重要类型和矿床

矿床类型~

对上述不同成因类型的612 处金属矿床、矿（化）点，选择其中116 处具小型规模以上的矿床和个别重要资源类型的矿（化）点，运用含矿建造与构造环境相结合的方法来研究它们的成矿作用及成矿规律。按照这些矿床、点的成矿特征，采用矿床成矿系列、矿床组合、矿床样式的成因分类系统进行分类（表8-2）。
由表8-2可看出，不同矿床类型分别代表了构造旋回的不同发展阶段，其中具拉张环境的矿床组合类型形成于板块构造旋回的伸展作用阶段，包括沉积变质型、层控碳酸盐岩型、层控砂岩型、火山岩型、火山-沉积岩型等喷气-沉积矿床组合类型和具岩浆成因的岩浆熔离型矿床等，是青藏高原北部Fe，Cu，Pb，Zn，Co，Ni等矿产资源的重要来源。造山型矿床组合则代表了研究区不同时代造山环境下形成的斑岩型、矽卡岩型、接触交代型、热液脉状（岩浆热液型、低温热液型、伟晶岩型）等多种金属矿床类型和造山型金矿床。这些矿床类型，有的与晚加里东期俯冲造山和叠加的晚华力西-印支期俯冲-碰撞造山有关，有的与印支-燕山-喜马拉雅期的复合造山有关，是区内Au，Sb，Hg，W，Sn，Mo，Li，Be等矿产资源的重要来源。

一、矿床类型
1.矿床的成因类型
坡缕石粘土矿床按其成因分为淋滤－热液型和沉积型两类。各类矿床特征及实例见表8－6和表8－7。
表8－6 坡缕石粘土矿床类型


表8－7坡缕石粘土矿床实例


续表


2.矿床的工业类型
目前我国尚无坡缕石粘土矿床的地质勘探规范，因此至今未划分坡缕石粘土矿床的工业类型。
二、资源分布
我国已知的坡缕石粘土矿床，多为陆相火山沉积型，主要分布在火山岩盆地中，含矿层位主要为白垩系—古近、新近系，如江苏盱眙、六合和安徽嘉山坡缕石粘土矿床。20世纪70年代末以来先后在四川、山东、甘肃、山西、贵州、内蒙古、湖北、河北等地发现了一批矿床(点)，如苏皖坡缕石粘土成矿带(江苏六合白土山坡缕石粘土矿床，江苏六合小盘山坡缕石粘土矿床，江苏盱眙龙王山坡缕石粘土矿床，江苏盱眙雍小山坡缕石粘土矿床，江苏盱眙黄泥山坡缕石粘土矿床，安徽嘉山官山坡缕石粘土矿床，安徽嘉山清明山坡缕石粘土矿床，内蒙古察右坡缕石粘土矿点，河北琢鹿坡缕石粘土矿点，山西天镇坡缕石粘土矿点，青海西宁坡缕石粘土矿床，甘肃天水坡缕石粘土矿，川黔坡缕石成矿带(四川奉节坡缕石矿床，四川琪县坡缕石矿床，贵州大方坡缕石矿床，贵州织金坡缕石矿床，贵州纳雍坡缕石矿床，贵州盘县坡缕石矿床，云南镇雄坡缕石矿点)，安徽全椒坡缕石矿床。
国外坡缕石粘土矿储量约有4000多万t，主要分布于美国、法国、澳大利亚、土耳其、乌克兰、塞内加尔和印度等国家。美国是目前世界上坡缕石粘土最大的资源国。较纯的坡缕石粘土层(厚1～5m)，集中分布在从佐治亚州与佛罗里达州边界稍向北到州界以南60km，矿床规模大，坡缕石含量可达80%。法国最重要的坡缕石粘土矿床是博湖—罗宾矿床。澳大利亚坡缕石粘土矿资源较丰富，西澳Lake－Nerramyne坡缕石粘土矿床厚4～9m，长23km，宽5km，是坡缕石粘土矿的主要资源地。
土耳其坡缕石粘土矿主要产于安纳托利亚高原上的厄斯基色希尔地区。乌克兰的Charkassk膨润土－坡缕石矿床具有重要的工业价值。印度坡缕石粘土矿分布在安得拉邦海得拉巴以西，属高品级粘土矿。

一、重要类型

关于变质矿床的成因分类，过去多根据岩石或矿石在变质前后的成矿组分和组构特征的变化状况，将变质矿床分为受变质矿床和变成矿床两大类。受变质矿床是指先前已存在的矿床遭受变质作用后，矿石的成分、结构构造以及矿体的形态和产状都发生了一定程度的变化，但其工业用途并未改变的矿床。如由铁矿-蛋白石组成的沉积铁矿床变质后形成由磁铁矿-石英组成的变质铁矿床，沉积磷块岩矿床经变质作用改造后形成的变质磷矿床以及变质金-铀砾岩矿床等。变成矿床是指岩石经受变质作用后成为有工业价值的矿石，以及由于变质作用改变了工业用途的矿床，前者如富铝岩石经变质后形成的刚玉矿床，富硼岩石变成的硼矿床等，后者如煤变质后形成的石墨矿床等。

上述分类比较简单、直观，在野外较容易对变质矿床基本定性，亦可以反映出变质作用的成矿意义，因此目前在实际工作中仍可使用。但该分类不能充分反映出矿床的成矿特征、成矿条件和成矿作用方式。因此目前多根据变质成矿作用类型将变质矿床划分为接触变质矿床、区域变质矿床和混合岩化矿床三大类。

接触变质矿床是指在侵入体与围岩的接触带附近，由于岩浆侵入引起围岩温度增高而使其中的矿物发生重结晶、组分重组合而形成的矿床。这类矿床一般环绕侵入体呈带状分布，距离侵入体几十至几百米，而且围绕侵入体的围岩中往往形成接触变质晕，一般表现出显著重结晶带、过渡带和原岩带。如湖南郴县石墨矿床，靠近侵入体处为石墨，稍远处为半石墨，再远则为未变质的煤层。接触变质矿床类型不多，规模一般也不大，主要有大理岩、石墨、金云母、高铝矿物等非金属矿床，少数情况下可形成一些金属矿产，如较贫的沉积赤铁矿经接触变质后可成为较富的磁铁矿矿床。

区域变质矿床是指在广大地区内，由于区域性构造运动的影响，在热动力和热液流体的参与下，使原来岩石或矿石发生成矿组分聚集或改造而形成的矿床。这类矿床主要形成于前寒武纪的古老结晶基底中，少数出现在后期的造山带中。占重要地位的是沉积变质矿床，即绝大多数的变质矿床是由沉积岩或沉积矿床变来。区域变质矿床分布广泛，规模较大，矿种繁多，且矿体形状比较规则，因此具有重要的工业价值。主要矿产类型有铁、金、锰、磷、铀、硼、铜、大理岩、石英岩、石墨、刚玉、菱镁矿、滑石、蓝晶石等。

在区域变质作用后期，由于深部上升的热液流体作用，原岩在地壳深处部分重熔。这些热液和熔浆可渗透到变质岩中并与其发生交代作用，使变质岩的成分不断地发生变化，最终向接近于花岗质岩石成分的方向发展，形成各类混合岩。在混合岩化过程中，由于广泛而强烈的交代作用，使一部分成矿物质发生迁移和富集，从而形成混合岩化矿床。混合岩化矿床一般产在混合杂岩内部。矿床的形成时代与混合岩化作用发生的时代基本一致。矿体形态以透镜状居多，但也有许多产于构造裂隙中的脉状矿体。矿石和蚀变岩石的结构构造与混合岩的结构构造有相似之处，同样可出现条带状、角砾状、眼球状、肠状、阴影状等构造。混合岩化矿床类型较多，主要有片麻岩中的石墨、磷灰石、白云母和刚玉矿床，角闪片麻岩中的锆石、独居石、金红石矿床，镁质碳酸盐岩中的滑石、菱镁矿、硼矿床以及铁、磷、铀、金、铜、稀有和稀土金属矿床等。

也有人以变质矿床成因特征为基础，将变质矿床分为变质再结晶矿床、变质热液矿床和混合岩化矿床三类。

二、重要矿床

1.区域变质铁矿床

区域变质铁矿床分布广泛，是最主要的铁矿类型。这类变质矿床原来是沉积铁矿床，且大多为火山沉积铁矿床，受区域变质作用和混合岩化作用改造后，成为磁铁石英岩型矿床和与之相伴的混合岩化热液富铁矿床。

这类矿床绝大多数产于前寒武纪变质岩系中，在全球古老陆台变质基底中几乎都有出露，以其分布面积广，储量巨大而著称于世。含矿带长达数十千米至数百千米，面积可达几百至几千平方千米，含矿岩系厚数百米，单个矿床的储量由数十亿吨至数百亿吨。含矿围岩多为板岩、千枚岩、云母片岩、绿泥片岩、角闪片岩和斜长角闪片麻岩等，有时出现混合岩。据含矿围岩类型，矿床的含矿岩系可分为两类，一是以角闪质岩石为主，伴随一定数量黑云母变粒岩的含铁岩系；它们形成于优地槽海底火山喷发环境，原岩为基性火山岩及少量安山质岩石、中酸性火山岩和粘土质沉积岩；在区域变质作用下，原基性火山岩变质为斜长角闪岩、角闪片岩、角闪石变粒岩、角闪斜长片麻岩和麻粒岩等，原中酸性火山岩变成黑云母变粒岩和浅粒岩；加拿大的阿尔戈马型铁矿和我国的鞍山式铁矿等属于此类。另一类是以石英岩、板岩、白云岩为主的含铁岩系，是冒地槽浅海沉积岩经受较浅的区域变质作用形成；美国苏必利尔型的铁矿床属于此类。

区域变质铁矿床多为条带状铁建造（BIF型），也叫磁铁石英岩型，矿体常呈巨厚层状，含矿层稳定延伸。矿石的矿物成分简单，主要由（石英或燧石等）硅质与（磁铁矿为主、少量赤铁矿等）铁质两种条带共生组合而成。多为贫矿，矿石的铁品位一般为25%～40%。在贫矿体内或附近，或由于风化淋滤、或由于变质热液作用、或由于混合岩化影响，可沿构造裂隙形成富铁矿体，矿石呈致密块状，含铁量一般可达50%～60%，最高可达70%。在富矿体附近往往有明显的热液蚀变，最常见者为绿泥石化，其次有镁铁闪石化、阳起石化、铁铝榴石化、绢云母化、黑云母化等。矿床在我国主要分布于鞍山、本溪和冀东等地区，辽宁弓长岭铁矿床是重要代表。弓长岭铁矿床位于辽宁省辽阳市，属于鞍山-本溪铁矿带的一部分。区内出露地层为太古宇鞍山群，含矿岩系层序（图8-1）自上而下为：

Ⅲ—上混合岩层：岩性与下混合岩层基本相同，厚度约100m，同位素年龄18亿年。

图8-1 鞍山铁矿弓长岭矿区地质剖面图

Ⅰ—下混合岩层；Ⅱ₁—角闪岩层；Ⅱ₂—下含铁带；Ⅱ₃—钠长变粒岩和片岩带；Ⅱ₄—上含铁带；Ⅱ₅—石英岩层；Ⅲ—上混合岩层

Ⅱ₅—石英岩层

Ⅱ₄—上含铁带：（5）第六层铁矿（Fe₆），即主要富铁矿层 50～60m

（4）上斜长角闪岩层 6～22m

（3）第五层铁矿（Fe₅） 10～15m

（2）下斜长角闪岩层 10～40m

（1）第四层铁矿（Fe₄） 70～190m

Ⅱ₃—中部黑云钠长变粒岩夹第三层铁矿（Fe₃）

Ⅱ₂—下含铁带：（4）第二层铁矿（Fe₂） 2～27m

（3）中部片岩层 2～12m

（2）第一层铁矿（Fe₁） 2～18m

（1）下部片岩层 3～26m

Ⅱ₁—角闪岩层

Ⅰ—下混合岩层：主要为条带状混合岩和伟晶混合岩，厚度约 1500m，同位素年龄20亿年。

矿区共有6层铁矿，与含矿围岩相间产出。矿体呈层状，延长数千米，延深较大。在第6层贫铁矿中有富铁矿分布，呈层状、透镜状或不规则状产出，厚度由几十厘米至几十米，延长由几十米至千余米。矿石多具条带状构造和揉皱构造，富矿石为致密块状。矿石的矿物成分主要为磁铁矿和石英，其次有角闪石、镁铁闪石。富矿石主要由磁铁矿、赤铁矿组成，伴生有少量黄铁矿、黄铜矿等硫化物。矿石品位一般为含铁 25%～40%，富矿石含铁可达 60%以上，硫和磷含量均较低，工业价值较大。富矿与贫矿之间界线清楚。靠近富矿附近的贫矿层中常有铁的贫化现象，并有明显的围岩蚀变，其中以绿泥石化、镁铁闪石化和石榴子石化为主。

关于 BIF（贫矿）的成因，目前多认为铁质和硅质是海底热水沉积经后期变质作用形成，属遭受区域变质改造的火山环境中的热水沉积铁矿床，富矿体主要由混合岩化变质热液交代富集而成。

2.区域变质磷矿床

这类矿床主要由海相沉积磷块岩经区域变质而成，而由火山沉积含磷岩系经区域变质改造形成的区域变质磷矿床，由于含磷较低，一般不具工业价值。沉积变质磷矿床产于由云母片岩、石英岩、石英云母片岩、白云质大理岩及少量含绿泥片岩组成的前寒武纪变质岩系中，矿体与变质白云岩层密切共生，呈层状或透镜状产出，往往有多个磷矿层。矿石主要由细晶磷灰石组成，次为白云石、金云母、石英，有时含菱锰矿等。矿石含P₂O₅一般 8%～9%，高者可达 20%～30%。矿石具显晶质结构，条带状、条纹状构造，有的还保留原生沉积角砾状构造。

这类变质磷矿床在世界上有较广泛的分布，我国主要分布于江苏、安徽、湖北、吉林等地区，江苏海州锦屏磷矿床为重要代表。

海州磷矿位于江苏省新海连市。区内地层下部为混合岩，中部为含磷岩系，上部为白云母片麻岩夹少量透镜状大理岩和石英岩（图8-2）。

含磷岩系厚度在400m以上，自下而上可分为4部分：下部含磷岩系主要由变质白云岩、含石英和云母的变质白云岩、磷灰石矿层等构成，夹有白云质石英岩、锰矿层等；该层总厚40m，其中磷矿层厚1～9m，呈不规则透镜状产出。下部白云质云母片岩系主要由白云岩、白云质云母片岩和含石英的云母片岩组成，厚65～250m。上部含磷岩系由磷灰石矿层、变质白云岩、含磷石英岩组成，此外还有少量堇青石片岩、石榴子石变质白云岩夹层，总厚14～40m，其中磷矿层厚1～19m。上部白云质云母片岩系岩性与下部白云质云母片岩系相同，总厚0～300m，厚度变化很大。

磷矿体产出层位稳定，呈似层状、透镜状，但产状和厚度变化较大。矿体和围岩呈渐变过渡关系。矿石具条带状构造。主要矿物成分为氟磷灰石、白云石、石英等，矿石一般含P₂O₅10%左右，局部地段较富，可达 34.2%。据矿物组合等特点，可将矿石划分为3种类型，①细粒磷灰石矿石，是本区主要的磷矿石类型，具层理构造和块状构造，细粒变晶结构，以氟磷灰石、细晶磷灰石、白云石为主，其次为石英和白云母，少见黄铁矿。矿石品位变化较大；②锰磷矿石，在矿区局部分布，矿石具疏松土状构造，或由褐黑色锰质层与白色磷灰石层相间构成条带状构造，主要由磷灰石、白云石、软锰矿、硬锰矿等组成，并有少量石英和白云母，这类矿石品位较高，多为富矿；③云母磷灰石矿石，分布于下部含磷层的底部，由磷灰石、白云母及石英、长石等组成，质量较差。

图8-2 江苏新海连市含磷岩系综合地层柱状示意图

1—白云母片麻岩；2—云母片岩；3—堇青石片岩；4—变质白云岩；5—含石榴子石变质白云岩；6—含金云母白云岩；7—石英岩；8—混合岩；9—磷灰石矿层；10—锰矿层

关于矿床的成因，以前曾认为属热液交代，但据含磷岩系的含磷层位、矿石中具层理构造、矿体与围岩无明显界线等特征，现在绝大多数人认为是沉积的层状磷块岩经强烈的区域变质而成，属沉积变质磷矿床。而在山东等地的含磷岩系与混合岩接触处出现与围岩界线清晰的脉状矿体，为磷矿层或含磷岩层经混合岩化热液交代再富集而成，亦属变质成因。

3.区域变质金矿床：含金砾岩型和霍姆斯塔克矿床

南非含金砾岩型矿床产于前寒武纪石英片岩系的变质砾岩层内，目前在世界上仅在南非、加拿大等少数国家和地区发现，但其规模巨大，因此是今后金矿勘查的重要目标。这类矿床以南非维特瓦特斯兰德金-铀矿床为代表，故普遍称之为兰德型金矿床。

矿床产于下元古界维特瓦特斯兰德变质岩系中，该岩系形成年龄为22亿年，主要由云母片岩、石英岩、长石石英岩及砾岩组成，砾岩和石英岩常呈互层产出，不整合于太古宙片麻岩之上。金矿体主要产于岩系上部的砾岩层中（图8-3），在全区有十余层，层位较稳定，多位于不同层位的侵蚀面上。单层厚15cm至3～4m，沿走向延长可达290km。砾岩层中的砾石主要为脉石英，砾石中不含金。胶结物为石英、绢云母、绿泥石、叶蜡石等。金成微粒状与黄铁矿、磁黄铁矿等硫化物一起散布于胶结物中，矿石的金品位为10～17g/t。砾岩层中还含铀矿物，主要为晶质铀矿、沥青铀矿等，含U₃O₈为0.03%。

图8-3 横越维特瓦特斯兰德含矿层（含金砾岩带）的地质剖面示意图

1—石英岩；2—炭质片岩；3—石英岩与含金砾岩（含矿层）

研究表明，金是与砾石同时沉积的，在区域变质过程中，有部分金被溶液溶解、活化、迁移，并与硫化物一起沉淀于胶结物中。有的金与沥青铀矿充填于砾岩或黄铁矿的微细裂隙中，并有交代作用发生，与变质热液有关，故矿床属沉积变质成因。对含金砾岩型金矿床的成因存在不同认识，但矿床严格的成矿时限、含金岩层独特的沉积环境和矿质来源应是这类矿床最本质的特点。

区域变质金矿床还有一类产于前寒武纪绿岩带 BIF中，以美国的霍姆斯塔克金矿床为代表，我国黑龙江省的东风山金矿床属于这一类型。该类矿床的金产量约占世界金产量的13%左右，矿床规模一般较大，仅次于兰德型金矿床。

霍姆斯塔克金矿床分布在前寒武纪地台隆起边缘的变质绿岩带中，绿岩带中有结晶片岩、片麻岩、变质基性和酸性火山岩及变质的含铁碳酸盐岩。已知有多个矿化层位，如镁菱铁绿泥片岩、含铁碳酸盐岩、含铁绿泥石岩、含硅含铁碳酸盐岩中都有这类矿床产出。大部分矿体与含铁硅质岩有成因联系，但工业矿体多在含铁的碳酸盐岩地层中，层位稳定。矿体多呈透镜状、扁豆状、似层状和层状，也有切层的网状矿脉，表明热液活动成矿特征比较显著。金的矿化富集受变形构造控制，金矿体多位于紧密交错褶皱和早期同斜褶皱的核部。矿石类型主要为含金石英脉型，围岩遭受明显的蚀变，以绿泥石化为主。

一般认为该矿床的原生金和围岩系同生沉积的产物，含金镁铁建造中的金在区域变质作用过程中，受变质热液活动影响而迁移至有利的构造部位富集成矿。4.区域变质石墨矿床

区域变质石墨矿床产于前寒武纪片麻岩、片岩及大理岩等变质岩系中，矿体多呈似层状或透镜状，长数百米至数千米，厚数米。矿石中石墨成鳞片状，分布均匀，质量好，但品位较低，一般含量为3%～5%。与石墨伴生的矿物有云母、石英、长石，有时还有少量的黄铁矿、黄铜矿和方解石等。经碳同位素测定，这类石墨的¹²C/¹³C比值为90.3～91.7，与有机物的¹²C/¹³C比值接近，故认为是由有机质经区域变质重结晶形成的，属变成矿床。

山东南墅石墨矿床为这类变质石墨矿床的重要代表。矿区地层为太古宇胶东群旌旗山组变质岩系，下部亚组为角闪混合片麻岩、斜长角闪岩、石榴斜长片麻岩等，上部亚组为白云质大理岩、斜长角闪片麻岩和石墨片麻岩，夹薄层斜长角闪岩、透辉岩、黑云变粒岩等。石墨矿体主要产于上部亚组中（图8-4）。矿体或产于大理岩与片麻岩接触带，或产于石榴斜长片麻岩与角闪斜长片麻岩之间，或产于大理岩中，均呈似层状或透镜状沿一定层位产出，产状与地层一致。矿石呈浸染状、片麻状构造，花岗变晶和纤维鳞片变晶结构。近矿围岩有明显的蚀变，主要是透辉石化、透闪石化、金云母化和阳起石化等，这些蚀变是变质热液改造的产物。

图8-4 南墅石墨矿床岳石矿区示意地质图

1—花岗片麻岩；2—石榴子石片麻岩；3—石墨片麻岩；4—大理岩；5—花岗岩；6—辉长岩；7—石墨矿体

矿石中的石墨都是晶质石墨，石墨晶片长一般为0.15～1.5mm，个别可达7.5mm。脉石矿物主要为斜长石、石英、透辉石和透闪石等。南墅石墨矿床属沉积变质成因，在区域变质作用中不仅是原沉积有机质发生重结晶变质，而且变质热液及混合岩化热液对石墨的富集亦有较重要的作用。

自然界的石墨矿床还有一类，即产于变质煤层中的接触变质石墨矿床。矿体都产于煤系地层与侵入体接触变质带中，系煤层受岩浆侵入热力影响重结晶作用形成的。矿体保存原来煤层的层状或透镜体状，其规模大小往往决定于原来含煤层的情况及热变质晕的发育程度。随着远离接触带，石墨渐变过渡为半石墨以至无烟煤。这类石墨矿床中的石墨含量高，一般为60%～80%，有时可达90%，但多为隐晶石墨，质量较差。湖南郴县、吉林烟筒山、北京西山及广西等地区有此类矿床分布。

除上述几种主要类型的变质矿床外，变质锰矿床、受变质金属硫化物矿床、产于大理岩中的变质硼矿床、产于沥青质岩石与酸性岩浆岩接触带中的变质钒矿床以及蓝晶石-矽线石-红柱石矿床、滑石菱镁矿矿床、大理岩矿床、石英岩矿床等都具有重要的经济价值。

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