成矿时代分布规律

东南沿海成矿带成矿规律及找矿方向综合研究~

张达1，2 吴淦国1，2 陶建华3 狄永军1 余心起1
（1.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京100083；2.中国地质大学岩石圈构造、深部过程及探测技术教育部重点实验室，北京100083；3.福建省地质调查研究院，福州350003
摘要：本文在以往东南沿海成矿带地质矿产及地球物理、地球化学研究工作基础上，以区域成矿学理论及区域构造地质学为指导，通过综合编图及数据库建设，综合分析了东南沿海成矿带构造演化及成矿规律。内容包括：全面总结了东南沿海大地构造、地球物理、地球化学及区域成矿规律特征；建立了该区构造在时间和空间上的演化模式；厘定了东南沿海成矿带的成矿地质条件；详细分析了东南沿海成矿带矿床时间及空间分布规律；对重点成矿区带成矿地质条件及成矿规律进行了详细总结与研究；根据综合研究成果，将东南沿海成矿带与国内外主要成矿带进行对比，总结了区域找矿模式及典型矿床找矿模式，划分了东南沿海成矿区成矿远景区带，提出了区域找矿思路及找矿方向；并指出了不同成矿远景区及成矿集中区的主攻矿种、主攻成矿类型及主攻方向。
关键词：东南沿海成矿带；数据库建设；成矿规律；找矿方向
1 引言
东南沿海成矿带地处欧亚大陆东南缘的华南大陆东部，濒临西太平洋，地质历史早期是华夏古陆的重要组成部分，中新生代由于强烈的构造岩浆作用而使其成为环西太平洋构造－岩浆－成矿带的重要成矿区之一。该区属古华夏构造域，经历了华夏古陆的形成与裂解、扬子与华夏板块的碰撞拼合、太平洋板块与欧亚大陆坂块的相互作用。北北东向的萍乡—江山—绍兴断裂带（华夏地块与江南古地块的分界线）及北东向的丽水—政和—大埔—海丰断裂带（中生代火山岩带与前中生代沉积变质基底的分界线）控制了该区主要的构造成矿格局，从而成为东南沿海地区具有重要远景的成矿区（带）之一（图1）。
长期以来，前人对东南沿海成矿带的区域构造演化、成矿地质条件、成矿规律及成矿系列已经做了较为详细的工作，并取得了大量的找矿成果，基本形成了该区主攻的找矿区带。特别是1999年实施国土资源大调查以来，东南沿海成矿带开展了大量的矿产资源评价项目，发现了一批金、铅锌、银、铜、钼、锰等大、中型矿产普查基地和重要找矿远景区段，确定了该区主攻矿种及主攻矿床类型。综上所述东南沿海成矿带铜铅锌多金属矿产资源具有较好的潜力及找矿前景。为了深化东南沿海成矿带成矿规律及找矿方向综合研究，中国地质调查局设立了重点成矿区（带）综合研究项目“东南沿海成矿区成矿规律和找矿方向综合研究”（项目编号：200110200035）。项目的主要目标任务是：全面收集并分析整理该区前人资料及成果，掌握区内地质工作程度，明确与矿产资源评价有关的亟待解决的重大地质问题，编制成矿区工作程度图、工作部署图、矿产地质图、地球化学及地球物理图件、成矿规律及成矿预测图等数字化基础性图件，建立东南沿海成矿区数字地质图数据库、化探数据库、重力和航磁数据库、矿产地数据库（应包括小型矿床和矿化点）等，明确区域资源评价的主攻矿种、主攻矿床类型及找矿方向，建立区域找矿模型，划分成矿带，筛选有利成矿地段或重要成矿远景区并进行排序，提出下一步工作部署建议。下面对该区编图及建库成果、多金属矿成矿地质条件、成矿规律及找矿方向等主要成果进行简要介绍。

图1 东南沿海成矿带地质构造图

2 大地构造背景
东南沿海成矿带地处华夏古陆的主体部位。经历了7个主要构造阶段：古元古代华夏古陆形成、中元古代华夏古陆稳定增生、新元古代早期华夏古陆与江南古陆对接碰撞、新元古代古陆裂解、加里东期褶皱隆升、海西——印支期准地台裂陷、中生代大陆边缘活动和新生代板边裂陷与碰撞造山阶段。和铜铅锌等多金属成矿有关构造阶段主要有以下3个。
（1）新元古代华夏古陆裂解：新元古代早期发生强烈的碰撞造山运动——晋宁运动（约850Ma），使华夏古陆和江南古陆连为一体。其后，于830～750Ma发生广泛的陆内裂解，龙泉群（浙江）、马面山群（福建）和铁矿街群（江西）是华夏古陆新元古代裂解的产物。这些岩层现在呈狭长的带状分布于浙西南、闽北、闽东及赣东北，系古陆地壳拉张减薄过程中裂谷内的产物。根据地层层序差异及岩性组合和厚度特征，初步判断政和—尤溪一带为裂谷盆地沉积中心。板内裂谷环境为块状硫化物型或沉积喷流型铜多金属矿床的形成创造了有利的条件。
（2）准地台裂陷阶段：晚泥盆世在粤东北、闽西南及赣东北铅山—上饶一带发育局部的内陆断陷盆地。拉张作用造成地壳局部减薄，并形成大量的同生断裂及基性或局部双峰式岩浆作用。这种特定的构造环境对于铜铅锌等的富集具有重要的作用，形成一系列大中型铜多金属矿床。中三叠世全区逐渐隆起，由陆表海转为残留相盆地沉积，预示印支运动的主要活动期的到来。
（3）中生代大陆边缘活动阶段：华北、华南和印支地台在三叠纪拼结，引发印支运动，使晚三叠世以前的盖层普遍褶皱，并且伴生大量薄皮式逆冲推覆构造和滑脱构造。推覆构造运动学特征表明该区东部有一个向西的俯冲带，可能是古太平洋与华南块体的边界。该构造演化阶段又可分为3个小的阶段，即晚三叠世—早侏罗世的拉张阶段、中侏罗世的挤压阶段及晚侏罗世以来的拉张阶段。这3个小的阶段又伴随有大量的岩浆活动，对于铜多金属成矿作用的贡献或是形成热液型矿床，或是对早期形成的矿化有重要的叠加改造作用，在东南沿海成矿带，这种改造作用应该是该区形成大规模成矿的主体。
3 编图与建立数据库
根据中国地质调查局关于重点成矿区带综合研究项目的实施方案、项目总体任务目标和项目设计书的要求，本项目主要工作内容包括空间数据库建库及综合图件的编制。在项目承担单位的大力协作下，本项目按要求完成了任务（表1）。
4 成矿地质条件
4.1 主要地层条件
东南沿海成矿带地层出露广泛，发育齐全，包括元古界、古生界、中生界、新生界等4个大的地层断代，其中大部分地层和成矿关系密切，或作为成矿的初始矿源层，或成为良好的赋矿层位。根据地层岩性、岩相、成岩环境的差异及建造演化史，可将该区地层分为3个大的岩系：前泥盆纪基底岩系、晚古生代以海相沉积为主的盖层岩系和中新生代陆相碎屑及火山岩系。其中重点介绍以下和成矿关系密切的层位。
前寒武纪基底地层：从下到上主要由古元古代麻源群（福建）、八都群（浙江）和周潭岩组（江西）以及中新元古代马面山群（福建）、龙泉群（浙江）和铁砂街群（江西）组成两套巨厚的火山－沉积旋回。
古元古代变质岩主要为具低角闪岩相变质的变粒岩、片岩、片麻岩，经历了至少4次深层次的塑性变形，是金的主要矿源层。
表1 东南沿海成矿带数据库建设与编图工作进展一览表


中－新元古代马面山群为一套空间上密切伴生的具绿片岩相－低角闪岩相变质的细碧－石英角斑岩系及细碎屑岩、钙镁、硅质岩类组合，原有的划分方案认为自下而上分为大岭组、东岩组、龙北溪组。为该区铅锌矿床的主要赋矿层位，在浙江龙泉群及江西铁砂街群变质岩中也有大量的铜铅锌矿化存在。
晚泥盆世—中三叠世盖层岩系：主要分布在永梅地区和赣东北一带。中下石炭统、下二叠统、下三叠统等层位碳酸盐岩相与碎屑岩相过渡处见层状、似层状Cu多金属矿层产出，说明该套岩系为区内主要的成矿层位。
中三叠统—第四系：主要由陆相碎屑物和火山喷发及火山沉积物质组成。蕴藏着与火山和次火山作用有关的Cu、Au、Sn等多种金属、非金属矿产。
4.2 重要岩浆岩条件
岩石类型齐全，从超基性－超酸性及碱性岩类均有，以酸性岩类为主体。花岗岩成因类型多种多样，包括陆壳改造型、同熔型、A型及地幔分异型；岩浆活动与构造运动关系密切，不同时代、不同成因的岩浆岩分带性明显。由中部向西北与东南，后期叠加的岩浆岩时代有变新的趋势，幔源在分亦随之增高；中生代中、晚期岩浆岩规模大，侵入岩和火山岩紧密共生，形成双峰式火山－侵入岩岩石组合。岩浆岩和区内金铜铅锌矿化有关。
4.3 构造控矿条件
多方向构造的复合部位往往控制矿床产出。东南沿海成矿带盖层构造以断裂为主，方向有NE、NNE、SW、SN、NW及EW向，隐伏或出露地表，延伸几千米至几十千米。推覆构造和滑脱构造是重要的控矿类型。推覆构造在该区具有长期的演化史，如加里东期、印支期及燕山期，甚至喜马拉雅期都有见及，其规模有大有小，主要出露重要的地质块体界线及附近。很明显对于该区矿床的形成具有重要的控制作用，对铜、铅锌矿的控制作用也不容忽视，成为某些矿床重要的控矿要素。如武夷山隆起带上的冷水坑银铅锌矿受多级别的推覆构造控制。此外不同岩性层之间的滑脱构造在该区也较普遍，主要集中在盆地边缘。对早期层状矿化体的后期富集起到了关键作用，永平铜多金属矿、玉水铜铅锌矿及枫林铜硫矿床都有此控制规律。
5 成矿系列及成矿规律
5.1 成矿系列研究
根据东南沿海成矿带矿床同位素年代学特征及成矿时代分布规律，结合成矿作用特征及矿床空间分布，从时代演化角度，该区可划分为如下成矿系列。
（1）与中新元古代华夏古陆裂谷内海相变基（中）性火山作用有关的海底喷流沉积－叠加改造型铜（钴）铅锌银成矿系列。主要矿床类型有闽中地区的梅仙式铅锌矿床（峰岩、丁家山、八外洋等矿床）、水吉式铅锌矿床、东岩式铜钴矿床，北武夷山一带的铁砂街式铜矿床。
（2）与加里东期区域变质、岩浆热液活动有关的金矿化及与花岗岩混合岩化有关的伟晶岩型铌钽锡成矿系列。主要矿床类型有闽中地区西坑式伟晶岩脉型铌钽锡矿床的形成，双旗山－肖坂金矿床、何宝山式金矿的初步富集。
（3）与晚古生代坳陷盆地内局部裂谷（永梅坳陷）火山喷气作用有关的块状铁、铜铅锌矿床成矿系列或海相热水喷流沉积－叠改型铜铅锌钴钨铁矿床成矿系列。主要分布在龙门坳陷、永梅坳陷内的梅州—连城、永定—龙岩—大田、华安—德化阳山等3条北东向裂陷带及北武夷山西侧的赣中坳陷带。矿床（矿体）严格受地层层位控制，含矿层位为一套浅海－海湾相碳酸盐岩、细碎屑岩夹火山岩及火山碎屑岩相建造，由南西往北东，含矿层位的时代逐渐变新，由广东龙门马星到梅县玉水、龙岩马坑、大田等地其含矿层位依次为D3—C1、C1—C2、P1q1—P1w、T1x。与成矿有关的火山岩类主要岩性包括英安岩、安山玄武岩、安山质角砾岩、凝灰岩、流纹质凝灰岩、沉凝灰岩、铁硅质岩等，岩石化学性质具拉张构造环境下火山活动的特点，北武夷山地区则以海底喷流作用为主。主要矿种以铁、铜、铅、锌、银、硫组合为特点，矿床类型有永梅坳陷区的玉水式铜铅锌矿床、马坑式铁矿床、钟魏式铅锌矿，北武夷山一带的枫林式铜矿床、永平式铜硫钨矿床。
（4）与早侏罗世幔壳混源花岗质岩浆有关的锡、钼、钨、金矿床成矿系列，成矿岩浆岩分布于断陷盆地及其边缘，岩浆物质主要来源于地幔，部分源于地壳熔融，属同熔型成因，矿化分布于火山碎屑建造中或侵入岩体周围。主要矿床有与中性、中基性有关的有Fe、Ti矿、中甲锡多金属矿、鹞子岽锡矿。后期热液叠加改造的闽中肖坂－双旗山金矿、何宝山金矿、上村金矿、白仁岩金矿、小坑金矿、大丘埂金矿等。
（5）与早侏罗世海相黑色页岩建造及海底喷流作用有关的黑色页岩型银锑矿床成矿系列，如梅州嵩溪银锑矿。
（6）与晚侏罗世中酸性花岗岩有关的锡、钼、钨、铅、锌、金矿床成矿系列，主要有与中酸性花岗岩有关的矿床主要形成厚婆坳式锡矿床、龙凤场式铅锌铜银矿、遂昌治岭头金矿床、枫林式铜矿及永平式铜硫钨矿床的热液叠加改造。
（7）与早白垩世中酸性斑岩－潜火山作用有关的铜、钼、金、银、铅锌、钨、锡成矿系列，矿床类型较为广泛，主要有紫金山式高硫浅成低温热液型铜金（银）矿床、冷水坑式银铅锌矿床、岩背式锡矿、悦洋式（冰长石、绢云母型－低硫型）、行洛坑式钨钼矿床、罗卜岭式铜钼矿床、赤路式钼矿床等。
（8）与晚白垩世陆相火山作用及热液活动有关的金银铅锌硫铁成矿系列，主要分布在武夷山隆起带、永梅坳陷带与北西向陆相火山带叠加复合部位及沿海火山断陷带上。主要矿床有浙江东部大型及超大型典型非金属矿床、闽中裂谷带热液叠加改造作用、岭头坪式金矿床、银坑式层状铅锌矿床、屏峰式层状硫铁铅锌矿床。
根据东南沿海成矿带铜铅锌矿产资源找寻需求，对于铜矿资源评价要优先研究成矿系列（1），另外还要注意研究成矿系列（3）的对于扩大铜矿资源的重要性，在北武夷山一带成矿系列（1）中的铜矿资源有大的潜力。
5.2 成矿作用特征
成矿作用特征研究是为了确定一个成矿区（带）最具资源潜力的成矿作用的类型，以为该区开展资源评价奠定基础。
根据成矿系列特点，东南沿海成矿带绝大多数矿床都是由岩浆作用所形成，是该区区域成矿作用的最大特色。与成矿有关的岩浆作用方式有多种多样，包括不同时期的海相火山及陆相火山作用，潜火山和中浅成侵入作用等。
与岩浆作用有关的成矿是该区最重要的特征，因此，在对本区铜矿产资源评价过程中应该按以下顺序重视以下几个主要的成矿作用类型。
（1）潜火山中低温热液成矿作用。是本区一种最具特色极其重要的成矿作用，已发现的紫金山及台湾金瓜石大型－超大型金、铜矿床均由其形成。
（2）斑岩成矿作用。本区由斑岩作用形成的大型－超大型矿床有铜、钨、钼、锡及铅锌银等。其成矿斑岩与国内外典型地区相比有许多共同点。
（3）海底喷气（喷流）作用形成的铜矿床在本区极具找矿潜力。区内一批大型铜铅锌银矿床由其形成。主成矿时代是新元古代及晚古生代，构造环境为陆内古裂谷或晚古生代坳陷的局部裂陷环境，成矿作用与地壳拉张及壳幔作用而形成的双峰式火山岩有关。新元古代铜矿床主要包括武夷山隆起西部的铁砂街型块状硫化物铜矿床及东部的东岩铜钴矿床。本区已发现由海底火山活动或喷气（热液）作用形成的晚古生代块状硫化物铜矿床，具有很大的找矿潜力。这类矿床均产于永梅坳陷及武夷山西麓的饶南海盆内。石炭纪中期由于地壳伸展作用而在海盆内形成多个张裂中心，导致深源的火山及气液活动。福建龙岩和广东梅州及江西的铅山处于当时盆地内的凹陷中心。形成了与海底远火山及喷气－热液有关的玉水块状铜铅锌矿床及永平式和枫林式铜硫钨矿床。
（4）侵入接触交代作用形成广泛分布的中小型铜矿床。燕山期岩浆侵入至碳酸质围岩时，在其接触带往往形成矽卡岩矿床，以铅锌银为主。侵入岩成分偏酸性，地层层位从元古界到下三叠统都有。矽卡岩及矿体常沿一定层位和层间破碎带分布而成为层状矽卡岩矿床。此类矿床又往往围绕某个侵入岩体成群分布而形成矿田或矿集区。有的矿床内还见到有矿化的斑岩及爆破角砾岩类，因而又与斑岩型矿床构成一种具有成因联系的共生组合系列。本类矿床以形成于永梅坳陷区特别是大田一带广泛分布。
（5）岩浆热液、叠加改造及构造充填作用也能形成大型矿床。成矿与燕山期花岗岩的侵入和岩浆热液作用有关。矿体虽产于侵入接触外带的沉积岩地层内，但随着距岩体的远近而呈现出成矿元素的水平分带特征。此外，其控矿构造也比较特殊，使主矿体成为一种似筒状体产出。这种类型的矿床在武夷山隆起东麓如建阳—顺昌一带广泛分布。
5.3 时空分布规律
时间分布规律：从以上成矿时代特征可以总结出如下分布规律。
（1）东南沿海主要矿床成矿时代阶段性集中分布特征非常明显。成矿时代主要在新元古代、志留纪（420Ma左右）、石炭纪（300～350Ma）、侏罗纪（200～180Ma、154～135Ma）、白垩纪（125～96Ma、92～70Ma）。其中，中生代以来成矿作用阶段多、延续时间长。
（2）东南沿海区域构造经历了7个主要演化阶段：华夏古陆形成、裂解、华夏古陆与江南古陆对接碰撞、加里东改造、准地台裂陷、中生代大陆边缘活动和新生代板边裂陷与碰撞造山阶段。成矿作用也是这些主要构造事件的产物。因此，成矿时代和构造运动的时代有较好的对应关系。华夏古陆形成阶段始自古元古代早期，初期形成一套低成熟度的杂砂岩夹大陆拉斑玄武岩，具有典型的板内和MORB特征，此阶段还没有如此相对应的成矿记录；华夏古陆的裂解发生在新元古代，龙泉群和马面山群及铁砂街群以及鹤溪群可能为古陆地壳拉张减薄过程中裂谷内的产物。裂谷带的下部是由双峰式的细碧一角斑质火山岩所构成，其岩石化学属钙碱或钙碱拉斑过渡系列，地球化学具陆内裂谷特征。由于海底火山喷流作用而形成梅仙式、水吉式、东岩式等Cu、Pb、Zn、Ag矿床；华夏古陆的稳定发生在新元古代早期的青白口纪，华夏古陆整体呈隆起状态，只有一些零星的矿化而没有形成一定规模的矿床；加里东运动发生在志留纪末，主要表现为古地块的活化，420Ma左右金元素的初步富集及伟晶岩型矿床的形成和加里东运动对应；晚泥盆世在闽西南发育内陆断陷盆地，早石炭世时裂陷范围扩大，中石炭世—早二叠世裂陷和晚二叠世—早三叠世裂陷更显著。与此相应形成石炭纪末期的玉水铜多金属矿床、马坑铁矿、潘田铁矿等，早二叠世末期的小型Pb、Zn、Cu矿床以及早三叠世末期钟魏式铅锌矿等；中生代活动大陆边缘最先记录是由晚三叠世和早侏罗世的裂堑作用，此时东南大陆从特提斯向环太平洋构造域转换业已开始。主要矿床有中甲锡矿、肖坂金矿、泰宁何宝山金矿。之后经历了古太平洋板块与古亚洲大陆之间洋陆俯冲（中侏罗世），这一期间成矿记录很少。晚侏罗纪后期开始，东南大陆由挤压转变为拉张环境，成矿分为两个阶段：晚侏罗世（154～135Ma）主要矿床有厚婆坳锡银矿床、遂昌治岭头金矿床，早白垩世（135～96Ma）有紫金山铜金矿、莲花山钨矿床、西岭锡矿床、毫石银矿、大岭口银铅锌、冷水坑银铅锌矿床、岩背斑岩型锡矿。晚白垩世则表现为扩张裂解，主要矿床有浙江东部大型及超大型典型非金属矿床、闽中地区晚白垩世的热液叠加作用等。
（3）成矿作用时代和构造应力场特征也有密切的关系。东南沿海的主要成矿阶段几乎都和拉张构造应力场相对应。虽然加里东期的成矿形成于挤压构造应力场，但不论从规模还是类型上都不占主导地位。中晚元古代古裂谷环境、晚古生代的裂陷环境及中生代早期及末期的伸展环境对应的成矿作用强度大、持续时间长，是东南沿海主要成矿环境。
（4）东南沿海金矿的形成经历了早古生代的初步富集、早侏罗世成矿、晚侏罗世及白垩世多阶段成矿；铅锌矿的形成同样经历了几个大的阶段。说明不同的金属矿化时代都是构造岩浆演化的结果。
（5）矿床时间分布和不同的构造单元有关。中晚元古代及早古生代成矿主要发生在浙闽前寒武隆起带上，晚古生代成矿作用主要发生在永梅坳陷带上，中生代成矿作用呈线状（NE、NW）分布在中生代断陷盆地边缘同时对早期成矿进行强烈的叠加改造。
空间分布规律：广义上的东南沿海成矿带包括武夷山隆起及其相邻构造成矿单元，是东南沿海成矿带的重要组成部分。根据该区矿床、点或矿化点的密度统计，主要表现为总体成带分布（成矿带），局部集中分布（矿集区）的特征。
矿床的空间分布受三级构造单元的控制明显。铅、锌、银、铜、金、钼矿床主要分布在闽浙火山断陷带上；锡、银、铜、钨则主要分布在粤东火山断陷带上；龙泉—建殴隆起以金、铜、铅、锌为主；永安－梅县坳陷带以铜、铅、锌、金、锡、钨、钼、稀土、铁矿为主；武夷山隆起带以金、铜、银、铅、锌、锡、钨、铌、钽、稀土矿为主。
6 矿产资源找矿方向及找矿远景区划
6.1 主攻矿床类型
根据区域成矿地质背景、成矿作用特征、成矿系列及成矿规律分析对比，东南沿海成矿带铜矿床主攻矿床类型如下。
主攻类型：加强潜火山中低温热液硫酸盐型，重视斑岩型，在不同成矿单元开展晚古生代海底喷气（喷流）－叠加改造型及中新元古代海底火山喷流沉积－叠加改造型，注意岩浆热液、叠加改造及构造充填作用类型铜铅锌矿、韧性剪切带型和破碎蚀变岩型金矿。
6.2 找矿远景区划
根据东南沿海成矿带矿产资源区域成矿规律及成矿地质条件，以此为基础，对该区主要成矿区带重点铜矿成矿远景区进行了划分，指出了重点找矿地段及主攻方向等（图2）。

图2 武夷成矿区成矿远景区划图

A上饶—江山—绍兴铜（金）成矿亚带
A1饶南坳陷弋阳—上饶—铅山铜铅锌找矿远景区
A2江山—绍兴细碧角斑岩型、混合岩化型、热液型铜（金）成矿带
B武夷山隆起铜铅锌银钼成矿亚带
B1贵溪冷水坑—金溪珊城铜铅锌钼找矿远景区
B2广昌—建宁铜金找矿远景区
C浙西南—闽中铅锌铜银成矿亚带
C1遂昌—庆元铜金铅锌找矿远景区
C2政和夏山—建瓯东岩铜、金、银、铅、锌找矿远景区
C3顺昌黄锌厂—建阳唐科铜金铅锌多金属找矿远景区
C4尤溪县梅仙—德化仙洋铜、铅、锌多金属找矿远景区
D大田—梅州铜铅锌银成矿亚带
D1大田铅锌银铜找矿远景区
D2梅州铜铅锌银（锑）找矿远景区
E上杭—云霄构造岩浆成矿亚带
E1上杭—永定燕山期上叠式火山盆地铜金找矿远景区
E2平和—南靖铜铅锌找矿远景区
F宁德—浦城—上饶燕山期构造岩浆成矿亚带
F1浦城—松溪一带铜钼多金属找矿远景区
F2铅山篁碧—上饶梨子坑铜铅锌找矿远景区
G浙闽粤火山断陷成矿亚带
G1寿宁—古田铜铅锌银金找矿远景区
G2闽清铜找矿远景区
G3永春铜成矿集中区
Comprehensive Research on the Mineralization Regularity and Further Ore Prospecting in Coastal Metallogenic Belt, Southeastern China
Zhang Da1,2, Wu Ganguo1,2, Tao Jianhua3, Di Yongjun1, Yu Xinqi1
( 1. State Key Laboratory of Geo-Processes and Mineral Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083 ;2. Key Laboratory of Lithosphere Tectonics and Lithoprobing Technology of Ministry of Education, China University of Geosciences, Beijing 100083; 3. Fujian Institute of Geological Survey, Fuzhou 350003)
Abstract: Based upon the formerly researches on the mineral resources, geophysics, geochemistry, and through comprehensive compilation of geological maps and data-bases, this paper analysed the tectonic evolutions and mineralization regularities of coastal metallogenic belt of Southeastern China. In detail, this research summarized the features of tectonic, geophysics, geochemistry and mineralization regularities,and established the spatio-temporal model of tectonic evolutions. By analysed the mineralization characteristics and the spatio-temporal distribution of the ore deposits, as well as by paralleled internal ore bets with foreign ones, this paper studied and summed up the geological and mineralizing conditions. Furtherly, this work partitioned the coastal metallogenic belt into several perspective areas and put forward the thoughts and direction for ore deposits probing, as well as provided the major mineral deposit and mineralization type for further prospecting.
Key words: Coastal metallogenic belt of Southeastern China; Compilation of geological data-bases; Mineralization regularity; Further prospecting direction

20世纪70年代在南澳大利亚Stuart Shelf地区探明了奥林匹克坝超大型铜-铁-金-铀(20亿t矿石，铁35%，铜1.6%，U3O80.06%，金0.6×10-6和银3.5×10-6)(Robert et al.，1983;Scott，1987)。这一重要发现促使人们关注富铁氧化物矿床，但其独有的特征又很难将其归为某一种已知矿床类型。随着不断研究，根据其显著特征，例如，富氧化铁、大量角砾岩筒控矿、形成于元古宙，许多地质学家(Bell，1982;Youles，1984;Hauck et al.，1989;Hauck，1990)将奥林匹克坝与美国密苏里西南部的铁矿省、加拿大育空地区的Wernecke、南澳大利亚Mount Painter地区、中国白云鄂博、瑞典基鲁纳进行对比研究。直到90年代初，Hitzman等(1992)从新的视角把许多看起来关系不大的矿床联系在一起，统称为元古宙铁氧化物(Cu-U-Au-REE)矿床，并认为基鲁纳型铁矿应该是这一大类矿床的一个亚类。他们还指出这类矿床原始形成时为浅成，尽管可能与深成的岩浆活动有关。由于这一概念把奥林匹克坝、基鲁纳和白云鄂博等具有巨大经济价值的矿床有机地联系在一起，引起了国际上的巨大反响和高度关注，无论是学术界还是矿业界都表示出极大的兴趣。从对其科学意义探索的热烈程度和工业界对其作为勘查评价的重要目标追逐，可以认为是过去40～50年间继斑岩铜矿、块状硫化物(包括VMS型和SEDEX型)、浅成低温热液型金矿之后，矿床学研究和勘查的又一个新高潮。尽管Hitzman等(1992)当初仅仅将这些矿床限定为元古宙，现在发现这种矿床从太古宙到中新生代都有分布，除了上述的主元素外，在一些矿床不同程度含有钴、银、铋、钼、氟、碲、硒，甚至锡、钨、铅锌和钡等(Niiranen，2005)。目前，对于这类矿床统一使用的名词为铁氧化物-铜-金矿床(Iron Oxide-Copper-GoldDeposits)，简称为IOCG型矿床。对于像基鲁纳等仅仅只有铁或铁铜一种或两种成矿元素的矿床，被认为是这类矿床的一个端元组成。
在我国，这类矿床研究刚刚起步，张兴春等(2003)和王绍伟(2004)曾对这类矿床的国际研究现状进行过初步的介绍。在过去几年中，我们在执行中国地质调查局的《我国主要金属矿床模型研究》项目时，积极倡导开展这类矿床研究和勘查，并提出长江中下游地区的宁芜-庐枞地区的玢岩铁矿和海南石碌铁矿属于此类。许德如等(2007)初步论述石碌铁钴铜(金)矿床可能为IOCG型矿床。
本章系统介绍和全面评述IOCG型矿床的研究现状，以期进一步促进在这方面研究和勘查工作。
一、铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床定义
正如Sillitoe(2003)所述，两个中新世铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床最早定义为含有大量磁铁矿和/或赤铁矿并伴随有黄铜矿±斑铜矿，与一定构造-岩浆环境有关而且变化范围大的矿产组合。IOCG矿床与深成侵入岩和广义的同期活动的断裂有密切的关系。根据矿床形态、岩性和构造特点，IOCG矿床可以分为几种类型:脉状、热液角砾岩、钙质矽卡岩、沿层交代层状(mantos)和前几项或部分的复合型。脉状矿床往往产在侵入岩体内，尤其是等粒辉长质闪长岩和闪长岩，而大型矿床则出现在距侵入岩体接触带2km的火山-沉积序列中。IOCG矿床通常与成矿前沿断裂侵入的镁铁质岩墙(多为闪长质成分)有关。IOCG矿床形成伴随有钠质、钙质和钾质或复合性的蚀变作用，通常见到向上或向外蚀变分带为:从磁铁矿-阳起石-磷灰石到镜铁矿-绿泥石-绢云母，拥有矿化元素Cu-Au-Co-Ni-As-Mo-U-LREE，还可以见到一些围绕闪长岩接触带的钙质铁矽卡岩。
二、IOCG矿床全球时空分布特点
从目前的研究和报道来看，IOCG型矿床在全球的分布，时间上从太古宙至新生代，空间上遍及北美洲、南美洲、亚洲、欧洲、澳洲和非洲(图4-1)的某些比较小的地区，每个地区都包含几个或几十个矿床。总体来讲，这些地区富氧化铁，而铜、金、钴和稀土一般都是副产品。在地球上最早出现的IOCG矿床是巴西的Carajas地区，形成时代为新太古代，时间范围为2.75～2.35Ga(Tazava et al.，2000;Dreher et al.，2008)。已知很多IOCG矿床出现在元古宙，包括南澳大利亚的奥林匹克坝、澳大利亚新南威尔士Cloncurry地区、澳大利亚北部红岸(Redbank)地区、我国的白云鄂博、加拿大育空地区的Wernecke、加拿大大湖岩浆带Wernecke和Richardson地区、美国密苏里西南旧金山(St.Francois Mountains)地区、瑞典基鲁纳地区(Hitzman，1992)，以及芬兰的Kolari和Misi地区(Niiranen，2005)，这些矿床的形成时代为1900～1600Ma。迄今仅见在伊朗中部报道BafqIOCG矿集区，其成矿时代为515～529Ma(Torab et al.，2007)，尽管Herrington等(2002)描述俄罗斯乌拉尔南部古生代Magnitogorsk超大型矽卡岩铁矿可能是这类矿床，但尚需要进一步工作。我国东天山地区晚古生代的沙泉子和雅满苏含铜铁矿床可能属于此类，仍需要进一步开展研究。在南美大陆西部边缘智利和秘鲁发育一条与著名的新生代斑岩铜矿带相平行的IOCG铁氧化物-铜-金带，前者在靠大陆内的东侧，而后者沿大陆边缘分布，成矿时代为165～112Ma(Sillitoe，2003)。我国宁芜-庐枞地区的几十个矿床是比较典型的基鲁纳式矿床，按照新的定义也可以归为IOCG矿床组合，陈毓川和李文达(1978)建立的玢岩铁矿模型在今天来看仍然具有重要的示范作用。

图4-1 全球主要IOCG矿床及成矿省的分布图

最近几年，精确测年表明宁芜-庐枞地区的成岩成矿作用峰期为129～125Ma(余金杰等，2002;Mao et al.，2006)。Dow和Hitzman(2000)也报道在阿根廷西北地区Salta省的Arizario和Lindero为两个中新生世氧化铁-铜-金矿。Williams等(2005)提出墨西哥Duragodiqu的CerrodeMercado、美国犹他州的铁泉和智利的ElLaco都可能是新生代的氧化铁-铜-金矿。
三、主要成矿环境
对于IOCG矿床的成矿环境，Hitzman(1992)最早概括为克拉通或大陆边缘，多数情况下与伸展构造具有密切的时空关系(图4-2)。事实上，大多数矿化地区沿大陆边缘主要构造带呈平行大陆边缘拉长状展布。而且这种伸展构造体，为高分异的岩浆形成的大量岩浆流体向外流动提供了空间。伸展构造带内的断裂往往成为流体向地壳浅部流动的通道。正断层则有助于大量的大气水的深循环和加热。相对低温的流体可能指示这些矿床的形成与深循环的大气水或变质流体有关，它们或许是直接来自岩浆流体混合的产物。

图4-2 铁氧化物(Cu-U-REE-Au)矿床的构造环境和赋矿岩石序列

随着研究程度的不断深入和越来越多IOCG矿床被鉴别出来，成矿构造呈现出多样化，目前共总结出3种，即:①与非造山岩浆有关的大陆地块内部(例如，奥林匹克坝);②与中基性岩浆有关的较年轻大陆边缘弧(例如，南美安第斯);③褶皱和推覆带(例如，Tennant Creek-Mount Isa线形褶皱带内)。Williams等(2005)提出这类矿床缺乏明确的构造环境控制。Groves和Bierlein(2007)反对Williams等(2005)这种提法，他们认为“如果仅考虑前寒武纪大型—超大型矿床，就变得非常清楚。这些矿床(包括巴西的Carajas，澳大利亚的奥林匹克坝，南非的Palabora)都位于太古宙大陆边缘100km以内或靠近太古宙与元古宙岩石圈接触带附近。所有这些大型—超大型矿床在时空上都与克拉通内非造山型花岗岩或A型花岗岩有关。这一组合也清楚地指示出它们与板块俯冲或由地幔柱引致的次大陆岩石圈地幔(subcontinenta llithospheric mantle，简称SCLM)部分重熔等其他构造过程有关，因此说构造环境很重要”。位于瑞典和芬兰北部的超大型基鲁纳铁矿及其周围的一系列矿床也有同样的岩石圈环境，在古元古代为一个大陆边缘，Weihed等(2005)提出其地球动力学模型，并强调地幔柱活动与IOCG及铜镍硫化物矿床、层状铅锌矿、岩体有关的铜金矿和浅成低温热液矿床的关系(图4-3)。与此类同，时代比较新的IOCG矿床，例如，在安第斯智利北部-秘鲁南部的世界级大型矿集区，在时空上与次碱性花岗岩和碱性花岗岩有关，但其构造环境由与板块俯冲有关的长期活动的受压扭平行断裂带和反转盆地所控制。我国长江中下游地区的宁芜-庐枞白垩纪盆地中128～125Ma的IOCG铁矿(玢岩铁矿)也是位于中国东部大陆边缘，与同时代中基性-碱性火山岩-侵入杂岩有关，是白垩纪岩石圈拆沉过程在地壳的响应。如果白云鄂博属于IOCG矿床，它也是位于华北克拉通北部边缘，形成于大陆被动边缘元古宙裂谷内，与之有关不仅有碱性岩，还有碳酸岩。在伊朗中部Tabas与Yazdi前寒武纪地块之间的线形超褶皱带中，Bafq铁矿集中区位于寒武纪Kashmar-Kerman构造带，也明显属于大陆边缘活动带(Torab et al.，2007)。

图4-3 北欧IOCG矿床成矿的地球动力学特征

四、与成矿有关的岩浆岩
IOCG矿床的成因依然是一个争论的焦点，主要两种观点包括岩浆流体成矿(Hitzman，1992;Pollard et al.，2000)与受岩体加热的盆地流体成矿(Barton et al.，1996;Hitzman，2000)。尽管如此，两方都认为岩体的存在与成矿有着密切的关系，只是岩体贡献的程度和方式，是能源加物质源还是仅仅是能源。
Pollard(2006)总结了从太古宙到中生代全球几个典型大型IOCG矿带或矿集区，包括澳大利亚东Gawler克拉通中的奥林匹克坝和凸山(Prominent Hill)，澳大利亚北部Cloncurry地区的Ernest Henry，巴西Carajás地区的Salobo、Critalino、Sossego、Alemāo，智利Candelaria和Manto Verde，发现这些矿床在时空上与岩浆岩关系密切。而这些与IOCG矿床有关的花岗质岩石大都显示出高钾的性质，仅巴西Salobo花岗岩为偏铝到弱铝组分，该岩石由长石、石英、辉石和角闪石组成，缺少碱性矿物(Lindenmayer et al.，1994)。单从岩性上来看，与IOCG矿床有关的岩石主要为闪长岩、辉石闪长岩和花岗闪长岩，也有花岗岩。尽管花岗质岩石在成分上有一些差别，但是都属于磁铁矿系列花岗岩类或Ⅰ型花岗岩，与斑岩铜金矿有关的花岗质岩石相类同，具有相似的氧化-还原电位和分异程度。利用花岗质岩石的成分在Rb对Y+Nb的变异图解(Pearceetal.，1984)投影，可以看出来这些岩石的形成环境为大陆边缘或板内而不是造山带或同碰撞环境，这与前面叙述的成矿环境是一致的。这些岩石学特点与我国宁芜-庐枞盆地的IOCG铁矿有关的岩石组合相当一致，后者的主要岩石系列包括辉长岩、辉石闪长岩、石英闪长岩、石英二长岩和花岗岩，稍晚出现碱性岩类，而与矿化有关的岩石都是辉石闪长岩类(陈毓川等，1978)。
另外，Creaser(1996)和Pollard等(1998)注意到在同一时间的花岗岩组合中具有镁铁质岩和超镁铁质岩，甚至有些与铜镍硫化物矿化有关。他们认为这些幔源岩浆可能对花岗质岩浆在下地壳源区部分熔融提供了热源。Sillitoe(2003)推测相对基性的岩浆作用有利于解释在一些矿床中具有富Cu-Au-Co-Ni-As-Mo-U元素组合。
五、矿体形态特征及围岩蚀变
矿体形态是一定成矿作用的产物，在某种程度可以反映出其形成过程。但IOCG矿体的形态变化很大，可能与其宽泛的定义有关。总体上，IOCG矿床是一种后生矿床，其矿体形态可以分为断裂脉状、筒状、板状、层状(或Manto矿体)和不规则状。与其他矿床相比较，IOCG矿床的最大特点是广泛发育角砾岩筒矿体。例如，奥林匹克坝的主体矿体就是位于一个巨大的角砾岩筒中(Hitzman，1992);加拿大育空区的Wernecke地区的主矿体也是受控于角砾岩筒(Bell，1986);我国宁芜盆地中的凹山铁矿主矿体就是位于辉石闪长玢岩体隆起接触带的大型角砾岩筒中;瑞典基鲁纳地区40个铁-磷矿床，矿化主要呈角砾岩状，大规模的矿床是由复合类型矿化而成，脉状角砾岩筒型(包括沿层交代的角砾岩状)矿化出现在浅部，所以成矿围岩通常是火山成因的岩石。主要热液铁氧化物从下到上由磁铁矿到镜铁矿;来自深部的岩浆流体沿同源的岩墙向上运移和成矿。

图4-4 中安第斯沿海科迪勒拉IOCG矿床的类型概要图

还有层状或层控型(Bergman et al.，2001)。除了角砾岩矿床外，还有其他类型矿床，尤其是多个类型矿复合存在时，便构成大型矿床。例如，在南美安第斯成矿带中，正如Sillitoe(2003)所述，除了脉状矿体外，还有局部可见的独立存在的角砾岩筒(例如Carrilillo de las Bombas、Tersa de Colmo)和矽卡岩矿(例如San Antonio、Panulcillo和Farola等)。更加广泛出现的是各种类型的复合型(图4-4)，例如，除了脉状外，还有角砾岩筒状、细网脉状，沿层交代的Manto矿体(例如超大型Candelaria-PuntadelCobre矿床)。事实上，陈毓川和李文达(1978)提出的玢岩铁矿矿床模型(图4-5)就是释注当今IOCG矿床的最好典例。从图4-5可以看出各种类型的矿体，包括有块状、角砾状和浸染状矿石组成的筒状或板状矿体，岩层交代的层状矿体(或Manto状)、沿裂隙(在岩体或围岩内)形成的脉状矿体和沿岩体接触带形成的矽卡岩型不规则矿体。
在研究早期，Hitzman等(1992)提出IOCG矿床的围岩蚀变通常是很强烈的，具体蚀变类型依赖于围岩的性质和矿化蚀变的深度。但是总体来讲，蚀变作用在深部为钠质蚀变组合，在中浅部为钾质蚀变组合，在浅部为绢云母化和硅化(图4-6)。需要指出的是，这为一个整体的理论蚀变模型，主要来自对奥林匹克坝矿床的观察和研究。在瑞典北部的基鲁纳地区矿区的围岩蚀变没有如此明显的分带现象，但Smith(2007)还是鉴定出两次钾化和两次钠化交替出现，钠长石-阳起石-磁铁矿和黑云母-钾长石-方柱石是最主要的蚀变类型。在我国的宁芜-庐枞地区的IOCG铁矿有比较清楚的蚀变分带，即:下部是磁铁矿-钠长石化带，中部磁铁矿-钠柱石-阳起石-磷灰石(-绿泥石-绿帘石)带，上部泥化、硅化和黄铁矿-明矾石-硬石膏化(陈毓川等，1978)。在大多数IOCG矿区，蚀变组合抑或以钠质蚀变为主抑或以钾质蚀变为主。尽管上述宁芜-庐枞盆地也有一些泥化和硅化，最明显或最有代表性的蚀变是钠质蚀变组合。一般来讲，以磁铁矿为主的矿化伴生以钠质蚀变为主，而以赤铁矿为主的矿化则以钾质蚀变为主。同时，在澳大利亚新昆士兰的Cluncorry地区的Lightning Creek矿区，伴随富铁矿的蚀变是钠长石-磁铁矿-石英，还可以见到钠长石呈钾长石的假象及其在磁铁矿脉的周围出现浸染状磁铁矿-单斜辉石蚀变(Perring et al.，2000)。加拿大西北大湖岩浆-成矿带中的主体蚀变就是磁铁矿-磷灰石-阳起石组合，磷灰石和阳起石也是矿体中的主要脉石矿物(Hildebrand，1986)。

图4-5 宁芜玢岩铁矿模型图


图4-6 IOCG矿床的蚀变分带的示意综合剖面图


图4-7 不同类型IOCG矿床的总体模型图

六、IOCG矿床的形成过程探讨
如前所述，对于IOCG矿床的成因有比较强烈的争论，争论的焦点在于成矿物质是否主要来源于岩浆热液。由于所有IOCG矿床与岩浆岩的时空关系非常清楚，绝大多数研究者都认同它们之间的成因联系，在找矿勘查过程中始终把辉石闪长岩和闪长岩作为找矿评价的主要标志之一。稳定同位素研究表明IOCG矿床与相关岩体具有类似的特征，例如，硫同位素值明显指示出岩浆来源(Marschik et al.，2001;Sillitoe，2003;Oliver et al.，2004)，尽管在一定程度上，金属和硫可以由不同类型流体搬运，硫也可能是由流体从附近的岩体或火山岩中萃取而来。对于与IOCG矿床有关的钠(钙)蚀变的稳定同位素研究也通常表明岩浆流体为最主要来源(Perring et al.，2000;Mark et al.，2004;Oli-ver et al.，2004)。
Pollard(2001)提出在IOCG矿床系统中钠(钙)蚀变可能由类似于斑岩铜金矿岩浆中不混溶H2O-CO2-钠盐流体形成。与矿化有关的流体包裹体中普遍存在CO2也是岩浆来源的一个标志。CO2的存在可以影响硅酸盐熔融体与流体之间的碱质配分，有可能生成具高Na/K比值的卤水，这种卤水可能导致了在许多IOCG环境广泛形成钠质蚀变作用。Pollard(2006)总结提出与IOCG矿化有关的岩体可能侵位深度变化在2～15km之间(图4-7)，相当多IOCG矿床形成深度比典型斑岩铜矿深得多。在这样的深度，岩体结晶过程的机械能量释放不足以像斑岩体那样在上部围岩产生破裂而形成斑岩矿床，因而流体只能沿岩体侵位前的断裂成矿或沿可交代的地层形成Manto矿床(图4-7)。除了深度控制外，矿化出现在构造的交会部位或构造与地层不整合界面(例如Candelaria)以及平推断层中的有利部位(例如Salobo)，抑或沿着几条平推断层的链接部位成矿(例如Manto Verde)。在一些情况下，矿床产出在浅部，矿化发育于角砾岩筒或呈脉状(例如奥林匹克坝、Alemo，图4-7)。后者类似斑岩铜矿体系，但总体缺少石英网脉状矿化。Barton和Johnson(1996)提出“盆地蒸发岩物源模型”，认为形成IOCG矿床的流体具有高的Cl/S比值，可能为主要来自古蒸发岩的同生盆地流体，岩浆流体叠加为其次。盆地流体循环受控于下伏岩体提供热源而形成的热对流系统，盆地流体与岩浆流体混合成矿。这一模型有助于理解在IOCG矿床成矿系统中如此富集特色元素(亲铁元素和亲石元素)和热液蚀变(钠质蚀变和局部的钾质蚀变)，此外，与蒸发岩反应产生贫硫的卤水与地质观察相吻合。Oliver等(2004)综合澳大利亚Cloncurry地区的矿床资料，提出下列的认识:①该区几个阶段的钠长石化先后叠加与1600～1650Ma的变质事件和与1550～1580Ma期间的William岩套侵位的热事件有关。②区内大多数IOCG矿床晚于区域变质作用，与William岩套侵位同时，因而，变质作用无法解释其成因;蒸发岩在区域变质之前或之中被消耗而形成钠长石和方柱石。③Cloncurry矿床中钠化围岩的地球化学资料反映出在蚀变过程中Na带入，Fe、K、Ba、Rb±Ca、Sr、Co、V、Mn、Pb和Zn带出。带出的元素主要富集在富铜金的铁矿石中，因此，将钠质蚀变、高盐度卤水和IOCG矿床形成联系在一起。根据上述资料和观察，Oliver等(2004)建立了Cloncurry地区矿床成因模型:①卤水在William岩套侵入体结晶时释放出;②循环卤水参与钠化反应，在反应过程中钠是固定的，原来在蚀变带和铁矿石中的其他元素(尤其是钾和钠)被带进流体;③循环的富金属卤水借助裂隙流动，与富硫围岩发生反应或与富硫的表生流体的混合，在适宜的位置，例如构造膨大处，沉淀成矿(图4-8)。

图4-8 澳大利亚昆士兰Cloncurry地区IOCG矿床的变质成矿模型

Barton和Johnson(2004)通过总结研究IOCG矿床的成矿过程，提出岩浆与非岩浆两种成因模型(图4-9)。又进一步将非岩浆成因模型分为:地表或浅部盆地流体模型和变质流体模型。这两种非岩浆模型都需要能提供非岩浆氯化物的专属环境。在前一种模型中，侵入体的主要作用是驱动非岩浆卤水的热对流。流体的含盐性可能来自经历了蒸发作用的地表水(温暖、干旱环境)，或来自循环水与先存蒸发盐沉积物的相互作用。与IOCG矿床有关的热液活动被认为发生在中地壳深度。变质模式不需要火成热源，尽管同期侵入体可能存在并且向流体提供了热量和组分(例如Fe和Cu)。

图4-9 IOCG矿床流体特征和流经途径综合性模型

总体而言，从目前的研究来看，绝大多数IOCG矿床都与岩浆活动关系密切，非岩浆模型可能适于解释个别矿床成因或某一矿床的局部现象，是岩浆成矿模型的补充。从岩浆分异出的流体在运移过程或多或少都必将与其他来源的流体混合，包括盆地流体、大气水、古建造水、变质流体或地幔流体。由于蒸发盐层在诸多盆地存在，一旦上侵岩浆吞食这些膏盐层或岩浆流体与之发生反应，必将有助于形成大型或高品位的贫硫富钠的IOCG矿床。到目前为止，尚未见有关变质流体形成IOCG矿床的报道，仅仅限于理论推测。
七、找矿评价标志与勘查
铁氧化物铜金矿(IOCG)概念的提出不仅受到学术界的积极响应，而且更加受到工业界的高度重视，目前已经成为近年来寻找铜金矿的重要目标。尽管把许多过去认为关系不大的一些矿床放到一起颇受争议，但是越来越多的地质勘查工作者却认为这是一种找矿的新思路。这一概念给人们的最大启示是在一定的地质环境中，铁铜金可以密切共生，当发现一种矿产时，可能在一定部位找到其他矿产，而且还可能找到钴、镍、钼、铀和稀土金属矿产，甚至铋和砷。对于这类型矿床的勘查标志和有效的找矿方法正在积累之中，目前，主要有以下几种:
1)IOCG矿床一般出现在大陆边缘伸展带(包括弧后裂谷和造山带中的局部伸展带)和大陆裂谷带;
2)以大量的铁氧化物(包括磁铁矿和/或赤铁矿)发育为特征，在大多数矿床中含有铜铁硫化物和金矿化，但像基鲁纳这类矿床中通常不含铜和金。一旦矿体中有硫化物发育，不仅存在铜金，而且Co-Ni-As-Mo-U-LREE等都可能成为可以利用的有用组分。
3)无论是起到物质源和/或能源作用，岩浆岩是成矿的一个重要条件，与成矿有关的岩体通常具有橄榄安粗岩性质，主要岩性为闪长岩、辉石闪长岩和花岗闪长岩，也有花岗岩。
4)破碎的火山岩或火山碎屑岩为成矿围岩时，由于其高渗透性，有利于形成大型复合性质的IOCG矿床，尤其是当有深穿透补给断裂存在时更佳。高角度或低缓角度断层或剪切带也能起到构造渗透作用。
5)围岩蚀变发育，最基本特点是钠化和钾化。钠化以钠长石-磷灰石-阳起石-方柱石(或钠柱石)-绿泥石-磁铁矿为特征，钾化则以钾长石-绢云母-黑云母-碳酸盐岩为特征。在大多数矿床中抑或以钠化为主抑或以钾化为主，在个别矿床中两种蚀变同时发育，而且有下部钠化、上部钾化的空间分布规律性。
6)在辉长闪长岩体或闪长岩体接触带广泛强烈发育接触热变质角岩带和接触交代岩(钠-钙质或钾质蚀变)带是大型复合性质IOCG矿床的很好的指示剂。
7)矿化热液角砾和交代磁铁矿形成大量镜铁矿指示出比较浅的古深度，所以在深部可能存在IOCG矿床。广泛发育的磁铁矿-阳起石组合表明IOCG矿床相对较深，在深部发现具有经济价值的铜金矿的可能性较小。
8)粗晶方解石和铁白云石通常出现在IOCG矿床的顶部或最远离主矿体的部位。在某些情况下，黄铁矿晕可能指示出IOCG矿体的存在。
9)由于IOCG矿床富含铁氧化物，常常缺少硫化物或硫化物含量低，因此，地球物理是找矿评价的有效手段，尤其是在隐伏矿区，使用磁法和重力手段效果最好。成矿区的磁场和重力效应明显，具有重力高、中等到高强度磁异常为标志。
八、对我国IOCG矿床研究的点滴思考
正如前述，尽管国际上研究IOCG矿床如火如荼，我国则刚开始。除了长江中下游地区宁芜和庐枞两个盆地中广泛发育的比较典型的IOCG铁矿床(确切为基鲁纳式或玢岩铁矿式)外，还有很多矿床，例如海南省的石碌铁(铜钴)矿、新疆的雅满苏铁(铜)矿和蒙库铁(铜)矿等值得重新思考，通过研究其形成过程，厘定成因类型，建立相应的矿床模型，推动进一步找矿评价和勘查工作的开展。尽管在提出IOCG矿床概念的初期Hitzman等(1992)就将白云鄂博列为典型的IOCG矿床，但是，这一划分一开始就遇到争议。虽然白云鄂博矿床以富有磁铁矿和LREE为特征，但其本身特征比较清楚地表明与地幔过程(抑或与碳酸岩浆抑或与地幔流体交代有关)关系密切。河北邯邢铁矿和湖北大冶铁矿是比较标准的矽卡岩型铁矿，但是也有某些IOCG矿床的特点，例如，在深部发现铜矿体或硫矿体，除了矽卡岩矿体外还有角砾岩筒矿体、强烈钠-钙化蚀变作用以及地层中膏盐层对成矿的贡献等。与国外同类研究类似，如何正确厘定IOCG矿床与矽卡岩型矿床是一个挑战性的科学问题。可以相信，通过从IOCG矿床角度的深入解剖研究，很多问题将会得到合理的解决。只有合理地建立更加符合客观规律的矿床模型，才能有效地推动矿产勘查工作。

收集了研究区130个矿床(点)共361个年龄数据(表2－6)，其中花岗岩型铀矿床(点)75个，年龄数据178个，斑岩型矿床(点)21个，年龄数据44个，火山岩型铀矿床(点)8个，年龄数据15个，碳硅泥岩型铀矿床(点)18个，年龄数据103个，砂岩型铀矿床(点)8个，年龄数据21个。年龄测试对象大多数为沥青铀矿，少数为矿石或围岩全岩，部分数据经等时线法处理和U－Pb一致性图解，可靠性较强。通过对上述数据的分类、统计，制作频率直方图，发现华南铀矿成矿年龄具有自身特点。

表2－6华南部分铀矿床沥青铀矿成矿年龄

注:*沥青铀矿U－Pb等时线法，其余为沥青铀矿U－Pb法;(1)吴烈勤等(2003);(2)王正其等(2010);(3)核工业270研究所等(2006);(4)黄国龙等(2009);(5)核工业华东地质局270研究所(1995);(6)吕古与(2000);(7)中国核工业地质局《中南铀矿地质志》编写组(2005);(8)中国核工业地质局《华东铀矿地质志》编写组(2005);(9)中国核工业地质局《华南铀矿地质志》编写组(2005);(10)闵茂中等(1998);(11)范洪海等(2008);(12)陈跃辉等(1997)。

一、产铀岩体、岩层时代分布特点

与铀成矿有关的花岗岩体或斑岩体的时代，绝大多数为印支期和燕山期，个别铀矿床产于更早期的花岗岩体内，如湘东的大坪洞矿床产于加里东期岩体内，桂南的古僚矿床产于海西期岩体内，但其成矿时代与产于印支－燕山期岩体内的矿床成矿时代一致。唯产于雪峰期摩天岭花岗岩体内的新村和达亮两个矿床较特殊，铀成矿于华力西早期，新村矿床有喜马拉雅期矿化叠加。而斑岩体比花岗岩体的形成时代更新些，主要形成于燕山晚期。

与铀矿化有关的岩层几乎遍及各个地质时代。自新元古代到古近纪，除志留纪和三叠纪外，各时代均有含U地层产出，主要产(富)铀层形成于震旦－寒武纪和泥盆纪、石炭纪、二叠纪、侏罗纪、白垩纪和古近纪。古生界及以前地层与碳硅泥岩型铀矿床关系密切，中新生界主要产砂岩型矿床。产(富)铀层时代与其中分布的铀矿床成矿时代无必然联系。少数沉积成岩作用形成的矿床成矿时代与含矿地层时代相近，大多数产(富)铀层中的铀矿床均形成于燕山－喜马拉雅期，如金银寨矿床，围岩时代为早二叠世，铀成矿于晚白垩世。

二、成矿年龄集中分布与区域成矿同时性

华南铀矿成矿年龄数据分布范围为640～1.5Ma，其中＞145.5Ma的数据11个，占3%，＜145.5Ma的数据350个，占97%。铀成矿年龄集中分布在一个较短的时间间隔内。145.5Ma是华南铀成矿时代的分划线，145.5Ma以前的铀成矿作用零星分散，仅发生在局部地区，如湘西怀化的铜湾地区(铜湾矿床成矿年龄640Ma)，或在部分矿床中存在时代较老的铀矿化迹象，如铲子坪、达亮、沙子江等矿床。大规模的铀成矿作用发生在145.5Ma以后相对较短的地质时代。

从全区成矿年龄统计频率曲线图(图2－10)可见，频率曲线基本呈单峰型，且较为狭窄，成矿年龄的峰值在80Ma左右。61.2%的年龄值介于65.5～145.5Ma之间，处于白垩纪范围，28.5%的年龄值落在23.0～65.5Ma(古近纪)内，另有6.1%的年龄数据＜23.0Ma，即在新近纪时期成矿。

图2-10 华南铀矿成矿年龄统计频率曲线(n=361)

花岗岩型铀矿年龄有97.8%的数据＜145.5Ma，其中大部分集中于40～100Ma之间;斑岩型和火山岩型成矿年龄全部＜145.5Ma，斑岩型主要集中于80～110Ma之间，15个火山岩型矿化年龄为80～141Ma;碳硅泥岩型有92.2%的成矿年龄＜145.5Ma，砂岩型有95.2%＜145.5Ma。由此可见，不论矿床属于什么类型，不论含矿围岩形成于什么时代，成矿作用均集中发生在145.5Ma以后的中新生代，特别是白垩纪和古近纪。华南铀矿成矿时代具有区域上的同时性。

本区5种类型铀矿床的成矿年龄的峰值不尽相同，花岗岩型矿床成矿年龄数据较多，频率曲线呈单峰形态，峰值在80Ma左右(图2－11a)，对全区铀矿年龄的频率曲线形态影响较大，其余类型成矿年龄频率曲线呈双峰或多峰形态，但主峰明显，斑岩型矿床主峰值为90Ma(图2－11b)，火山岩型铀矿成矿年龄变化较小，频率曲线表现为双峰形态，主峰为90Ma(图2－11c)，次峰130Ma，碳硅泥岩型铀矿床年龄主峰为70Ma(图2－11d)，砂岩型主峰为60Ma(图2－11e)。

华南铀矿保存因素探索

图2-11 华南不同类型铀矿成年龄统计频率曲线

区域上成矿时代的同时性反映了区域成矿作用内在的统一性，华南铀成矿作用时空演化可能与华南中新生代伸展构造背景有关，在伸展构造作用下发生的岩浆构造作用，带来高热和矿化剂CO₂，致使U发生活化、迁移，以致富集、成矿，是根本原因所在。

三、矿岩时差

矿岩时差是中国包括华南铀矿的显著特点。大部分矿床特别是花岗岩型铀矿床，均存在矿岩时差，但差值有大有小。由于铀成矿集中于中新生代，所以含矿围岩(地层或岩体)时代越老，与其有关矿床的矿岩时差将越大。赣北的董坑矿床(碳硅泥岩型)含矿层形成于震旦纪，成矿年龄26～31Ma，矿岩时差＞500Ma，粤北下庄矿田337矿床，成矿年龄138Ma，通常认为是矿岩时差很小的矿床代表，但新近研究成果显示，与337矿床密切相关的帽峰岩体单颗粒锆石测试的成岩年龄为206～238.2Ma(张展适等，2009)，矿岩时差＞68Ma;赣中相山矿田横涧矿床U－绿泥石型矿化年龄127Ma，U－萤石型矿化年龄119Ma、89Ma，与成矿密切相关的花岗斑岩年龄是135.4Ma(陈小明等，1997)，矿岩时差＞8.4Ma。

层控矿床的矿岩时差变化幅度较大，有的成矿年龄与含矿地层时代近于一致，反映了同生成矿作用的存在，如熊家矿床(火山岩型)早期U－P矿化与含矿地层大致同时形成，矿岩时差＜10Ma;铜湾矿床也是很好的例子。有的甚至是大多数层控矿床成矿年龄明显晚于含矿地层，具有明显的矿岩时差，如董坑矿床，反映后生成矿作用的主导地位。

总体上，碳硅泥岩型矿床矿岩时差普遍较大，花岗岩型次之，斑岩型和火山岩型较小，而砂岩型由于含矿层主要是侏罗系和白垩系，少量古近系，平均矿岩时差也偏小。

四、成矿作用连续性及演化

花岗岩型铀矿成矿年龄频率曲线呈单峰形态，表明成矿作用是一个相对连续的过程，是无可厚非的，而斑岩型、火山岩型、碳硅泥岩型、砂岩型成矿年龄频率曲线呈双峰或多峰形态，是不是可以作为多期成矿的依据呢?笔者认为，由于测年龄数据所限，也许不足以构成频率曲线的单峰形态，不能看做是多期成矿的依据。

相山铀矿的形成年龄，与矿化类型有关，U－磷灰石型、U－绿泥石型成矿年龄较大，U－萤石型成矿年龄较小(张万良等，2009)，但是，我们知道，相山铀矿的矿化类型是根据矿石组成及热液活动特点而划分的，它们是相互过渡的，一个矿床内往往有多种矿石类型同时存在，实际上各类型铀矿化是一期热液作用的结果，只不过成矿热液经历了一个长期而连续的演化过程，从成矿开始到结束，有数十百万年的时差。从历年发表的测年数据看，进一步划分成矿期次难度较大，因此认为，相山铀成矿作用是连续进行的，只有一个成矿时期，年龄主要落在早白垩世范围内。

卢映新等(2009)通过研究诸广南部14个矿床2个矿点近70个沥青铀矿成矿年龄数据后也认为，这些年龄数据基本构成了一个连续的年龄数据链条。前人划分的3个成矿期(120～90Ma，90～70Ma，70～40Ma)实际上是过去对成矿年龄数据掌握太少的缘故。

燕山晚期至喜马拉雅期的铀成矿作用是一个相对连续的过程，但成矿特点早晚是有区别的，特别是热液型矿化。在斑岩型铀矿床中，早期成矿作用主要形成与钠交代作用有关的矿化，而晚期常形成U－萤石型、U－地开石型、U－水云母型或U－硫化物型矿化;在花岗岩型铀矿床中，产于花岗岩内的钾(钠)长石－赤铁矿型矿化，往往形成较早，硅化带中的U－微晶石英(玉髓)型矿化、U－萤石型及U－碳酸盐型矿化常常是较晚些时候形成的。

在空间上，成矿年龄也表现有连续变化的规律，如产于花岗岩体外带红盆中的热液铀矿床，主要形成相当于花岗岩内部的较晚期矿化类型，如U－微晶石英(玉髓)型、U－萤石型矿化，反映从岩体内部到外带，矿化年龄有由早到晚的演化特点(陈跃辉等，1998);火山岩型铀矿化，矿岩时差较小，而含矿火山岩的形成时代在区域上有由西向东逐渐变新的特点，即火山岩型铀矿化年龄也有由西向东逐渐变新的演化规律。

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新干县13438727559： 成矿元素在不同岩石中的分布有何规律性 - ？
揣司利肺： 不同岩石类型提供不同的成矿元素:超基性岩:Fe、Co、Ni、Cr、Au;基性岩;Ti、V、Mn、Cu、Pb、Zn、As;中性岩:Ti、V、Cu、As、Zr、Ta等;酸性岩:Li、Be、Nb、Ta、W、Tl等…

新干县13438727559： 请问研究矿床的成矿规律要从哪些方面进行研究? - ？
揣司利肺：[答案] 首先从成矿规律的概念来看,它指矿床形成的空间关系、时间关系、物质共生关系及内在成因关系等的总和.那么,实际上研究成矿规律主要要研究矿床的成矿区域、成矿时代和成矿系列.

新干县13438727559： 请问研究矿床的成矿时代有哪些办法? - ？
揣司利肺： 1、可以用地球化学的方法:根据矿床中一些放射性元素的衰变规律及其半衰期反推,计算得到矿床的成矿年代; 2、可以用地质的方法:内生矿床,可以根据岩体的产状、岩体与地层的接触关系、岩浆侵入的地层判断岩浆和沉积岩层哪个先形成,从而得知岩体侵入的年代;外生矿床,也可以根据矿床赋存和接触的地层判断它形成于哪个时代.因为地层都是已知了形成时间的.通过比较时间的先后就可以得知矿床的形成时代.

新干县13438727559： 求石英矿床的分布规律 成矿地质特征 - ？
揣司利肺：[答案] 石英岩矿床——由石英岩构成的硅质原料矿床.由于石英岩硬度大,破碎成本高,除非在硅质原料资源缺乏地区,一般较少开发.这类矿床都是区域变质型石英岩矿床,系元古宙陆缘海中石英砂沉积成岩后经轻微区域变质作用而成...

新干县13438727559： 化石在地质学上的意义是 - ？
揣司利肺： 答案C 化石中常含有动植物的遗体或遗迹,能很好地反映地球历史,所以在地质学上常用来确定地层的时代和顺序.

新干县13438727559： 矿点和矿化点 - ？
揣司利肺： 在成矿系统的产物中,成矿物质有一定浓集但由于储量微小或矿石品位较低,在当前经济技术条件下尚不能被开发利用的矿化地段称为矿点;仅有某些矿化现象的地段称为矿化点.在一个含矿区域中,矿点和矿化点的数量经常是远大于矿床的数...

新干县13438727559： 中国的稀土分布哪些地区? - ？
揣司利肺：[答案] 中国的稀土资源主要分布在内蒙、江西、广东、广西、四川、山东等地.自1927年丁道衡教授发现白云鄂博铁矿,1934年何作霖教授发现白云鄂博铁矿中含有稀土元素矿物以来,中国地质科学工作者不断探索和总结中国地质构造演化、发展的特点,...