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成矿作用的矿床成因分类

矿床成因分类反映了人们对矿床成因的认识程度,历来是矿床地质学的重要研究课题,1911年,美国学者林格伦,W.提出以成矿的物理化学作用为基础的成因分类。德国的施奈德勋,H.强调成岩和成矿之间的紧密联系,将矿床划分为岩浆、沉积、变质3大类,奠定了矿床分类的基础。50年代以来,地球物理和同位素地球化学的研究有明显进展,因而有可能深入探讨成矿物质来源,提出以成矿物质来源为基础的成因分类(如谢家荣,1961)。当前,常用的矿床成因分类大都是依据成矿物质及其来源、成矿环境和成矿作用这 3个基本成矿因素来划分的,其中,成矿作用是划分矿床成因类型的主要依据。按此原则划分的矿床成因分类如下:矿床成因分类内生矿床岩浆矿床伟晶岩矿床气化热液矿床喷气矿床(含火山-喷气矿床)接触交代矿床(夕卡岩矿床)热液矿床外生矿床风化矿床残馀矿床(残积矿床)淋积矿床沉积矿床机械沉积矿床(砂矿床)蒸发沉积矿床(盐类矿床)胶体化学沉积矿床生物-化学沉积矿床(石油、煤等)变质矿床受变质矿床变成矿床混合岩化矿床上述成因分类是基本的归类,在各亚类中还可进一步划分,如岩浆矿床中可分为结晶分异矿床和熔离矿床;热液矿床中可分为高、中、低温热液矿床等。总之,矿床成因分类是不断深化的,随着勘查工作的进展,还将有新的矿床类型被发现,现有分类还需要进一步补充和完善。

什么是成矿作用?

成矿作用是指在地球的演化过程中,使分散存在的有用物质(化学元素、矿物、化合物)富集而形成矿床的各种地质作用。

成矿作用的分类

成矿作用的矿床成因分类

  成矿作用是指在地球的演化过程中,使分散存在的有用物质(化学元素、矿物、化合物)富集而形成矿床的各种地质作用。
  成矿作用是复杂多样,一般按成矿地质环境、能量来源和作用性质划分为内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用,并相应地分出内生矿床、外生矿床和变质矿床等 3大成因类型矿床。
  1、内生成矿作用:
  主要由于地球内部能量,包括热能、动能、化学能等的作用,导致形成矿床的各种地质作用。除了到达地表的火山成矿作用并相应形成火山成因矿床外,其他各种内生成矿作用都是在地壳内部,即在较高温度和较大压力条件下进行的。
  内生成矿作用按其含矿流体性质和物理化学条件不同可分为以下几种:岩浆成矿作用。指在岩浆的结晶和分异过程中,有用组分富集成矿的作用,这种作用形成的矿床叫岩浆矿床。含矿岩浆经过比较完全的分异作用使铁、铜、镍、铬等金属及其化合物高度集中而成的熔浆称为矿浆,矿浆沿母岩中裂隙贯入而生成贯入矿体(多为富矿)。伟晶成矿作用。指富含挥发组分的熔浆,经过结晶分异和气液交代,使有用组分**成矿的作用,这种作用形成伟晶岩矿床。接触交代成矿作用。在岩浆侵入体与围岩接触带上,主要由于气水溶液的交代作用而使成矿物质富集的作用,其形成的矿床叫接触交代矿床。由于这类矿床经常产在侵入岩与碳酸盐岩之间并形成典型的夕卡岩矿物组合,故也称夕卡岩矿床。热液成矿作用。在含矿热液活动过程(包括与围岩的相互作用过程)中,使有用组分集中成矿的作用,其形成的矿床称热液矿床(见气化热液矿床)。热液矿床的形成条件复杂多样,矿床数量很多。
  内生矿床尤其是热液矿床的成矿方式主要有2种:一种是充填作用,即含矿溶液在化学性质不甚活泼的围岩中运动时,因温度、压力以及溶液内部组分状态的变化,使矿质在围岩的裂隙和孔洞中发生沉淀的作用。另一种是交代作用,即溶液与围岩发生化学反应时,两者间的物质组分进行交换,互有组分的带入和带出,并导致成矿物质富集的作用。交代作用形成的矿体常产在化学性质活泼的**中。
  2、外生成矿作用
  在地壳表层,主要在太阳能影响下,在**、水、空气和生物等的相互作用过程中,使成矿物质富集的各种地质作用。外生成矿基本上是在地表的温度和压力下进行的。在火山和温泉活动区,有大量地球内部热能及地震营力参加作用,因而具有较常温更高的成矿温度和较复杂的构造活动。
  外生成矿作用主要包括2种:风化成矿作用。指地表**经风化作用,使有用物质基本在原地**成矿的作用,由这种作用形成的矿床称风化矿床,原有矿床在经受风化作用时,可使成矿组分进一步富集,因而提高了矿床的经济价值。沉积成矿作用。地表的成矿物质(**风化产物、火山喷出物、生物有机质等)经过沉积分异(机械的、化学的、生物的)而集中形成矿床的作用,其所形成的矿床叫沉积矿床。
  3、变质成矿作用
  指在接触变质和区域变质过程中所发生的成矿作用或使原有矿床发生变质改造的作用,其所形成的矿床称变质矿床。变质成矿作用发生在地壳内部,成矿的温度和压力较高。
  按照成矿的地质环境和成矿方式,变质成矿作用可分为:接触变质成矿作用,指侵入体与围岩接触时,围岩受热变质重结晶而形成矿床的作用,所形成的矿床称为接触变质矿床;区域变质成矿作用,指在区域变质作用下,使有用矿物富集的作用,所形成的矿床称为区域变质矿床;混合岩化成矿作用,指在深变质条件下,由于富碱硅质深熔熔浆和变质热液交代而发生混合岩化的过程中,使围岩中的有用物质活化转移而在有利条件下富集成矿的作用,这种作用形成的矿床叫混合岩化矿床。
  变质矿床的另一种划分方法是,根据变质作用前是矿床还是**而划分为受变质矿床和变成矿床。原有矿床又受变质作用改造,矿物成分和组构以及矿体产状等发生一系列变化称为受变质矿床。原先的**经变质作用而形成的矿床,称变成矿床。
  这 3大类成矿作用之间彼此是有联系的,如有些热液矿床是在岩浆热液与**水热液的联合作用下形成的。而火山-沉积矿床则是火山活动和沉积作用共同的产物。有些矿床则是多种成矿作用叠加的结果,如层控矿床常是内生成矿作用与外生成矿作用相结合而形成的。
  
矿床成因分类:
  矿床成因分类反映了人们对矿床成因的认识程度,历来是矿床地质学的重要研究课题,1911年,美国学者林格伦,W.提出以成矿的物理化学作用为基础的成因分类。德国的施奈德勋,H.强调成岩和成矿之间的紧密联系,将矿床划分为岩浆、沉积、变质3大类,奠定了矿床分类的基础。50年代以来,地球物理和同位素地球化学的研究有明显进展,因而有可能深入探讨成矿物质来源,提出以成矿物质来源为基础的成因分类(如谢家荣,1961)。当前,常用的矿床成因分类大都是依据成矿物质及其来源、成矿环境和成矿作用这 3个基本成矿因素来划分的,其中,成矿作用是划分矿床成因类型的主要依据。按此原则划分的矿床成因分类如下:
  矿床成因分类
  内生矿床
  岩浆矿床
  伟晶岩矿床
  气化热液矿床
  喷气矿床(含火山-喷气矿床)
  接触交代矿床(夕卡岩矿床)
  热液矿床
  外生矿床
  风化矿床
  残馀矿床(残积矿床)
  淋积矿床
  沉积矿床
  机械沉积矿床(砂矿床)
  蒸发沉积矿床(盐类矿床)
  胶体化学沉积矿床
  生物-化学沉积矿床(石油、煤等)
  变质矿床
  受变质矿床
  变成矿床
  混合岩化矿床
  上述成因分类是基本的归类,在各亚类中还可进一步划分,如岩浆矿床中可分为结晶分异矿床和熔离矿床;热液矿床中可分为高、中、低温热液矿床等。总之,矿床成因分类是不断深化的,随着勘查工作的进展,还将有新的矿床类型被发现,现有分类还需要进一步补充和完善。

成矿作用的分类

  成矿作用是指在地球的演化过程中,使分散存在的有用物质(化学元素、矿物、化合物)富集而形成矿床的各种地质作用。
  成矿作用是复杂多样,一般按成矿地质环境、能量来源和作用性质划分为内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用,并相应地分出内生矿床、外生矿床和变质矿床等 3大成因类型矿床。
  1、内生成矿作用:
  主要由于地球内部能量,包括热能、动能、化学能等的作用,导致形成矿床的各种地质作用。除了到达地表的火山成矿作用并相应形成火山成因矿床外,其他各种内生成矿作用都是在地壳内部,即在较高温度和较大压力条件下进行的。
  内生成矿作用按其含矿流体性质和物理化学条件不同可分为以下几种:岩浆成矿作用。指在岩浆的结晶和分异过程中,有用组分富集成矿的作用,这种作用形成的矿床叫岩浆矿床。含矿岩浆经过比较完全的分异作用使铁、铜、镍、铬等金属及其化合物高度集中而成的熔浆称为矿浆,矿浆沿母岩中裂隙贯入而生成贯入矿体(多为富矿)。伟晶成矿作用。指富含挥发组分的熔浆,经过结晶分异和气液交代,使有用组分**成矿的作用,这种作用形成伟晶岩矿床。接触交代成矿作用。在岩浆侵入体与围岩接触带上,主要由于气水溶液的交代作用而使成矿物质富集的作用,其形成的矿床叫接触交代矿床。由于这类矿床经常产在侵入岩与碳酸盐岩之间并形成典型的夕卡岩矿物组合,故也称夕卡岩矿床。热液成矿作用。在含矿热液活动过程(包括与围岩的相互作用过程)中,使有用组分集中成矿的作用,其形成的矿床称热液矿床(见气化热液矿床)。热液矿床的形成条件复杂多样,矿床数量很多。
  内生矿床尤其是热液矿床的成矿方式主要有2种:一种是充填作用,即含矿溶液在化学性质不甚活泼的围岩中运动时,因温度、压力以及溶液内部组分状态的变化,使矿质在围岩的裂隙和孔洞中发生沉淀的作用。另一种是交代作用,即溶液与围岩发生化学反应时,两者间的物质组分进行交换,互有组分的带入和带出,并导致成矿物质富集的作用。交代作用形成的矿体常产在化学性质活泼的**中。
  2、外生成矿作用
  在地壳表层,主要在太阳能影响下,在**、水、空气和生物等的相互作用过程中,使成矿物质富集的各种地质作用。外生成矿基本上是在地表的温度和压力下进行的。在火山和温泉活动区,有大量地球内部热能及地震营力参加作用,因而具有较常温更高的成矿温度和较复杂的构造活动。
  外生成矿作用主要包括2种:风化成矿作用。指地表**经风化作用,使有用物质基本在原地**成矿的作用,由这种作用形成的矿床称风化矿床,原有矿床在经受风化作用时,可使成矿组分进一步富集,因而提高了矿床的经济价值。沉积成矿作用。地表的成矿物质(**风化产物、火山喷出物、生物有机质等)经过沉积分异(机械的、化学的、生物的)而集中形成矿床的作用,其所形成的矿床叫沉积矿床。
  3、变质成矿作用
  指在接触变质和区域变质过程中所发生的成矿作用或使原有矿床发生变质改造的作用,其所形成的矿床称变质矿床。变质成矿作用发生在地壳内部,成矿的温度和压力较高。
  按照成矿的地质环境和成矿方式,变质成矿作用可分为:接触变质成矿作用,指侵入体与围岩接触时,围岩受热变质重结晶而形成矿床的作用,所形成的矿床称为接触变质矿床;区域变质成矿作用,指在区域变质作用下,使有用矿物富集的作用,所形成的矿床称为区域变质矿床;混合岩化成矿作用,指在深变质条件下,由于富碱硅质深熔熔浆和变质热液交代而发生混合岩化的过程中,使围岩中的有用物质活化转移而在有利条件下富集成矿的作用,这种作用形成的矿床叫混合岩化矿床。
  变质矿床的另一种划分方法是,根据变质作用前是矿床还是**而划分为受变质矿床和变成矿床。原有矿床又受变质作用改造,矿物成分和组构以及矿体产状等发生一系列变化称为受变质矿床。原先的**经变质作用而形成的矿床,称变成矿床。
  这 3大类成矿作用之间彼此是有联系的,如有些热液矿床是在岩浆热液与**水热液的联合作用下形成的。而火山-沉积矿床则是火山活动和沉积作用共同的产物。有些矿床则是多种成矿作用叠加的结果,如层控矿床常是内生成矿作用与外生成矿作用相结合而形成的。
  
矿床成因分类:
  矿床成因分类反映了人们对矿床成因的认识程度,历来是矿床地质学的重要研究课题,1911年,美国学者林格伦,W.提出以成矿的物理化学作用为基础的成因分类。德国的施奈德勋,H.强调成岩和成矿之间的紧密联系,将矿床划分为岩浆、沉积、变质3大类,奠定了矿床分类的基础。50年代以来,地球物理和同位素地球化学的研究有明显进展,因而有可能深入探讨成矿物质来源,提出以成矿物质来源为基础的成因分类(如谢家荣,1961)。当前,常用的矿床成因分类大都是依据成矿物质及其来源、成矿环境和成矿作用这 3个基本成矿因素来划分的,其中,成矿作用是划分矿床成因类型的主要依据。按此原则划分的矿床成因分类如下:
  矿床成因分类
  内生矿床
  岩浆矿床
  伟晶岩矿床
  气化热液矿床
  喷气矿床(含火山-喷气矿床)
  接触交代矿床(夕卡岩矿床)
  热液矿床
  外生矿床
  风化矿床
  残馀矿床(残积矿床)
  淋积矿床
  沉积矿床
  机械沉积矿床(砂矿床)
  蒸发沉积矿床(盐类矿床)
  胶体化学沉积矿床
  生物-化学沉积矿床(石油、煤等)
  变质矿床
  受变质矿床
  变成矿床
  混合岩化矿床
  上述成因分类是基本的归类,在各亚类中还可进一步划分,如岩浆矿床中可分为结晶分异矿床和熔离矿床;热液矿床中可分为高、中、低温热液矿床等。总之,矿床成因分类是不断深化的,随着勘查工作的进展,还将有新的矿床类型被发现,现有分类还需要进一步补充和完善。

成矿作用的基本条件

胶东地区的莱州—招远、蓬莱—栖霞、牟平—*山等几个金矿带组成了我国目前规模最大的金矿集区,该矿集区成矿条件优越,其大规模成矿作用发生的因素,概要如下:

1.与地质异常事件的对应关系

近代研究证实大规模成矿作用的发生总是对应某些特别地质异常事件。胶东地区在漫长的地质历史中,牵动金大规模成矿作用发生的异常地质事件当属印支后期—燕山早期的太平洋板块持续向欧亚板块挤压俯冲作用和新元古代晋宁期的扬子板块与华北板块碰撞对接两次重大的地质异常事件。后者板块活动孕育了“衍生矿源岩系”——震旦期玲珑超单元的形成定位;前者板块运动和沂沭断裂带大规模左行平移剪切活动,导致在原始和衍生矿源岩系组成的隆升地壳上,大规模岩浆侵入,与其发生强烈壳幔相互作用而形成的“直接矿源岩系”——郭家岭超单元。

2.大规模成矿物质与成矿能量

大规模成矿研究表明只有当地幔、地壳两者均富有某种巨量的成矿元素,才有可能为大规模成矿供给巨量物质,从而形成规模可观的矿集区。胶东地区恰恰具有该两类富金元素巨量物质的地壳、地幔体。地壳富有体是华北扬子板块碰撞造山期后,幔源或壳幔携富金的花岗岩浆,交代重熔已克拉通化的含金甚丰的陆核杂岩及TTG岩系组成的原始岩系,同时焠取了古元古代变质基底中与成矿有利的物质形成的衍生矿源岩系——震旦期玲珑超单元定位,自震旦之后,隆升组成了金元素颇丰的花岗岩地壳;地幔富有体乃是燕山早期郭家岭超单元幔源富金玄武岩浆,在侵位过程中与地壳富有体相互作用——即代表了地壳与地幔两个富有成矿元素者的强烈相互交代、对流、置换,结果产生了巨能量成矿物质。

图4-3 胶东地区断裂构造与金矿分布图

1-第四系;2-新近纪;3-中生代;4-古生代;5-新元古代界震旦系;6-古元古宙;7-太古宙;8-燕山晚期侵入岩;9-燕山早期侵入岩;10-印支期侵入岩;11-震旦期侵入岩;12-晋宁期侵入岩;13-四堡期侵入岩;14-吕梁期侵入岩;15-太古宙侵入岩;16-地质界线;17-不整合地质界线;18-实测断层;19-推测断层;20-金矿床(点)

大规模成矿不仅要有巨量物质供给,而且还必须有巨大能量供应,其能量来自印支—燕山早期构造体制转换所造成的岩圈减薄的壳幔相互作用的热能、太平洋板块向欧亚板块挤压俯冲时热能和郭家岭超单元大规模侵位时幔源高热能及断裂构造形成时的热效应。四者合一,源源不绝的供给岩浆流体,从事金活化、萃取和运移活动中。

3.热流体与大规模成矿

热液矿床成矿作用过程中最活跃的因素莫过于热流体,热流体在成矿过程中既是能量的载体和传递媒介,亦是成矿物质的输送和交换的重要介质。它的形成、运移、置换、淀积过程反映了整个成矿轨迹。胶东地区成矿流体除来自玲珑超单元形成的富金岩浆流体外,主要来自郭家岭超单元的富金流体。该热流体发生于陆内板块挤压俯冲,区域增温达到**时的减压拉伸时刻,深部物质发生了强烈的减压分熔作用,在板块俯冲深度较大的条件下,低熔组分减压分熔形成了花岗岩浆及与之相应的富金流体及成矿物质的岩浆热流体,流体借势上升到浅部,由减压升温迅速变为减压降温、从而使热流体携带物质在断裂及有利部位沉淀成矿。

成矿作用的分类

  成矿作用是指在地球的演化过程中,使分散存在的有用物质(化学元素、矿物、化合物)富集而形成矿床的各种地质作用。
  成矿作用是复杂多样,一般按成矿地质环境、能量来源和作用性质划分为内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用,并相应地分出内生矿床、外生矿床和变质矿床等 3大成因类型矿床。
  1、内生成矿作用:
  主要由于地球内部能量,包括热能、动能、化学能等的作用,导致形成矿床的各种地质作用。除了到达地表的火山成矿作用并相应形成火山成因矿床外,其他各种内生成矿作用都是在地壳内部,即在较高温度和较大压力条件下进行的。
  内生成矿作用按其含矿流体性质和物理化学条件不同可分为以下几种:岩浆成矿作用。指在岩浆的结晶和分异过程中,有用组分富集成矿的作用,这种作用形成的矿床叫岩浆矿床。含矿岩浆经过比较完全的分异作用使铁、铜、镍、铬等金属及其化合物高度集中而成的熔浆称为矿浆,矿浆沿母岩中裂隙贯入而生成贯入矿体(多为富矿)。伟晶成矿作用。指富含挥发组分的熔浆,经过结晶分异和气液交代,使有用组分**成矿的作用,这种作用形成伟晶岩矿床。接触交代成矿作用。在岩浆侵入体与围岩接触带上,主要由于气水溶液的交代作用而使成矿物质富集的作用,其形成的矿床叫接触交代矿床。由于这类矿床经常产在侵入岩与碳酸盐岩之间并形成典型的夕卡岩矿物组合,故也称夕卡岩矿床。热液成矿作用。在含矿热液活动过程(包括与围岩的相互作用过程)中,使有用组分集中成矿的作用,其形成的矿床称热液矿床(见气化热液矿床)。热液矿床的形成条件复杂多样,矿床数量很多。
  内生矿床尤其是热液矿床的成矿方式主要有2种:一种是充填作用,即含矿溶液在化学性质不甚活泼的围岩中运动时,因温度、压力以及溶液内部组分状态的变化,使矿质在围岩的裂隙和孔洞中发生沉淀的作用。另一种是交代作用,即溶液与围岩发生化学反应时,两者间的物质组分进行交换,互有组分的带入和带出,并导致成矿物质富集的作用。交代作用形成的矿体常产在化学性质活泼的**中。
  2、外生成矿作用
  在地壳表层,主要在太阳能影响下,在**、水、空气和生物等的相互作用过程中,使成矿物质富集的各种地质作用。外生成矿基本上是在地表的温度和压力下进行的。在火山和温泉活动区,有大量地球内部热能及地震营力参加作用,因而具有较常温更高的成矿温度和较复杂的构造活动。
  外生成矿作用主要包括2种:风化成矿作用。指地表**经风化作用,使有用物质基本在原地**成矿的作用,由这种作用形成的矿床称风化矿床,原有矿床在经受风化作用时,可使成矿组分进一步富集,因而提高了矿床的经济价值。沉积成矿作用。地表的成矿物质(**风化产物、火山喷出物、生物有机质等)经过沉积分异(机械的、化学的、生物的)而集中形成矿床的作用,其所形成的矿床叫沉积矿床。
  3、变质成矿作用
  指在接触变质和区域变质过程中所发生的成矿作用或使原有矿床发生变质改造的作用,其所形成的矿床称变质矿床。变质成矿作用发生在地壳内部,成矿的温度和压力较高。
  按照成矿的地质环境和成矿方式,变质成矿作用可分为:接触变质成矿作用,指侵入体与围岩接触时,围岩受热变质重结晶而形成矿床的作用,所形成的矿床称为接触变质矿床;区域变质成矿作用,指在区域变质作用下,使有用矿物富集的作用,所形成的矿床称为区域变质矿床;混合岩化成矿作用,指在深变质条件下,由于富碱硅质深熔熔浆和变质热液交代而发生混合岩化的过程中,使围岩中的有用物质活化转移而在有利条件下富集成矿的作用,这种作用形成的矿床叫混合岩化矿床。
  变质矿床的另一种划分方法是,根据变质作用前是矿床还是**而划分为受变质矿床和变成矿床。原有矿床又受变质作用改造,矿物成分和组构以及矿体产状等发生一系列变化称为受变质矿床。原先的**经变质作用而形成的矿床,称变成矿床。
  这 3大类成矿作用之间彼此是有联系的,如有些热液矿床是在岩浆热液与**水热液的联合作用下形成的。而火山-沉积矿床则是火山活动和沉积作用共同的产物。有些矿床则是多种成矿作用叠加的结果,如层控矿床常是内生成矿作用与外生成矿作用相结合而形成的。
  
矿床成因分类:
  矿床成因分类反映了人们对矿床成因的认识程度,历来是矿床地质学的重要研究课题,1911年,美国学者林格伦,W.提出以成矿的物理化学作用为基础的成因分类。德国的施奈德勋,H.强调成岩和成矿之间的紧密联系,将矿床划分为岩浆、沉积、变质3大类,奠定了矿床分类的基础。50年代以来,地球物理和同位素地球化学的研究有明显进展,因而有可能深入探讨成矿物质来源,提出以成矿物质来源为基础的成因分类(如谢家荣,1961)。当前,常用的矿床成因分类大都是依据成矿物质及其来源、成矿环境和成矿作用这 3个基本成矿因素来划分的,其中,成矿作用是划分矿床成因类型的主要依据。按此原则划分的矿床成因分类如下:
  矿床成因分类
  内生矿床
  岩浆矿床
  伟晶岩矿床
  气化热液矿床
  喷气矿床(含火山-喷气矿床)
  接触交代矿床(夕卡岩矿床)
  热液矿床
  外生矿床
  风化矿床
  残馀矿床(残积矿床)
  淋积矿床
  沉积矿床
  机械沉积矿床(砂矿床)
  蒸发沉积矿床(盐类矿床)
  胶体化学沉积矿床
  生物-化学沉积矿床(石油、煤等)
  变质矿床
  受变质矿床
  变成矿床
  混合岩化矿床
  上述成因分类是基本的归类,在各亚类中还可进一步划分,如岩浆矿床中可分为结晶分异矿床和熔离矿床;热液矿床中可分为高、中、低温热液矿床等。总之,矿床成因分类是不断深化的,随着勘查工作的进展,还将有新的矿床类型被发现,现有分类还需要进一步补充和完善。

 区域成矿作用

研究区的区域成矿作用,可以划分为三大成矿体系,即沉积成矿体系、岩浆-岩浆热液成矿体系和构造作用成矿体系。沉积成矿,主要是煤和石油的成矿;岩浆-岩浆热液成矿,主要是与不同类型岩浆岩有关的铜、镍、金、铁、钼、锡等的成矿及稀有金属、水晶、石墨等的矿化;构造成矿主要是与断裂构造作用有关的金的成矿。下面将分别予以简介。变质成矿体系在研究区没有明显的表现,这与区内强烈的区域变质作用不发育,变质较深的古老变质岩层基本没有出露有关。

一、沉积成矿体系

(1)以侏罗纪为主的中生代煤矿。这是研究区最主要的沉积矿产,除奇台县的北山煤矿、富蕴县的扎河坝煤矿,巴里坤县的巴里坤煤矿等一批较大规模的煤矿之外,还有一大批小煤矿和民采的小煤窑。

(2)白垩纪至老第三纪的石油。在东部邻区的哈密、鄯善、吐鲁番已发现有较大规模且质量较好的吐-哈油田,并已投入开发。研究区尚未有大的发现,但在研究区内不同规模的中、新生代盆地中,石油部门也早已开始普查找矿。从东到西,从苏海图戈壁、汉水桥戈壁、卡克塔戈壁、一直到库兰喀孜干戈壁、将军戈壁,广袤的戈壁沙滩,到处都有石油勘探者的足迹。

二、构造成矿体系

成矿作用严格受深断裂带、区域性大断裂带、韧性剪切带、糜棱岩化带等控制。长期的反复多次的强烈的构造作用,主要是断裂构造作用,使不同时代地层中或其他不同性质地质体中的金被驱动、活化迁移,最终在有利的构造部位富集成矿。因此,这类金矿床,其矿质来源是多种多样的,可以来自其他不同性质的地质体,包括不同时代的岩体;而决定成矿的主导因素是断裂构造作用。如严格受卡拉麦里深断裂带控制的奇台县南明水金沟,柳树沟金矿,吉木萨尔县清水金矿,即属于此类构造成矿体系的典型矿例。

三、岩浆-岩浆热液成矿体系

可以划分为与不同成因类型岩浆体系有关的若干个成矿系列或亚成矿体系。

(1)卡拉麦里平顶山一带与华力西早期超基性岩有关的铬铁矿矿化。20世纪60年代地质部曾在这里进行过大规模的铬矿普查大会战,没有取得重大突破,其成矿情况远不如西准噶尔。

(2)准噶尔北带与以苏长岩为代表的华力西晚期基性岩有关的镍、铜矿床系列。如镍为大型、铜为中型的富蕴县哈拉通克镍铜矿床。据地质队资料,在哈拉通克外围一带,同类苏长岩类小侵入体广为发育,该区还有扩大找铜-镍矿床的潜在远景。

(3)卡拉麦里北带与华力西中晚期A2型碱性花岗岩类有关以石英脉型锡矿为主的锡矿床系列,已形成有萨北、贝勒库都克等中型锡矿床和卡姆斯特、干梁子等一批小型锡矿床。两处中型锡矿床早已投入开发,目前正有两家桂林籍私人老板进行开采。整个区域还有扩大找锡矿的潜在远景。

(4)卡拉麦里以北至乌伦古一带与华力西中晚期富碱花岗岩及其伟晶岩有关的水晶、稀有金属及石墨等矿化,目前看来,均为零散的矿化,意义不大。

(5)与早石炭世中—晚期陆相火山作用两类成矿岩浆建造有关的金、铜、铁、钼、银等贵重、有色金属矿产。近年来不断有新的发现,并逐渐引起地质界的重视和广泛注意。以金矿而论,80年代以前,区内还没有原生金矿(或称岩金矿)。近20年来,不同类型的多种金矿床、矿点,像雨后春笋般地涌现,展示着十分广阔的前景。这是研究区最有发展远景的成矿系列,也是本专题的重要研究对象,详细情况将在随后各章节分别予以论述。

除此之外,邻区阿尔泰山区,有与泥盆纪海相火山岩有关的海相火山岩型铜矿床,和同为海相火山岩成因的巨大的铅锌矿带,前者如阿舍勒海相火山岩型大型铜矿床,后者如可可塔勒大规模铅锌矿带等。还有与超酸富碱性花岗岩及其伟晶岩有关的花岗岩型、伟晶岩型稀有金属矿床,如著名的可克托海锂、铍、铌、钽稀有金属矿床,同时具有宝玉石矿的价值。可能受基础成矿地质条件的制约,阿尔泰山区这些富有特色的矿产,在研究区较为少见,特别是上规模的矿床。如不同成因类型的花岗岩代表不同的活动带一样,不同的成矿作用、不同特色的矿产,也总是与一定的大地构造背景(活动带)、一定的成矿地质条件相联系的。地质工作者们的责任,就是要以科学的地质理论为指导,坚持深入实践,查明和掌握各类矿产资源成矿的特定地质背景和成矿地质条件及其规律,有的放矢,目标明确地去寻找**的各类矿产资源,向大自然索取,以服务于国家的经济建设和人类的文明与进步。

成矿作用的矿床成因分类

矿床成因分类反映了人们对矿床成因的认识程度,历来是矿床地质学的重要研究课题,1911年,美国学者林格伦,W.提出以成矿的物理化学作用为基础的成因分类。德国的施奈德勋,H.强调成岩和成矿之间的紧密联系,将矿床划分为岩浆、沉积、变质3大类,奠定了矿床分类的基础。50年代以来,地球物理和同位素地球化学的研究有明显进展,因而有可能深入探讨成矿物质来源,提出以成矿物质来源为基础的成因分类(如谢家荣,1961)。当前,常用的矿床成因分类大都是依据成矿物质及其来源、成矿环境和成矿作用这 3个基本成矿因素来划分的,其中,成矿作用是划分矿床成因类型的主要依据。按此原则划分的矿床成因分类如下:矿床成因分类内生矿床岩浆矿床伟晶岩矿床气化热液矿床喷气矿床(含火山-喷气矿床)接触交代矿床(夕卡岩矿床)热液矿床外生矿床风化矿床残馀矿床(残积矿床)淋积矿床沉积矿床机械沉积矿床(砂矿床)蒸发沉积矿床(盐类矿床)胶体化学沉积矿床生物-化学沉积矿床(石油、煤等)变质矿床受变质矿床变成矿床混合岩化矿床上述成因分类是基本的归类,在各亚类中还可进一步划分,如岩浆矿床中可分为结晶分异矿床和熔离矿床;热液矿床中可分为高、中、低温热液矿床等。总之,矿床成因分类是不断深化的,随着勘查工作的进展,还将有新的矿床类型被发现,现有分类还需要进一步补充和完善。

基底形成过程中的成矿作用

基底在初始沉积阶段,主要处于拉伸的构造环境中,形成与沉积作用有关的矿床或矿源层。在变质阶段,元素活化、迁移,可在特定位置富集,从而形成变质矿床。

1.基底原始沉积成矿作用

粤西云浮大降坪大型硫铁矿是华南地区最大的硫铁矿床。它赋存于震旦系大绀山组沉积地层中。在黄铁矿床附近经常发育爆发角砾岩型矿石层、火山凝灰岩及蓝藻化石层。黄铁矿与炭质千枚岩、硅质岩和结晶片岩相间成层,同步褶皱,蓝藻化石层和黄铁矿层共生,矿石具内碎屑结构及同生角砾构造,硫同位素δ34S值变化范围为中等正值到中等负值。研究表明该矿床为有微生物成矿作用的同生沉积成因的热水沉积矿床。

高要河台金矿田是20世纪80年代在云开地区发现的重要金矿田。研究表明,它是多阶段地球化学演化过程的产物,其主要矿源层是震旦纪—寒武纪地层。在矿源层初始形成期间,古地热系热水沉积作用参与了金等元素的初步富集(周永章,1993)。

2.变质成矿作用

基底沉积建造形成以后发生的区域变质作用,形成两种类型的变质矿床:一类为**中形成新矿物而成分不变,如变质滑石矿床;另一类与变质过程中元素的迁移和重新分配有关。根据野外观察和数学与计算机模拟的结果(周永章等,1994),元素在变质热场中存在两种迁移倾向,一是从高温地区迁出,向低温地区转移;一是块状固体单元内部向各种软弱面(迁移陷阱)迁移,并形成特定的级序路径和迁移陷阱镶嵌结构。代表性矿床包括产于**的片理、片麻理及裂隙中的矿床(如金矿床)和因变质流体对残留体交代形成的交代矿床(如铅锌矿床)。

在云开地区,变质金矿床规模通常较小。矿床赋存于基底片麻岩、变粒岩或石英云母片岩变质岩中,矿体或矿化体本身就是变质岩层,其产状与围岩的片理、片麻理一致,与围岩没有明显的界限。围岩蚀变微弱,有用矿物单一,自然金不均匀的沿片麻理散布,或富集于长英质条带中,伴生少量的毒砂、磁黄铁矿和黄铁矿等。金品位贫—中等。见于罗定、化州、广宁一带,如泗纶的金牛、合江金矿,光宁的旺村,化州的同志堡等矿点均属于此类型。该类型矿床可以直接由含金沉积岩层经区域变质作用形成,如金牛矿床;也可以经变质作用形成后,又经混合岩化作用产生的富金石英脉叠加而成。

广东廉江禾寮铅锌矿和广西博白飞鹅岭铅锌银矿床是变质交代矿床的代表。区域变质作用进一步发展成混合岩化作用,混合岩化流体对早期变质岩残留体进行交代,形成夕卡岩(石榴绿帘透辉石岩),伴随铅锌矿化形成。

成矿作用特征

甭哥金矿床中的矿体主要产于岩体内外蚀变带或角岩中的小断层带中(图6-1),经工程控制,在8号岩体北段有金矿体10条,呈近东西向透镜体、脉状产出,长10~50 m,平均宽0.89~2.16 m,Au含量在1.43×10-6~5.11×10-6。8号岩体南段及9号岩体北段有金矿体13条,也是近东西向分布,以脉状为主,少数为透镜状,长12~6 m,宽1.5~1.89 m,Au平均含量2×10-6,实际上这些透镜状、脉状矿体多数是由分布不规则的网脉和细脉所组成的。金矿体和围岩常难以在宏观上区分,主要靠Au的分析含量来确定。在角岩中由于含金硫化物-石英脉分布较多,因此它们构成了围岩中矿体的主体。

矿石的主要标志是;除硅化、阳起石-次闪石化强烈发育外,硫化物明显富集,其数量在5%~10%,其中数量最多的是黄铁矿,其次是磁黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、锑黝铜矿、砷黝铜矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、辉银矿等。磁黄铁矿形成最早,两种黝铜矿形成较晚,其中与金矿化关系最密切的是黄铁矿、毒砂、黝铜矿,硫化物以浸染状、细脉状分布在蚀变碱性斑岩及外接触带的角岩中,在形成时间上有多期性,但主要是在阳起石-次闪石化阶段或稍后发育。

经大量光片观察,矿石有一定数量的自然金,呈不规则状、片状、树枝状,赋存于黄铁矿、黄铜矿的微裂隙中,或者和石英、黝铜矿、毒砂连生。粒径在0.005~0.05 mm,根据电子探针分析,自然金中Au含量在89.72%~84.35%,Ag在15.62%~10.2%。

矿石中经热液蚀变新生成的其他矿物还有白钨矿、锡石、磷灰石、重晶石等。

部分硫化物的化学成分如表6-1所示,与理论值相比,黄铁矿的Fe有一定亏损,反映了形成较晚的特点,而磁黄铁矿中Fe含量偏高,可能表明形成较早。黄铜矿和辉钼矿中,Fe、Mo等金属元素如同黄铁矿一样也有一定亏损,均反映了晚期热液活动的特点。锑黝铜矿的化学式可表达为(Cu9.96Fe1.86Zn0.34)12.16(Sb3.71As0.67)4(S12.24As0.38)12.62,砷黝铜矿的化学式可表达为(Cu9.53Fe2.46Zn0.29)12.28(As3.18Sn0.06)3.24S13。两种黝铜矿的差异突出表现在B组中,在锑黝铜矿中,由于As的大量进入,As不但占据了Sb的位置,而且还可能占据了S的位置。在砷黝铜矿中,B组的阳离子数明显亏损,这可能和矿区锑黝铜矿及毒砂的发育有较大关系。

表6-1 甭哥矿床主要硫化物的化学成分(wB/%)

从矿石中磁黄铁矿的大量发育表明,富硫化物的含矿热液是在中—高温度环境下冷凝成矿的。两个黄铁矿的δ34S,变化于0.74‰~0.56‰,表明S主要来源于深源。

金矿化**中,Au与其他伴生元素含量如表6-2所示。从该表也说明,Au的富集与Cu、As、Sb有较密切关系,另外Co的高含量,也反映了热液的深源特点。从矿化**的产状及含矿组分较复杂特征显示,目前矿体的剥蚀深度不大,应进一步开展半隐伏及隐伏矿化岩体的寻找。

表6-2 甭哥金矿化**金与某些伴生元素含量(wB/%)