等。上部第一富集带2000~1500m,有大而富金矿体,中部弱矿化带1400~1100m,有小矿体,深部第二富集带在1000m之下,预测有大而富矿体。在河南文峪金矿、秦岭金矿都找到了第二富集带,预测深部还有第三富集带。

图1-2-10 豫陕小秦岭深部第二富集带预测的构造叠加晕模式

3.蚀变岩型金矿床构造叠加晕理想模式
蚀变岩型金矿床严格受巨大压扭性断裂构造蚀变带控制,构造蚀变带长可达几十公里,金矿床体在蚀变带中断续-等距分布。主断裂面往往有断层泥,上、下盘有碎裂岩-蚀变带,特别是下盘有宽厚的蚀变岩-碎裂岩-蚀变带,宽度10~50m间,蚀变带蚀变矿化有明显分带。矿体产于下盘蚀变带中,金矿体由石英-黄铁矿等细脉、网脉状及浸染状黄铁矿组成,无宽厚的石英脉,矿体用金品位圈定,金矿体最厚可达20m,一般厚度在2~15m间。蚀变岩型金矿与石英脉型金矿一样也有多期多阶段叠加成矿成晕特点,一般也分为四个阶段,其中Ⅱ、Ⅲ阶段为主成矿阶段。矿体在构造蚀变带中也具有尖灭再现特点,在轴向具有多个富集中心或富集带。
研究的典型矿床有新城、焦家、三山岛、新立、仓上、大尹格庄、灵山沟金矿等。
蚀变岩型金矿床构造叠加晕理想模式(图1-2-11)特点与石英脉型金矿叠加特点相似,两个阶段形成每个矿体都有自己的前缘晕、近矿晕和尾晕。模式中展示了Ⅱ、Ⅲ两个阶段各形成串珠状矿体间前、尾晕叠加共存特点,也展示了Ⅱ、Ⅲ阶段形成每个矿体前、尾晕叠加特点。

图1-2-11 胶东蚀变岩型金矿床构造叠加晕剖面理想模式

4.石英脉和蚀变岩型金矿床侧伏矿床-矿体-叠加晕模式
山东乳山金青顶石英脉型金矿床、灵山沟5号矿脉蚀变岩型金矿床、新城蚀变岩型金矿床的矿体都是向深部某方向侧伏,矿体-晕的轴向是侧伏方向,轴向分带是热液流动方向,轴向与垂直方向不同,必须用垂直纵投影图表示,而在剖面上只在垂直切穿矿体-晕。图1-2-12展示了石英脉型和蚀变岩型金矿床侧伏矿体构造叠加晕在垂直纵投影的理想模式。
5.脉带-复脉带型金矿床构造叠加晕理想模式
脉带-复脉带型金矿床特点是在控矿构造体系内由多条近于平行含金矿脉组成群,由多个群组合矿脉带。单个矿脉由含金石英脉或蚀变破碎带组成,走向长几十至几百米,延深可达几百米厚度一般0.n~nm,在走向和倾向延伸方向也有膨缩-尖灭再现特点,有的金矿床在构造有利部位矿脉厚达十几米。典型矿床有河北金厂峪复脉带型金矿床、河北峪耳崖脉带型金矿床、河北祟礼东坪脉带型金矿床,山东寺庄金矿床深部Ⅱ、Ⅳ矿脉带。

图1-2-12 石英脉和蚀变岩型金矿床侧伏矿体构造叠加晕在垂直纵投影的理想模式


图1-2-13 复脉带型金矿床的构造叠加晕模式剖面图

根据共性建立了复脉带型金矿床的构造叠加晕模式(图1-2-13),其特点是脉群中每条矿脉中每次成矿形成的每个矿体都有自己的前缘晕、近矿晕和尾晕,一次成矿形成串珠状矿体有总体前缘晕和总体尾晕,但上部矿体又有自己小尾晕与下部矿体小前缘晕叠加共存。图中展示了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ阶段叠加的特点。
6.角砾岩型金矿床构造叠加晕理想模式
根据筒状和带状隐爆角砾岩型金矿床严格受隐爆角砾岩体及断裂构造控制,金矿体赋存于隐爆角砾岩筒中和角砾岩带中,矿体在角砾岩体中受构造控制,矿体成群分布。隐爆角砾岩型金矿床也具有多期多阶段叠加成矿成晕特点,也为四个成矿阶段。
河南祁雨沟隐爆角砾岩筒多呈椭圆形,长几百米,0.01~0.7km2,向深延伸超过1000m。
陕西太白双王钠长角砾岩型金矿产于角砾岩带中,角砾岩带长11km,角砾岩体沿走向断续出露,角砾岩体宽4~500m,长50~3000m,其中Ⅵ号角砾岩体矿化最好,长3000m,厚200m,向深延伸超过1000m,局部热液叠加形成巨厚低品位金矿体,矿体最厚可达100m,矿体长可达1200m。低品位大储量。
总结角砾岩型金矿床构造叠加晕共性,建立了角砾岩型金矿床构造叠加晕理想模式(图1-2-14)。

图1-2-14 角砾岩型金矿床构造叠加晕剖面理想模式剖面图

7.鄂东大冶鸡冠咀矽卡岩型铜金矿床构造叠加晕理想模式
矽卡岩型铜金矿床严格受燕山期闪长岩体与二叠系灰岩-大理岩接触带构造、灰岩捕虏体、断裂构造及外带大理岩层间构造控制特点,矽卡岩型铜金矿床成矿具有多期多阶段叠加成矿成晕特点。
成矿作用主要有接触交代和热液充填交代:接触交代矽卡岩期,石英闪长岩和石英闪长玢岩岩体侵入与碳酸盐地层接触交代作用形成各种矽卡岩,可形成磁铁矿和赤铁矿体;热液充填交代为主要成矿作用,含矿高中温热液沿构造裂隙、角砾边缘充填交代形成各种不形态铜金矿体。
石英硫化物期为主成矿期,分为石英-辉钼矿阶段,形成斑岩型钼矿和斑岩铜矿体;金-铜硫化物阶段、金-铅锌硫化物阶段、金-砷硫化物阶段为铜金主成矿阶段,含矿热液的同位叠加形成富矿。矿床的成因类型为岩浆期后高-中温气液矽卡岩型铜金矿床。
根据热液充填交代不同阶段形成矿体-晕的特点及叠加结构,建立了其叠加结构理想模式(图1-2-15):铜金矿体产于接触带矽卡岩体内、大理岩-矽卡岩捕虏体、外带大理岩层间,每个矿体都有自己的前缘晕、近矿晕和尾晕,上、下两矿体之间前、尾晕叠加共存。图中展示了热液期不同阶段成矿成晕同位叠加特点。预测深部岩体或大理岩突进闪长岩有第二、三富集带,预测深部有细脉浸染型斑岩型铜钼矿。

图1-2-15 鄂东矽卡岩型铜金矿床构造叠加晕理想模式剖面图

8.山西刁泉矽卡岩型银铜矿床构造叠加晕理想模式
矽卡岩型铜金矿床严格受燕山期黑云母花岗岩寒武系灰岩-大理岩接触带构造、灰岩捕虏体、断裂构造及外带大理岩层间构造控制特点,成矿具有多期多阶段叠加成矿成晕特点。
成矿期分为矽卡岩期、石英硫化物期和表生期。矽卡岩期又分为以石榴石、透辉石为主的无矿阶段和磁铁矿阶段;
银铜矿形成于石英硫化物期:早期含铜硫化物阶段,形成以黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、斑铜矿、辉铜矿等硫化物;晚期含银硫化物阶段,形成辉银矿、硫碲铜银矿、辉铜银矿等为主。根据石英硫化物期不同阶段形成矿体-晕的特点及叠加结构,建立了其叠加结构理想模式(图1-2-16)。
银铜矿体产于接触带矽卡岩体内、大理岩-矽卡岩捕虏体、外带大理岩层间,每个矿体都有自己的前缘晕、近矿晕和尾晕,上、下两矿体之间前、尾晕叠加共存。图中展示了热液期不同阶段成矿成晕同位叠加特点。深部围岩大量角岩出现,认为对成矿不利,预测深部有细脉浸染型斑岩型铜钼矿。

图1-2-16 山西刁泉矽卡岩型银铜矿床构造叠加晕理想模式剖面图

热液型金矿床、矽卡岩型铜金、银铜矿床构造叠加晕理想模式