“小岩体成大矿”理论体系研究

(成都理工大学 四川 成都 610059)

一、前言

20 世纪人们崇尚的“基性大岩体中才能形成大矿床”传统理论指导了找矿勘查活动，20 世纪后半叶，中国、俄罗斯、加拿大等地质勘查实践逐渐发现了一批大型、超大型矿床产于小岩体中。我国迄今并未发现像国外产出的那类“大岩体大矿床”，而在一些规模较小或很小的岩体中却发现了巨型、超大型或大型矿床。由此提出了“小岩体成大矿”概念，而且是幔源和壳源两类岩浆的“小岩体成大矿”。“小岩体成(大)矿”是指在地壳浅部、超浅部的规模相对较小的侵入体内部和/或附近的围岩中，形成与小岩体有关的大型、超大型甚至世界级矿床。这种现实并非意味着巨量矿质主要来自小岩体自身而是指深部熔融形成的含矿岩浆经历了复杂的侵、演化与就位的过程，致使巨量矿质聚集或耦合包含小岩体在内的现存空间的一种成矿作用。

二、小岩体成矿系统

(一)成矿背景。这类矿床的地质背景主要有大陆陆内或边缘裂解背景下的小侵入体矿床; 造山带后碰撞伸展背景的小侵入体矿床; 大火成岩省背景下的小侵入体矿床 。

(二)邻近深大断裂。小岩体矿床一般都邻近深大断裂,这种断裂有时耦合于重要的地壳缝合带,如金川南侧华北地块与祁连山之间的缝合带,红旗岭南缘辉发河深断裂带,喀拉通克北缘额尔齐斯北西向深断裂带,白马寨北西之哀牢山—红河深断裂带等,它们及其次级羽状裂隙为地幔岩浆上升成岩、成矿,提供了通道和储矿空间。

(三)原生岩浆。小岩体矿床的原生岩浆主要有高镁拉斑玄武岩浆、苦橄质岩浆和科马提岩浆 。

三、两类小岩体成(大)矿的成矿机制与成矿类型

(一)镁铁-超镁铁质小岩体成大矿的成矿机制。结合小岩体矿床的成矿过程建立了小岩体的成矿模式，这个模式的主要内容包括：前导性岩浆一般是大规模的、大质量的；继发性岩浆一般是小质量、小规模的。来自深部地幔的岩浆多期次涌进地壳的深部岩浆房中，由于物理化学条件的变化发生分离结晶作用和熔离作用和部分结晶作用，在重力作用下，岩浆房中的液体分异成为不含矿岩浆、贫矿岩浆、富矿岩浆和矿浆几部分，然后向现存空间一次或多次脉动式喷发-贯入成岩成矿。一般来说，经过结晶、分异、熔离后的不含矿岩浆的体积，比贫矿岩浆、富矿岩浆和矿浆的体积要大得多，在上侵过程中，不含矿岩浆大部分都喷溢出地表或侵入到不同的空间，形成喷发岩流或侵入岩体群。剩余的岩浆、贫矿岩浆、富矿岩浆和矿浆可以多次贯入同一空间成岩、成矿，也可以分别贯入不同的空间成岩、成矿。相对于就地熔离的“大岩体”矿床而言，这种深部熔离-贯入矿床的岩体体积小得多，含矿率和矿石品位也高得多，所以这种成矿作用导致形成小岩体，大矿床；即所谓的“小岩体成大矿”，这个模式简要概括为深部熔离(预富集)-脉动式贯入-终端岩浆房聚集成矿。

(二)镁铁-超镁铁质小岩体成大矿的成矿类型

(1)深熔-单式贯入成矿。继发性岩浆如果分别贯入不同的空间成岩成矿，其中的富矿岩浆单独贯入一脉型空间成矿，总体组成含矿率很高、Ni>1 %的大型矿床，如红旗岭7 号。

(2)深熔-脉冲式贯入成矿。继发性岩浆如果依次贯入同一较小的空间成岩成矿，先贯入的岩浆、含矿岩浆分布于通道的外侧，后贯入的富矿岩浆或矿浆分布于通道的中下部，截面上呈中心式结构，总体组成含矿率很高(60 %)、Ni>1 %的大型矿床，如喀拉通克。

(3)深熔-复式贯入成矿。继发性岩浆如果依次贯入同一空间成岩成矿，先贯入的岩浆、含矿岩浆分布于岩体的中上部，后贯入的富矿岩浆或矿浆分布于岩体的中下部，总体组成含矿率很高(47 %)、Ni>1 %的大型、超大型矿床，如金川。

(4)深部结晶-矿浆贯入成矿。如果继发性岩浆主要为矿浆，分别依次贯入同一或者不同较小的空间成矿，并且形成以块状结构矿石为主要矿石类型的大型矿床。如磁海铁矿、姑山铁矿。

(三)中酸性小岩体成(大)矿的机制。现存成矿小岩体处于整个岩体的头部(或浅部)，这一部位正是岩浆“气”、“液”和“矿质”聚集的最有利场所，也是成矿的中心部位。岩浆侵位后，随岩浆结晶，温度下降，会依次达到高温气液期(600～420 ℃)，中温热液期(420～280 ℃)和中低温热液期(280～120 ℃)。对于以Cu为主或以Mo-W为主以及W-Sn-Mo-Bi 为主的矿床，主要以前两个成矿期为主，同时向围岩扩散挥发分和矿质热流体，如果围岩是碳酸盐岩，即可发生夕卡岩矿化；如果围岩属花岗质岩、细碧岩、凝灰岩、千枚岩等，则相应发生钾化、硅化、绢云母化、粘土化、角岩化、青盘岩化等，同时伴以浸染状、细脉浸染状或网脉状、脉状矿化。对于以Au 为主的矿床如大水金矿床，主要以后一成矿期为主，属中低温岩浆热液为主的细粒浸染矿床。

(四)中酸性小岩体成(大)矿的类型。这里的成矿类型是以小岩体作为主导成矿因素，而有别于通常划分的矿床类型。共分以下6 类。

(1)前锋式小岩体矿床。实例：西藏甲玛(Cu-Mo)、安徽狮子山(Cu-Au)；在小岩体侵入的前锋围岩中和小岩体顶部成矿，且以前锋围岩中成矿为主的矿床。

(2)单式斑岩小岩体矿床。实例：安徽沙坪沟(Mo)；与通常所说的斑岩矿床并无差别，这里强调的是单次侵入的斑岩小岩体矿床。

(3)矽卡岩-斑岩小岩体矿床。实例：河南上房沟(Mo-Fe)、河南南泥湖-三道庄(Mo-W)；是指斑岩小岩体的接触带和围岩碳酸盐岩中形成了一个或多个矽卡岩矿体，这些矽卡岩矿体的规模和金属量相当于或大于斑岩矿体。

(4)复式斑岩小岩体矿床。实例：江西大湖塘(W、Sn)、西藏驱龙(Cu-Mo)；两次或两次以上侵入形成的复式岩体中，至少一期或最晚期侵入的斑岩小岩体与成矿密切相关的矿床。

四、结论

(1)小岩体成(大)矿的范畴：基性小岩体的成矿作用包含小岩体Ni-Cu-PGE矿、V-Ti 磁铁矿、磁铁矿和铬铁矿；中酸性小岩体的成矿作用包含斑岩矿床和一些非斑岩矿床，所有的斑岩矿床都是小岩体矿床，但是小岩体矿床不都是斑岩矿床，小岩体矿床还包含一些非斑岩矿床，比如高温型的钨锡矿床等。

(2)小岩体成(大)矿理论在基性-超基性小岩体矿床中表现为：小岩体尾羽成矿，前导性岩浆矿质亏损，富橄榄石岩浆有利成矿，深断裂两侧次级裂隙控矿，终端岩浆房多次脉动式贯入聚集成矿。在中酸性岩中成矿表现为：岩体头部成矿(气，液，矿质，流体头部成矿)，头部以上(外)空间蚀变带，爆破角砾岩多期岩(矿)脉等成矿，小岩体头部面型成矿，小岩体外侧金属分带成矿，小岩体本身金属垂直分带成矿。