Question

成矿系统的物质结构

Answer 1

成矿系统的物质结构研究的主要问题是：

（一）矿床的物质组成

包括不同的矿种（如Cu、Au）、矿石矿物（如黄铜矿、银金矿）、脉石矿物（如石英、方解石）及含矿主岩的类型、数量、在成矿系统中所占比重及其时-空分布特征等，这是研究成矿系统物质结构的基础内容。

（二）矿化强度与矿床规模

矿化强度或称成矿强度一般指由成矿物质的富集度（矿石品位）、矿床规模（吨位）和矿床数量所综合体现的成矿作用的发育程度。在一个成矿区（带）中，由一个成矿事件所形成的矿床规模大、矿石品位高，矿床数量多，则表示有很大的成矿强度。显示矿化强度的标志有：a）矿床规模；b）矿石品位；c）矿床数量（单位面积内的矿床数量）；d）矿石矿物及伴生矿物的数量；e）矿石/矿化岩石/岩石的比例；f）成矿区（带）的规模（三维的）；g）其他。

（三）成矿系统中矿床（化）类型的多样性

成矿系统中，有的只有1～2种矿床类型，如砂矿床；有的则有多个矿床类型，如岩浆热液型矿床系列中常有矽卡岩型、斑岩型、脉型、层控型等多种类型。

在一个成矿系统中矿床成因类型的多寡，涉及找矿工作部署，应加以研究。以铜矿为例，同是由于燕山期花岗岩类的热液成矿作用，铜陵地区的矿床类型就比较多，而德兴铜厂矿田的矿床类型就只有斑岩铜矿一种。造成这种差别的一个重要原因是铜厂地区的矿化围岩只有双桥山群的千枚岩、板岩和变质沉凝灰岩，且厚度大（＞4000米），适于岩浆侵位后斑岩铜矿的产出；而铜陵地区的含矿岩系从上泥盆统碎屑岩到石炭、二叠直到三叠纪的石灰岩、白云岩、页岩、砂岩及硅质岩等，岩性多样，且一些岩层中已初步富含FeS₂等成矿物质（矿源层、矿层）。各层间的破裂、滑脱等小构造又发育，当含矿岩浆就位时，就形成了矽卡岩型、沉积改造型、层控型、热液脉型等多种矿床类型。可见，控矿因素的多样性是导致一个成矿系统中矿床类型较多的一个重要原因。

（四）成矿系统中矿床类型的过渡性

在一个成矿系统形成过程中，矿床类型随着具体地质条件的有序变化而发生递变，成矿系统内各端员矿床之间常出现过渡型矿床。过渡型矿床有不同的情况，一是矿种间的过渡，如矽卡岩型铜矿与矽卡岩型金硫矿之间的过渡型矿床，实例有铜金硫矿床（如大冶鸡冠嘴）；二是成矿流体间的过渡，如介于矿浆型铁矿和热液型铁矿之间的矿浆-热液过渡型铁矿（如大冶灵乡脑窖）；三是成矿方式间的过渡，如介于晚期岩浆熔离型和矿浆贯入型之间的伟晶岩型磷灰石-阳起石-磁铁矿矿石（如承德大庙—黑山和宁芜大东山）。过渡性矿床都具有“亦此亦彼”性质，记录了成矿作用的连续演化过程。

（五）成矿系统中成矿元素和成矿强度在不同矿床类型中的分配和互补性

指一个成矿系统中成矿元素种类的分配和矿化强度在不同矿床类型中的分配是不均衡的，具有“此多彼少”和“此强彼弱”的关系。例如，在鄂东南铁铜、钼金成矿系统中，铁、钴主要产于矿浆型矿床中，铜、钼主要产于斑岩型矿床中，铜金主要产于矽卡岩型矿床中，表现出各成矿元素在不同矿床类型中分配的不均匀性。成矿作用强度在不同矿床类型中的不均衡性也是一种普遍现象。如在铜陵地区的Cu-Fe-S成矿系统中，矽卡岩型铜矿和层控型铜矿的铜储量占有主导地位，而热液脉型铜矿则居次要地位。产生互补性的一个重要原因，在于一个成矿区（带）的一次成矿事件中，参与成矿的物质的种类和数量具有常量性质。但由于岩石、构造、地球化学、含矿流体和矿化时间长短等因素的差异，从而造成成矿元素和矿化强度在各矿床类型之间的分配是不均衡的。

成矿系统的物质结构概括为表4-3。

表4-3 成矿系统的物质结构（各矿种、矿床类型的物质关联）