南岭岩浆岩成矿专属性及相关问题探讨.pdf

收稿日期 2013-11-03; 改回日期 2013-11-25 项目资助 中国地质大调查项目“南岭岩浆岩成矿专属性”编号 1212011120989、“我国重要矿产和区域成矿规律研究”编号 1212010- 633903、国家深部探测技术与实验研究专项“南岭成矿带地壳岩浆系统结构探测实验”课题编号 SinoProbe 0301资助。 第一作者简介 王登红1967−, 男, 研究员, 博士生导师, 主要从事矿床地质研究。Email wangdenghong 卷Volume38, 期Number2, 总SUM141 页Pages230238, 2014, 5May, 2014 大 地 构 造 与 成 矿 学 Geotectonica et Metallogenia 南岭岩浆岩成矿专属性及相关问题探讨 王登红 1, 陈振宇1, 黄 凡1, 王成辉1, 赵 芝1, 陈郑辉 1, 赵 正1, 刘新星2 1.国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 中国地质科学院 矿产资源研究所, 北京 100037; 2.中国 地质大学北京 地球科学与资源学院, 北京 100083 摘 要 岩浆岩的成矿专属性是一个古老而又具有长期挑战性的科学问题, 南岭地区花岗岩大面积出露, 矿产资源也非 常丰富, 世人瞩目。本文在综述与花岗岩具有密切成因联系的矿产资源时空分布规律的基础上, 指出南岭岩浆岩与金属 矿产之间除了具有成分上的专属性之外, 还具有空间上和时间上的专属性。其中, 与基性超基性岩有关的矿产包括赣南 等地的铂族元素和桂北等地的铜镍硫化物矿床, 与中基性岩浆岩有关的钛铁矿和稀土矿床偶见, 与酸性岩有关的矿产则 以钨锡钼铋等传统优势矿产最为发育, 与中酸性岩浆岩有关的铅锌铜金银等矿产也广泛分布; 在空间上, 南岭东段北部 的花岗岩类明显富集石英脉型的钨矿, 南部富集铀矿, 西段明显富集锡铅锌矿, 而中段则钨锡钼铋铜铅锌均发育, 具有 叠加的特点; 在时间上, 南岭岩浆岩具有多旋回成矿特点, 但后来居上, 以燕山期的成矿作用最为强烈。影响南岭岩浆岩 成矿专属性的因素是多方面的, 因此在利用成矿专属性特点指导找矿时也需要分析“找矿专属性”。 关键词 成矿专属性; 找矿专属性; 南岭; 岩浆岩 中图分类号 P612 文献标志码 A 文章编号 1001-1552201402-0230-009 对于岩浆岩成矿专属性的研究, 已经经过了半 个多世纪闻广和闻辂, 1963; 张安棣和许德焕, 1980; 闻广, 1981, 1983; 王清廉, 1987; 吕伯西等, 1993, 但随着地质找矿工作的进展和资料的积累, 对于成 矿专属性的讨论, 不但没有因为前人的“定论”而成 为固定不变的“真理”, 反而针对一些有违“专属性” 的现象提出了不少新认识、新看法、新问题。如新 疆阿尔泰、西藏冈底斯和南岭都有大面积花岗岩出 露, 成矿特点却截然不同, 阿尔泰以伟晶岩型稀有 金属著名, 冈底斯以斑岩铜矿为主, 南岭则以石英 脉型钨矿等为特点。这是什么原因呢 南岭地区矿产资源十分丰富本文所述南岭范 围为东经 107117, 北纬 2240′2640′, 涵盖 60 个 1∶20 万标准地质图幅, 与岩浆岩的成因联系也 非常复杂, 不同的矿产资源与不同类型的岩浆岩之 间存在不同的成因联系即通常所说的成矿专属性, 如钒钛磁铁矿与基性岩有关, 钨锡钼铋矿与酸性岩 有关。 但是, 为什么南岭有大量的钨锡矿床, 而冈底 斯却是斑岩铜矿呢同处于南岭地区, 为什么东段 以钨矿为主而西段又以锡矿为主呢近年来我们通 过“南岭岩浆岩成矿专属性”等课题的研究, 将南岭 的主要矿产分为钨、锡、钼、铋、铅锌、金、铀、 稀土、萤石等几个矿种组合, 探讨了与其具有成因 联系的岩浆岩的岩石学、矿物学、岩石地球化学、 第 2 期 王登红等 南岭岩浆岩成矿专属性及相关问题探讨 231 同位素地球化学等方面的特征, 分析了二者之间的内 在成因联系, 总结了矿床和岩体的时空分布规律、成 矿要素和找矿标志, 形成系列研究成果, 在 大地构造 与成矿学 杂志上发表黄凡等, 2014; 方贵聪等, 2014; 赵正等, 2014; 王成辉等, 2014; 赵芝等, 2014; 陈振宇 等, 2014; 何晗晗等, 2014, 等等, 以抛砖引玉。 1 成分专属性 南岭的矿产资源, 以有色、稀有和铀矿的研究 成果最为丰富陈毓川等, 1989; 地矿部南岭花岗岩 专题组, 1989, 贵金属和非金属也有研究, 但明显 偏弱。相应地, 对以花岗岩为主的酸性侵入岩研究 程度最高, 著述甚丰陈国达, 1978; 贵阳地球化学 研究所, 1979; 徐克勤等, 1984, 而对基性岩的研究 很少。实际上, 类似于铂族元素矿床和钒钛磁铁矿 这样的与基性超基性岩有关的矿床在南岭也是存在 的表 1, 而基性岩变质、蚀变之后形成的宝玉石矿 床、蛇纹石矿床等在南岭及其外围也有发现, 如贵 州东南部与广西西北部交界处的罗甸软玉矿支颖 雪等, 2011和广西融水的荣塘等大中型蛇纹石矿 床。此类矿床在广西西部二叠纪基性岩出露地区也 可能出现, 甚至可能找到铂族元素矿床。目前已经 确认的独立铂族元素矿床出现在赣南地区, 主要与 元古代变质基性岩有关, 但其具体的成岩时代、成 矿背景、含矿性等问题均未得到深入研究, 影响到 地质找矿的突破。与元古代基性超基性有关的铜镍 硫化物矿床出现在桂北的九万大山和元宝山一带, 如大坡岭、 池峒、 红岗山、 地苏、 九黄大山等镍钴铂 钯矿产, 并与蛇纹岩等一起构成一个成矿亚系列 陈毓川等, 1995。中生代期间形成的幔源基性超基 性侵入岩, 规模不大但分布很广, 许多超大型金属 矿床分布地区都可以找到如湖南郴州柿竹园钨锡 钼铋矿区的辉绿岩岩墙, 广西大厂锡多金属矿区的 闪长玢岩岩墙, 广东韶关铅锌矿区的辉绿岩脉, 下 庄铀矿区的基性岩脉等。 梁婷等, 2008, 甚至跟矿体 存在空间上的直接联系如湖南邓埠仙钨-稀有金属 矿区的煌斑岩。 江西赣州留龙金矿的矿体成矿年龄 为 157.4 Ma。王登红等, 2010a分布于两条产状较陡 的辉绿岩脉之间, 而安远的路迳似金伯利岩通过锆 石 U-Pb 定年属于燕山晚期128.7135.4 Ma。 王登红 等, 2012, 为深入认识燕山期成矿的大地构造背景 及进一步寻找金刚石等幔源矿产提供了新的切入 点。尤其值得注意的是, 福建长基大型镍-铬-铜-滑 石-蛇纹石矿床与侵入到晚侏罗世南园组第二段 J3nb流纹质晶屑凝灰岩中的燕山晚期超基性岩Σ53a 有关, 值得南岭其他地区注意。 表 1 南岭主要矿床类型及其与岩浆岩的对应关系简表 Table 1 A brief list of the main deposit types and the related magmatic rocks in the Nanling region 大类 矿床类型 典型矿床实例 主要岩浆岩类型 岩浆分结矿床 广东兴宁霞岚钒钛磁铁矿、赣南车步钒钛磁铁矿 基性、超基性侵入岩 岩浆熔离矿床 广西大坡岭铜镍矿、池峒镍矿、红岗山镍锡矿 超基性岩 岩浆爆发矿床 赣南路迳似金伯利岩岩筒、湘西-黔东金刚石 超基性岩 伟晶岩型矿床 桂北良田洞伟晶岩型铌钽矿、赣南上木坑伟晶岩型钾长石矿 伟晶岩 接触交代型矿床 湘南柿竹园矽卡岩型钨锡钼铋多金属矿床、赣南狮吼山硫矿 花岗岩矽卡岩 岩浆气液矿床 赣南大吉山钨矿、西华山钨矿、淘锡坑钨矿、盘古山钨矿等; 桂东北姑婆山式钨锡矿; 粤北石人嶂钨矿、梅子窝钨矿等 花岗岩类 非岩浆热液矿床 粤北凡口铅锌矿、桂北北山铅锌矿、泗顶铅锌矿; 湖南锡矿山锑矿 可能与岩浆岩有关 火山岩浆矿床 待发现 火山岩 火山-次火山气液矿床 赣南中寨与火山岩有关铜铅锌矿、于都笔架山金矿 火山岩 内生矿床 火山-沉积矿床 广西广东交界处的鹰阳关式铁-铜矿 火山-沉积岩 风化矿床 赣南长岭大型风化壳型磷钇矿、龙头风化淋滤型中型钴矿 岩浆岩原地风化 砂矿矿床 广西大厂、平桂等地砂锡矿, 赣南的砂钨矿、砂金矿等 岩浆岩提供矿物质 蒸发沉积矿床 江西赣州周田大型盐岩矿床 无直接关联 外生矿床 可燃有机矿床 粤北曲仁煤矿、赣南大窝里中型无烟煤矿床 无直接关联 接触变质矿床 广西钟山大理石矿、湘南鲁塘-荷叶石墨矿 岩浆岩提供热动力 区域变质矿床 新余式沉积变质型铁矿、赣南陈龙软玉矿 含矿岩浆岩受变质 变质矿床 混合岩化矿床 桂北越城岭混合岩型稀土矿 混合岩-花岗岩化 232 第 38 卷 南岭是我国乃至于世界上钨锡钼铋矿产资源 最为集中的地区, 与燕山期的花岗岩类具有密切 的时空联系, 这已经成为规律性的认识。但是, 越 来越多的事实表明, 钨矿床既可以与酸性的黑云 母花岗岩有关, 也可以与偏中性的花岗闪长岩、 石 英二长岩有关。 如, 众所周知的西华山钨矿直接产 于黑云母花岗岩岩体之中, 钨与高酸度的花岗岩 具有成因联系。但是, 除了钨之外, 西华山也是一 个锡、钼、铜、铅锌乃至于重稀土同样富集成矿 的矿床, 这就成了一个岩体对应于多个矿种, 而 一个矿种可以对应于不同岩性岩浆岩的局面, 从 而使得在判断成矿物质来源的“专属性”时出现了 多解性。类似地, 广西的珊瑚矿区, 除了钨锡富集 成矿之外, Nb、Ta、Sc 等稀有金属、稀土元素也 很重要。 这说明, 岩浆岩与成矿物质富集之间的关 系是复杂的, 不见得是唯一的。对南岭地区而言, 钨锡与酸性岩有关, 铜铅锌金银与中酸性岩有关, 独立的金矿和离子吸附型的稀土矿可能不存在岩 浆岩成分专属性, 铀矿与花岗岩类的空间专属性 明显但成矿物质不一定是花岗岩直接提供的。也 就是说, 花岗岩的成矿专属性有时候起到的是“有 利的成矿围岩”的作用, 即物质专属性不如空间专 属性来得明显。 2 空间专属性 从南岭广泛分布的铀矿以及新发现的产于骑 田岭岩体内部的芙蓉锡矿来看, 花岗岩完全可以 作为成矿的围岩, 而不仅仅是成矿的母岩, 也就 是说存在空间专属性。那么, 什么是空间专属性 呢岩浆岩成矿的空间专属性就是指一定类型的 矿床其空间产出与岩浆岩体之间存在一定的空间 联系, 这种联系, 既包括具有成因联系的, 也包 括不具有成因联系的, 即, 岩体可能是矿床的成 矿母岩, 也可能仅仅是含矿围岩。 不论是作为成矿 母岩还是作为含矿围岩, 岩浆岩成矿的空间专属 性大致可以分为三种自然组合关系, 即, 矿体产 于岩体内部, 矿体产于岩体外部, 矿体产于岩体 接触带表 2、图 1。其中, 产于岩体内部的矿床 以往只关注铀矿、 钨矿和锡矿, 铀矿以蚀变破碎带 中热液充填为特征, 但成矿时代明显晚于岩体, 而钨锡矿往往定位为斑岩型。近年来还发现有非 斑岩型的锡矿如湘南的芙蓉锡矿以及石英脉型 的钨矿、脉状萤石矿以及脉状钼矿可普遍产于岩 体中的现象, 从而打破了“不到岩体中去找矿”的 惯例, 深化了花岗岩成矿空间专属性的认识, 拓 展了找矿空间, 建立了“五层楼＋地下室”的模式 和“体中体”的模式。尤其是“体中体”模式的构建, 实际上就是专指岩浆岩侵入到岩浆岩体中的情况, 即早期岩体作为晚期岩体的围岩。在骑田岭、诸 广山这样的著名岩体, 以往在“多旋回、 岩相分带、 单元超单元”等方面研究较为深入, 但对于多期次 成矿却认识不足, 甚至把作为围岩的花岗岩当作 成矿的主要动因, 从而影响到对真正的成矿母岩 的追踪。 3 时代专属性 总体上, 南岭及邻区不同时代的岩浆岩对应于 不同的成矿作用, 其中, 以分布最广泛的花岗岩来 看, 雪峰期和加里东期花岗岩与金矿有关, 印支期 花岗岩与少数锡矿化有关, 燕山早期花岗岩常有强 烈的钨、锡、铍、金矿化, 燕山中-晚期花岗岩常形 成独立的锡矿床及铌、钽、铍等交代蚀变花岗岩矿 床徐克勤等, 1984。本次研究对南岭花岗岩类作了 大量的同位素定年工作王登红等, 2014, 主要目的 就是为了准确查明各个岩体的成岩时代。只有把岩 体的侵位时代搞清楚了, 才可能深入讨论成矿专属 性问题。应该说, 对于岩浆岩的物质成分, 在以往 50 年的工作中积累了丰富的资料; 对于岩体与矿体 的空间关系, 大体上通过编图也可以“一目了然”; 对于岩体的时代, 则一方面依赖于野外对接触关系 的宏观判断, 另一方面也依赖于同位素年代学的准 确测定。需要指出的是, 以往认为南岭的钨锡矿都 形成于燕山期, 但近年来测定广西德保铜锡矿形成 于加里东期王永磊等, 2012, 桂东北栗木一带与金 竹源花岗岩有关的稀有金属则形成于印支期李晓 峰等, 2012, 而闽西的紫金山和桂中的龙头山金矿 均形成于燕山晚期王成辉等, 2014, 即便是雪峰山 地区的金矿也包括了印支期和燕山期等多个时代 铲子坪和大坪金矿形成于 204.8205.6 Ma, 沈家垭 金矿形成于 90.6 Ma。王登红等, 2010b, 并不局限 于雪峰期和加里东期, 从而大大拓展了成矿岩浆岩 的时代范畴。同样地, 可以形成风化壳离子吸附型 的岩体不局限于燕山期的花岗岩, 加里东期、印支 期乃至于更早期的混合岩化花岗岩也可以赵芝等, 2014。 此外, 时代专属性还可能跟成分专属性具有密 第 2 期 王登红等 南岭岩浆岩成矿专属性及相关问题探讨 233 表 2 南岭花岗岩成矿的空间专属性 Table 2 Spatial specialization of the mineralized granites in the Nanling region 岩体与矿体的空间关系现象 成矿物质的来源关系本质关键性野外地质特征现象 成岩成矿时差 专属性 实例 A.矿体产于岩体内部 成矿物质来自于岩体本身 的岩浆期后热液 矿体往往呈囊状散布, 可见晶洞; 或者 脉状成群出现 不明显 唯一性 西华山式钨矿 B.矿体产于岩体内部 成矿物质主要来自于“体中 体”的岩浆期后热液 矿体往往受到断裂带控制, 断裂带两侧 对称蚀变发育, 旁侧可见“体中体” 明显 不确定 芙蓉式锡矿 C.矿体产于岩体内部 成矿物质主要来自于“体下 体”的岩浆期后热液 矿体往往受到断裂带控制, 断裂带两侧 对称蚀变发育, 旁侧不见“体中体” 明显 不确定 粤北某铀矿 D.矿体产于岩体接触带 成矿物质主要来自于岩体 具备常见的接触带型矿体的地质特征, 内接触带发育, 外接触带范围小, 角岩 化范围大 不明显 基本可定 淘锡坑式钨矿 E.矿体产于岩体接触带 成矿物质部分来自于岩体 具备常见的接触带型矿体的地质特征, 外接触带发育, 蚀变范围大, 分带性良好 时差可达 10 Ma 基本可定 柿竹园式钨锡 钼铋矿, 黄沙 坪式铅锌矿 F.矿体产于岩体接触带 成矿物质不来自于岩体 属于典型的热变质矿床变成 无时差 唯一性 鲁塘式石墨矿 G.矿体产于岩体接触带 成矿物质不来自于岩体 岩体与围岩之间的接触带为深部隐伏岩 体分异出来的成矿流体提供定位空间 有时差 不确定 受变质铁矿 H.矿体只产于岩体顶部 成矿物质只来自于岩体 风化壳 非常明显 唯一性 离子吸附型稀 土矿 I.矿体只产于岩体顶部及其周 边水系 成矿物质只来自于岩体 风化壳水系 非常明显 唯一性 砂锡矿等 J.矿体四周未见岩体 成矿物质来自于地层和岩 浆活动 一般未见酸性岩浆活动迹象, 但常见辉 绿岩、煌斑岩 成矿时代晚于 地层 不确定 湘中桂北的锑矿 K.矿体主要产于岩体外接触 带 成矿物质主要来自于岩浆 活动 可见岩脉切割矿体, 岩基接触带出现矿体 成矿可略早于 成岩 基本可定 大厂式锡多金 属矿 L.矿体产于接触带 成矿物质来自于次火山岩 浆活动 矿体脉状分布在内、外接触带 基本无时差 唯一性 龙头山式金矿 M.矿体产于岩体顶部 成矿物质来自于次火山岩 浆活动 岩体顶部全部蚀变并几乎全岩矿化 基本无时差 唯一性 紫金山式金矿 注 表中英文字母序号与图 1 对应。 图 1 南岭地区岩浆岩成矿空间专属性示意图 Fig.1 Sketch map showing the spatial specialization of the mineralized magmatic rocks in the Nanling region 切的联系, 如图 2 所见, 赣南粤北岩体中, 随着时 代变新, 花岗岩类的 K2O 含量趋于增大。 因此, 在 考虑岩浆岩的成矿专属性时需要分析各个岩体的 形成时代, 这是因为随着地壳的演化, 成熟度越 来越高, 花岗岩乃至于表壳其他类型岩石的钾含 量普遍趋于升高。因此, 花岗岩的钾、钠含量及其 比值变化一方面与地壳演化有关, 另一方面又会 影响到利用岩石化学参数判断含矿性的可信度和 可比性。 4 相关问题讨论 4.1 岩浆岩的构造背景问题 对于岩浆岩成矿的构造专属性问题, 早期的文 献中很少涉及, 但随着花岗岩类地球化学图解法等 研究方法的普遍应用Pitcher, 1983; 洪大卫等, 1995, 无疑得到了广泛推广。此处仅就锆石定年过 234 第 38 卷 图 2 赣南粤北岩体锆石 U-Pb年龄与寄主岩浆岩 K2O 含 量之间的关系 Fig.2 The relation between zircon U-Pb age and K2O content of the host magmatic rocks from South Jiangxi and North Guangdong provinces 程中得到的一些信息加以分析。通过对从南岭东段 北部 90 多个岩体中分离出来的 1653 个锆石颗粒的 分析测试, 绝大多数锆石颗粒给出的时代为中生代, 而这些中生代锆石普遍以 Th、U 强烈富集为特点, 锆石 Th/U 最大比值为 7.04兴国幅茶山径灰色中粗 粒含斑黑云二长花岗岩, 157.5 Ma, 与铅锌金银关系 密切, 最小比值接近于 0兴国幅乌石下灰黑色纤闪 石化辉长岩 180 Ma、255 Ma, 平均值 0.64。井冈山 幅淋洋岩体粗粒含斑花岗岩的锆石 Th/U 比值也低 至0.01。 一般来说, 岩浆成因锆石Th/U比值大于0.4, 变质成因锆石 Th/U 比值一般小于 0.1Hoskin and Schaltegger, 2003, 而赣南花岗岩类锆石的 Th/U 比 值实际上是连续变化的, 可能意味着从变质重熔到 岩浆分异结晶是一个连续的演化过程。事实上, 所 谓的 Th/U＜0.1 的变质成因花岗岩基本上出现在年 龄小于 5 亿年的显生宙, 而不是前寒武纪; 而年龄 大于 15 亿年的老锆石多数 Th/U＞0.5。这可能意味 着赣南地壳处于长期的“再生”状况, 即 15 亿年的地 壳经历过一个岩浆作用的历史过程, 而显生宙以来, 南岭处于长期热事件的影响下, 老地壳不断被“改 造”, 重熔成因再生花岗岩不断涌现, 促进了各种 成矿物质的聚集。这与长期以来, 我国科学家对于 南岭与花岗岩有关钨锡钼铋多金属矿床的成因认 识是一致的。换句话说, 单一的构造碰撞作用或者 俯冲作用可能有利于铜铅锌等地壳丰度比较高的 元素聚集成矿, 而钨、锡、钼、铋这样的地壳丰度 只有百万分之几的元素, 的确需要一个长期演化的 过程。 4.2 南岭岩浆岩成矿的物质基础问题 岩浆岩成矿的物质专属性也相当于成分专属性, 具体来说又可以分为化学成分的专属性和矿物成分 的专属性。对于物质成分的专属性, 一直是成矿专 属性研究的基本工作, 也是最初得出“专属性”认识 的根源, 所积累的成果、资料、数据也最为丰富, 但 往往也是争论最大的王登红, 2011。将整个南岭地 区的花岗岩岩石化学分析资料与阿尔泰、藏南等其 他花岗岩进行对比图 3, 清楚可见, 三个地区宏观 上并没有太大的区别, 只是阿尔泰的样品点更加分 散这跟阿尔泰花岗岩类与变质岩存在密切的成因 联系有关, 即二者可能是过渡的。从成矿作用的角 度, 藏南已发现的矿产资源无论是在种类上还是在 成矿作用的强度、空间分布的广度上均还难以与南 岭相比。 宏观上, 南岭与藏南在 SiO2、K2O、Na2O 及相 关参数上相差不大, 但平均下来有区别 SiO2含量 在南岭为 72.17, 在阿尔泰为 69.40, 在藏南为 68.79; K2ONa2O 含量 在南岭为 7.85, 在阿尔泰为 7.14, 在藏南为 7.32; K2O/Na2O 比值 在南岭为 1.42, 在阿尔泰为 0.92, 在藏南为 1.11。 可见, 南岭更加酸性、也更偏碱性。这与其钨 锡钼铋稀有金属更加富集的趋势是一致的, 也即符 合钙碱性岩浆岩成矿专属性的一般规律闻广和 原始数据主要转引自中科院青藏高原考察队, 1982; 地矿部南岭花 岗岩专题组, 1989; 王登红等, 2002; 等。 图 3 南岭、藏南和阿尔泰三地花岗岩类硅-碱成分对比 Fig.3 SiO2 vs. Na2OK2O diagram of the granites from Nanling, South Tibet and Aertay in Xinjiang, China 第 2 期 王登红等 南岭岩浆岩成矿专属性及相关问题探讨 235 闻辂, 1963。 实际上, 花岗岩类与不同矿种的矿床或成矿 组合之间的关系, 除了受到形成花岗岩类的原岩 或母体含矿物质多少的影响外, 也与围岩、挥发 分、碱度及岩浆多次活动等因素有关王清廉, 1987。显然, 酸碱度及岩浆岩其他物质成分与成 矿作用是否发生、聚集哪一类成矿物质、形成什 么样的矿床、成矿强度大小、矿床保存好坏等之 间的联系, 实际上是非常复杂的, 是多种因素在 起作用。 如云南个旧锡矿区, 花岗岩中挥发分的含 量与 Sn 储量之间具有明显的相关性, 当挥发分含 量大于 2000 g/g 时, 锡矿就好; 当挥发分含量小 于 1500 g/g 时, 锡矿就差 ①。 因此, 成矿专属性的 研究由酸度、碱度单一指标向多元化指标演变已 经成为新的、必然的趋势。 4.3 找矿专属性问题 一般来说, 成矿母岩指的是提供成矿物质并且 对矿床的最终形成、定位起到决定性作用的岩浆岩 体, 而容矿围岩可能提供成矿物质也可能没有提 供成矿物质, 只是由于其物理性质有利而提供了容 矿空间, 谈不上起决定性的成矿作用。 那么, 对于岩 浆岩的成矿专属性也就需要重新认识。只有那些既 提供了成矿物质主体部分又容矿于岩体中的岩浆 岩才相当于传统意义上的成矿岩体。为了进一步区 分上述两种情况, 一般也将成矿物质由岩体提供、 矿体本身又包容在岩体之中的矿床称为岩体型矿床, 把成矿物质主要由岩体提供、矿体定位于接触带的 矿床称为接触带型矿床。这两种都显示岩浆岩是具 有成矿专属性的。也就是说, 首先要把没有提供成 矿物质、对其内部或其接触带的矿床没有起决定性 作用的岩体, 与提供了成矿物质并对矿床的形成起 决定性作用的岩体区分开, 才能进一步讨论岩浆岩 的成矿专属性问题。然而, 对于某一具体的含矿岩 体, 如何判断其是成矿母岩还是仅仅作为围岩呢 这就需要深入研究, 不能只看表面现象, 而成矿年 代学的研究无疑有助于解决这一重大的科学问题。 本文倾向于将成岩成矿没有时间差或者时间差在 合理的范围之内、并且对矿床的形成起决定性作用 的岩体, 定义为成矿岩体, 而只有成矿岩体才具备 研究其成矿专属性的前提。但是, 实际情况又是比 较复杂的, 比如说, 对于只提供成矿物质来源的岩体 如何定位, 还需要深入研究。另外, 从找矿的角度,重 点关注的主要是岩体与矿体的空间关系而不是成矿 物质的供给关系, 是不是存在成岩成矿的时差也并 不影响找矿工作的部署。因此, 成矿专属性与找矿 专属性应该是两个概念, 而对于找矿而言, 岩浆岩 的空间专属性是至关重要的。 4.4 围岩蚀变的问题 对于绝大部分矿床来说, 尤其是热液矿床, 成矿作用离不开成矿流体, 而成矿流体留下的记 录就是“蚀变围岩”。因此, 围岩蚀变的研究, 实质 上也是成矿专属性研究的具体内容之一。前人研 究指出, 碱质交代作用常有明显的成矿专属性黄 宗理和张良弼主编, 2005。 碱质交代作用是指内生 含碱质如钾和钠等的成矿溶液对围岩所进行的 各种交代作用。 在这种作用过程中, 形成由碱性长 石钾长石、钠长石、碱性角闪石、碱性辉石、云 母、方柱石、霞石等碱性硅酸盐矿物组成的交代 蚀变岩石, 表现出碱质在溶液及其交代过程中的 积极作用。 根据碱金属的不同, 可分为钾质交代和 钠质交代两大类。钾质交代, 包括钾长石化、云母 化、云英岩化、绢英岩化等; 钠质交代, 包括钠质 辉石化、钠质角闪石化、钠长石化、钠长-更长石 化、霞石化、方柱石化及部分沸石化等。不同性 质的蚀变对应于不同的成矿作用, 如与钾质交代 最密切的矿床是钨、锡、钼、铜、金、钽、铌、 重稀土、 铷、 铯和硼等; 与钠质交代最有关的是铁、 钒、黄铁矿、轻稀土、钴、钼和某些金、铀等矿床。 可见, 仅仅就钾质和钠质交代作用的不同也可以建 立起围岩蚀变的专属性, 或者进一步建立“流体的 成矿专属性”、“成矿流体的专属性”。其根本目的 就是要明确, 什么样的蚀变围岩对应于寻找什么样 的矿床, 因而, 蚀变围岩的成矿专属性实际上也是 “找矿专属性”的具体体现表 3。 但是, 蚀变围岩种 类繁多, 不但取决于流体的性质、成分、交代作用 发生的程度等等因素, 也取决于被交代原岩的性质 与成分。因此, 要查明蚀变围岩的找矿专属性, 仍 然离不开原岩尤其是岩浆岩的成矿专属性。换句 话说, 找矿专属性的研究必须建立在成矿专属性研 究的基础之上。 4.5 剥蚀程度的问题 南岭地区的骑田岭岩体可以说是一个典型例 ① 卢作祥等. 1981. 成矿规律和成矿预测学. 武汉地质学院勘探教研室. 236 第 38 卷 表 3 南岭地区蚀变围岩的找矿专属性 Table 3 Prospecting specialization of the altered wall rocks in the Nanling region 蚀变围岩的类型 可能找到的矿床类型 主岩体 实例 矽卡岩为主 磁铁矿、白钨矿、铜、多金属 骑田岭岩体西侧隐伏岩体、笼箱盖岩体 黄沙坪铅锌矿、大厂拉么 云英岩为主 锡、钨、钼、稀有金属 赣南柯树北岩体 园岭寨钼矿、栗木式 矽卡岩云英岩 锡、白钨矿 湘南千里山岩体 柿竹园、野鸡尾 次生石英岩为主 金、银、铜、多金属、富铝非金属 武夷山南段迳美岩体 紫金山铜金矿 盤青岩 金、银、铜、铅、锌 蛇纹岩 铂族元素，铜镍，铬，钴 桂北、福建长基 长基镍矿 含绿泥石的蚀变岩 磁铁矿、锡 骑田岭 芙蓉锡矿-磁铁矿 碳酸盐岩热液蚀变 汞、锑、金、铅锌 湘中、桂西北的锑矿 子, 它既是新田岭等钨锡铅锌多金属矿床的成矿母 岩, 又是芙蓉锡矿的容矿围岩。 因此, 骑田岭岩体不 同部位的岩石样品的岩石学特征和地球化学特征是 明显不同的王登红等, 2003, 而骑田岭岩体与千里 山岩体之间究竟有什么区别又是一个十分有趣的科 学问题, 因为千里山岩体目前来说只是柿竹园式矽 卡岩-云英岩复合型钨锡多金属矿床的成矿母岩, 其本身是否含矿或者说千里山岩体内部是否也能找 到芙蓉式的锡矿, 值得探讨。 对比骑田岭岩体和千里山岩体的岩石化学成 分图 4明显可见, 千里山岩体明显比骑田岭岩体 富含 SiO2, 平均高 5左右; 而对于千里山岩体, 又是以等粒状黑云母花岗岩比似斑状黑云母花岗 岩更富硅质, 似斑状黑云母花岗岩又比花岗斑岩更 富集 SiO2。可见, 同一构造背景下形成的不同岩体 之间, 有可能以 SiO2含量来区分剥蚀程度, 硅质越 图中千里山岩体的数据引自毛景文等, 1998; 其他转引自王登红等, 2003。 图 4 骑田岭与千里山岩体的岩石化学成分对比 Fig.4 Comparison of petrochemical characteristics of the Qitianling and Qianlishan plutons 高, 剥蚀越浅; 但对于同一个岩体来说, 变化趋势 刚好相反, 即剥蚀程度越低者硅含量越低。因此, 在今后的研究工作中可以进一步对比不同剥蚀程度 的岩体, 以便于找到合适的判别标志。 5 结 语 在对不同矿种组合成矿专属性研究的基础上, 本次工作将岩浆岩的成矿专属性问题细化为岩浆岩 成矿的物质专属性、空间专属性、时代专属性等具 体问题, 尤其是对时代专属性问题的研究较为深 入。研究指出, 虽然南岭大面积出露的花岗岩类对 于钨锡、钼铋、稀土、稀有、放射性矿产资源的形 成起到了关键性作用, 即符合一般岩浆岩成矿的物 质专属性规律, 但对于每一个具体的岩体、具体的 矿床来说, 还受到构造专属性、地层专属性、岩性 专属性、蚀变专属性等其他因素的综合制约, 需要 全面分析, 因此也提出了“找矿专属性”的概念, 并 讨论了岩体剥蚀程度对于找矿专属性的影响。从钨 锡钼铋到铅锌银的空间分带性, 有时候是不同成矿 专属性的岩浆岩分别侵入、各自成矿造成的, 有时 候又可能是起源于同一岩浆房的岩浆连续结晶分 异、系列演化的产物, 在研究岩体剥蚀程度与找矿 专属性问题时需要考虑到这一点, 即对于序列演化 的岩浆岩分布区, 当地表出现含铅锌的小岩体时需 要特别注意深部寻找钨锡钼铋, 如广西的大厂矿田; 通过与阿尔泰、藏南等我国重要花岗岩带的初步对 比, 指出南岭花岗岩类具有更加富集硅和碱的特点, 这可能是导致南岭矿种多、 成矿强度大的一个原因。 其中, 碱质富集对于稀有金属的富集具有专属性, 硅质富集对于钨锡钼铋具有专属性, 而铁镁质对于 铜铅锌的专属性有较明显的显示, 但还需要进一步 研究。 第 2 期 王登红等 南岭岩浆岩成矿专属性及相关问题探讨 237 致谢导师陈毓川先生对我国南岭岩浆岩与成矿问 题的研究已经持续了 55 周年 后辈学生们也在不同 的矿区、针对不同的矿种、从不同的角度继续研究 这一具有中国特色的重大科学问题。谨以本文及本 文集庆祝陈先生 80 华诞, 并期望国内外的同行共同 努力, 继往开来, 努力为发展我国的区域成矿学作 出贡献。 参考文献References 陈国达. 1978. 成矿构造研究法. 北京 地质出版社 1−413. 陈国达．1997. 青藏高原隆升的历史背景和机因．大地构 造与成矿学, 212 95−108. 陈毓川, 毛景文, 徐志刚．1995. 桂北地区矿床成矿系列 和成矿历史演化轨迹. 南宁 广西科学技术出版社. 陈毓川, 裴荣富, 张宏良, 林新多, 白鸽, 李崇佑, 胡永 嘉, 姤刘群, 冼柏棋. 1989. 南岭地区与中生代花岗 岩类有关的有色及稀有金属矿床地质. 北京 地质 出版社 1−508. 陈振宇, 王登红, 陈郑辉, 黄凡, 赵正, 田泽瑾. 2014. 南 岭与铀矿有关岩浆岩的成矿专属性研究. 大地构造 与成矿学, 382 264−275. 地矿部南岭花岗岩专题组．1989. 南岭花岗岩地质及其成 因和成矿作用．北京 地质出版社. 方贵聪, 王登红, 陈振宇, 陈郑辉, 赵正, 郭娜欣. 2014. 南岭东段北部与萤石矿有关岩浆岩的成矿专属性研 究. 大地构造与成矿学, 382 312−324. 贵阳地球化学研究所． 1979． 华南花岗岩类的地球化学． 北 京 科学出版社 1−421. 何晗晗, 王登红, 苏晓云, 张怡军, 王国瑞, 李建康. 2014. 南岭中段骑田岭岩体的稀有金属地球化学特征及其 含矿性研究. 大地构造与成矿学, 382 366−374. 洪大卫, 洸王式, 韩宝福, 靳满元. 1995. 碱性花岗岩的 构造环境分类及其鉴别标志. 中国科学B辑, 254 418−426. 黄凡, 王登红, 陈振宇, 王成辉, 刘善宝, 陈郑辉. 2014. 南岭钼矿岩浆岩成矿专属性的初步研究. 大地构造 与成矿学, 382 239−254. 黄宗理, 张良弼主编. 2005. 地球科学大辞典应用学科 卷. 北京 地质出版社 7. 李晓峰, 冯佐海, 肖荣. 2012. 桂东北钨锡稀有金属矿床 的成矿类型、成矿时代及其地质背景, 地质学报, 8611 1713−1725. 梁婷, 陈毓川, 王登红, 蔡明海. 2008. 广西大厂锡多金 属矿床地质与地球化学. 北京 地质出版社 1−210. 吕伯西, 王增, 张能德. 1993. 三江地区花岗岩类及成矿 专属性. 北京 地质出版社 1−328. 毛景文, 李红艳, 宋学信, 芮柏, 胥友志, 王登红, 蓝晓 明, 张景凯. 1998. 湖南柿竹园钨锡钼铋多金属矿床 地质与地球化学. 北京 地质出版社 1−215. 王成辉, 王登红, 刘善宝, 黄凡, 郭春丽, 陈振宇, 陈郑 辉, 应立娟. 2014. 南岭地区与金矿有关岩浆岩成矿 专属性初探. 大地构造与成矿学, 382 276−288. 王登红. 2011. 关于矿床学研究方法的一点看法就 “埃达克岩”与成矿的关系问题与张旗先生商榷. 矿 床地质, 301 171−176. 王登红, 陈富文, 张永忠, 雷泽恒, 梁婷, 韦龙明, 陈郑 辉, 刘善宝, 王成辉, 李华芹, 许以明, 曾载淋, 许 建祥, 傅旭杰, 范森葵, 陈祥云, 贾宝华, 姚根华. 2010a. 南岭有色-贵金属成矿潜力及综合探测技术 研究. 北京 地质出版社 1−472. 王登红, 陈郑辉, 陈毓川, 唐菊兴, 李建康, 应立娟, 王 成辉, 刘善宝, 李立兴, 秦燕, 李华芹, 屈文俊, 王 彦斌, 陈文, 张彦. 2010b. 我国重要矿产地成岩成矿 年代学研究新数据. 地质学报, 847 1030−1040. 王登红, 陈毓川, 李华芹, 陈正宏, 余金杰, 路远发, 李 嵎寄. 2003. 湖南芙蓉锡矿的地质地球化学特征及找 矿意义. 地质通报, 221 50−56. 王登红, 陈毓川, 徐志刚, 李天德, 傅旭杰. 2002. 阿尔泰 成矿省的成矿系列及成矿规律研究. 北京 原子能 出版社 1−493. 王登红, 陈振宇, 陈郑辉, 黄凡, 赵正, 侯可军, 赵芝, 李 建康, 方贵聪. 2014. 南岭东段北部岩浆岩同位素年 代学填图的尝试及其新进展. 大地构造与成矿学, 382 375−387. 王登红, 陈振宇, 许建祥, 刘善宝. 2012. 赣南路迳似金 伯利岩金伯利质煌斑岩锆石的特点和年龄及其构 造意义. 岩矿测试, 314 705−710. 王清廉. 1987. 对花岗岩类成矿专属性的疑议. 西北地质, 2 48−55. 王永磊, 王登红, 张长青, 王成辉. 2012. 广西德保铜矿 钦甲岩体Hf同位素特征及其地质意义. 大地构造与 成矿学, 363 377−383. 闻广. 1981. 关于岩浆岩成矿专属性研究. 地质论评, 5 447−45