Question

与钼成矿有关岩体成矿专属性

Answer 1

成矿专属性是指一定的成矿作用及其产物矿床与一定的地质作用及其产物地质体的专属关系，即特定的相关关系（闻广，1983），也就是说特定的矿产与特定的岩浆岩存在一种特定的相关关系。成矿专属性研究在中国起源较早，在20 世纪20 年代初，翁文灏（1920）就已将南岭花岗岩划分为两类，即与铁铜相关偏中性，与钨锡相关偏酸性，谢家荣（1936）分别称之为扬子式和香港式；闻广（1958）首先应用岩石化学相关分析图解方法认为岩浆岩酸碱度与金属矿种之间存在对应关系，并进一步探讨了整个钙碱性系列岩浆岩随酸度增高的成矿专属性序列是：Cr-Ni（Cu）-TiFe（V）-Fe-Cu-Mo-W-Sn（闻广等，1963，1983）；徐克勤等（1982）研究华南花岗岩时指出陆壳改造型花岗岩主要形成W，Sn，Be，Nb、稀土和U矿床，过渡性地壳重熔花岗岩主要形成矽卡岩型Fe，Fe（Cu）和斑岩型-矽卡岩型Cu，Cu（Mo）矿床；陈毓川等（1998）在研究中国矿床成矿系列时指出，在小兴安岭-张广才岭地区，成矿岩体的岩石类型与成矿作用有着密切的相关性，即花岗岩-花岗闪长岩-石英闪长岩类与Fe，Cu，Mo，Pb，Zn有关，石英闪长岩-闪长岩与砷-多金属矿床有关，黑云母花岗闪长斑岩与Mo，Cu，Au有关，斜长花岗岩与Fe、多金属矿床有关，黑云母花岗岩、花岗闪长岩与Fe多金属、铁铜、铁锌等矿产有关，白岗岩与Fe，W，Mo，Cu，多金属等矿产有关；岩浆岩的酸碱度也与不同矿种之间存在一定的关系（刘振声等，1983；胡受奚等，1979；罗铭玖，1991）。

就目前而言，尽管成矿专属性受到不少批评和挑战，但不同类型花岗岩与特定的矿床存在空间和成因上的某种联系，这一思想在指导以后的区域找矿实践中取得了众多成果，仍有进一步研究的必要。

1.小岩体与钼找矿勘查

内生金属矿床成矿作用与岩浆活动密切相关，特别是与小岩体具有密切的成因联系已成共识（卢欣祥等，1980；马开义，1984）。统计中国褶皱区基性-超基性岩产出的数量与规模的关系可以看出，超基性岩类出露面积小于5 km² 占总数的绝大部分，并且单个岩体的平均面积多数不到1 km，约占总数的97%（图6-30）。虽然岩体的含矿性是一个复杂的问题，但是中国大量的岩浆硫化物矿床均与基性-超基性小岩体密切相关（汤中立等，2011 a），所以岩体规模对成矿作用的影响是可能众多影响因素中一个重要的方面。汤中立等（2002，2006）基于中国岩浆矿床的大量实例重新认识了小岩体成大矿，指出所有的“小岩体，成大矿”有利于进一步研究和勘查这种矿床，并逐步发展成为小岩体成矿体系（汤中立等，2011b），提出了其普遍适用性。罗照华等（2009）着重讨论了中酸性小岩体成大矿的理论依据，提出了造山后脉岩组合的概念，并依此来标定区域造山过程结束的时间和作为区域找矿预测的有效标志。

图6-30 中国各构造带基性超基性岩体数量规模比例

据统计（马开义，1984；黄凡，2009），华南的钨矿床中，绝大多数大中型钨矿都是同小岩株、岩墙密切相关的（图6-31 a），相反同大岩基相关的大中型矿床极少，多是一些小型矿床（点）；河南省秦岭-大别山地区燕山期中酸性小岩体广泛分布，单个岩体出露面积一般小于2 km² ，最小不足0.01 km² ，矿化岩体一般为0.5～1 km² 以下（图6-31b，卢欣祥，1980，1985）。

汤中立等（2011）指出与小岩体有关矿床将是今后勘查研究的主要方向。由于中国钼矿床主要成因类型为斑岩型，成矿作用与中酸性小岩体具有密切的成因联系。因此，总结和强调小岩体在钼成矿作用中的重要性及其一般规律性，在实际工作中，把注意力集中在已出露和隐伏的中酸性小岩体周围，在复式岩体或大岩基发育的地区应注意区分不同岩相岩性单元，确定后期侵入的小岩体或者在大岩基周边或内部的小侵入体（体中体），对于缩小找矿目标、提高找矿效果是十分必要的。

图6-31 中国东部主要成矿岩体统计直方图

2.岩体含矿性指标

前人已经从成矿岩体的岩石地球化学特征方便总结了对钼成矿有利的一些地球化学指标。张师（1985）在讨论中国东部若干重要矿区的花岗岩类成矿专属性时指出，成矿母岩中SiO₂ 含量明显制约着矿种的形成，铁矿成矿母岩变化于52%～69%（52～63），铜矿59%～71%（61%～70%），钨、锡、钼矿68%～77%（70%～77%），反映了岩浆越偏酸性越易形成钼矿。对于成矿母岩的里特曼指数（σ），铁矿的大于3，铜矿的≤3（SiO₂≤70%），钨钼锡矿的≤3（SiO₂ ＞70%）。钼矿的成矿母岩一般为铝饱和岩石。成钨钼锡矿的母岩一般富钾、铝及富硅为特征。根据岩石成因及与矿种间的关系将中国东部斑岩划分为两大类（吴利仁等，1991）：一类是与壳幔混源岩浆相关的斑岩型 Au，Cu，Mo矿床，一类是与壳源岩浆有关的斑岩型W，Sn，U，Ag等矿床，并提出了等酸度碱质参数：当SiO₂ 含量为60%时，含钼斑岩的Na₂ O+K₂ O含量可高达6.97%，其次是含金和含铜斑岩。这与罗铭玖等（1991）得出的岩体SiO₂ 含量为72%～77%时，（Na₂ O+K₂ O）%＞7%，K₂ O/Na₂ O＞1.3 对钼成矿有利的结论基本一致。东秦岭钼矿矿集区内中酸性小岩体多属酸性偏碱性的花岗斑岩、花岗岩、二长花岗岩，以及爆破角砾岩，少部分为花岗闪长斑岩、二长花岗斑岩、斜长花岗斑岩、石英斑岩、石英闪长岩及闪长岩。岩体具斑状结构，矿物成分主要是长英质矿物及少量暗色矿物，斑晶成分为钾长石、石英和斜长石，有时还有黑云母及角闪石，后两者常有不同程度的暗化边，有的被熔蚀或被撕裂。石英斑晶呈六方双锥的高温变种，并被熔蚀。这些小岩体空间上自东向西（大别山），由南向北（秦岭）岩石的酸度常常是逐渐增高的，具有更高的硅和碱含量（卢欣祥，1983）。这些小侵入岩体的岩石化学多属钙碱性岩系，它们具有更多的硅和碱，而且是钾大于钠，具有高硅、富碱、贫镁、低钙和钾大于钠等显著特征（卢欣祥等，2002）。岩石化学对成矿具有明显的控制作用：当 SiO₂≥72%，K≥Na，（K₂ O+Na₂ O）＞8%时几乎生成单一的钼（钨）矿；当SiO₂≤70%～72%，K≤Na时则生成以铜、金为主的铜（钼）矿床（卢欣祥等，2002）。彭万夫（1986）总结了秦岭-大别山区燕山期中酸性小岩体成矿专属性。认为与钼成矿有关的岩体的SiO₂ 含量一般在71%以上，大型钼矿多在72%以上；铜多金属矿床有关的岩体SiO₂ 含量一般小于72%，多数集中在65%～68%。表现岩石基性程度的氧化物从大型、中小型钼矿床到铜多金属矿一般由小变大，说明铜多金属矿的岩石基性程度高而大型钼矿岩体的酸性程度高。碱性氧化物K₂O，Na₂O与不同矿种的关系：大型钼矿、中小型钼矿、铜多金属矿分别对应：K₂ O：5.94%～6.75%，4.92%～6.41%，4.26%～6.28%；Na₂ O：1.75%～2.67%，2.58%～3.85%，2.02%～3.85%，两者呈现反消长的关系。在小兴安岭-张广才岭钼矿集区内，SiO₂ 在南部为55.47%～69.52%，与Pb，Zn 有关；北部74.32%～76%，多与W，Mo有关；南部地区，当K₂O+Na₂O为3.0%～5.5%时，K₂O/Na₂O＜0.5，与多金属有关，当K₂O+Na₂ O为5.5%～7.0%时，K₂ O/Na₂ O＞0.5，与Mo有关；北部地区，K₂ O+Na₂ O为7.8%～8.5%时，K₂ O/Na₂ O为1.00～1.30，与多金属有关（陈毓川等，1998）。

图6-32 成钼岩体CIPW标准矿物QAP图解

由上总结可以看出，不同成矿岩体的岩石类型、岩石化学特征、微量元素特征比值等，与钼成矿作用强度存在一定的相关性。根据本次工作统计的成矿岩体数据，从岩石类型、酸碱度等方面进行了总结，并与前人研究进行对比。

（1）岩石类型与钼成矿作用

成钼岩体的岩石类型多样，在花岗岩标准矿物QAP分类图解中，独立钼矿成钼岩体以花岗岩为主（图6-32 a），主要包括钾长花岗岩和二长花岗岩；铜钼矿成矿岩体以二长花岗岩、花岗闪长岩和石英二长闪长岩为主（图6-32b）；以钼为主的多金属矿的成矿岩体稍偏基性，与铜钼矿成矿岩体类似（图6-32c）；Pb，Zn，Sn，W，Fe等为主矿床伴生钼矿的成矿岩体以二长花岗岩体为主（图6-32d）。总之，成钼岩体的岩石类型以钾长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩和石英二长闪长岩为主。

（2）酸碱度与钼成矿作用

Ⅰ.SiO₂ 含量变化

本次统计的结果看，成钼岩体 SiO₂ 含量变化范围为 57.68%～80.78%（图 6-33），平均值71.25%，与黎彤等（1963）给出的中国黑云母花岗岩的平均值（71.99%）和迟清华等（2007）给出的中国东部二长花岗岩的范围（70.25%～71.28%）基本一致。

图6-33 成钼岩体SiO₂ 含量直方图解

但当主要矿种不同时，SiO₂ 含量变化范围不同：独立Mo矿的SiO₂ 含量变化范围在57.68%～80.78%，集中在66%～78%，平均值为72.29%；Mo多金属矿的 SiO₂ 含量变化范围为62.86%～79.13%，平均值为 71.95%；CuMo矿床的 SiO₂ 含量变化范围为 59.44%～74.80%，平均值为66.57%；Au，Pb，Zn，Sn，W，Fe等含钼多金属矿床的 SiO₂ 含量变化范围为63.11%～78.68%，平均值为73.61%，其中与铜相关时，SiO₂ 含量明显降低（平均值63.88%），与WSnPbZn 相关时，SiO₂ 含量明显升高（平均值75.08%），与Au相关时，SiO₂ 平均含量为70.59%。

总之，以WSnPbZn矿种为主时，成矿岩体的SiO₂ 含量最高，其次为独立钼矿、以Mo为主多金属矿和CuMo矿，铜矿的SiO₂ 含量最低。上述特征反之可作为寻找钼矿的依据。

Ⅱ.碱含量变化

本次统计的结果看，成钼岩体K₂ O含量变化范围为1.12%～12.93%，集中在2%～10%，平均为4.70%；Na₂ O含量变化范围为 0.01%～7.97%，平均 3.42%；K₂ O+Na₂ O含量变化范围为2.8%～13.05%，平均8.12%，其中独立钼矿K₂ O+Na₂ O含量6.4%～10.65%，平均8.52%，Cu-Mo矿床K₂ O+Na₂ O含量2.8%～11.4%，平均7.17%；K₂ O/Na₂ O值变化范围较大，大部分集中在0.24～46.78（平均2.83），以0.24～10 为主（平均1.57），其中独立钼矿 K₂ O/Na₂ O一般集中在0.6～7.17（平均1.60），CuMo矿床一般集中在0.45～3.02 之间（平均1.06）；在 SiO₂-K₂ O图解（图6-34a）中，成钼岩体均属于高钾钙碱性和钾玄岩系列；在SiO₂-AR图解（图6-34b）中，总体属碱性和钙碱性岩石。当主矿种不同时，碱含量存在有一定的规律性：独立钼矿成钼岩体K₂O含量变化范围大，岩石总体属高钾钙碱性和钾玄岩系列；以Mo为主多金属矿床、CuMo矿床、多金属含钼矿床三类主要属于高钾钙碱性岩石。不同矿种在（K₂O+Na₂O）-K₂O/Na₂O图解（图6-34c）和SiO₂-K₂ O/Na₂ O图解（图6-34d）上未表现出特定的规律性。

从岩石成因类型（图6-34 e）看，独立钼矿床和以Mo为主多金属矿床成矿岩体三种岩石成因类型（I型、S型和A型）均有出现，K₂ O和Na₂ O含量变化范围均较大，分别集中在3.52%～9.87%和0.06%～7.97%；CuMo矿床以I型花岗岩为主，少量S型和A型，K₂ O和Na₂ O含量变化范围分别集中在1.12%～5.94%和0.01%～4.98%；WSnPbZn多金属含Mo矿床以S型和A型花岗岩为主，K₂ O和Na₂ O含量变化范围分别集中在3.89%～7.19%和0.1%～4.8%。

尽管不同矿集区内成矿岩体有利于钼成矿的地化指标有所不同，但总体上，成钼岩体具有高的SiO₂ 含量（72.29%），K₂ O含量（3.52%～9.87%）、K₂ O+Na₂ O含量（8.52%）、K₂ O/Na₂ O值（1.60）等特征，岩石类型一般为钾长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩和石英二长闪长岩，以前两者为主，岩石成因类型可为I，S和A型三种类型。由于三种岩石成因类型的岩浆起源深度明显不同，从侧面暗示了中国东部上地幔、下地壳乃至上地壳富Mo的地球化学背景。

图6-34 中国东部成钼岩体主量元素协変图解