焦娟娟 李伊雷 周敏
摘 要:火山巖中存在豐富的金屬礦物質。研究火山巖可以幫助開展金屬礦的勘探。同時火山巖型金屬礦具有品相好,質量高的特點,是我國主要的礦產資源之一,對其特征進行研究有著深遠的經濟意義和戰略意義。
關鍵詞:火山巖型;金屬礦;成礦地質
前言:本文通過資料分析以及實地的研究,簡要敘述了我國主要的火山巖型金屬礦的成礦特征,成礦模式以及成礦規律。為日后深入研究成礦地質特征提供參考。
1. 火山巖型金屬礦床研究進展
火山巖型金屬礦是我國最主要的礦業資源,占我國總礦產資源的百分之二十。火山巖型金屬礦的形成與地質環境有關,俗話說:一方水土養一方人,不同的地質形成的礦產特征也不相同。差異化的特征造成了火山巖型金屬礦具有不同的特色。從五十年代開始,我國就著手開展了有關火山巖型金屬礦的研究和勘探。目前我國東部地區以及南部地區具有的火山巖型金屬礦最多,但是大多數處于未開發狀態,而位于西南和西北地區的火山巖型金屬礦的歷史十分悠久。舉個例子:天山區域內于一九五六年發現了火山巖型金屬礦,當初全國矚目,是我國第一座火山巖型金屬礦,它的出現也為后來火山巖型金屬礦的特征研究提供了范本和借鑒。在之后的五十年內,在西南地區遍地開花,發現了大大小小的金屬礦,西南地區數座礦區的勘探是我國火山巖型金屬礦礦業開采的重大突破。此外,鈾礦的發現也為火山巖型金屬礦的發展助了一臂之力。在剛開始進行勘探鈾礦的過程中,偶然發現在火山巖中存在豐富的礦床資源,導致后來鈾礦的勘探過程中,礦床資源也成為勘探的內容之一。
2.火山巖型金屬礦成礦地質特點
2.1火山巖型金屬礦地層
火山巖型金屬礦的地層種類繁多,五花八門,其形態主要與實際的地理環境,以及地殼運動,等外力因素有關。火山巖型金屬礦地層包括多個種類,這里列舉較為常見的巖型。包括中原古界龜山巖組,下古生界二郎坪群等。其中龜山巖組,在我國火山巖型金屬礦中較為常見。龜山巖組的形成可謂困難重重,需要經歷多個地質演變,以及漫長的等待過程。在成型初期,巖層需要經過變質作用,對火山的形態進行侵蝕以及改造。侵蝕的過程中,風吹雨打日曬雨淋,一段時間后便出現沉積以及重疊的狀況。在重疊過程中,顏色較淺的云英片巖主動“讓位”,沉積到下層成為下巖部分,通過成熟度較低的沉積巖進行沉積,同時沉積過程還夾雜有酸性的火山石灰以及碎屑巖。從外觀上來看,上巖部分顏色較深,同時形狀較為傾斜,形成長度較長的閃片巖。從性質上進行研究,可以發現,其主要的巖性組合為閃片巖與大理巖。兩種巖石相互交錯,重連疊嶂般進行組合,整體形狀呈現疊覆狀態。
2.2火山巖型金屬礦巖漿活動
火山巖型金屬礦的巖漿活動十分活躍,猶如好動的小孩,大部分的火山巖漿都具有較強的流動性,活動頻繁而且巖漿運動強烈。在火山巖型金屬礦中,巖漿活動的區域眾多,形成的巖型主要以花崗巖和閃長巖為主。花崗巖包括海西期花崗巖,花崗斑巖;閃長巖則獨一無二,一般都是以花崗閃長巖為主。火山巖型金屬礦的活動有兩種主要形式。分別是陳棚和上天梯,兩個不同的噴發式旋回。新生代的火山巖型種,金屬礦與舊礦,存在一定區別。新生代火山巖的陳棚回旋有兩種亞旋回。第一亞旋回歷史悠久,最早源于白堊紀。大部分以中性或者中性偏酸的巖漿為主,火山巖巖漿進行噴射和溢出,野蠻地侵入巖石中,其巖性一般為安山巖和流紋巖結合為主。此外,后期如果遇到酸性火山巖的侵入或腐蝕,火山巖型金屬礦中會出現局部的角礫巖。如果在火山噴發期間,則出現沉積的機會較少。但是在火山噴發間歇期,極其容易出現沉積,迅雷不及掩耳之勢便形成以泥沙巖和灰質巖為主的火山碎屑沉積。
第二亞旋回主要是酸性的火山爆發。在進行第二亞旋回后,酸性火山巖會出現噴溢狀況。位于不同地區的火山巖型金屬礦巖漿的活動也不盡相同,在我國大部分以沉積巖,流紋巖以及珍珠巖為主三足鼎立的同時,還包含少量英安巖。火山運動強度越大,則火山巖型金屬礦形成的規模愈大,質量愈好[1]。
2.3火山巖型金屬礦構造
火山巖型金屬礦的構造比較復雜,而且不同的火山基底造成的金屬礦的構造也不相同。火山基底分門別類,種類繁多,其中介紹最主要的兩種。分別是NWW方向的韌脆性剪切帶,和NE方向的脆性斷裂帶。這兩種斷裂帶的斷裂方式不同,因此產生的裂帶方向和形狀也大不相同。NWW方向的韌脆性剪切帶,具體表現為:變質體與不同的變質塊之間產生不同的剪切,在后期被從南方向到北方向的沖擊,所產生沉積和疊覆,之后呈現出層疊的形狀。
對于NE方向的脆性斷裂帶,其形成過程比較另類,這種斷裂層主要控制了附近地區的火山爆發。火山類型以新生代為主,中生代為輔。對于NE方向的脆性斷裂帶來說,不同的位置產生的地質結構有明顯不同。在南方向到西方向的斷裂層中,由于撞擊和摩擦,很容易產生規模較大的火山口。斷裂層的密度越大,則產生的傾角越明顯,隨之遞進,巖層之間的斷距也十分明顯。整個斷面呈現跌宕起伏的波浪形狀。而剪切帶,也是火山熱能運輸的主要渠道。通過剪切帶進行巖漿的運動多如牛毛,包括火山內熱能的傳遞和流通這兩個主要“兇手”。火山巖型金屬礦內部主要由火山盆地,火山口以及臺地組成。當火山出現地質運動,或巖層斷裂時,金屬礦會受到影響發生移動,如果火山爆發嚴重還會發生坍塌破壞。
3. 火山巖型金屬礦成礦規律和成礦模式
3.1火山巖型金屬礦成礦規律
火山巖型金屬礦的成礦規律受大地的構造,以及環境的因素控制。在同一火山巖的作用下,不同的地理空間環境造成的金屬礦的種類也五花八門。對于火山和次火山巖來說,有關的金屬礦,包括銀,鉛,鋅等主要的金屬礦成形規律相同。以金屬鉛作為研究對象對金屬礦的成礦規律進行分析,對金屬的同位素進行研究發現,金屬鉛的來源主要是火山區域地下的火山熔巖,以及熔巖漿經過高溫高壓,以及地殼的碰撞造成的,在地下進行化學反應以及能量轉換后,經過較為漫長的過程形成。而對于硫元素來說,其形成規律自成一派。硫元素的主要通過降雨,以及雨水形式進行沖刷,對火山周邊以及火山中的礦石進行物理作用,在降水的過程中混雜著火山自身存在的熱巖漿。高溫以及雨水的相互作用使得礦石中出現一定量的硫元素[2]。
3.2火山巖型金屬礦成礦模式
火山巖型金屬礦的成礦規律與外界因素關聯巨大,其成礦模式也離不開地殼運動以及火山自身的活動。大部分的金屬礦都是由巖層的碰撞,與坳陷發生物理撞擊后形成的。成礦模式一般都是由火山下的地殼進行的。地殼通過重熔作用后形成次火山巖。次火山巖的基底位置會存在一定的縫隙,有利于成礦物質的進入。由于火山自身也存在噴發活動,因此很容易殃及池魚,在一定的基底空間內,成礦物質由于受到溫度和作用力的影響,在容礦空間內形成環狀的氣流,通過環狀氣流與基底的構造發生交匯而產生礦質。
此外火山中心的溫度不斷升高也會加速巖漿等液體的環流,在遇到基底底部的礦物質后,兩者一拍即合,形成礦質。由于環流的速度不等,方向不同,導致了不同的火山巖型的金屬礦形狀和大小也參差不齊,成礦產品形態和質量也千差萬別。
結語:綜上所述;火山巖型金屬礦的成礦地質特征有很多種,不同的地質條件以及地質環境產生的作用力也不同。結合火山巖型金屬礦的成礦模式以及成礦規律進行分析才能更好了解火山巖型金屬礦成礦的地質特點。
參考文獻:
[1]李歡.淺析火山巖型金屬礦的成礦地質特征[J].世界有色金屬,2019(14):282-283.
[2]賈大為.內蒙古高石山地區銅多金屬礦的地球化學多維異常靶區優選[D].中國地質大學(北京),2018.