模型十一 矽卡岩型铜矿床找矿模型
一、概 述
矽卡岩一般指中酸性侵入岩侵入碳酸盐岩石中形成的由复杂的变质 － 交代矿物组成的硅酸盐矿物组合。矽卡岩按其矿物成分不同可划分为钙矽卡岩和镁矽卡岩，按其交代岩石的成分划分为内矽卡岩、外矽卡岩、似矽卡岩和复成矽卡岩，即由钙矽卡岩叠加到镁矽卡岩上。矽卡岩是扩散作用、渗滤作用和化学反应耦合的结果。与矽卡岩形成有关的矿床称为矽卡岩矿床。矽卡岩型金矿是诸多矽卡岩型矿床中的一种，主要指金品位和储量达到足以单独开采的矽卡岩矿床。
以往在矽卡岩型矿床开发过程中，金主要作为铜多金属矿床开采的副产品加以回收，因而未受到重视。随着近几十年对含金矽卡岩矿床的勘查和研究的不断深入，世界范围内发现了一批大型独立或共生的矽卡岩金矿 ( 图1; 表1，表2) ，代表性矿床有加拿大的 “镍板”、French 和 QR，美国的福蒂蒂尤德 ( Fortitude) 、Golden Curry 和 Minnle － Tomboy，菲律宾的 Thanksgiving，澳大利亚的雷德多姆Red Dome，尼加拉瓜的 La Luz; 印度尼西亚的 Wabu，中国的山东沂南、安徽马山、湖北鸡冠咀等。其经济价值被普遍认识，据报道，国外从矽卡岩型金矿中生产的黄金量已超过 1000t。尽管与其他类型的金矿相比其产金量较少，但它在某些地区具有重要价值，如加拿大不列颠哥伦比亚省矽卡岩型金矿占到全省产金量的 16%。陈衍景等 ( 1996) 指出，我国境内至少有70 个矽卡岩型 ( 或疑似矽卡岩型) 金矿，其总储量达 1000t，占全国黄金储量的 20%，其经济价值和勘查、研究的重要性不言而喻。
图 1 世界主要矽卡岩型金矿床分布示意图( 引自赵一鸣等，1992，修改)
矽卡岩型金矿床的规模大小不一，矿石规模一般在(0.4～15)×106t之间，金品位为(2～15)×10－6。如加拿大镍板矿床金平均品位为5.3×10－6，已从13.4×106t的矿石中生产出71t金;加拿大QR矿的金矿石储量超过了1.3×106t，平均品位为4.7×10－6;美国福蒂蒂尤德矿床的金平均品位为6.9×10－6，矿石储量为10.3×106t;美国McCoy矿床的金品位为1.5×10－6，矿石量为13.2×106t。目前，该类矿床已成为诸多区域的勘查重点。
二、地质特征
1.区域地质特征
(1)成矿环境
大量的文献资料表明，矽卡岩型矿床均与侵入岩密切相关，不同来源和成因的侵入岩产于特定的构造环境，在不同的地质作用下，于有利的大地构造环境中形成元素组合不同的矽卡岩型矿床。研究表明，洋壳陡俯冲倾向于形成与闪长岩和花岗闪长岩有关的矽卡岩型Au、Fe、Cu等矿床(图2)。矽卡岩型金矿多发育于与侵入体同期的岛弧或弧后环境中的钙质地层内。另有一类矽卡岩金矿的产出与大陆地壳俯冲的岩浆弧有关，且多与还原性岩体有关。与还原的(含钛铁矿，Fe3+/Fe2+＜0.75)闪长岩－花岗闪长岩和岩墙或岩床杂岩体有关的矿床，金品位较高，一般在(5～15)×10－6。这种环境下产出的矽卡岩以富铁的辉石为主。我国矽卡岩型金矿与国外矽卡岩型金矿产出环境类似，但不完全相同，有相当一部分产于大陆碰撞造山带、活化的克拉通边缘和克拉通内部的断裂岩浆带等构造环境。据此，陈衍景等(2004)将我国矽卡岩型金矿的产出环境划为4个大地构造域:①阿勒泰系西段，即中国西北地区;②中央造山带西段;③青藏－三江地区新生代特提斯造山带;④中国东部中生代造山区，包括阿勒泰系的东段、中央造山带东段、华南造山带、华北和扬子克拉通。
图2大洋陡俯冲和弧后盆地环境形成的矽卡岩矿床类型示意图(引自Meinert等，2005修改)
(2)与矿床相关的侵入体
从成因上来看，矽卡岩型金矿多与花岗岩类侵入体有关(表1，表2)，包括主侵入体(多为岩株)外围的花岗闪长岩和闪长岩成分(个别有流纹斑岩、辉长岩成分)的岩墙(岩床、岩枝)以及隐伏小侵入体，有的与斑岩系统有关。花岗岩类以I型或磁铁矿系列为主，但也有其他类型。
表1 国外主要矽卡岩型金矿特征
续表
资料来源:孙晓明，1993
矿物代号:Act—阳起石;Ad—钙铁榴石;Asp—毒砂;Au—自然金;Bi—自然铋;Bio—黑云母;Bm—辉铋矿;Bn—斑铜矿;Cp—辉砷钴矿;Cc—辉铜矿，Chl—绿泥石;Cz—斜黝帘石;Di—透辉石;Ep—绿帘石;Gar—石榴子石;Gl—方铅矿;Hbd—普通角闪石;Hd—赫碲铋矿;Hm—赤铁矿;Id—符山石;Ksp—钾长石;Lo—斜方砷铁矿;Mc—白铁矿;Mo—辉钼矿;Mt—磁铁矿;Orp—雌黄;Phl—金云母;Po—磁黄铁矿;Py—黄铁矿;Pyx—辉石;Qtg—石英;Real—雄黄;Sb—自然锑;Scp—方柱石;Sl—闪锌矿;Tc—滑石;Tr—透闪石;Tt—黝铜矿;Wo—硅灰石;Wt—硫铋铜矿。
从空间上看，大多数矽卡岩型金矿床产在矽卡岩带内。矽卡岩带宽可从不及10m到数千米，常分为内矽卡岩(产于内接触带)和外矽卡岩(产于外接触带)。内矽卡岩多为火成岩结构。外矽卡岩则以粗粒至细粒、块状花岗变晶状至层状结构为主，部分为角页岩结构。金矿化主要产在围岩中的外矽卡岩带内，特别是有不少产在距离相关侵入体(岩株为主)较远的远源矽卡岩内(距侵入体露头可达数百米甚至远达3km)，少部分矿床产于内矽卡岩带内(花岗岩的接触带附近)，极少产于岩体内部。
2.矿床地质特征
(1)矿体形态和产状
矽卡岩型金矿床的产出特征与其他类型的矽卡岩矿床产出特征一致。大多数金矿床产在不规则的矽卡岩带内，常沿着受选择性交代的岩层分布，层控特征明显(图3)。该类矿床的矿体形态复杂，多呈似层状、透镜状、囊状、脉状等，具体视围岩条件不同而异。我国长江中下游地区的铜金矿多呈层状，独立金矿多呈透镜状;加拿大镍板矿的矿体则呈板状、筒状和不规则状产出。
表2 岩国大中型矽卡中金矿的基本特征
续表
资料来源:陈衍景，1971,2004
矿物名称:Ag—自然银;Ayp—毒砂;Au—自然金;Az—蓝铜矿;Bi—自然铋;Bl—灰硒铜矿;Bn—斑铜矿;Bs—辉铋矿;Cc—辉铜矿;Cyp—黄铜矿;Cu—自然铜;Cbu—方黄铜矿;Cv—铜蓝;El—银金矿;Gl—方铅矿;Hm—赤铁矿;Mo—辉钼矿;Mr—白铁矿;Mt—磁铁矿;Orp—雌黄;Po—磁黄铁矿;Py—黄铁矿;Rsd—菱锰矿;dS—菱铁矿;mSi—菱锌矿;pS—闪锌矿;Tb—碲铋矿;Ttd—辉碲铋矿;Tth—黝铜矿;Um—红硒铜矿;Wi—脆硫铜铋矿。
蚀变名称:Agl—泥化;Alk—碱交代;Carb—碳酸盐化;Clh—绿泥石化;Ep—绿帘石化;Fl—莹石化;Ka—钾交代;Na—钠交代;Plh—金云母化;eSr—绢云母化;iS—硅化;kS—矽卡岩化;rSp—蛇纹石化;Tal—滑石化。时代和构造背景:Pz—古生代;Pz1—早古生代;Pz2—晚古生代;Pt1—古元古代;Pt2—中元古代;C1—早石炭世;P—二叠纪;T—三叠纪;T2—晚三叠世;J—侏罗纪;K—白垩纪。矿床规模标准:中型为5～02t，大型为02～01t，超大型为大于01t。
图3 美国McCoy矽卡岩型金矿剖面图(引自P.Laznicka，2006)
( 2) 容矿岩石与蚀变
矽卡岩金矿的围岩时代从寒武纪 ( 甚至更老) 到中新世都有，跨度很大。容矿矽卡岩原岩常为不纯碳酸盐岩 ( 灰岩为主) 、钙质砾岩等钙质的碎屑岩，以及凝灰岩等，很少有火山熔岩。美国福蒂蒂尤德矿床就产于中晚石炭世至二叠纪的砾岩、粉砂岩和灰岩中，加拿大的 Hedley 矿则产于三叠纪的粉砂岩、凝灰岩和灰岩透镜体中。我国最重要的含金矽卡岩地层为石炭 － 二叠纪和三叠纪地层，如安徽马山和新桥的金矿体产于晚古生代至早三叠世的碳酸盐岩和碳酸盐岩 － 页岩中，湖北的鸡冠咀和鸡笼山等产于三叠纪灰岩和白云质灰岩中。不过，一个矿区、矿田和矿床内，矿化赋存的层位可以不止一个，其原岩岩性也可以不同。
矽卡岩型金矿的蚀变类型繁多，有钾长石化、钠长石化、金云母化、黑云母化、绿泥石化、角岩化和黄铁绢英岩化等。其中，黑云母化 ± 钾长石化的蚀变，及其造成的角岩结构，是大多数矽卡岩型金矿的重要蚀变矿物组合特征。
( 3) 矿石矿物组合
矽卡岩金矿的矿石矿物成分复杂 ( 表 1，表 2) ，主要为金 － 黄铁矿 － 毒砂，金 － 铜 － 铋硫化物，金 － 碲化物 － 铋 － 硫化物，金 － 硫铋铜矿 － 辉钼矿 － 斑铜矿 － 黄铜矿，金 － 辉砷镍矿 － 毒矿 － 辉钴矿，金 － 闪锌矿 － 方铅矿 － 锑等矿物组合。脉石矿物主要由典型的矽卡岩矿物和石英、方解石、白云石、绢云母、绿泥石、滑石、蛇纹石等组成。常见的矽卡岩矿物有透辉石、石榴子石、透闪石、阳起石、绿帘石、硅灰石、镁橄榄石、粒硅镁石等。矿石结构、构造类同于一般矽卡岩型矿床的矿石结构构造特征，以常见的粒状结构和各种交代结构为主。在单个矽卡岩矿带中，矿石矿物分带明显，较高温的石英 － 金 － 硫化物发育于内接触带; 中温的金 － 磁黄铁矿 － 铜 － 硫化物产在与大理岩相接触的地段，低温的碳酸盐矿化 － 金 － 赤铁矿则产在离开外接触带的地段。
该类矿床中的金常赋存于复杂的金属硫化物中或以自然金等形式产出。自然金多出现在石英 － 碳酸盐矿物产出的岩石中，大多数金是以细微状包裹在硫化物中，或出现在硫化物晶体的界面上。通常用肉眼无法区别出矿石和废石。与金矿化共生的矿物以硫化铁 ( 磁黄铁矿、黄铁矿) 为主 ( 有的矿床有不少毒砂) 。有一些含金矽卡岩中的 Au 与 Cu 的相关性较差，产于富辉石和石榴子石矽卡岩中的矿石，一般具有低 Cu/Au( ＜2000) ，Zn/Au( ＜100) 和 Ag/Au( ＜1) 比值。矽卡岩型金矿与其他类型矽卡岩矿床不同的是富含 As 与 Bi、Te 等元素，常见有铋化物和碲化物，这一特征可作为该类型矿床的勘查标志之一。
( 4) 成矿时代
矽卡岩金矿可形成于显生宙的各个时代，但以中、新生代矿床为主。例如，加拿大不列颠哥伦比亚省的矽卡岩型金矿主要以中侏罗世为主; 澳大利亚西部镁质矽卡岩型金矿则以太古宙为主。我国矽卡岩型金矿的成矿时期多为中生代，东部地区以燕山晚期为多，西北部地区以海西期成矿为主。
( 5) 矿化分带
与其他矽卡岩矿床一样，矽卡岩金矿化具有明显分带性，表现在以下两个方面: 一是具有明显的矿物蚀变分带。Meinert ( 1997) 总结了大多数矽卡岩金矿的分带模式是: 靠近侵入体的接触带有一个石榴子石矽卡岩带，往外稍远处有一个辉石矽卡岩带，再往外有符山石 － 硅灰岩 － 蔷薇辉石或蔷薇辉石带和大理岩带。金矿化可发育于不同的蚀变带中，如澳大利亚雷德多姆金矿体产于硅灰石 － 石榴子石矽卡岩带中，而朝鲜遂安笛洞含金铜矿化产于辉石 － 金云母带和花斑大理岩带中，我国铜陵地区一些金矿产于角岩和含铜黄铁矿带中。二是地球化学分带，通常具有同心状的地球化学异常结构。这种结构是矿物分带的一种反映。中间为 Au、Ag、Cu、Bi 和 Te 元素组合异常，往外为 As、Pb、Zn 异常，常见有方铅矿、闪锌矿、毒砂、蔷薇辉石堆积，而在矿体范围之外则发育有 Co、Ni、Cr 的异常，为黄铁矿、磁铁矿存在的反映。对于矿体、矿床和整个矿田体系来说，同心状矿物分带和地球化学分带是基本对应的。图 4 是美国福蒂蒂尤德矽卡岩金矿的分带性示意图。该图比较清楚地反映了上述的矿物分带和地球化学场异常结构特征。图中从花岗闪长岩与围岩的接触带往外，石榴子石/辉石的比值显著降低，钙铁辉石和钙锰辉石不断地增加，铜/金比值不断地降低，Cu、Co、Mo、Cr、Ni 含量不断减少，而 As、Bi、Cd、Mn、Pb、Zn、Sb、Hg 等元素含量不断增加。
图 4 美国福蒂蒂尤德矽卡岩金矿中的分带( 引自 Myers 等，1991)
三、矿床成因和找矿标志
1. 矿床成因
矽卡岩型金矿的形成过程与矽卡岩的形成密不可分，而矽卡岩的形成过程大致分为 3 个阶段( 图 5) : ① 等化学作用阶段 ( isochemical stage) ，非碳酸盐岩形成角岩，碳酸盐岩开始反应形成矽卡岩; ②变质作用阶段，外矽卡岩和内矽卡岩大范围形成; ③退化阶段，早期的矽卡岩遭到破坏，含水矿物和硫化物大量形成。成矿作用多发生在第三阶段，至于形成哪种金属矿床却取决于侵入体、围岩性质和构造作用等因素。
Meinert ( 2005) 根据含金矽卡岩的成矿岩浆热液组合特征，将其划分为还原型含金矽卡岩、氧化型含金矽卡岩、含金的镁矽卡岩和产于区域变质地体中的含金矽卡岩等 4 种类型。其中，还原型含金矽卡岩最为重要，金矿化大多产于离接触带有一定距离的钙铁辉石矽卡岩中，与还原的、含钛铁矿的闪长岩 － 花岗闪长岩深成岩体、岩墙或岩床杂岩体有关，代表性矿床有加拿大的特大型 Hedley 矿和美国的特大型福蒂蒂尤德矿。其次为产于区域变质地体中的含金矽卡岩，包括部分绿岩控矿的造山型脉状金矿，代表性其实例有纳米比亚的 Navachab 矿床和澳大利亚西部的 Nevoria 矿床等。这类矿床具有典型的矽卡岩组合，但又缺乏明显的相关侵入体。氧化型含金矽卡岩具有高石榴子石/辉石比值、低硫含量特征，退化蚀变组合以大量的冰长石和石英为主，代表性矿床有加拿大 McCoy 和厄瓜多尔的Nambijia。含金的镁矽卡岩，是近年来才认识的一种矽卡岩型金矿类型，过去常把这类矽卡岩矿作为铁矿开采。它与含白云石的岩石有关，特征矿物组合以镁橄榄石、尖晶石、蛇纹石为主，代表性矿床有加拿大 Cable 矿。
图 5 矽卡岩形成过程( 引自 P. A. Cawood，2009)
2. 找矿标志
( 1) 区域地质找矿标志
1) 构造标志: 区域性大 ( 深) 断裂常是控制矽卡岩矿床分布的区域构造标志，矽卡岩型金矿化多沿大 ( 深) 断裂呈线性分布，并多产于大断裂附近的次级构造中。成矿前或成矿早期的断裂、裂隙等构造存在，能起矿液通道的作用，其中有些就是重要的探矿要素，如某些不同岩性岩层接触带等。
2) 地层标志: 绝大多数矽卡岩化都发生在围岩为富含碳酸盐的地层或其他含钙镁质的地层中，因此调查这种类碳酸盐地层的存在是寻找矽卡岩型金矿化的重要前提。
3) 岩浆岩标志: 与矽卡岩矿床有关的岩浆岩具有明显的成矿专属性，一定酸度的岩浆岩指示一定的金属矿化组合，其中富碱中酸性岩浆更有利于矽卡岩型金矿化的形成。
4) 矿床空间分布标志: 在整个区域成矿系统中，矽卡岩型金矿与其他类型金矿和 Cu － Au 矿床可以有一定空间关系。例如，纳米比亚 Karibib 矿区，矽卡岩型 Navachab 金矿与其他类型的 WesternWorkings、Brown Mountain 和 Onguati 矿床在空间上伴生 ( 图 6) 。这些脉型 Cu － Au 和 Cu － W － Bi 矿床产于 Navachab 金矿床上部的白云石化大理岩中。
图 6 纳米比亚 Karibib 地区矽卡岩型 Navachab 金矿与其他矿床类型的产出空间关系图( 引自 P. A. Cawood，2009)
此外，还可以考虑该类矿与斑岩型铜金矿床、热液交代型金矿和卡林型金矿床、中温热液脉型金矿床、浅成热液金矿床以及热液铅锌银矿床等的关系。如发现有斑岩体蚀变甚至矿化时，可注意在其接触带寻找矽卡岩型金矿，尤其在钼矿化的外围。
( 2) 局部地质找矿标志
1) 蚀变强烈是矿化的重要标志。因为大部分矿体都产于矽卡岩中，矿化和矽卡岩化具有密切的成因联系，所以矽卡岩化的存在无疑就是最直接和重要的近矿标志之一。但要注意，并非所有矽卡岩都含金矿体，且不一定产于矽卡岩化最强的地带，相反矽卡岩型金矿通常远离侵入体，产在外矽卡岩带内，故应重视在黄铁绢英岩化最强烈和多金属硫化物最发育的地带找富矿体。
2) 局部构造破碎带。岩石破碎强烈，尤其是毫米级微裂隙特别发育的地带，常为矿体位置。该地带常有很多的风化孔洞，并常呈红色、褐色或棕色等。
3) 碲、铋矿物可以作为找金的指示矿物，因为金常与碲铋矿物紧密共生。
4) 矿物结晶差，粒度小。黄钾铁矾化、褐铁矿化、孔雀石化等强烈的地带。
( 3) 地球物理找矿标志
1) 重力负异常: 由于岩体与围岩之间存在密度差异，可用航空重力测量确定深成岩体的位置。
2) 高导异常: 矿化层多由硫化物组成，而围岩多为碳酸盐岩等，两者之间通常存在电性差异，故可用激发极化法和地面磁法配套使用，圈定部分矿体。
( 4) 地球化学找矿标志
1) 原生晕中的元素组合标志: 平面上具有同心状地球化学异常结构，中心为 Au、Sb、Bi、Hg等元素组合，外围为 Co、Ni、Cr、V 元素组合，而沿着地球化学异常结构的边缘和沿着控矿构造有Ba 的富集，有时还有 Ti。在不同等级的岩浆和热流交代系统的演化过程中岩浆与热流的变化规律也是一致的。次生地球化学场和原生场一样，只是受元素表生活动能力的影响，而使元素组合及强度出现差异。在原生晕中明显出现的金属组合在次生晕中合并成 Au、Ag、Cu、Bi、As、Pb、Zn 组合，但地球化学异常结构并未改变，仍为同心状，沿着青磐岩化的边缘发育有 Cr、Ni、Co、V。图 7 为俄罗斯阿尔泰 － 萨彦褶皱区中的迈斯克矽卡岩金矿床的原生和异常次生地球化学场的关系。
2) 矽卡岩型金矿上方的土壤、水系沉积物和岩石通常具有 Au、As、Bi、Te、Co、Cu、Zn 或 Ni等元素异常，整个矽卡岩围岩也存在地球化学分带。与其他类型的矽卡岩金矿相比，钙质矽卡岩金矿( 不管是富含石榴子石还是富含辉石) 更倾向具有较低 Zn/Au、Cu/Au 和 Ag/Au 比值。与许多其他类型的矽卡岩有关的侵入体相比，与矽卡岩金矿有关的侵入体的相容元素 ( Cr、Sc、V) 相对富集，不相容亲石元素 ( Rb、Zr、Ce、Nb 和 La) 相对亏损。
图 7 俄罗斯迈斯克矽卡岩金矿床原生和次生异常地球化学场的关系( 引自 В. Г. Ворошилов，2009)
3) Au 生物地球化学异常。生物地球化学标志对寻找隐伏的矽卡岩型金矿非常有用。例如，位于加拿大不列颠哥伦比亚省中部的 QR 金矿，在 1988 年加拿大地质调查局用直升飞机采集了 103 个花旗松 ( Pseudotsuga Menziesii) 树顶样品的分析数据作异常检验时，就发现了强烈的金异常带。其后Kinross 金矿公司开采了该矿的主区和西区金矿，共生产出 3. 67t 金。2005 年，研究者又把 1988 年采集的花旗松松针从档案库中取出，磨成粉，用等离子质谱仪进行分析。检验结果确认并更清楚地辨识出了原来根据松枝分析结果圈定的异常区，从而验证了这种地球化学标志的可靠性。2006 年，根据生物地球化学圈定的异常，在该矿床的北区又发现了约 6. 22t 金储量。
4) 氧同位素组成的突变带。由于岩体与围岩氧同位素组成差别较大，两者过渡的地方会出现氧同位素突然降低或增高的现象，而这种地带常为赋矿位置。
( 唐金荣 金庆花)
一、概 述
矽卡岩型钼矿是一种重要的钼矿类型。从世界范围来看，该类型矿床的规模相对较小，品位、矿石储量变化较大———大多数矽卡岩型钼矿的 MoS2品位一般为0. 1% ～1%，矿石储量1 ×106～ 5 × 108t( 表 1) 。与大规模产出的斑岩型钼矿相比，矽卡岩型钼矿的矿石储量要小一些，经济重要性也不如斑岩型钼矿，但其钼金属储量和产量仍然比 ( 网) 脉型、沉积型等其他类型钼矿床要大得多，是一种重要性仅次于斑岩型钼矿的钼金属来源。
表 1 世界典型矽卡岩型钼矿床
由于大部分矽卡岩型钼矿常常含有多种金属，且具有经济开采价值，因此在开采钼矿的同时可回收多种金属。根据矽卡岩型钼矿床伴生多金属的性质，可将其大致分为 “单一辉钼矿型”和 “多金属型”两种。“单一辉钼矿型”矿石组分主要为辉钼矿，没有或者含有少量的其他硫化物，如中国辽西杨家杖子岭前钼矿床、吉林桦甸火龙岭钼矿床。“多金属型”矿石组分则以辉钼矿为主，包括其他的 W、Cu、Zn、Fe、Pb、Bi、Sn、Co 或富 U 的矿物，可组成矽卡岩型钼铜矿床 ( 如湖南桂阳宝山) 、钼钨矿床 ( 如河南栾川三道庄和卢氏夜长坪、安徽青阳百丈岩) 、钼 ( 铁) 矿床 ( 如辽宁肖家营子)以及钼锌矿床 ( 如吉林磐石三个顶子) 等。
国外代表性的矽卡岩型钼矿有美国蒙大拿州的 Cannivan Gulch 矿床和爱达荷州的 Little BoulderCreek 矿床，澳大利亚新南威尔士州的 Mount Tennyson 矿床以及加拿大不列颠哥伦比亚省的 Coxey 和Moss 矿床 ( 表 1) 。此外，还有加拿大安大略省和魁北克省的 Hunt、Spain、Zenith 等矿床，它们曾在20 世纪的两次世界大战期间生产了大量的矿石和钼精矿，现早已停产闭坑。需要指出的是，美国的Cannivan Gulch 矿床是一个同时产出网脉型和矽卡岩型钼矿的矿床，其矿石储量约 1. 4 × 108t，品位较低，为 0. 06%，围岩岩性跟其他大多数的矽卡岩型钼矿床不同，不是常见的灰岩，而是白云岩。
在中国，矽卡岩型钼矿储量约占全国钼矿床总储量的 24%。其分布范围遍及各个矿带，但主要以东秦岭钼矿带和冀北 － 辽西钼矿带为主。在冀北 － 辽西钼矿带，分布有著名的辽西八家子 － 杨家杖子钼多金属成矿带 ( 图 1) ，其间产出的杨家杖子矽卡岩型钼矿床，矿石储量 1. 87 × 108t，品位0. 14% ，是一个非常典型的矽卡岩型钼矿床。
由于矽卡岩型钼矿常常与斑岩型钼矿在空间分布上紧密相关，经常可见到斑岩型和矽卡岩型钼矿床产于同一个矿田 ( 床) ，且被称为 “斑岩 － 矽卡岩型钼矿”，如辽西八家子 － 杨家杖子钼多金属成矿带中产出的松树卯斑岩 － 矽卡岩型钼矿床 ( 图 1) ，东秦岭钼矿带中的夜长坪斑岩 － 矽卡岩型钼矿床和南泥湖斑岩 － 矽卡岩型钼矿田等。南泥湖斑岩 － 矽卡岩型钼矿田内产出有南泥湖斑岩型钼 ( 钨)矿床、三道庄矽卡岩型钼 ( 钨) 矿床和上房沟斑岩型钼 ( 铁) 矿床等 3 个超大型矿床。其中，三道庄矽卡岩型钼矿床钼矿石储量 5. 83 ×108t( B + C + D) ，品位 0. 115% ，钼金属储量估计达到 67. 25 ×104t，是中国最大的矽卡岩型钼矿床。
图 1 中国辽宁八家子 － 杨家杖子钼多金属成矿带( 引自刘晓林等，2009)
二、地 质 特 征
1. 区域地质背景
总体而言，矽卡岩型钼矿床形成的基本地质条件是要有陆内裂谷或与陆弧相关的陆内大地构造环境。例如，八家子 － 杨家杖子钼多金属成矿带在空间上主要分布于古亚洲洋和滨太平洋构造域的结合部位，强烈的构造 － 岩浆活动、持续时间较长的花岗岩浆分异演化作用，以及大规模的走滑、推覆与伸展运动耦合的结果形成了这一大型斑岩 － 矽卡岩型钼矿带。
从产出位置来看，矽卡岩型钼矿多产于大地构造体制转换带/区，构造控矿特征明显。例如，中国辽宁肖家营子钼 ( 铁) 矿床的大地构造位置处于华北板块北缘内蒙古隆起和燕辽褶皱带结合部位的北东端，矿区构造以断裂构造发育为特征，其西部边界受 NNE 向的朱力科 － 中三家断裂控制，矿床即产在 NNE 向的水塘沟 － 肖家营子与 NWW 向的肖家营子 － 康杖子断裂交汇部位 ( 图 2) ; 杨家杖子矽卡岩钼矿位于华北地台北缘，燕山台褶带东端山海关台拱内的绥中凸起与辽西台凹的衔接部位，矿床成矿作用受构造活动控制的特点非常明显，矿床总体产状、产出部位、矿体形态特征都受层间剥离构造、断裂构造和褶曲构造的严格控制 ( 图 1) 。
图 2 中国辽宁肖家营子矿区钼矿区域地质示意图( 引自马建德等，2002)
矽卡岩型钼矿化多与晚期岩浆侵入作用有关，一般是源自过渡型地壳的岩浆岩侵入大陆边缘碳酸盐岩层的结果。其特点是岩体及其邻近环带内主要形成斑岩型钼矿，而从岩体往外在与碳酸盐岩地层接触的部位常常形成矽卡岩型钼矿，由此在同一个矿区或矿田中形成了若干斑岩 － 矽卡岩型钼矿床。它们在成因上有着密切的成生联系，是属于 “同源多体”的同一成矿系列，即在同一成矿作用下，由于所处的空间部位不同，受不同构造和围岩性质的制约，而产生不同的矿床类型，如杨家杖子松树卯斑岩 － 矽卡岩型钼矿床、南泥湖斑岩 － 矽卡岩型钼矿田等。
2. 矿床地质特征
( 1) 控矿因素
矽卡岩型钼矿体主要受到断层和矽卡岩带控制。例如，在辽西杨家杖子松树卯背斜西翼发育的矽卡岩型钼矿中，矿体产于: ①断层弯曲部位，形成了大而富的北山矿体，矿石量达 24 ×104t，平均品位 0. 12%以上; ②断层由窄变宽的部位; ③断层附近派生的各种次级构造裂隙中。
从近矿特征及分布来看，矽卡岩型钼矿化多发育于靠近侵入接触带的地方，矿化、蚀变明显受矽卡岩带控制，多数矽卡岩体本身就是钼矿体。其产出形式为沿着侵入接触带发育且受侵入接触带控制的不规则矿体。
( 2) 容矿岩石
大多数矽卡岩型钼矿都与淡色花岗岩有关，主要产于花岗岩类岩体与碳酸盐围岩接触带内。由交代作用生成的矽卡岩，即接触带中的钼矿床，其成矿作用一般晚于矽卡岩的形成，即矽卡岩既与钼的成矿作用有着一定的成生联系，又可以作为容矿岩石存在。例如，Cannivan Gulch 矿床中，同时存在碳酸盐岩容矿脉体和岩株容矿脉体 ( 图 3) 。在 Cannivan 岩株中，辉钼矿产于钾长石或白云母蚀变包壳的狭长状石英脉中; 在围岩中，辉钼矿产于以黄铁矿、磁铁矿和绿泥石为主，含少量石英、方解石和绿帘石的脉体中。但是，无论是哪种围岩，辉钼矿均产于脉体中，仅有少量浸染状辉钼矿局部产在Cannivan 岩株中。
图 3 美国 Cannivan Gulch 矿床碳酸盐岩容矿脉体和岩株容矿脉体的典型矿物结构( 引自 R. S. Darling，1994，有修改)
通常情况下，矽卡岩型钼矿床的容矿岩石主要为碳酸盐岩石及由其交代形成的矽卡岩。含矿矽卡岩主要是石榴子石 － 透辉石矽卡岩，辉钼矿富矿常产在石榴子石矽卡岩中，且以钙铁榴石为主。
( 3) 矿体形态与结构
矽卡岩型钼矿体的形态多样，在一定程度上取决于接触带及矽卡岩体的产状，多呈似层状﹑透镜状、脉状、倒置杯状甚至不规则状。矿床中经常伴有脉型矿体产出，其生成一般晚于矽卡岩。例如杨家杖子钼矿床，钼矿体赋存于层状矽卡岩体中，少部分钼矿体也产于顶、底板岩性不同的层间。在( 弧形) 构造转折部位，由于应力集中，次级节理裂隙发育，往往成为矿体的膨大部位和钼的富集场所。矿体形态呈似层状、透镜状，规模与矽卡岩层一致或不尽一致 ( 图 4) 。
矿体在矽卡岩内接触带中主要为火成岩结构，局部发育爆破角砾岩结构。在矽卡岩外接触带中，发育粗粒至细粒，块状花岗变晶到层状结构，少部分为角页岩结构。
图 4 中国杨家杖子矽卡岩型钼矿床地质剖面示意图( 引自罗铭玖等，1991)
( 4) 围岩蚀变
矽卡岩型钼矿围岩通常发生热接触变质。这种变质作用一般会围绕岩体在围岩中产生不同强度和不同宽度的热接触变质晕圈。通常泥质岩石、火山凝灰岩、中基性火山岩等对热力作用反应灵敏，随着温度的升高，可形成前进变质带; 低 － 中温时形成板岩、千枚岩、黑云母长英质角岩带; 高温时则形成红柱石或刚玉黑云母角岩等。如杨家杖子矽卡岩型钼矿床，斑状花岗岩侵入碳酸盐岩经热变质形成大理岩、钙硅酸盐角岩，泥质岩石形成长英质角岩、黑云母角岩、红柱石角岩等。
伴随构造 － 岩浆和构造 － 热液的多期次活动，矽卡岩型钼矿成矿作用过程常形成多期次、多阶段、多类型的蚀变。常见的近矿围岩蚀变有硅化、碳酸盐化、钾化、绿帘石化、绿泥石化、绿脱石化、萤石化、石膏化等。但正是由于后期多期次蚀变的叠加，交代碳酸盐岩形成的矽卡岩往往难以圈出原生分带。
( 5) 矿石矿物与结构构造
矽卡岩型钼矿床主要的矿石矿物为辉钼矿、黄铁矿，伴生少量的白钨矿、磁黄铁矿、钼钨钙矿、黄铜矿、砷黄铁矿、辉铋矿、闪锌矿等。在极少情况下，还有方铅矿、磁铁矿、晶质铀矿、沥青铀矿、锡石、黄锡矿等。脉石矿物有石榴子石、透辉石、金云母、绿帘石、石英、方解石和萤石等。
而且，在矽卡岩型钼矿床的内、外矽卡岩带中，矿物成分可能会有较大差异: 内矽卡岩带矿物通常主要包括单斜辉石、钾长石、角闪石、绿帘石、石英、绢云母和辉钼矿等; 外矽卡岩带则生成钙质矽卡岩钼矿 ( 矿石矿物组合为钙铁辉石 ± 低锰钙铝榴石 － 钙铁榴石 ± 硅灰石 ± 黑云母 ± 符山石) 和镁质矽卡岩钼矿 ( 镁橄榄石) 。钙质矽卡岩发生退变质作用，可形成角闪石 ± 绿帘石 ± 绿泥石和白云母矿物组合; 镁质矽卡岩发生退变质作用则形成蛇纹石 ± 透闪石 ± 绿泥石。
矽卡岩型钼矿床矿石多呈半自形—他形叶片结构，具浸染状、团块状、星点状、细脉或网脉状等构造。主要矿石矿物辉钼矿通常有 4 种产出形式: ①呈星点状浸染散布于矽卡岩的矿物粒间或石榴子石的裂纹中; ②与石英等组成细脉和浸染体重叠于早期矽卡岩矿物中; ③形成石英、方解石包裹体呈脉状贯入先期形成的岩体中，有时可见富含辉钼矿的方解石脉; ④呈结晶粗大的菊花状辉钼矿产出，常见于矿体的边缘，但数量较少。
( 6) 成矿时代
矽卡岩型钼矿矿化主要集中在中生代和古生代。例如，河南三道庄矽卡岩型钨钼矿、辽宁肖家营子和杨家杖子矽卡岩型钼矿及安徽青阳百丈岩钨钼矿化均出现在中生代燕山期。
三、矿床成因和找矿标志
1. 矿床成因
一般认为，矽卡岩型钼矿产于碳酸盐岩与晚期花岗质侵入岩之间的接触带中。在矽卡岩中，从侵入体到变质沉积岩发育有明显的分带现象，即以含透辉石的内矽卡岩带，逐渐过渡为以透闪石为主的外矽卡岩带。交代作用被认为是碳酸盐岩与花岗侵入岩之间发生的重要物质交换过程。矽卡岩中钼矿化的机制可解释为: 交代流体中，最初由碱性含氧酸性络合物携带着钼金属，随后由于液相的不稳定性、氧逸度 ( fO2) 降低导致钼释放，以及正岩浆流体与含炭变质沉积物的反应中还原硫的增加，从而在矽卡岩中发生钼矿化。
矽卡岩型钼矿的形成过程主要经历岩浆晚期和岩浆期后气化 － 热液两大阶段。岩浆晚期热液蚀变主要表现在成矿岩体中，尤其是岩体下部，以普遍发育的钾长石化和绢云母化为主，但一般无矿化伴生。
在岩浆期后气化 － 热液期，矽卡岩形成发展过程主要经历早期矽卡岩化、晚期矽卡岩化及石英 －硫化物蚀变矿化等 3 个阶段:
1) 早期矽卡岩化发生在气化 － 高温热液阶段，主要表现为富含挥发分的碱性溶液对碳酸盐岩石进行的渗滤和扩散交代作用，形成早期钙质和镁质矽卡岩，且基本无矿化或仅有少量钨、铁矿化。这些钙质矽卡岩矿物主要有钙铝 － 钙铁榴石、透辉石 － 钙铁辉石、硅灰石等; 镁质矽卡岩矿物有透辉石、镁橄榄石等。
2) 晚期矽卡岩化阶段，主要表现为中性 － 弱酸性成矿溶液交代早期形成的矽卡岩矿物石榴子石、辉石、镁橄榄石等，形成由含水硅酸盐矿物透闪石 － 阳起石、金云母、蛇纹石、绿泥石、绿帘石等组成的镁质矽卡岩。它们与残留的早期矽卡岩矿物组成复杂的蚀变矽卡岩。期间伴随有磁铁矿化、钨矿化等。在该阶段后期，形成磁黄铁矿、辉钼矿、黄铁矿等硫化物矿化。
3) 石英 － 硫化物蚀变矿化阶段，主要表现为酸性溶液对矽卡岩的淋滤作用。这个阶段的蚀变与矿化以细脉充填交代为主，脉体边上可产生绿泥石化、石英化、黑云母化、透闪石 － 阳起石化等。它是形成辉钼矿的主要矿化阶段，此外还会有少量的黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿等矿化。此后，矽卡岩型钼矿可能还会经历铅、锌多金属硫化物阶段和碳酸盐阶段。铅、锌多金属硫化物阶段形成方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等，且铅、锌矿多分布在钼矿体外侧的石灰岩中; 碳酸盐阶段则形成少量的黄铁矿、方铅矿，且以方解石、玉髓的发育为特征。
2. 找矿标志
( 1) 地质找矿标志
1) 有利的控矿构造。如深大断裂的次级构造及由于岩浆侵入形成的接触构造 ( 如层间剥离构造和破碎带) 。
2) 构造转折或交会部位。如中国河南三川 － 栾川复式褶皱带弧形转折部位发育有众多的小岩体，形成了一个面积大、蚀变发育、钼钨矿化强烈的南泥湖钼 ( 钨) 矿田; 中国辽宁肖家营子钼( 铁) 矿床产在 NNE 向的水塘沟 － 肖家营子与 NWW 向的肖家营子 － 康杖子断裂交会部位。
3) ( 酸性) 岩体或岩脉。例如，在南泥湖斑岩型 － 矽卡岩型钼矿田中，与成矿关系密切的岩体为南泥湖和上房燕山期的小斑岩体，每个小岩体或小岩体群构成一个成矿中心或成矿远景地段。
4) 花岗 ( 斑) 岩类侵入体及其与大理岩或白云岩的接触带。
5) 矽卡岩化、黄铁矿化等，可作为直接的找矿标志。对于近源热液型钼矿床，透辉石、石榴子石、符山石、硅灰石、硅化、钾长石化和绢云母化等是重要的与矿化相关的围岩蚀变标志。
( 2) 地球物理找矿标志
1) 弱重力负异常。在地壳应力积累的地带，易于发生断裂和引发深成岩浆上侵，在重力特征上表现为低值负异常和等值线密集，如南泥湖钼 ( 钨) 矿田及其外围 ( 图 5) 。在这种构造环境中，岩浆上侵将深部地壳或地幔以及上部围岩中的成矿元素萃集运移至构造有利部位沉淀成矿。这种异常特征可作为隐伏花岗岩体的一种指示标志。
图 5 中国河南南泥湖钼 ( 钨) 矿田 1∶ 50 万重力垂向二次导数平面图( 引自吕文德等，2005)
2) 可能出现 “两高一低” 电磁异常，即高磁化率、高极化率、低电阻率。例如，在肖家营子矽卡岩型钼多金属矿区中，各类岩石及矿石的磁性参数和电性参数差异明显，因此，可利用磁法寻找与磁铁矿有关的隐伏矿体，用电法寻找成矿有利地段和构造等 ( 图 6) 。
( 3) 地球化学找矿标志
矽卡岩型钼矿床的指示元素包括 Mo、Zn、Cu、Sn、Bi、As、F、Pb、U、Sb、Co ( Au) 等，且一般存在环状分带特征。如南泥湖斑岩 － 矽卡岩型钼 ( 钨) 矿田，地球化学异常区可分为: 以高温的 W － Mo － ( Bi) － Cu － ( Pb) － ( Ag) 元素组合为特征的中心带、以中温的 ( W) － Mo － Cu － Zn －Pb － Ag － As 和中低温的 ( Mo) － ( Cu) － Zn － Pb － Ag － As － ( Ba) 元素组合为特征的中间带，以及以低温的 ( Zn) － ( Pb) － ( Ag) － As － Ba、Ge 等元素组合为特征的边部带，由此形成了一个由高温到低温元素的完整序列。在杨家杖子矿区，以成矿岩体为中心向外依次出现不同的成矿元素，其分带总体为: Mo→( Fe、Cu、S) →Pb、Zn、Ag→Ag、Au。这些元素组合属于同一成矿背景和成矿过程中的同一成矿系列。因此，可根据已知元素分带特征，推测和发现钼矿化带的方向和位置。( 周 平 金庆花)
图 6 中国辽宁肖家营子矽卡岩型钼多金属矿区 16 号线综合剖面图( 引自袁国平，2002)
一、概 述
矽卡岩型铜矿是指在中酸性—中基性侵入岩类与碳酸盐岩 ( 或其他钙镁质岩石) 的接触带上或其附近，由含矿气水溶液交代作用而形成的铜矿床。该类型矿床的成矿具有明显的多期次、多阶段性，其典型成矿演化模式为变质作用—进化交代作用—退化交代作用—硫化物沉积。矿石品位较高( 平均含 Cu 1% ～2%) ，矿床规模多为中小型，也有大型，且变化较大 ( 矿石储量通常为 ( 1 ～100) ×106t) ，伴生 Fe、Pb、Zn、W、Sn、Au、Ag 及 REE，具有重要的综合开采利用价值。另据不完全统计，世界上较大规模的矽卡岩型铜矿几乎都与斑岩型铜矿存在着共生关系。这种与斑岩铜矿侵入体矿化相关的矽卡岩型铜矿床常常具有规模较大、品位较低的特点。
矽卡岩型铜矿可按照矿物组分将其分为镁质矽卡岩、钙质矽卡岩、钙 － 镁质矽卡岩、锰质矽卡岩、碱质矽卡岩等铜矿类型。从经济重要性上来说，钙质矽卡岩型铜矿要比锰质矽卡岩型铜矿重要。若根据蚀变类型来划分，矽卡岩型铜矿又可分为退化蚀变矽卡岩型铜矿 ( 常与蚀变强烈的斑岩铜矿相伴生) 、进化蚀变矽卡岩型铜矿 ( 常与蚀变很弱的岩脉相伴生) 及介于二者之间的过渡类型。
从全球产出范围来看，矽卡岩型铜矿主要产于大陆边缘和岛弧环境的活动带，分布于环太平洋成矿域，与中生代—新生代花岗岩类岩体或者古生代中酸性侵入岩体有关; 其次分布在特提斯成矿域和古亚洲成矿域。矽卡岩型铜矿储量在西方国家铜矿总储量中仅占 0. 6%，前苏联约占 2%。而中国的情况则有所不同，已探明的矽卡岩型铜矿储量占总储量的 28%，居全国勘查和开发铜矿类型的第二位。中国矽卡岩型铜矿主要分布在长江中下游地区，成为著名的以矽卡岩型为主的铁铜成矿带 ( 图 1) 。典型矿床包括安徽狮子山、凤凰山、安庆乐山、铜官山，湖北铁山、铜录山、石头嘴，江西城门山、武山等矽卡岩型铁铜矿床。近年来，随着矽卡岩型矿床成矿理论和勘查的不断深入，在青藏高原冈底斯成矿带上也新确定了不少矽卡岩型铜矿床，找矿潜力巨大，如冈底斯东南段的克鲁、劣布、冲木达等矽卡岩铜 ( 金) 矿床。
图 1 中国长江中下游铁铜成矿带主要矿集区和矿床分布略图( 引自周涛发等，2008)
二、地 质 特 征
1. 构造背景
矽卡岩型铜矿一般产在与大洋和 ( 或) 大陆消减带相关的大陆边缘和岛弧带中。通常，在大洋岛弧地层中，可能发育的矽卡岩型矿床只有钙质矽卡岩型铁铜矿床 ( 图 2A) 。该构造背景下产出的矿床同时也可能富集 Co、Ni、Cr 和 Au。而在大洋增生的大陆消减带，则是矽卡岩型矿床最为发育的构造环境 ( 图 2B) 。该构造环境除产出矽卡岩型铜矿以外，也易于产出其他种类的矿床，如钨、铁、钼、铅 － 锌、银等矿产。
图 2 矽卡岩型 ( 铁) 铜矿成矿构造背景示意图( 据 L. D. Meinert，1993 修编)
大部分矽卡岩型铜矿与Ⅰ型、磁铁矿系列、钙碱性和斑岩型的深成岩体相关，很多矿床都具有相同成因的火山岩石，而且其网状脉、脆性裂隙、角砾岩化、强烈的热液蚀变等特征指示了一种相对较浅成的环境。中酸性岩浆岩对于形成大型矽卡岩铜矿最为有利，其岩性主要为钙碱系列的花岗岩 － 斜长花岗闪长岩 － 花岗闪长岩 － 石英闪长岩 － 闪长岩。岩浆作用具有多期次活动的特点，常组成复式岩体。
在矽卡岩型铜矿区，发育断裂、裂隙、网脉、角砾和可渗透的岩层构成成矿流体运移通道是不可缺少的。矽卡岩型铜矿的形成，与区域和矿区的构造发育程度有关。例如，中国长江中下游地区褶皱和断裂就特别发育。地质构造及演化是控制该区成矿地质环境的主导因素，构造运动制约了该区地层、构造、岩浆岩、成矿作用等地质特征。如，城门山铜矿位于长山 － 城门山背斜倾伏端的北翼，在EW 或 NEE、NW、NE 或 NNE 向等多组断裂的交汇处; 武山矿床位于界道 － 大桥背斜倾伏端的南翼，为 NEE、NE、NW 向等多组断裂的交汇处; 东狮子山铜矿床受白芒山背斜的直接影响，矽卡岩体和矿体沿地层层间薄弱带、顺层滑脱构造产生的空间分布 ( 图 3) 。总体而言，区域构造是长江中下游成矿区控制岩浆和沉积作用并直接参与成矿的主导因素，燕山期岩浆活动是关键性的成矿因素，古生代至早中生代形成的地层是重要的成矿因素和赋矿场所。构造、岩浆与地层三者之间相互制约、有机组合，构成了著名的长江中下游矽卡岩铜矿带。
2. 矿床地质特征
( 1) 控矿构造
矽卡岩型铜矿床的控矿构造主要有基底断裂和盖层构造，它们是矿床形成和富集的主要控制因素，含矿岩体和矿田常分布于盖层构造与基底断裂的交汇部位。当断裂与含矿岩浆连通时，将起到导岩、导矿的作用。断裂的长期活动，在多组盖层断裂结点及其与背斜轴挠曲部等褶皱构造的复合部位，加上合适盖层的遮挡，有利于形成容矿构造。导岩与导矿构造、布岩与布矿构造、容矿构造的有利组合和同生断裂的发育，是形成区域性成矿构造的有利条件。
图 3 安徽铜陵白芒山背斜层间滑脱构造控制东狮子山矽卡岩体的分布( 引自张叔贞等，1993)
容矿构造可分为圈闭构造 ( 包括褶皱、网状断层、捕虏体等) 、热动 ( 塑性) 构造、岩体接触带、断裂、裂隙带、层间构造等，矿体的位置和产状通常受到多种构造的共同影响。
以长江中下游矽卡岩型铜矿为例，最有利的赋矿地层为石炭系、二叠系和三叠系，尤其是上石炭统—上泥盆统、中二叠统—下三叠统、下三叠统—中三叠统之间的几个区域性层间滑脱 － 剥离面的上下 ( 图 3) ，并且具有有利岩性组合的部位，主要是碳酸盐岩、膏盐层、硅质岩等建造，碳酸盐岩层与泥质岩层组合，既可封闭矿液流失通道构成屏蔽层，又可作为矿液充分扩散渗流和交代成矿的环境，富硫膏盐层参与成矿，加之有利层位岩石中富含有机质、CO2、S、P、F 等矿化剂，造成了该区矿化的层控性 ( 常印佛等，1983) 。可见，构造、岩浆岩、有利层位、岩性组合等相互耦合是控制矿化作用的主要因素。
( 2) 容矿岩石
矽卡岩类矿物组合不仅可在中酸性岩浆岩与碳酸盐岩接触带中交代形成，而且还可以形成于其他非碳酸盐类岩石中———只要具备一定的温度和压力条件，且岩石中富有形成矽卡岩的元素 ( 如 Ca、Mg、Fe、Al、Si 等) 和挥发性元素。可见，矽卡岩矿床的围岩是多种多样的，其原岩具有多样性，但以各种碳酸盐岩为主。而且，如果围岩中含有杂质则更加有利于成矿，而纯净的碳酸盐岩则不利于接触交代作用的进行。
通常有利于形成大型矽卡岩型铜矿的围岩常为白云质灰岩或炭质灰岩、泥质岩，如中国南方矽卡岩铜矿的围岩为含白云质灰岩。膏盐岩层和高硫层存在的地区则更有利于成矿，如长江中下游成矿带，凡侵入或穿过蒸发岩层段或高硫层段 ( 中石炭统黄龙组) 的岩浆岩常有利于成矿。以硅铝质蚀变形成的角岩为围岩的大型矽卡岩铜矿一般少见，加拿大的马德莱娜铜矿可算一例。
( 3) 蚀变与矿化分带
矽卡岩型铜矿床外接触带的蚀变通常以矽卡岩化、角岩化为主，而内接触带主要为岩体的绢云母化、硅化、绿泥石化等。矿化体主要以似层状、透镜状、囊状产于外接触带中，在远离接触带的大理岩化灰岩、角岩化粉砂岩中还可见脉状矿化，而内接触带的矿化主要为细脉状、浸染状矿化。
矽卡岩化可分为早期矽卡岩化和晚期退化蚀变岩化。早期矽卡岩化主要为钙铁 － 钙铝石榴子石矽卡岩，含少量透辉石、钙铁辉石、磁铁矿等，同时还有少量铜矿物的沉淀，表明形成矽卡岩的热流体携带有金属成矿物质。晚期退化蚀变岩化主要是透闪石 － 阳起石、绿泥石、绿帘石、石英、方解石等交代石榴子石矽卡岩，并伴随着硫化物的沉淀，通常为矽卡岩型铜矿形成的主要阶段。在晚期退化蚀变过程中，绿泥石、绿帘石通常沿石榴子石中心、环带或边缘进行交代，以及在石榴子石微裂隙中充填绿帘石和孔雀石。
矽卡岩型铜矿床一般是在含矿气液与围岩的接触交代作用下形成的。由于气液中各组分活动性不同、扩散能力强弱不一，在接触交代作用进行的过程中，活动性越大的组分越易随气液前进，而达到反应带的边缘，惰性组分也参与反应，但多滞留在原地附近或迁移不远，因而形成矿化蚀变分带现象。这种蚀变分带，在深成岩体附近产出块状石榴子石矽卡岩，且随着远离接触带辉石含量增加，最后以大理石接触带出现符山石和 ( 或) 硅灰石为结束标志。
例如，湖北铜录山矽卡岩铜矿由内带花岗闪长斑岩至外带大理岩蚀变矿化分带为: 钾硅化花岗闪长斑岩 － 辉钼矿化带; 斜长石岩 － 钼矿石带，组成矿石的主要金属矿物为辉钼矿、黄铁矿; 石榴子石矽卡岩化斜长石岩 － 铜矿石带，组成矿石的主要金属矿物为黄铜矿、黄铁矿; 金云母透辉石矽卡岩 －铜铁矿石带，组成矿石的主要金属矿物组合为黄铜矿、斑铜矿、磁铁矿，该带是主矿石带，占铜矿储量的 76. 66%、铁总储量的 85. 17%; 透辉石矽卡岩化大理岩 － 铜矿石带，主要金属矿物为黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿等。
( 4) 矿体形态与产出位置
岩浆流动前缘的凹陷部位 ( 灰岩舌状体) 破碎裂隙发育，是矿体的最大富集地段。矿体也常富集于岩层界面与侵入体交切的部位和多次断裂活动与接触带相复合的部位。矿体一般沿岩体与围岩的接触带成群或成带分布，受岩体接触带构造和围岩岩性的控制。矿体主要产在外接触带的蚀变碳酸盐岩中，少数产于内接触带的侵入体中，一般产在距接触面 100 ～ 200m 的范围内。矿体产状、形态均较复杂，连续性差，常呈似层状、透镜状、柱状、脉状等。矿体规模大小不一，大型矿床一般由一个或几个主要矿体组成，某些矿床在垂向上具有多层分布的特点，如安徽铜陵狮子山矽卡岩型铜矿( 图 4) 。
对于广义的矽卡岩型铜矿而言，含矿岩体以富钾高碱的中酸性岩最为有利，岩体多为小型侵入体，常为多期次脉动式活动的复式侵入岩体，分异程度一般较高。其形态主要呈蘑菇状、箱状、锥状、枝叉状和层间岩墙状。
图 4 安徽铜陵狮子山矽卡岩型铜铁矿床典型剖面图( 引自赵文津，2008)
( 5) 成矿期和成矿阶段主要特征
矽卡岩铜矿的形成经历了漫长的地质作用过程，具有明显的多期多阶段性。其成矿过程综合起来可分为 3 个成矿期和 5 个成矿阶段。
A. 矽卡岩期
这个时期主要形成各种钙、铁、铝、镁的硅酸盐矿物，没有石英出现，也称石榴子石 － 透辉石期。该成矿期又分为 3 个成矿阶段。
1) 早期矽卡岩阶段: 形成的主要矿物为硅灰石、透辉石、钙铁辉石、钙铝榴石、钙铁榴石、方柱石等，其特征是以岛状和链状的无水硅酸盐矿物为主，一般称为矽卡岩化阶段，但也有少量含水硅酸盐矿物如符山石，它们是在高温超临界温度条件下形成的，此阶段一般没有硫化物的沉淀。
2) 晚期矽卡岩阶段: 形成的矿物沿早期矽卡岩破裂裂隙充填交代，主要矿物有阳起石、透闪石、绿帘石等，其特征为带状或复杂链状构造的含水硅酸盐类矿物，故又称为退化蚀变阶段。
3) 氧化物阶段: 介于矽卡岩期和石英硫化物期之间，具有过渡的性质，此阶段中形成长石类矿物，如正长石、酸性斜长石，云母类矿物如金云母、白云母及少量黑云母，此外还有少量石英、萤石、绿帘石等，矿石矿物有白钨矿、锡石、赤铁矿和少量磁铁矿，铍的硅酸盐矿物有日光榴石、硅铍石、香花石等，后期有少量硫化物的形成，如辉钼矿、磁黄铁矿、毒砂等。
B. 石英 － 硫化物期
这个时期二氧化硅一般不再和钙、镁、铁、铝组成矽卡岩矿物，而是独立地形成大量的石英，并形成绿泥石、方解石等典型的热液矿物。该期有大量金属硫化物形成，如黄铁矿、黄铜矿等，可分为2 个阶段。
1) 早期硫化物阶段: 也称石英 － 磁铁矿 － 绿帘石阶段，生成的脉石矿物有绿泥石、绿帘石、绢云母、碳酸盐矿物等，它们主要是充填交代早期硅酸盐矿物而成的，并有萤石和石英的形成。矿石矿物主要为各种铜、铁、铝、铋、砷的硫化物，如黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、辉铋矿等，故亦称为铁铜硫化物阶段。这些矿物形成于高—中温条件，代表了早期成矿阶段磁铁矿生成时的流体活动。
2) 晚期硫化物阶段: 也称石英 － 黄铁矿 － 黄铜矿阶段，此阶段除充填交代早期形成的硅酸盐矿物如绿泥石和绢云母外，还有石英，特别是碳酸盐类矿物明显增多，金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和黄铜矿，因此又称为铅锌硫化物阶段。此阶段的主要矿物是在中温热液条件下形成的，它们代表了主成矿期的热液活动。
C. 石英 － 碳酸盐期
这个时期含少量黄铁矿和黄铜矿，代表了成矿晚期的热液活动。由于矿石矿物成分复杂，形成温度范围也广，故矿石的结构构造多种多样，主要有团块状构造、块状构造、条带状构造、流动条纹状构造、条带 － 浸染状构造、细脉 － 浸染状构造、角砾状构造、豆状构造、气孔构造等。由于成矿温度较高，有挥发组分参与，因而矿石一般为粗粒结构，还有海绵陨铁结构、填隙结构、共结边结构、固溶体分离结构等。
( 6) 成矿时代
成矿时代主要集中在中生代，其他时代也有可能。例如，长江中下游成矿带中与成矿相关的岩体时代主要为晚侏罗世—早白垩世，岩体的围岩主要为三叠系、二叠系和石炭系—泥盆系，但近来在志留系和奥陶系中也发现有该类矿床。
三、矿床成因和找矿标志
1. 矿床成因
矽卡岩型铜矿床的形成是一个复杂的岩浆作用过程，中酸性岩浆侵入地壳上部时，在热变质作用下围岩发生重结晶作用，如灰岩大理岩化、砂页岩角岩化及退色化等。在岩浆分异出的气液作用下，岩浆岩与围岩碳酸盐岩发生接触交代作用形成各种矽卡岩。之后，岩浆残余含矿热液沿着构造薄弱带充填、渗滤、扩散，与矽卡岩发生交代作用，形成退化蚀变岩，并伴随着硫化物的沉淀，从而形成矿床及其原生地球化学异常。
这里以安徽铜陵冬瓜山矽卡岩型铜矿成因为例说明矽卡岩型铜矿床的形成过程: 早期形成的岩浆流体在上升侵位过程中，沿着层间空隙 ( 滑脱空间) 贯入 － 渗透、交代，生成石榴子石和透辉石等早期矽卡岩矿物，在透辉石形成过程中，岩石中会产生大量的自由空间，造成压力释放，致使流体沸腾，但这一过程早于矿化; 随着矽卡岩的大量形成，到了石英 － 磁铁矿 － 绿帘石阶段，也就是成矿流体早期矿化阶段，以热液作用起主导作用，其温度低于岩浆流体的温度，富含挥发组分的成矿热液，在构造减压等作用下发生沸腾，使得部分石榴子石产生退变质作用，分解出的铁质，在高温下生成磁铁矿; 在主成矿阶段，燕山期复杂的构造活动产生的裂隙造成更广泛的沸腾，生成大量孔隙填充和交代成因的石英 － 硫化物脉; 在成矿晚期，成矿近于结束时期，随着岩体的冷却，流体温度不断降低，另一方面成矿热液不断同周围下渗的雨水或地下水混合，生成一些不含或含少量硫化物的石英脉和碳酸盐脉。
2. 找矿标志
( 1) 构造与地层找矿标志
1) 成矿环境与斑岩型铜矿接近，一般产在与大洋和 ( 或) 大陆消减带相关的大陆边缘和岛弧带中。地台坳陷带和增生褶皱带有碳酸盐岩分布的地区，是矿床产出的有利区域，区域褶皱、断裂发育是其重要的区域构造标志。
2) 深断裂与深断裂或深断裂与盖层断裂交叉部位及其附近，是矿田展布的有利部位。
3) 古生代—早中生代地层是重要的成矿与赋矿场所。
4) 岩浆流动前缘的凹陷部位 ( 围岩凸出的部位) 常形成富矿。
5) 岩层界面与侵入体交切的部位和多次断裂活动与接触带相复合的部位，是矿体重要的产出部位。
( 2) 岩石学找矿标志
1) 与矽卡岩铜矿有关的侵入体主要为中生代—新生代及少量古生代的中酸性岩体。化学成分与同等酸度的同类岩浆岩相比较，K、Na 总量偏高，Mg、Fe、Ca 含量偏低，岩体含铜量高。
2) 燕山期岩浆活动是中国矽卡岩型铜矿成矿的关键性因素，往往具有多期次、多阶段性，容矿的岩体一般为分异程度较高的复式岩体。
( 3) 围岩及其蚀变找矿标志
1) 围岩主要为白云质、泥质或炭质灰岩等，发育膏盐层和高硫层对成矿更为有利。
2) 区域围岩多有蚀变，外接触带蚀变以矽卡岩化、角岩化为主，内接触带主要为绢云母化、硅化、绿泥石化等，有的存在铁帽。
3) 含矿矽卡岩多为复合矽卡岩，包括 ( 进化) 蚀变矽卡岩与退化蚀变矽卡岩。
4) 从矽卡岩内带至外带，可能存在石榴子石→辉石→符山石、硅灰石的矿化蚀变分带特征。而且，石榴子石可能存在着颜色分带，从毗邻深成岩体的深红褐色到远端的绿色、黄色变化。硫化物矿物及金属比例相对于成因岩体可能也存在着系统的分带特征。一般来说，黄铁矿和黄铜矿在深成岩体附近最多，且随着远离岩体黄铜矿含量增加，最后在大理石接触带的硅灰石带出现斑铜矿 ( 图 5) 。在含钙镁橄榄石的矽卡岩铜矿中，斑铜矿 － 黄铜矿是主要的 Cu － Fe 硫化物，而不是黄铁矿 － 黄铜矿。
( 4) “多位一体”成矿分带组合
矽卡岩型与斑岩型、沉积岩容矿的块状硫化物型、火山岩中的脉型可能复合出现。例如，矽卡岩矿床通常与斑岩铜矿在成因类型上相同或相似，且有着密切的时空分布联系。岩体内部主要为斑岩型矿化，接触带及其附近为矽卡岩型矿化。通常发育外矽卡岩带，距接触带较远的外围出现热液脉型矿化，构成完整的斑岩 － 矽卡岩铜 － 钼( － 钨) － 金等多金属成矿体系。空间上，脉状铜矿化位于地势较高处，矽卡岩矿化位于中上部，斑岩型矿化则位于平缓低洼处，从而构成鲜明的矿化垂直分带。这种特征在长江中下游成矿带表现为 “多位一体”成矿分带组合，其中以 “三位一体”最为典型，即 3种成矿分带类型共存于1 个矿床之中 ( 图 6) 。
图 5 矽卡岩铜矿矿化蚀变分带标志组合( 据 L. D. Meinert，1993，修编)
图 6 长江中下游成矿带 “三位一体”成矿分带组合示意图( 引自常印佛等，1991; 吕庆田等，2007)
( 5) 地球物理找矿标志
1) 沿接触带常有磁、电异常。
2) 常有重力梯度带异常或重力异常，激电异常。
3) 具有遥感环形影像特征，环形构造是识别岩体和矿田的重要标志。可能会有隐伏岩基环、热变质晕、蚀变矿化晕、岩浆柱环、矿化环等，可根据环的形状、规模大小、垂向起伏、色调结构等特征，以及分布的成群性和环群的排列形式，来识别和区分与矿化有关的各种因素。
( 6) 地球化学找矿标志
1) 矽卡岩型铜矿床通常存在着明显的化探异常浓度分带，成矿元素值高且分布范围较大。沿接触带常分布有 Cu、Au、Ag、Mo 等元素次生晕异常。铜矿物、金作为主要的重砂矿物，是成矿异常的重要指示标志。
2) 矿区的矿石原生晕分带特征明显，且不同矿石类型具有不同的特征元素组合及指示元素 ( 表1) 。表 1 中的标型元素组合可作为预测相应隐伏或盲矿体的矿化类型。
3) 通过对中国重要的鄂东矽卡岩型铁铜矿区的矿床地球化学异常特征的研究，李惠等 ( 1986)以阳新侵入体中和外围矽卡岩型铜矿床为例，建立了矽卡岩型铜矿床地球化学异常分带模型 ( 图 7) 。如图7 所示，矽卡岩铜矿含矿岩体中多富集 Fe、Cu、W、Mo，且与碱值 ( Na2O + K2O) 有密切关系。一般情况下，当碱值大于 9%时，产出单一的铁矿床; 碱值为 8. 8% ～7. 6%时，产出铁 － 铜矿; 碱值为 7. 6% ～7. 16%时，产出铜 － 钼矿床; 碱值小于 7. 16%时，则产出钨 － 铜 － 钼矿床。随着碱值的降低，依次出现铁→铁、铜→铜、钼→钨、铜、钼矿床。随着岩体碱值呈规律性的变化，成矿元素的富集也表现出明显的分区分带性。
表 1 矽卡岩型铜矿不同矿石类型的特征元素组合与指示元素
资料来源: 李惠等，1986
图 7 鄂东矽卡岩型铜矿床地球化学异常分带模型( 引自李惠等，1986)
漆勇派芬： 矽卡岩矿床主要是中酸性的岩浆岩与碳酸盐岩接触交代形成的矿床,是典型的成矿矿床!所以根据矿床的两类岩石可以判断,如果区域上有酸性的花岗岩及中性的闪长岩出楼的话,再加之区域构造比较复杂,有大量的碳酸盐如灰岩,大理岩等岩石出露,都是形成矽卡岩的典型找矿标志,再有就是会在接触带上有很多矿化的标志,比如一些菱铁矿化,赤铁矿化等的砖红色的矿化物质存在!再有就是矽卡岩的特征矿物出现也是很好的说明,在野外要注意观察,综合区域的构造特征才会很好的理解成矿类型及成矿位置,大胆的猜测才是找矿的最终标准…………希望能够帮助你…………
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