Question

破火山口控矿系统（火山—地热系统）

Answer 1

（一）基本概念

破火山口系统是由内部岩相组成复杂的单个或几个复合破火山口和一套相关的断裂-裂隙系统所组成。

（二）地质背景

破火山口和复合破火山口系统，可以产出在几种不同的地质背景中，主要有：基底隆起区的上叠式火山断陷盆地、坳陷区的继承性火山断陷盆地和与走滑断裂系有关的拉分火山盆地。地球物理资料表明，无论哪一种地质背景的破火山口都位于不同方向基底断裂的交汇处。

（三）岩相

破火山口多呈近圆形或椭圆形的盆地。火山喷发旋回或阶段较多的火山岩区常出现复合破火山口，呈同心环状套叠的复合破火山口较少，非同心且彼此连生复叠的复合破火山口较多。发育比较完全的破火山口由以下几种岩相组成：在破火山口环状边界断裂内外都有喷发相；破火山口内有侵出相、岩颈相；有时有火山-沉积相。喷发相在喷发旋回早期为爆发相火山角砾岩，中后期为溢流熔岩或灰流凝灰岩；侵出相发育完全时可以分出中央穹丘和环状穹；侵出相地表部分剥蚀后，出露岩颈相；火山-沉积相有时可以分出火山洼地堆积（分选差）、河床堆积和火山口湖沉积。

（四）岩性组合

火山岩组合取决于岩浆的性质及其在高位岩浆房中的分异程度。与金矿有关的国内已知火山岩组合有安山质-英安质-流纹质组合和粗安质-粗面质-响岩质组合。国外还有粗面玄武质-粗安质组合和碱流质-碱性流纹质组合。一般玄武质火山岩以熔岩为主，火山角砾岩、集块岩出现在喷发开始阶段；安山质火山碎屑岩稍多，可达三分之一以上；粗安质常出现碎屑熔岩；英安质、流纹质、粗面质和响岩质常出现熔结角砾岩和火山灰流凝灰岩。

（五）形成阶段

破火山口形成在火山喷发旋回的后期或末期，与大规模强烈爆发作用呈同步关系。这个阶段正是火山-地热活动的活跃时期，是水-岩反应条件较好的时期，是成矿热液矿化度增高的成熟时期。

（六）规模和构造

据国内6个和国外10个见矿的破火山口的统计，其规模为6.5km×6km～16km×16km，较大的可达20km×15km～40km×35km。破火山口内和附近的断裂-裂隙系统，按其与破火山口形成过程的先后关系，可以分为同时的、同步-滞后的和大区域叠加的三类，其中与破火山口作用同时的主要是环状和放射状断裂。同步-滞后型的断裂-裂隙系统可以穿切火山穹丘、岩颈，甚至破火山口边界，是岩浆大量喷发之后，重力均衡补偿作用的产物，其断裂的方向和组数，随不同地区区域应力场的特点而异。大区域叠加的断裂-裂隙系统形成时间较晚，与火山喷发引起的重力均衡补偿无直接关系。

（七）古水文地质条件

现代火山岩地区水文地质调查结果表明，破火山口系统的地下水具双层结构，即由近地表的下降冷水层和上升的热水层两部分组成。上升的热水主体是加热的地下水，是由周围下渗地下水的侧向环流作用所补给的，下渗地下水在高位岩浆房之上受到加热，在环流过程中与断裂-裂隙系统两侧的围岩发生水-岩反应，不断萃取金属元素和提高其矿化度，在上升到一定高度与下降冷水层发生与成矿有关的相互作用。

（八）金矿类型和共生金属元素

在破火山口系统中主要的金矿类型是低硫浅成热液型金矿，其地表表现为热泉型金矿，常见的是石英-冰长石-绢云母型，在高钾的粗面质-响岩质火山岩组合的破火山口中可见富碲的浅成热液型金矿；在高钠的碱性粗面质-碱流质-碱性流纹质火山岩组合的破火山口中，金矿与铀矿、汞矿共生。

（九）金矿定位空间

常受放射状断裂与环状断裂交汇点制约，也可以产出在复合破火山口复叠部分，与同步型-滞后型断裂-裂隙系统有关。不管产在哪一种断裂-裂隙系统中，金矿品位较好的区段，均受下降冷水和上升热水相互之间的作用带所制约，所以工业矿体的出现常常有一定的深度区间。石英-冰长石-绢云母型金矿多半呈石英脉状产出，有时也呈囊状角砾岩体出现，在地表可以表现为热泉沉积和泉华等形式。

（十）成矿后的改造

如果金矿体形成过程处于区域火山作用的间歇期，整个区域构造-岩浆活动又有新的发展，已经形成的矿体甚至整个破火山机构可以受到不同程度的破坏。形成时代较老的破火山口，其地貌形态受到不同程度剥蚀，金矿地表的热泉沉积甚至含金石英脉，也遭受一定程度的剥蚀，在附近形成砂矿堆积。