斑巖型礦床含礦斑巖與非含礦斑巖鑒定特征綜述

肖鴻天，梁 君

（1.成都理工大學地球科學學院，四川 成都 610059；2.西藏中瑞礦業發展有限公司,西藏 拉薩 850000）

1 斑巖型礦床地質特征概述

1.1 構造背景特征

從全球范圍來看，斑巖型礦床主要產出于大型板塊的邊緣帶或者俯沖消減帶的一側，其主要類型可分為巖漿弧型（島弧和陸緣弧）斑巖型礦床和大陸碰撞環境斑巖型礦床[1]。前者主要分布于環太平洋帶，如印尼的Batu Hijau、智利Chuquicamata、La Escondida、El Teniente礦床、阿根廷Bajo de la Alumbera、Marte等礦床；而后者主要分布于特提斯-喜馬拉雅造山帶及中亞-蒙古帶，如玉龍斑巖銅礦帶、德興斑巖型銅礦床等。

1.2 侵入體特征

斑巖型礦床在時間、空間以及成因上都與鈣堿性斑巖體有著密切聯系，斑巖體類型主要有閃長玢巖——花崗閃長玢巖——石英二長斑巖——花崗斑巖——石英斑巖等，其中以花崗閃長斑巖和石英二長斑巖為主要含礦巖侵入巖[2]，如波龍銅礦區的花崗閃長斑巖[3]、雄梅銅礦床的含礦花崗閃長斑巖[4]、玉龍斑巖型銅礦床的二長花崗斑巖等[5]，斑巖體侵入年代多為中-新生代，侵入相多為淺成、超淺成侵入，少見中深成侵入相，其中，含礦的斑巖體多受構造控制，多處于構造裂隙間，以巖柱狀、筒狀、不規則脈狀為主。

值得注意的是，礦區的大規模蝕變、礦化并非只與單一的斑巖體相關，成礦相關的熱流體和成礦元素也非直接來源于斑巖體，而是深部巖漿房巖漿不斷演化、多期侵入所源源不斷供給物質流體的作用，在相同環境下斑巖體侵入的期次越多、巖性及成礦元素越復雜越有利于成大礦[6]。

1.3 礦石特征

斑巖型礦床礦石礦物組合為黃銅礦、輝鉬礦、輝銅礦、黝銅礦、斑銅礦及自然銅、黃鐵礦、白鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、孔雀石、蘭銅礦、銅藍等，并伴隨有少量自然金，具有典型細脈浸染狀構造，也有部分呈團塊狀、塊狀構造等；脈石礦物主要為：石英、長石、石膏、黑云母、絹云母、綠泥石、綠簾石、方解石、硬石膏、高嶺石等[7]。

1.4 蝕變特征

斑巖型礦床具有典型的蝕變分帶性，各斑巖型礦床雖因構造和圍巖條件的不同有所差異，但基本遵循著斑巖型銅礦床經典的蝕變分帶模型，以波龍銅金礦床為例，以含礦斑巖為中心，由內而外分別為黑云母-鉀長石化帶、石英-絹云母化帶、泥化帶、青磐巖化帶，呈環狀蝕變分帶，其中，波龍礦區以強烈的硅化、粘土化和絹云母化為特點[3]。這種典型的蝕變組合和分帶現象現已被找礦人員作為找礦標志運用于找礦中。

其中，黑云母-鉀長石化帶多在地表以下隱伏，石英-絹云母化帶常與鉀化帶疊加，是斑巖型礦床的主要賦礦部位，而最外圍青磐巖化帶，由于風化等影響，常分布較廣，通常用來尋找隱伏的斑巖型銅礦床[8]。

2 含礦斑巖與非含礦斑巖鑒定特征

2.1 巖體形態及圍巖特征

一般來說，含礦斑巖多呈巖柱狀產出，而非含礦斑巖多以巖床、巖墻、巖蓋等產出，以玉龍礦帶為例。

含礦斑巖繼承了原先火山巖噴發的通道，與深部的巖漿房保持著長期的聯系，因此含礦的斑巖體具有巖漿多次侵位和成礦熱流體頻繁活動的特征。而非含礦斑巖，自侵位上升后與深部巖漿房失去聯系，僅在周圍具有地下水造成的中-低溫熱液蝕變現象[9]。

而通過對比含礦斑巖和非含礦斑巖的產出狀態和圍巖，含礦斑巖和其圍巖的頂部，遭受普遍的爆破和破裂，從而導致斑巖體頂部一系列垂直方向的微裂隙和爆裂角礫巖的發育，這也是區分含礦斑巖與非含礦斑巖最重要的標志之一。我們認為，含礦斑巖是巖漿演化晚期的產物，其富含揮發分，在侵位上升的過程中，接觸較冷的圍巖，使得巖漿的結晶作用從外向內進行，隨巖漿溫度降低，溶解于熔融體中的H2O向巖漿房頂部匯集，而獨立的揮發相物質使得巖漿體積增大，內壓增高，當壓力增大至一定程度時，斑巖體的頂部和頂部圍巖必遭受劇烈的爆破，正是由于斑巖體頂部的微裂隙發育，其在斑巖體頂部構成密集的網脈，是礦液運移、積淀的有利通道。而非含礦斑巖頂部和圍巖之間的接觸一般較為平整，僅有部分中-低溫蝕變帶，看不出明顯的遭受爆破的痕跡。

圖1 斑巖體產出狀態

2.2 流體包裹體

斑巖型礦床中斑巖體內的流體包裹體，往往在類型、溫度、壓力、含鹽度等方面，都有著明顯的差別，通過對比斑巖體中流體包裹體的差異，也是區分斑巖體含礦與非含礦的一個標志[9]。

類型方面：含礦斑巖中流體包裹體類型多樣、包括氣體包裹體、氣液相包裹體、液體包裹體、高鹽度多相包裹體；而非含礦斑巖中；則是以液體包裹體為主，缺乏氣相和多相的包裹體。

溫度方面：含礦斑巖的流體包裹體均一溫度較為復雜并常具有多個峰值，反映了流體溫度變化的梯度，這也是成礦熱流體多次沸騰的標志，而非含礦斑巖的流體包裹體均一溫度則較為單一，而溫度直方圖也較為簡單。

壓力方面：斑巖體向上侵位時受到的上覆壓力均不大，然而含礦斑巖與深部巖漿房保持長期的聯系，其與非含礦斑巖在多相流體包裹體代表的均一瞬間流體內壓力則有著明顯的不同：含礦斑巖的均一瞬間壓力遠大于非含礦斑巖，也從側面印證，含礦斑巖頂部的爆破現象與非含礦斑巖與圍巖的平整接觸現象。

含鹽度方面：含礦斑巖中常含大量的高鹽度多相包裹體，其含鹽度較高，而非含礦斑巖中，高鹽度多相包裹體比較少見，成分多為Nacl-H2O型，含鹽度也較低。由于其含鹽度的不同，流體包裹體中子礦物種類也不同，非含礦斑巖中子礦物僅有石鹽，而含礦斑巖中則有石鹽、鉀鹽、硬石膏等（硫化物脈體組合）[10]。

因此，流體包裹體的形成，記錄了熱流體的整個活動過程，通過分析斑巖體中流體包裹體的差異，也能夠很好的區分斑巖含礦與非含礦。

2.3 蝕變分帶性與蝕變疊加

斑巖型礦床具有典型的蝕變分帶性并且由于各蝕變帶的相互疊加和后期改造作用的疊加，使得實踐中的蝕變分帶現象更為復雜和特殊，這些蝕變帶范圍廣，面積寬，有時甚至可達1-2公里。

含礦斑巖的蝕變分帶現象是隨整個含礦熱流體長時間演化，早期熱變質產物易受后期熱液蝕變改造，在斑巖與圍巖長時間不斷反應的過程中，蝕變改造與蝕變疊加無處不在，常見有：黑云母-鉀長石化被石英-絹云母化疊加改造，石英-絹云母被粘土化疊加改造[9]。

非含礦斑巖由于缺乏長期熱液作用，其接觸蝕變帶往往較窄，僅有1m～2m，經常出現的絹云母化、綠泥石化、粘土化、碳酸鹽化等由地下水和淋濾形成的中-低溫熱液蝕變，也不具有明顯的環狀分帶現象，更是缺少多期蝕變疊加的現象，因此，利用斑巖體周圍蝕變的分帶性和疊加性的差異，也能以此簡單區分含礦斑巖與非含礦斑巖。

2.4 巖石化學

對于同源巖漿形成的含礦斑巖與非含礦斑巖，他們的巖石類型看起來沒有明顯的差別，但在巖石化學上卻有著一定程度的差別。以玉龍礦床為例，在巖漿期后的氣成-熱液階段，含礦斑巖的SiO2、Fe2O3、K2O、CO2、Cl、F、S、Cu、Mo、Ag等組分明顯增加，TiO2、FeO、MgO、MnO、CaO、Na2O等組分明顯虧損，而非含礦斑巖則缺乏巖漿期后的氣成熱液變化。而雄梅銅礦床中，含礦斑巖與非含礦斑巖均屬強過鋁質S型花崗巖，但含礦斑巖為中鉀-高鉀鈣堿性巖石，而非含礦斑巖則為低鉀拉斑巖系和中鉀鈣堿性巖[4]。

另外，部分斑巖體的成巖年齡也有區別，如雄梅銅礦床中，含礦斑巖與非含礦斑巖雖同形成與碰撞后造山階段，但含礦斑巖的鋯石U-Pb年齡為(106.70±0.48)Ma[11]，非含礦斑巖鋯石U-Pb年齡為(121.8±2.3)Ma。

2.5 副礦物

斑巖型礦床中發育多種熱液蝕變的礦物，如雄村Ⅰ號礦體中黑云母、白云母、紅柱石、金紅石等[12]，而在實際生產中，更是以金紅石、磷灰石等副礦物的存在作為普查斑巖型銅礦床的標志。

但由于含礦斑巖與非含礦斑巖往往同源，其副礦物組合往往相同，因此并不好區分斑巖體是否含礦。考慮到，含礦斑巖的多階段性的特點，其生成的副礦物往往也具有多代性[9]，如玉龍礦床非含礦斑巖的鈦礦物主要為榍石，磷灰石有巖漿期一代。而含礦斑巖的鈦礦物主要為金紅石，而磷灰石也主要為巖漿期、氣成期和熱液期三代。

3 結語

斑巖型礦床里斑巖體演化過程中，含礦斑巖多為復式小斑(雜)巖體，是深部巖漿房不斷演化的結果，而非含礦斑巖形成則較為簡單。

不同的成因使含礦斑巖與非含礦斑巖具有不同的特征，比如含礦斑巖產狀多為巖柱狀、筒狀、不規則脈狀，且受控于構造活動，而非含礦斑巖則多為巖床、巖蓋產出；含礦斑巖和其圍巖的頂部，遭受普遍的爆破和破裂，而非含礦斑巖則不然；含礦斑巖中流體包裹體的類型、溫度變化都較為復雜，壓力、含鹽度等都較高，而非含礦斑巖則相反；含礦斑巖蝕變分帶和蝕變的改造較為復雜，而非含礦斑巖則相反。除此之外，含礦斑巖與非含礦斑巖在化學成分、成巖年齡等方面都有些許差別，利用這些特征，將使我們更快更準確的區分含礦斑巖與非含礦斑巖。