Question

蚀变分带和矿化的几点说明

Answer 1

多宝山矿床具有斑岩铜矿床典型的蚀变分带和比较明显的矿化分带。由矿床中心向外蚀变带依次出露有钾化带、绢云母化带和青磐岩化带。由主矿体中心向外，中心部分以斑铜矿为主，向两侧以黄铜矿为主，矿体外面分布有黄铁矿，与黄铁矿一起和在其外面分布有闪锌矿化。

1.对于环状蚀变分带的说明

矿区内几期主要热流体活动都与岩浆活动有关，因此，有必要从岩浆活动入手来探讨热液活动。

在矿床主矿带两侧，花岗闪长岩内含有大量围岩的张性构造角砾，说明这是一条张性构造通道。就在这条狭长的北西向通道两侧，花岗闪长岩体内出现了一条似斑状结构的条带，多宝山矿床及其东南的铜山矿床都位于这条似斑状岩相带内。与花岗闪长岩岩浆活动伴生的蚀变虽有其他一些类型，但主要蚀变是岩浆期后的青磐岩化，它占据了花岗闪长岩体的全部和少部分外接触带。

花岗闪长斑岩体如上所述位于北西向通道和似斑状相带内，与其紧密伴生的为钾化带，环绕着钾化带有绢云母化带，它们都位于似斑状相带内。

从多宝山的情况看来，因为这几期岩浆活动和热流体活动基本上都是沿着同一个北西向构造带上来。这样，前后几期热流体活动叠加在一起，就形成了典型的环状蚀变分带。

根据多宝山矿区的情况，可以认为在斑岩矿床的生成过程中，如果岩浆热流体活动中心基本保持不变，亦即大致在同一地点作继承性的构造活动，而各期次的热流体分布范围有扩有缩时，一般情况下应当形成环状分带。如果活动中心改变时，蚀变分带就可能变成其他一些形态。世界上许多斑岩铜矿床都具有环状分带或似环状分带，表明了在斑岩矿床的形成过程中，矿床的岩浆热流体活动中心一般情况下往往保持不变或位移不大。

2.对于矿化的说明

多宝山矿床斑岩岩浆的侵位，黑云母化和与其伴生的铜矿化基本上是同时进行的，而且延续时间较长。斑岩岩浆与钾化期流体在时间上的一致性和空时上的紧密共生，充分说明了多宝山矿床与岩浆之间的成因关系。

根据流体包裹体提供的数据，钾化期间，从岩浆房溢出的高温高压高盐度热流体进入围岩时，由于压力变化大，或发生突降，使热流体温度迅速降低，从而导致了铜等配合物的分解和硫的还原，造成了生成硫化物的有利环境。

钾化，特别是其中的黑云母化带伴生的铜矿化，在不少斑岩铜矿床中，如潘古纳和宾厄姆铜矿床，已经构成了铜矿体。在一些含有绢云母化带的斑岩铜矿床内，也同样要有钾化带，只不过是由于后期的叠加改造使钾化带不易辨认而已。如果铜矿床的成矿物质不是来自岩浆房，而是天水活动形成的，则不应称为斑岩铜矿床。

在多宝山矿床黑云母化带内，一般情况下含铜量只有1000×10^-6～2000×10^-6，有时也可构成小型铜矿体。在矿床内构成工业矿体的地段通过对早期蚀变岩石恢复后，原来都属黑云母化带。可见与黑云母化带伴生的铜矿化是不可缺少的，应当作为基础矿化。以后铜的富集与贫化都是在含铜的黑云母化带的基础上发展起来的。

形成黑云母化带本身已经构成了成矿的重要条件，以后发生的几期流体活动有的使铜迁移富集，有的使铜迁移贫化，在多宝山矿床内，硅化、青磐岩化、更长花岗岩的热变质和风化淋滤都造成了铜的贫化；绢云母化和碳酸盐化等则可以造成铜的富集。总之在含铜的黑云母化带内，只要有构造活动、岩浆活动和由此而引起的流体活动都会或多或少地对铜发生迁移，迁移的结果不是富集，就是贫化。现在铜矿化的空间分布，乃是经过多次热流体对铜等迁移的最终结果。

目前矿床主矿体的所在部位一般说来，既是原来含铜黑云母化带的分布部位，也是强绢云母化带的叠加部位，在此基础上，中间部分又叠加上了碳酸盐化带。这些蚀变带从构造条件着眼，均有利于热流体的聚集，从物理化学条件看，均属于张性低压构造环境，属于碱性还原环境，均有利于含铜硫化物的沉淀。

矿床主矿带的硫化物分带是在黄铁绢英岩化的基础上发展起来的。在未经改造的黄铁绢英岩化带内，较多的黄铁矿与一定数量的黄铜矿比较均匀地分布在此带内。经过后来多次流体叠加改造，才形成了目前的硫化物分带格局。

3.多期次热流体叠加的证据

多宝山矿区现在的蚀变带和矿化带是多期次热流体对矿区岩石和矿石进行多次改造的结果。

叠加改造现象不仅表现在几个大蚀变带（青磐岩化带、钾化带和绢云母化带）的相互关系上，也表现在同一蚀变期次不同蚀变阶段生成的矿物上面。甚至还表现在不同蚀变程度的同阶段蚀变岩石上面。

蚀变矿物期次主要是根据矿物的相互交代关系建立起来的。共生矿物是在同一物理化学条件下生成的。譬如，在钾化带内，黑云母与钾长石很难找到它们的先后关系。但是有时一旦钾长石存在，周围的黑云母即行消失，说明两者不一定是共生矿物。斑岩岩浆期和期后一些蚀变矿物之间如钾化期的黑云母、青磐岩化期的绿泥石、绢云母化期的绢云母经常可以找到后者交代前者的现象，当蚀变程度增强时，前期形成的矿物即行消失。

除了蚀变矿物外，多期次热流体的叠加现象也反映在金属硫化物、包裹体的测温、爆裂曲线类型和硫同位素分馏等几个方面。

在残留的钾长石黑云母化亚带内，可以找到与黑云母紧密共生的黄铜矿和斑铜矿，其爆裂温度一般为310～350℃。当遭受绢云母化叠加时，钾化期的硫化物部分以至于近乎全部可被绢云母化期硫化物交代。不过，除了多宝山矿区之外，在一些遭到石英绢云母化强烈叠加的矿区，钾化期生成的硫化物基本上已全被交代和迁移，很少见到残留矿物。如中国德兴矿区的硫化物已全部变成绢云母化期的产物，包裹体爆裂法测温尚未发现高于275℃者。

通过多宝山矿区三条剖面对流体包裹体的系统测温资料，经过整理作图后，不仅可以识别出三期热流体的相互叠加，还可看到后面两期热流体的等温线与矿体产状基本吻合。

在多宝山矿床和主矿体的各个部位，系统地采取了流体包裹体爆裂样品2000个。根据爆裂曲线发现比较单一的蚀变带爆裂曲线类型简单，而主矿体爆裂曲线类型复杂。爆裂曲线类型组合之间的界线，与蚀变带、矿体的产状也很吻合，用上述样品测量爆裂频数，并根据爆裂频数的多寡作图后，等值线的界线与蚀变带和矿体界线也基本吻合。

根据各种硫化物δ³⁴S值作图后，发现主矿体中心、片理化、绢云母化和铜矿化强烈处，δ³⁴S值最低，由中心向外δ³⁴S值逐渐升高，表明δ³⁴S值最低部位，正是热流体的强烈叠加改造部位。而且δ³⁴S的等值线与蚀变带和矿体的界线也基本吻合。

在多宝山矿区，因为存在多期次热流体活动，后期对前期蚀变矿物叠加改造比较轻微，所以不论从宏观上或微观上，直接观察还是间接推测，都能发现在矿床范围内，特别是主矿体所在部位确曾发生过多期次热流体活动。

多宝山矿床叠加改造强度比较轻微，只是相对于其他斑岩铜矿床而言。早期形成的蚀变带一旦被晚期蚀变矿物叠加改造后，不论蚀变矿物、流体包裹体或同位素特征，大部分甚至是绝大部分均被改造，残留下来的毕竟是比例不大或寥寥无几。