鄭云龍,周 陽
(吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六0七隊(duì),吉林 吉林 132105)
上世紀(jì)以來人們?cè)诙鄠€(gè)活火山山口和火山活動(dòng)頻繁的地區(qū)發(fā)現(xiàn)了貴金屬礦床,陸續(xù)的提出多種不同的貴金屬礦床的劃分方案,在這些方案中最有影響的是Hendenquist提出的劃分方案。他提議采用礦床的特征和礦床形成的原因?qū)F金屬礦床進(jìn)行分類,這一分類將淺成低溫?zé)嵋嘿F金屬礦床分為了高硫礦和低硫礦,這種分類方式在世界范圍內(nèi)被廣泛的應(yīng)用,通過這種分類方式可以明確的看出我國的淺成低溫?zé)嵋旱V床是以低硫礦產(chǎn)為主,高硫礦類型較少。
(1)礦床形成的宏觀因素。淺成低溫?zé)嵋嘿F金屬礦床的形成在宏觀方面與地球上各個(gè)板塊的運(yùn)動(dòng)有關(guān),這種礦床大都出現(xiàn)在地球板塊的大陸弧和成熟后的島弧等具有拉張動(dòng)力學(xué)的環(huán)境中。在近些年的科學(xué)研究中,科學(xué)家逐漸的把研究目光轉(zhuǎn)移到研究?jī)?nèi)陸裂谷的環(huán)境和大陸板塊陸陸續(xù)續(xù)受到的擠壓與碰撞上面來,因?yàn)榻?jīng)過研究科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)淺成低溫?zé)嵋嘿F金屬的成礦因素與造山晚階段的裂谷有關(guān)。在不同的造山外力作用下會(huì)形成不同類型的貴金屬礦床,例如在擠壓力場(chǎng)的作用下就會(huì)出現(xiàn)高硫化型礦床,而低硫化型礦床卻形成在受到張性力作用的板塊環(huán)境中[1]。
在已有文獻(xiàn)的記載中可以明確的看出大多數(shù)的淺層低溫?zé)豳F金屬是在中新生代出現(xiàn)的,這個(gè)時(shí)期是眾多礦產(chǎn)形成的關(guān)鍵時(shí)期。在中新生代時(shí)期出現(xiàn)較多的淺層低溫?zé)豳F金屬是因?yàn)檫@一時(shí)期的地殼運(yùn)動(dòng)較為穩(wěn)定,受到外力的侵蝕程度較小有利于貴金屬礦的形成與保存。在成礦物源豐富環(huán)境下結(jié)合當(dāng)時(shí)中-新生代的動(dòng)力學(xué)背景,礦產(chǎn)形成的時(shí)間主要受地球的環(huán)境變化影響,在符合礦產(chǎn)形成的條件下會(huì)出現(xiàn)大量各種不同的珍惜礦產(chǎn)。
(2)礦床形成的微觀因素。淺成低溫?zé)嵋嘿F金屬形成的微觀條件與成礦的流體類型、流體的演化、有關(guān)成礦元素的轉(zhuǎn)移以及沉淀有關(guān)。流體類型對(duì)貴金屬礦床形成的影響是由不同的環(huán)境所決定的,經(jīng)過對(duì)貴金屬礦床的研究發(fā)現(xiàn),在貴金屬礦床中的礦產(chǎn)主要包含H、O、S等元素,這種研究結(jié)果表明,形成淺層低溫?zé)崛芤旱牧黧w主要是由大氣降水和火山噴發(fā)形成的熔漿混合組成,在對(duì)高硫性的礦產(chǎn)資源進(jìn)行的研究中表明高硫礦是以巖漿水為主,配有少量的大氣降水因此高硫礦呈現(xiàn)酸性氧化的性質(zhì)。在礦物流體逐漸流動(dòng)的過程中,巖漿水逐漸的減少,大氣降水逐漸的增多,使原本呈現(xiàn)酸性的礦物流體酸性降低,逐漸接近中性,在流動(dòng)過程中逐漸地降溫沉淀就形成了淺成低溫?zé)嵋嘿F金屬中的另一種類型——低硫化礦床[2]。
在低溫?zé)嵋嘿F金屬的形成過程中通常會(huì)發(fā)生礦質(zhì)相分離的現(xiàn)象,在淺部和在深部是對(duì)于對(duì)于礦質(zhì)沉淀中的兩種不同的機(jī)制,在淺部是將礦質(zhì)元素變?yōu)榱黧w的一種機(jī)制,在深部是將流體重新分配為元素的一種機(jī)制。專家研究表明在溫壓條件較大的不同流體系統(tǒng)下,相分離的過程中,金屬元素進(jìn)入不同的層次結(jié)構(gòu)的特性和過程是較為一致的。在金屬元素的匯集過程中,元素硫起著重要的作用,在不含硫流體的體系下,金屬元素主要向液相狀態(tài)集中。在包含硫的體系環(huán)境下金屬元素更加傾向于進(jìn)入汽水相,并且這種性質(zhì)隨著硫元素的增多而表現(xiàn)的更加明顯。在以上的研究中可以看出,礦質(zhì)流體在相分離的過程中所表現(xiàn)的性質(zhì)和流體中包含元素的分離密切相關(guān)。
在典型的相分離實(shí)驗(yàn)中因?yàn)锳U和Cu的比值較大,即使在進(jìn)行相分離實(shí)驗(yàn)室的比例只占原始比例中很小的一部分,但是也足以證明含有過量鐵元素的的巖漿流體在流經(jīng)能夠成礦的金元素時(shí),能夠?qū)⑦@種金元素運(yùn)送到低溫環(huán)境中,從而形成典型的淺成低溫?zé)嵋嘿F金屬礦場(chǎng)。
從礦質(zhì)的運(yùn)移和積累這一方面進(jìn)行分析,金這種元素比較穩(wěn)定,其可以和一些物質(zhì)結(jié)合成為化合物,或者隨著熱蒸氣進(jìn)行移動(dòng)。最近就有科學(xué)家提出了在火山噴發(fā)時(shí)發(fā)出的熱氣可能會(huì)使金屬元素發(fā)生移動(dòng),金元素在能夠以不同的形式進(jìn)行轉(zhuǎn)移,同時(shí)也決定了其在淺層低溫?zé)嵋涵h(huán)境中有多種不同的沉淀方式。
因?yàn)樵谛纬蓽\成低溫?zé)嵋旱馁F金屬礦床時(shí),不同的外力作用會(huì)使形成的貴金屬礦床有高硫化型和低硫化型之分,因此這兩種不同的貴金屬礦床形成的礦質(zhì)沉淀機(jī)制也是不相同的,這是因?yàn)槿芤涸谑軣岱序v時(shí),會(huì)將本身所帶有的復(fù)雜無關(guān)氣體進(jìn)行釋放,促進(jìn)銀元素和金元素等貴重金屬元素的析出。而高硫化型礦床的形成則是由于流體的混合作用。
淺成低溫?zé)嵋嘿F金屬礦床中包含了眾多的金屬元素,這些金屬元素有些是火山在進(jìn)行噴發(fā)時(shí)直接釋放溶解在熔漿中的。
在世界眾多的貴金屬礦床中全部都是出自甲質(zhì)鈣鹽或者堿性鹽中,但是在淺成低溫?zé)嵋旱馁F金屬礦床中只有低硫化型礦床,幾乎沒有高硫化型礦床。在與低硫化型礦床有關(guān)的堿性鹽中基本都具有高鉀、高氧化性等特征,而在與貴金屬形成有關(guān)的淺層礦床中通常會(huì)出現(xiàn)較多的締化物,而在這些碲化物中最為常見的就是含金碲化物。有科學(xué)家進(jìn)行猜測(cè)貴金屬礦床的形成和斑巖型的礦床有關(guān),原因是斑巖型的礦床在受熱時(shí)容易沸騰,從而使得周圍環(huán)境中的金銀元素溶解在這種沸騰的斑巖型礦床溶液中,在流動(dòng)過程中又因其密度高遇冷就會(huì)在母巖周圍形成了富含金銀化合物的沉淀,隨著沉淀的不斷積累就會(huì)形成相應(yīng)的貴金屬礦床[2]。
淺成低溫?zé)嵋嘿F金屬礦床的發(fā)現(xiàn)與研究是國際上廣泛關(guān)注的大事。最近幾年經(jīng)過科學(xué)家的不懈努力,在形成礦床的地球環(huán)境、成礦巖漿的特殊背景、礦床形成的重要基理等方面取得了不小的突破,這為今后對(duì)貴金屬礦床的尋找和保護(hù)提供了制定相關(guān)方案的依據(jù)。本文在淺成低溫?zé)嵋嘿F金屬的分類及其形成的宏觀和微觀方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)讀者提供相應(yīng)的幫助。