Question

叠加复合成矿系列

Answer 1

在一定的成矿区带中，在不同地质时期形成的成矿系列间存在着叠加复合关系，晚期的成矿系列在空间上重叠在早期成矿系列之上，或对早期成矿系列加以继承和改造，造成复杂的矿床物质组成和结构，也常是形成大矿、富矿的重要因素。

1.复合成矿系列的实例

我国的大地构造背景复杂，有多期的构造-岩浆-成矿和构造-沉积-成矿历史，因而在特定区域中的成矿系列叠加复合现象是常见的。其中，早期沉积或热水沉积成矿系列与晚期岩浆-热液成矿系列二者之间的叠加复合最为常见，如下表（表5-7）中的12个实例。

表5-7 中国若干叠加复合成矿系列

∗据唐菊兴等，1996。注：对大厂等矿床的成矿过程有不同认识。

2.沉积-岩浆复合成矿系列的组合形式

沉积-岩浆叠加复合成矿即早期的沉积（火山-沉积）成矿系列被晚期的岩浆-热液成矿系列所叠加，是最常见的一种叠加复合成矿作用，可有多种组合形式。图5-11 展现出地史演化过程中可能存在的叠加复合成矿系列的各种组合。从中国东部研究程度较高的成矿区带看，古生代沉积（热水、火山）成矿系列与中生代（印支、燕山）岩浆-热液成矿系列的叠加复合情况是多见的。其他的组合形式有待关注和进一步的研究。

3.叠加复合成矿系列中矿质的继承性和新生性

叠加复合成矿系列中由于成矿作用的复杂而导致成矿物质的复杂多样，既可以以早期成矿物质为主，也可在后期叠加成矿中带入新的成矿物质。在特定的成矿环境中，因叠加复合成矿作用的方式和强度不同，可使系列中成矿物质表现出继承性和新生性（表5-8）。

4.叠加复合成矿系列的形成条件（以沉积-岩浆热液叠加成矿系列为例）

成矿系列间的叠加复合是形成“多矿源、多阶段、多成因”矿床或称多成因矿床的一种重要机制，它形成了大量的层控矿床。在多种成矿因素的耦合条件下，成矿系列叠加也是造成大型、超大型矿床的重要原因。

要深入研究的问题是，造成成矿系列复合的原因是什么？是哪些因素控制了成矿系列的叠加复合？

图5-11 沉积-岩浆复合成矿系列的组合形式

实例：A4—绿岩型金矿；B3—白云鄂博；B4—棠甘山；C4—武山、铜官山、大宝山、大厂、岭后；D4—狮子山；D5—玉龙。可能的实例：A2—BIF的古老风化壳；A5、B5、C5—超基性岩的风化壳型矿床

表5-8 叠加复合成矿系列中矿质的继承性与新生性

从对长江中下游和粤北盆地的矿床研究中，可以得到的启发是，构造因素是造成成矿系列复合的主要因素。例如，早期沉积盆地或热水（热泉）或火山热液-沉积盆地是受裂谷等断裂构造控制的，其中的同生断层（主要是主支断层交会区）控制的还原性海底次级凹地最有利于上涌热液系统的输运和矿质的堆积与保存，是发生早期成矿系列的良好环境。后来当含矿盆地关闭，转入一个新的构造环境，如褶皱隆升造山环境时，原已A合（静止）的同生断裂如与基底断裂沟通且再度活动时，又可作为深部岩浆热液上升的通路，有利于基底和盖层的物质和能量交换和融通，促进岩浆-热液型矿床的形成和就位。这就是说，长寿的同生断层的多次反复活动既造成有利于热水沉积成矿的通道和空间场地，又为后来的岩浆热液成矿准备了有利场所。因而，由同一断裂系统所引发的早、晚不同成矿系列构成了在空间上的重叠。可以认为，同生断裂构造的多次活动对成矿系列的复合起了“纽带”作用。

再有，早期盆地成矿系列形成的层状矿床多为金属硫化物矿层，黄铁矿、胶状黄铁矿层比较发育，它们之中的Fe、S等为后期成矿提供了物源，又因其具有物理化学还原性，因而为后来的岩浆热液系统的成矿就位提供了必要的地球化学屏障，起到了汇聚后来铜、铅、锌等矿质的作用。一些层控矿床中早期黄铁矿作为晶核，黄铜矿等以之为依托聚集结晶的现象可以作为一个佐证（顾连兴等，1989）。

早期热水沉积成矿系列常产在不同地层岩相的界面带或转换带，如粤北盆地之中泥盆统的碎屑岩-碳酸盐岩的转换带，从岩石物理力学性质看，是易于剥离滑脱的顺层构造带；从岩石化学性质看，易于与接触的热液发生反应，是水-岩作用活跃地段。早期矿床的这种地层-层间构造物理化学性质有利于后期热液成矿的发生和重叠。例如，铜陵狮子山矿田的“多层楼”成矿模式。

从成矿构造环境看，古陆块边缘、陆内构造-沉积-岩浆多发活动带也即壳幔作用活跃带是有利于发生多次成矿系列的成矿地质背景（相当于地台活化区或地洼区）。

综合上述，可以认为，壳幔作用多期活跃带、成矿构造区（带）的重叠、构造-热点的长期存在、同生断裂构造的反复活动、早期生成矿层（硫化物）的地球化学障作用以及早期含矿岩系的构造物理化学多样性（和界面转变），是形成复合成矿系列的综合控制因素。还应指出，特定的成矿元素的高浓度区域地球化学场的稳定长期存在是造成同一元素（组合）的多种成矿系列复合的基础背景条件。