[科普中國]-礦源

提出者

礦源層（source bed）的概念，最初是由澳大利亞人 C.L. 奈特（C.L.Knight）于 1957 年首先提出來的，其出發(fā)點是認(rèn)為許多重要的礦床與侵入巖之間并不存在成因聯(lián)系，相反，這種礦床的產(chǎn)出卻與某一特殊的沉積巖層顯示出重要關(guān)系。隨著研究工作的不斷深入，“礦源層”的概念已經(jīng)擴(kuò)大，包括富含成礦物質(zhì)，并能夠為礦床提供成礦物質(zhì)的所有巖石，都稱為“礦源層”。1

主要內(nèi)容20 世紀(jì)四五十年代及其以前，我國老一代地質(zhì)學(xué)家對成礦的地質(zhì)理論主要是學(xué)習(xí)和沿用國外的一些基本理論。這個時期的內(nèi)生礦床成因研究基本上是從巖漿分異演化的一元論觀點，把內(nèi)生礦床皆作為巖漿熱液作用的產(chǎn)物，并分出不同溫度和不同深度的成因類型，即“殘余巖漿熱液”成礦的學(xué)說。隨著礦床學(xué)領(lǐng)域研究的迅速發(fā)展，成礦理論有了長足的進(jìn)步，特別是 20 世紀(jì) 80 年代以后，國外礦床成因理論的引進(jìn)得益于改革開放政策，在學(xué)習(xí)和引用國外新理論的同時，我國地質(zhì)學(xué)家亦總結(jié)了國內(nèi)主要礦床地質(zhì)特征，從成礦地質(zhì)環(huán)境、物理化學(xué)條件、成礦物質(zhì)來源、地球化學(xué)特征等多方面綜合研究，發(fā)展成從單一巖漿演化到多源、多期疊加的多種成礦理論和新的礦床成因概念，就金礦而言先后提出了沉積—變質(zhì)金礦、混合巖化—重熔巖漿熱液金礦、地下熱鹵水溶液金礦等新成礦理論，并引進(jìn)了“礦源層”的概念，認(rèn)為成礦物質(zhì)主要來源于礦體圍巖的“礦源層”。1

對于礦源的理解國內(nèi)一些學(xué)者對“礦源層”有兩種理解，一種認(rèn)為一些礦床或礦體的圍巖富含與礦床內(nèi)相同的某種成礦物質(zhì)，其含量往往高出地殼克拉克值幾倍、十幾倍，成礦物質(zhì)主要來源于成礦物質(zhì)豐度高的圍巖。把這些富含成礦物質(zhì)的地層或巖石稱為“礦源層”。另一種認(rèn)為成礦物質(zhì)主要來源于成礦物質(zhì)豐度低的近礦圍巖，礦體近礦圍巖成礦物質(zhì)的含量比遠(yuǎn)離礦體的圍巖低得多，其中的成礦物質(zhì)部分的提供給成礦了。

我國南方泥盆系特別富含Cu、Pb、Zn、Hg、Sb、Sn、W、Mo等,導(dǎo)致泥盆系中有這類礦床產(chǎn)出。湘黔地區(qū)寒武系中Hg含量普遍高于克拉克值數(shù)倍至數(shù)十倍,因而在其中有一系列主要汞礦床產(chǎn)出。豫南銀洞坡金礦位于含金相對其它地層最高的元古界歪頭山組Pt2w22段的背斜軸部,破山銀礦床位于相對其它地層含銀最高的Pt2w32叫段的層間斷裂中。歪頭山組除了各巖段的含礦性有差別外,組成各段的不同巖石的含礦性也是不一樣的。這種含礦性的差異對后期的成礦作用顯然起了重要作用。由表1可見,碳質(zhì)云母石英片巖和變粒巖的含礦性最好。而它們又是組成Pt2w22;和Pt2w32叫的巖段的主體。兩個礦床中95%的礦體賦存于碳質(zhì)云母片巖中,5%的礦體分布于變粒巖中。因此.確定有關(guān)地層及其各種巖石中成礦和有關(guān)元素的背景值,是判斷是否為礦源層的地球化學(xué)方法之一。2

成礦物質(zhì)的來源成礦物質(zhì)的來源一般認(rèn)為有 3 種 ：巖漿巖、地殼和上地幔。

（1）成礦物質(zhì)來源于巖漿溶融體 : 在巖漿結(jié)晶過程中，隨著巖漿熱液的析出，巖漿中的成礦物質(zhì)多以絡(luò)合物的形式進(jìn)入熱液，形成含礦熱液。由于許多金屬元素，如 Fe、Cu、Pb、Zn 等易與 Cl2、CO、H2S、SO2、HF 等巖漿中的揮發(fā)組分形成絡(luò)合物，特別是易與 Cl2形成絡(luò)合物。這種觀點在 20世紀(jì) 50 ～ 70 年代一直被廣大地質(zhì)工作者接受，稱為“殘余巖漿熱液”學(xué)說?，F(xiàn)今許多地質(zhì)學(xué)家仍然認(rèn)同“殘余巖漿熱液”學(xué)說。

（2）成礦物質(zhì)來源于上地幔地 : 地幔流體的活動可以把分散在上地幔中的成礦物質(zhì)活化，遷移到地殼中成礦。由于受技術(shù)條件的限制，對參與熱液成礦的地幔物質(zhì)參與成礦的認(rèn)識，目前尚處在探索之中。

（3）成礦物質(zhì)來源于地殼巖石 : 不同來源的熱液，在其源區(qū)或其運(yùn)移過程中與不同地殼巖石發(fā)生反應(yīng)，稱之為水 - 巖反應(yīng)，從而捕獲其中的成礦物質(zhì)形成含礦熱液，進(jìn)而成礦。這一學(xué)說的本質(zhì)是熱液從圍巖萃取成礦物質(zhì)而成礦，即現(xiàn)在廣為流行的“礦源層”學(xué)說。

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