姜齐节教授级高级工程师创新性成果简介,及其有关解读

2015-12-25

梅友松

一、发现地下水含矿热液(渗流热卤水)是一种具普遍意义的独立的成矿热液。这种成矿热液,除形成相关的内生热液矿床外,还发现能形成外生热液沉积矿床

在找矿科研和参阅国际上“卤水成矿”相关成果的基础上,姜齐节等(1979、1980、1987、1988等)提出了渗流热卤水成矿作用,这是一种独立于岩浆(包括火山)成矿,和风化-沉积成矿之外的具有普遍意义的独立的成矿作用。这种地下水含矿热液的形成:热液来自深循环的各种地下水(热卤水)含岩石建造水,或来自变质作用影响的地下热卤水和大气降水等;矿质则来自热液渗流时对围岩的萃取。在地热场,特别岩浆地热场的加温影响下,地下水含矿热液在围岩中充填或交代成矿,产出浸染状、条带状和块状等不同结构构造的矿石和不同形态产状的矿体及相关蚀变,形成热卤水内生热液矿床。这种地下水含矿热液,也可沿构造上升到达地表水体底部(含海底)沉积成矿,这类矿床下盘有强烈的热液成矿迹象与蚀变,而近上盘蚀变微弱,矿石为沉积结构构造,矿体呈层状,似层状等不同形态产出,形成热卤水外生热液沉积矿床。还可为某些盐湖成矿和热泉成矿提供成矿物质。地下热液还可参加沉积矿床的改造作用,形成陆源(热水)再造矿床等。热液成矿与沉积成矿并非水火不容,可以相伴出现,从而把长期“水火相争,水火不容”的争论,使之得到了统一。这是一种兼备热液成矿与沉积成矿特点的成矿作用(或者说介于两者间),因而构造控矿与地层的岩性、岩相控矿可以相伴存在,沉积成矿还受古地形控制。卤水受地热驱动,特别是受岩浆加热驱动,但成矿与岩浆活动并不表现出有紧密的联系,随着地下水含矿热液(热流体)所受不同地热场强度的影响,可产生不同特征的成矿作用,形成不同脉石成分和蚀变类型,如有关矿床中重晶石发育,对赋存于碳酸盐岩中的矿床,含少量重晶石也应引起注意。发育某种与热卤水矿床相关的脉岩和热水沉积岩如有关硅质岩、石膏岩等。可出现特富矿体。同时硫化物的硫同位素组成,在某些情况下,可帮助排出岩浆来源硫和正常沉积成矿的可能性。根据这些特点,姜齐节等(1979)早就估计,这类成因的矿床至少占我国汞、锑矿储量的大多数,铅锌矿储量的多数,相当多的金矿,元古代以后铁矿石储量相当重要的一部分及铜矿储量的一部分。

上述研究成果,其理论意义及其应用价值既得到了国内地质界的认同,又为矿床学研究的进展而应证,特别是得到找矿勘查科研成果所证实:1982年在庆祝中国地质学会成立60周年时,中国地质学会理事长黄汲清院士做大会学术讲演《略论六十年来中国地质科学主要成就及今后努力方向》,在论述我国矿床成因研究取得新进展中,列举了姜齐节等渗流热卤水成矿作用研究成果。姜齐节等联合发表的《论渗流热卤水成矿作用的意义与成因标志》论文(地质与勘探,1980,No.1.2),选送参加第六届国际矿床成因科学论讨会;其后,1989年我国已故著名矿床学家芮宗谣教授在《海底喷气沉积矿床研究的新进展》一文中也强调指出“通过对沉积岩容矿中喷气沉积矿床的研究……找到了解决数世纪水、火争端的钥匙。在该类矿床的形成中他们发现既包括火的力量,也包括水的力量,二者在同一矿床中构成了对立的统一。”,这完全印证了姜齐节等10年前所提出的观点;在找矿勘查科研实践中,姜齐节科研组成员刘东升教授运用该理论研究我国微细粒型金矿,预测在滇黔桂接壤的有关地区,和秦岭川西有关地区等具有寻找这种类型金矿的找矿前景,经有关单位在这些地区勘查找到了大型和超大型金矿床。姜齐节除在海南富铁矿找矿会战科研中发现和运用这一认识指导石碌铁矿找矿勘查取得了很好的找矿效果,并于1980年获冶金工业部科研成果二等奖外,1986-1990年,承担新疆305项目“阿尔泰山南缘多金属成矿带综合研究及找矿靶区优选”课题负责人,他运用自己所创立的该成矿理论与有关方法指导选区和指导具体的找矿科研工作,在可可塔勒找到了大型铅锌矿床(当时是新疆最大的铅锌矿床),并在成矿理论研究方面又有新发展。1991年获国家“七五”科技攻关奖和新疆305项目成果奖,1994年获中国有色金属工业总公司科技进步一等奖。在办理受奖工作中,该课题几个负责人一致认为“填报有重要贡献的第一人应是姜总”,而姜齐节坚持,决不能这样填报,大家无奈只好尊重姜齐节的意见。他这种见荣誉就让,见困难就上的高尚品德,深受赞誉,至今常为佳话流传。再从现在全国找矿勘查科研进展情况来看,与地下水含矿热液(渗流热卤水)成因相关的各金属矿种资源储量增长后所占比重,也与30多年前姜齐节等估计的基本一致的。这充分说明,这种独立于岩浆(包括火山)成矿和风化—沉积成矿之外的地下水含矿热液成矿具有广泛意义。这种具有广泛意义的独立成矿热液,现在看应更值得重视。

正如姜齐节等(1987)所指出的“在进入找隐伏矿时期后,矿床成因研究成了部署找矿工作的主要基础工作之一,为找矿所必需。”在找露头矿,进而围绕岩体(含火山岩),沉积矿层找矿目标还比较明确,但无露头矿,火成岩不发育或发育差,成矿与其联系又不紧密或不产于其中时,找矿工作部署和找矿难度就增加了,在这种背景条件下,为推进找矿,他们在矿床成因研究中取得了突破。使我们单位具有这方面的优势,因而要在已有工作的基础上,有关项目要创建新成果。建议要注意在不同地质背景、不同成矿分区和不同地热场的条件下,研究地下水含矿热液(渗流热卤水)成矿的矿种、规模品位、矿床类型和区域分布规律,研究典型矿床的成矿式(包括矿源、水源和热源及其成矿机制等)和找矿评价标志等。在找矿方法方面,除有效的物化遥方法外,还建议引进镜质体反射率(Ro)法,进行地热场温度试验研究。研究地热中心区和地热带与成矿的关系,并注意有机质矿产(煤、油气等)产出特点与金属矿的关系。在找矿方向研究中,建议划出有望成矿区带、找矿远景区和找矿靶区。这建议仅供参考,以上简介不当之处请指正。

二、姜齐节等上世纪60年代初,提出了石英脉型黑钨矿床(简称脉钨矿床)“顺向分带”的新认识

上世纪60年代初,江西赣南等地区脉钨矿床正在继续大规模开发,需进行深部及外围找矿。姜齐节于1962-1964年带领的专题组到岿美山、大吉山等钨矿进行这方面的找矿研究工作,并得到江西冶勘615队、613队的大力支持和配合。但当时(上世纪50年代至60年代中)“不少人认为南岭钨矿具有普遍的逆向分带规律,即气化高温矿物富集于矿床上部,中低温矿物主要分布于矿床的中下部”,其中包括前苏联著名矿床学家A.г别捷赫琴院士于1957年到江西西华山钨矿考察作学术报告也认为是“逆向分带”。按照这种观点,“逆向分带”意味着黑钨矿等高温矿物应赋存在石英黑钨矿脉矿床的上部,深部能否有矿就成了问题。为此该专题组和江西冶勘613队对岿美山等主矿脉的矿物组合、围岩蚀变、矿脉产出特征、伴生元素等自上至下分布情况,和所占比例进行地面、地下实地仔细调查研究、采样、统计,结果是:除石英外,就主要脉石矿物而言,地表及浅部是云母(云母线、石英云母线)、中部和下部长石明显增加;主要金属矿物,黄铁矿、黄铜矿等硫化矿物主要分布于矿脉的上部和中部上段,这一区段内铜含量大于0.05%,向下逐渐降低,矿脉中部以黑钨矿为主(富矿带),锡石的含量也相对较高,至矿脉下部则发育辉钼矿化。因而取得了“顺向分带”的新认识。这样就出现了“顺、逆”两种分带不同的认识,其指导找矿意义重大,在成矿理论方面的研究也很重要,因而引起了生产、科研单位的重视和进一步研究。接着,江西冶勘615队对大吉山、江西冶勘13队对荡坪、江西地质局909队对漂塘、中科院贵阳地化所和南京大学地质系对西华山等脉钨矿床相继的研究,都显示出“顺向分带”特征。同时广东冶勘932队在对石人嶂、梅子窝脉钨矿床研究中,约在上世纪60年代中及随后,提出了石英脉型钨矿床垂直分带五层楼模式,也印证或证实了姜齐节等所提出的“顺向分带”的新认识,该认识与五层楼模式基本内容是一致的。进而江西冶勘二队于1976年编写的《江西南部钨矿资料汇编》和冶金部南岭钨矿专题组于1979年在《地质与勘探》(1977.NO6)发表的《论中国南岭及其邻区钨矿成矿规律》论文及《华南钨矿》专著(冶金工业出版社,1985),均引用了姜齐节专题组的“顺向分带”的研究成果。更重要的是半个世纪以来大量的脉钨矿床找矿勘查科研工作,均证实或印证和发展了姜齐节等所提出的石英脉型黑钨矿床“顺向分带”的新认识。同时这一新认识积极促进了这方面的找矿和科研工作的发展。文中不当之处请指正。

三、姜齐节等在矿床地质找矿评价标志方面的有关创新性认识,举例列要如下:

1.1965-1968年,姜齐节专题组到甘肃白银厂及祁连山东段,研究白银厂式海相火山岩型铜多金属矿床的找矿标志和找矿方向。与当地西北冶金地勘公司六队(后改为甘肃冶勘公司三队)有关同行共同工作。发现白银厂地区几个矿床的矿化带及其附近遭受以绢云母化和硅化为特征的蚀变,长石(钠长石)完全消失,形成了无长石蚀变带,所含绿泥石在薄片下近于无色,所含钛、铁矿物则转化为金红石。因而共同提出“无长石带(即低钠带)与成矿关系密切”的新认识。总结出“无长石蚀变带”作为寻找海相火山岩型块状硫化物铜铅锌矿床的独特找矿评价标志。为发现铜厂沟西铅锌矿体提供了依据,从而扩大了白银厂地区的铅锌储量。在此后很多年,日本地质学家也提出了“低钠带与成矿关系密切”的认识,这一方面是印证了姜齐节等的认识,另一方面说明了这些是具有广泛意义的火山岩容矿的矿床重要的找矿评价标志。

2.上世纪50年代后期至1975年,他先后主持了我国东部有关矿区与区域的矽卡岩型铜矿等成矿规律研究,其有关新认识提要列出。

(1)区域找矿标志,即圈定找矿远景区的有关地质标志。他从与矽卡岩有关侵入体形成的年代出发,研究与其相关的控矿构造和地质标志,我国东部与矽卡岩铜矿有关的侵入体,一般形成年代多为中侏罗世至下白垩世,同期火山岩发育,矽卡岩铜矿几乎都分布于大的火山岩区的外缘或内缘,故将火山岩区的边缘或火山盆地的走向延长线作为构造上有利的部位,再结合相关条件圈定找矿远景区;燕山早期和燕山晚期以钨锡矿化为特征的酸性花岗岩侵入体,无同期火山活动,但受基底断裂控制,并这种岩体顶部经常与较大的穹窿或背斜大体相合,据此可以直接根据这种花岗岩分布带,结合有关条件圈定找矿远景区;再就是要注意与成矿时期有关的边缘构造,如古隆起边缘,断陷盆地分布所反映的断裂,与成矿有关岩体分布带的端部地区及两侧等。

(2)矿化标志。高硫低氧利于矽卡岩铜矿形成,其铁矿化标志是,在正接触带及其附近(约150米内),铁的矿化多以黄铁矿及磁黄铁矿为主,外侧热液脉型矿化中,铁矿化以黄铁矿为主,有已知铜矿床和铜矿化的存在,是极有利形成铜矿区域,为矽卡岩铜矿或斑岩铜矿或两者兼有;正接触带,铁的矿化以镜铁矿或原生赤铁矿为主或大量发育,热液脉型矿化中,为石英脉或石英碳酸盐脉或重晶石脉型的钨、钼、铜、铅、锌、金等矿化,这样的地区一般不出现有一定规模的矽卡岩铜矿床;正接触带,铁矿化磁铁矿为主,或虽以磁黄铁矿为主但其分布范围过大(如超出距岩体150米以外),热液脉型矿化中,铁矿化以磁黄铁矿或毒砂为主,此类区域具有一定规模的矽卡岩铜矿床,可以出现也可以不出现,如有出现,则必有大量磁性矿石。

(3)岩浆岩标志早在1974年姜齐节专题组就著文指出“与我国矽卡岩铜矿有关的侵入体主要是由相对贫钾长石的岩石组成的侵入体”。而且在其后期演化产物中也没有或极少有富钾长石系列的脉岩(如正长岩、石英正长岩等)。这方面的内容另有文介绍在此就不详述了。

(4)岩体形态、裂隙构造标志。在冶金(有色)勘查、矿山部门(如水口山、个旧、铜陵等)工作的基础上,姜齐节专题组早在上世纪50年代后期至70年代中,先后进行这方面的研究总结,发表了相关文章,大家比较了解,现简述有关点。如岩体与围岩正接触带的控矿特点;蘑菇状岩体,紧接蘑菇盖之下的侵入体筒状部分接触带和构成的凹部(含陡倾与缓倾超伏岩体相接部位);超伏岩体正接触带的陡倾斜部位;正常产状的侵入体,其顶部正接触带的凹部和岩枝交叉凹部。正常侵入体,倾斜正接触带由陡变缓的缓倾部位(即岩体凹部),侵入体这个下沿正接触带凹,随着围岩原有褶皱断裂发育特点。可出现多次(如3次等),特别是有多次断裂活动和接触相复合的部位;捕虏体(岩体封闭凹部)和岩体凸部偶尔有矿体生成,此时常与外接触带的脉状、管状矿体共生并相联接。总之在正接触带这些部位有利于形成不同规模、特征的矿体。外接触带,当地层剖面中单层碳酸盐岩石厚度大,其间具相当厚度(>30-40米)的硅质或泥灰质岩石分隔和侵入体与岩层呈较大角度交切时可形成重要矿体。内接触带矿体小在此就不再述了。在此还要提到的是,裂隙构造控矿标志,当正接触带和外接触带既发育围岩褶皱时产生的裂隙构造,又发育岩浆侵入和冷凝时产生的裂隙构造有利于成矿,特别是后者裂隙构造发育时尤为重要(1964年提出)。上述这些创新性认识,在几十年的找矿勘查和科研中不断得到印证或证实,盼在继承中创造新的更大的成绩。简介及解读不当之处,敬请指正,深表感谢。

“同位成矿”、“金属域边缘线性构造成矿”概述

四、姜齐节等发现了大陆地壳基底地层(及相关盖层)成份分区和岩浆岩含钾性与金属成矿分区关系密切。即不同地区产出不同矿种(矿床类型)或不同矿种组合的重要矿床,与基底地层成份分区和岩浆岩含钾性关系密切(此节对“同位成矿”、“金属域边缘线性构造成矿”进行概述)

早在1976年姜齐节斑岩铜矿专题组,就注意到“一个地区内生金属矿化的发育情况与总的上部地壳成份及岩浆产物的性质之间有密切的联系”。为此后来用了两年多时间系统研究了我国东部,东经96°以东的大陆地区的区域地质、金属矿产资料,发现硅铝层特别是其下部的基底地层成份与不同矿种或矿种组的重要矿床成矿关系密切,进而按大陆地壳基底地层成份(原岩成份)划分为73个区,其中有11区当时是基底地层情况不明的地区,62个地区就是当时的研究基础,在此基础上,将我国东部基底地层成份划分6个类型(见附图),分别阐述了其中主要基底地层成份类型中的特征矿产和重要矿产。使我们十分高兴的是,在此后30多年的找矿勘查实践中,分别在不同基底地层成份类型中找到了相应的规模更大的不同矿种的超大型矿床,由于时间紧,只有少数我们上在原编的附图中,以后有时间还可进一步上图研究。下面重点阐述相关基底地层成份类型中,与中酸性岩浆岩和多种地下含矿热液有关的后生金属矿床的矿种、类型等特征。

1.中基性为主的火山岩基底区

特征矿产是金矿、钼矿,重要矿产居首位的是铁矿、汞矿,居第二位的铅锌矿、锰矿、铜矿。大部分金矿与中基性火山岩基底区有明显的依存关系,它们或直接赋存于基底中基性火山岩中,或赋存于中基性火山岩基底的火成岩体或沉积岩夹层中。少部分产于基性火山岩基底区内的盖层岩石内。部分金矿,或位于中基性火山岩基底出露区之延长线上,或处于其边缘,深部推测为此基底。如华北地台周边有关地区等(见附图);钼矿,常与金矿相间出现或毗邻出现,如吉林大黑山钼矿床与其东的延边及桦甸各金矿等,钼矿产出与金矿不同的是,重要钼矿产于中基性为主的火山岩基底上的盖层中,这一产出特点,在本世纪以来,在安徽、河南、内蒙赤峰、吉林等有关地区发现的重要钼矿床,继续证明过去总结的认识是正确的,在这类基底区的相关盖层中,找钼矿易于取得好的找矿效果。在这类型基底中产出的重要矿产就不详述了。

2.粉砂—泥质岩基底区

特征矿产是锡矿、锑矿、除石英脉钨矿外的内生钨矿。重要矿产居首位的有铜矿、铅锌矿、银多金属矿、锰矿。居第二位的有铁矿、汞矿。锡矿大多与粉砂—泥质岩基底区有关,主要在滇东南、桂西、桂北、湘南一带,属华南中部粉砂—泥质岩基底区西段的花岗岩发育区,还有内蒙哲盟西及云南云龙。前述锡矿产出地区,现在看找锡矿进展较大的地区,就是哲盟西,昭盟—锡盟接壤地区,上世纪八十年代至九十年代初有色总公司地质局在这一地区曾组织以找锡矿为主的有色金属矿找矿会战。在此时期,林西大井锡矿扩大到大型规模,为大型锡铜银多金属矿床。找到了毛登锡矿床和有关铜、锡、银金属矿床(矿点)。近些年在该地区克什克腾旗又找到了超大的维拉斯托锡多金属矿床。祝新友说大兴安岭南部可与南岭对比的认识是值得重视的。在所附的“中国大陆中东部基底地层成份分区简图”中就可看出,我国南方有-大片粉砂-泥质岩基底分布,其中由北东向南西产出有江西北东部的大型、超大型铜矿、锡矿、非石英脉型钨矿、银多金属矿、金矿等,湖南中南部有大型、超大型锑矿、铅锌矿、锡矿等、广东北部有超大型铅锌矿床等。广西、云南有超大型锡多金属矿床等。大兴安岭南部这片粉砂-泥质岩基底与其北东部该类型基底中,产出的有关大型超大型矿床是相似的,如该基底的北东部有黑龙江嫩江多宝山铜矿床,向南西在内蒙昭盟、锡盟地区有大型、超大型的银多金属矿、铅锌矿,和锡多金属矿床等。但大兴安岭南部工作程度特别是找隐矿的工作程度还较低,在综合研究的基础上,采用有针对性的勘查方法,继续加强找矿勘查工作,定会取得好的找矿效果。

3.砂质岩基底区

特征矿产是高品位石英脉钨矿(或称石英脉型黑钨矿床)。重要矿产有锡矿、铌钽矿。主要集中在赣南、湘东南、粤北东部、闽西等地,其它石英脉黑钨矿有一定规模产出地区,也主要为砂质岩基底或盖层中砂质岩厚度大,这类型基底,也组合出现低品位钨矿的花岗岩型、矽卡岩型矿床。

4.中基性火山-沉积岩基底

特征矿产是钼矿、银铅锌矿(铅锌矿)。重要矿产居首位的是铁矿,次要的有金矿。这种类型的基底,主要分布在漠河、鄂伦春、东乌旗、二连一带。这带原有的主要金属矿床,和近些年发现的有关矿种的一些大型超大型矿床,可能说明所称的特征矿产和重要矿产可能是正确的。

其它基底地层成份类型的相关主要金属矿产已有阐述,但特征矿产还待继续研究。

岩浆岩的含钾性是金属成矿分区的重要因素之一。例如与中酸性侵入岩相关的铜矿床,侵入岩主要为贫钾长石系列的岩石,而与钼矿床相关的侵入岩主要为富钾长石系列的岩石。相关类型的锡矿床、钨矿床有关侵入岩的含钾性分别介于前两者间;这种现象也表现在火山岩含钾性与金属矿成矿的关系上,例如与含铜、锌块状硫化物矿床有关的酸性火山岩K2O含量0.5%-1.75%,与多金属或铅锌块状硫化物矿床有关的酸性火山岩K2O含量一般是2.03%-4.38%(变化范围1.19%-10.72%),与铁矿床有关的酸火山岩K2O含量2.64%-9.63%。前述矿种矿床与其相关的基性火山岩K2O含量分别为0.05%-0.80%,0.83%-1.94%,1.10%-2.11%。由此可见,不同矿种类型对应的岩石含钾性是相对一致的,因此,一定的含钾性对应的是可能出现的主矿种矿床,其它矿种可能不出现,或为共伴生矿,或为贫矿床。

相关的后生金属矿床的成矿分区,与基底地层成分和岩石的含钾性关系密切,表明硅铝层下部的有利部位,可产生多种含矿热液,如热卤水,变质热液等。可产生混合岩化,选择性重熔、和重熔、同熔作用,形成相应的酸性、中酸性岩浆岩,如前述砂质岩基底重熔产生酸性至超酸性花岗岩和石英脉型黑钨矿床。岩浆岩的含钾性也是与基底地层成分的变质程度和陆壳对地幔的影响所决定的。同时不同基底地层成份类型中的特征矿产和重要矿产,是与基底岩层及相关盖层中岩石的地壳平均含量高的元素相一致,这就形成了不同金属成矿分区。但要指出的是,同类基底区不一定都有相应矿种矿床产出,因为现在探讨的仅限于成矿物质来源,成矿还与其它条件密切相关,就是在同一基底区,由于不同区域相关成矿金属元素半度的差别,就产出不同矿种的矿床,例如我国有关钨矿、钼矿、锑矿和金矿等所产出的区域,成矿金属元素平均含量,比地壳同类岩石中相应的金属元素平均含量就高5至40倍不等,这样在同一基底地层成份分区类型中,于不同区域就产出不同矿种的矿床。当然不同基底区更是这样。

金属成矿分区的研究,可预估不同地区可能出现的主要找矿矿种和矿床类型。但这些矿种能否形成规模大的矿床,这就要研究该地区“同位成矿”(1991、1993梅友松、汪东波等)作用发育状况,同位成矿现象在国内外重要成矿区带中,矿集区和大型一起矿床中等普遍地明显地存在。这就是,重要的成矿作用在同一空间范围内产出,在时间上,同期或不同期,同时代或不同时代,成矿受控于同一空间范围,成矿物在此空间范围内有序产出。为此,这就要有一个相对稳定的成矿热活动中心,成矿中心。要有这样一个相对稳定的中心,就岩浆而言,深部应有一个岩浆房,与浅部活动紧密互动才能达到,基性超基性岩浆房的深度要大一些,中酸性岩浆房要浅一些,可能就在上地壳中。其后所形成的深部岩基,与之相关的浅部小岩体(岩株等)及其间的管道状况,就反映出这个热活动中心的特点,在此前提下,其它成矿条件具有最佳配置和协同作用,这样在区域上就形成重要矿带,矿带组合,矿集区。在矿区形成大型—超大型矿床。如何判别是否存在“同位成矿”作用呢!或者说“同位成矿”的找矿评价标志和特点是什么!(1)各类分带现象明显,规模大。这包括岩体、蚀变、矿化、异常等各类分带在内,现仅就其中的有关方面,举例做些阐述,由于同时期或不同时期成矿热活动中心是相对稳定的,可以在成矿温度高的规模大的矿床外找同期或不同期成矿温度较低的其他相关矿种矿床,例如湖南千里山复式花岗岩体的接触带附近产出柿竹园超大型钨矿床,向外为野鸡尾大型锡铅锌多金属矿床,再外为纵树板大型铅锌矿床。再如辽宁青城地区,不同期成矿热情活动中心也是相对稳定的,该区城子是大型铅锌矿床,向外(东侧)为高家堡于银矿床,再外为小佟家堡子等大型金矿床,属浅成(中)低温热液金矿,燕山期成矿。也可从外围(矿带区、矿区等)蚀变矿化,化探等异常产出的相关地区寻找矿床。例如上世纪八十年代在内蒙大井矿区工作初期发现矿区边缘地区,铅锌矿产出虽差,但铅锌异常发育,规模较大,这同样预示着矿区是在稳定成矿活动中心支配下成矿,增强了找矿信心,在铅锌异常带外的内部有关地区坚持工作,使矿区锡矿增至大型,富铜矿近中型,伴银达大型。再如在新疆哈密东戈壁超大型钼矿床的外围地区有条规模大的铅锌化探异常带,在该带上铅锌矿化差,但铅锌化探异常壮观,如有“同位成矿”的找矿思路,在此带适当部位于该化探异常带外围进行找矿,就可发现“东戈壁”超大型富钼矿床。类似的情况较多,为缩短篇幅就不详述了。(2)不同类型的成矿热活动中心地区的找矿评价标志。主单中心“成矿自然矿区”地区的成矿特点是,在主成矿热活动中心附近部位形成的矿种、类型,在“成矿自然矿区”内其它地区就不再出现。其它成矿热活动中心,成矿中心,仅控制所在部位局部地段的矿种、矿床类型的产出,但主成矿热活动中和其它成矿热活动中心有共同的成矿自然边界。如前述的千里山、青城子等“成矿自然矿区”;多中心“成矿自然矿区”,在该区内有多个相对稳定的成矿热活动中心、成矿中心,控制所在地段的矿化、蚀变作用,但有共同的成矿自然边界,将前述的各中心均包括在内,因而在该区内可多处出现同矿种、或相关不同矿种、或同类型和不同类型矿床。如云南个旧东区,湖南水口山、桂阳坪—宝地区等;介于上述两类地区之间“成矿自然矿区”如广西大厂锡多金属矿区等。这些就不详述了。(3)同位成矿,成矿具有集中产出的特点。这在有关成矿区带、矿集区、矿区、矿床、矿体中都明显的显示出来。如发现矿体厚度很大,或矿体规模大,这预示着可能是一个大矿床。再如广西大厂矿区西部,面积约3km2,探明的锡、锌、铅、铜等矿产储量在800万吨以上,其中锡约120万吨以上。其它就不展开阐述了。(4)在成矿作用中,同时期或不同时期,同矿种或相关不同矿种、同成矿系列或不同成矿系均存在“同位成矿”作用。以往的勘查成果,和这些年老矿山深部和近外围、矿集区、成矿区带中不断取得新的重要找矿成果,大量的事例表明,“同位成矿”作用是相当广泛地存在着的,急待系统深入研究。有关事例就不展开阐述了。(5)稳定的岩浆活动、岩体的充分演化、分异,复式小岩体的产出是同位成矿的重要特征和找矿评价标志。例如吉林红旗岭镍矿区,发育着加里东、海西、印支期的基性超基性岩体,在长达约2亿多年的时期内,深部岩浆房与其勾通、演化、分异侵位直至成矿。这种稳定的岩浆活动,同样表现在与成矿相关的中酸性、酸性岩浆活动区中,不过相关的深部岩浆房(后成为深部岩基)可能较浅一些,上部成矿的复式小岩体,与深部岩基有一定距离(即原连通岩浆活动的管道要长一些)有利成矿。也可是在与深部勾通中稳定地就地演化分异交代成矿,各带间无相互穿插关系,如新疆富蕴可可托海3号伟晶岩铍矿床。

上面对大矿形成的条件——“同位成矿”论作了提要的阐述,现在探讨大矿分布的一般特征,这就是“金属域边缘线性构造成矿”说(1993.2005年梅友松,汪东波)。概括说重要的有色金属矿床,在空间上产于地质构造体的转化(过渡)部位,在时间上形成于成矿地质过程的转化时期,定位于有利的转化界面附近,因而不同级次的构造单元,不同地质边部(或称过渡部位),常是重要的成矿区带、矿集区、矿田、矿床和矿体产出的主要部位。它们分别受此部位不用级次的断裂、褶皱和相关建造及其有关界面控制:(1)区域成矿带中主成矿带、亚成矿带和矿产分布的关系。主成矿带与区域主断裂带关系密切,其延展长,规模大,但在主矿带不同部分矿产特征和数量是不同的,而且差别很大。其中产出矿田,矿床较多的矿集区,是沿该区与主断裂带相关的次级断裂带分布的亚成矿带控制。主成矿带产出的地质背景不同,亚矿带产出特征,方向也不同,初步看,主成矿带为北东向、北北东向产出,亚成矿带多与主成矿带呈大角度相交,故称横向矿带,这种亚成矿带呈北西向、北西西向分布(如长江中下游成矿带,有5条相间近平行产出的亚成矿带)。主成矿带为北西向,北西西向,至近东西向产出,和主成矿带近南北向产出,相关的亚成矿带产出方向和特点,不同地区差别较大要具体分析阐明,在此就不细述了。总之,在主成矿带中要注意寻找与其相关的最有望的找矿地区。(2)矿田、矿床控矿构造有关方面的有关认识:这方面的内容很多,要研究导矿构造,配矿构造和容矿构造。从有色地质系统相关单位工作的情况来看,褶皱与断裂组合控矿是很重要的,这包括背斜、向斜与断裂组合控矿。和寻找平行矿带等。要注意褶皱构造样式与成矿关系。如万山超大型汞矿床,矿体产于缓倾斜(倾角10-15°)半背(向)斜中,锡矿山超大型锑矿床,矿体产于中小倾角(倾角20-50°)的短轴复式背斜构造中,紧密倒转褶皱不利于形成大型锑矿床,而铅锌等有色金属矿,在紧密背斜,短轴倒转背斜,并在附近有导矿断裂,或发育相关的推覆构造,在这些样式构造的相关部位可形成规模大的矿体,并可出现多层大矿体。我们系统还创新性地运用成矿时矿化分带顺序特征,和成矿、成岩建造顺序,研究有关矿床褶皱构造发育特点寻找平行矿体。还研究阐述了在不同成矿封闭条件下,矿石构造特征;再就是断裂构造及其组合对控矿也是很重要的。与有关热液成矿作用相关的正断层或逆断层,其矿床、矿体产于这些断层的上升盘,在上升盘中次级的断裂、褶皱、建造控制矿体产出,例湖南锡铁山锑矿床产于F75导矿正断层的上升盘(即正断层的下盘)。云南会泽麒麟富铅锌矿床产于北北东——北东向逆断层上盘,并在其与次级的北西向,近南北向,这3组断裂交汇部位控制矿体产出,广东仁化凡口超大型铅锌矿也产于逆断层上盘等。在封闭条件良好的情况下,单一方向的断裂,及其侧列排列的断裂构造控矿,产出平行矿体(贵州半坡锑矿)等,断裂构造及其组合控矿样式还较多就不再述;接触带构造和岩体形态控矿。前文已有简介,在此就不重复了。



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