Question

叠加成矿的机理和控制因素

Answer 1

叠加成矿的机理指后期成矿如何叠加在早期成矿之上，通过对长江中下游、粤北盆地、南岭，以及狼山等成矿区带的研究，初步认识到主要有以下的作用：氧化还原作用、气成热液作用（含充填、交代）、区域变质作用、动力变质作用、混合岩化作用、接触热变质作用、构造改造作用和有机质催化作用。

关于成矿系统叠加的控制因素有：

1）稳定存在的地球化学场。在一些长期稳定存在的地球化学场中，可以多次供应所富含的某些成矿元素，发生多次浓集成矿，从而提供了在同一成矿场中两次（多次）成矿系统相互重叠的物质基础。例如南岭钨、锡地球化学省被认为是钨、锡多期成矿，包括加里东期、华力西期、印支期和燕山期成矿的物质来源。

2）成矿构造带（区）的重叠。每一成矿系统都产在一定的构造环境，称为成矿构造带。若早期成矿构造带又被晚期成矿构造重叠则可造成两个成矿系统的叠加。例如，早期为伸展构造体制如裂谷、裂陷盆地中的沉积（热水沉积）成矿系统，而当其有相当厚的充填堆积物并受深部作用制约上隆回返造山时，可有上升的深源岩浆热液成矿系统的叠加。又例如中国东部的北北东向构造带与近东西向构造带重叠时也会产生叠加成矿系统，如闽赣粤边界成矿区。

3）构造热点的长期存在，为多个成矿系统的形成提供了必要的热动力源。如古大陆边缘构造带一般都具有长期活动历史，陆块之间多次开合关闭，造盆与造山的多次更替，巨型断裂带的多次活动等，形成异常高的地热流，有较强的岩浆热，同时构造运动释放出大量能量。多种热源有利于维持一定规模的古地热异常场，成为驱动成矿物质运动、分异并汇聚成矿的区域热动力背景。

4）同生断层的多期反复活动。通过对铜陵、大宝山等地同生矿床的研究及与国内外有关多因复成矿床的对比，发现同生断层既是海相沉积喷流矿床（SEDEX型等）的含矿流体通道和部分矿石堆积场地；作为地壳中先存的构造薄弱面，当它在后期构造动力影响下又重新开裂活动时，又可作为后期岩浆热液的通路和岩浆体及相关矿床的就位场所。因此，一部分同生断层是沟通早、晚两期成矿叠加的媒介和纽带，对于沉积-改造型叠加矿床的产出起到重要的作用。据此，笔者提出“同生断层后期再活动-叠加-改造成矿”模式（图9-10）。在一些构造多旋回地区，这种模式出现的可能性较大，在进行区域成矿分析时应给予注意。

图9-10 同生断层与叠加成矿

a—同生断层控制的喷流沉积矿层（海底）；b—同生断层后期再活动与叠加改造成矿

1—沉积矿层；2—同沉积角砾岩；3—叠加改造型矿体；4—矽卡岩矿体；5—热液矿脉；6—泥岩；7—砂岩；8—碳酸盐岩；9—基底岩石；10—花岗岩类；11—热液流向；12—断层

5）早期层状矿层的地球化学障作用。早期成矿系统中某些层状矿床的矿石矿物组合可作为晚期含矿流体的地球化学障，从而有利于二者在空间上的重叠。例如，一些地层中的黄铁矿层，有较强的还原能力，当后来的含矿热液与其接触时平衡态失稳，有利于铜等元素的沉淀富集，形成黄铜矿和斑铜矿等矿物组合。长江中下游成矿带的层控铜-多金属矿床就有可能是这种成矿机制。

6）保存条件良好。这有两层含义。早期成矿系统发生后，有较好的保存条件，并产在适当的深度；当后来成矿系统叠加其上共同形成多成因矿床后，又有良好的保存条件，因而能一直保存至今而被人们发现。需要说明的是，上述几点原因并不完全，可根据研究进展再加以补充。再有，在自然界中以上几个因素完全具备的情况是少有的，因此叠加成矿系统相对于各单一成矿系统并不多见。