1、角礫巖筒與角礫巖型金礦摘要：角礫巖筒是一種重要的構造類型，許多礦床中均發現有隱爆角礫巖筒，并且存在隱爆角礫巖中的是富礦石。本文通過介紹隱爆角礫巖的一般特征、形成機制、隱爆角礫巖筒的類型，并簡要分析該構造類型的找礦標志。關鍵字：角礫巖筒 特征 形成機制 類型 找礦標志角礫巖是一種孔隙度極大的巖石，是熱液礦床良好的通道和容礦構造。隱爆角礫巖是角礫巖中的一種特殊類型，其成巖作用常常伴隨熱液成礦作用，構成金屬礦床中重要類型。隱爆角礫巖研究歷史悠久，美國地質學者洛克（1926）提出礦化崩落假說；Y.X.艾孟斯、B.C.別爾巴克等提出爆發假說；前蘇聯地質學者伊萬京（1965）提出了爆發-熱液假說。后來，A

2、.E.萊特和D.R.鮑斯（1968）的研究成果是最具指導意義的，其基本結論主要有三點：（1）許多爆發角礫巖筒是深處形成的，有的從來就沒有到達過地表；（2）引起角礫巖化的氣體本質上是巖漿成因的，他們主要是由H2O、CO2和其他少量揮發分組成；（3）爆發活動是由于氣體壓力的增加引起的，角礫巖化作用通常是許多次連續的爆發造成的結果。國內的研究者如劉家遠等對我國的隱爆角礫巖進行了較深入的研究。一、隱爆角礫巖筒的一般特征隱爆角礫巖主要是以巖筒的形式產出的，另外少量呈脈狀產出。其產出多受構造控制，筒狀體多產在兩條或多條斷裂構造的交叉部位，而脈狀體多受控于一條斷裂。巖筒平面形態以近圓形或橢圓形為主。剖面上以

3、圓筒狀、漏斗狀、扁漏斗狀居多，但都隨著深度的增加而趨于尖滅。巖筒直徑多在幾十米至數百米之間。且有成群分布的特點。國內部分隱爆角礫巖筒的特征如表1。表1 國內部分隱爆角礫巖筒特征巖筒產地控制構造平面形態剖面形態備注山西耿莊335º與25º斷裂帶交叉處沿斷裂伸展的不規則狀筒狀或漏斗狀產金河南祈雨溝NWW與NE向兩組斷裂交叉處橢圓形或紡錘形陡立筒狀、漏斗狀成群產出共有30余個，部分產金江西陽儲嶺近EW向斷裂與巖體接觸部位或NEE與NNE斷裂交叉處近圓形上大下小的漏斗狀、巖筒產鎢安徽凹山紡錘形狀漏斗狀產鐵浙江大嶺口似三角形上大下小的偏心喇叭狀產銀、鉛、鋅山東卓家莊300º

4、與90º斷裂交叉處不規則的棒棰狀巖筒狀由4個呈串柱狀等間距產出山東車往峪320º與35º方向構造交處近等軸狀巖筒狀、漏斗狀共有10余個呈網格狀產出隱爆角礫巖筒在平面上自中心向邊部，垂向自下而上，其角礫粒徑具逐漸變大趨勢。角礫巖成分與圍巖關系密切，當圍巖是沉積巖時，含有較多的沉積巖角礫；當圍巖是火成巖時，則含較多的火成巖角礫。角礫巖中常常可看到多次破碎的特征，即早期形成并被蝕變膠結的角礫巖，又被重新破碎和膠結。在隱爆角礫巖筒的上部，往往可見到來自下部或深部的角礫。二、角礫巖型金礦床與角礫巖有關的金-多金屬礦床產地甚多，分布廣泛。除大量的中小型礦床外，還有一些世界級的

5、超大型礦床，如澳大利亞的奧林匹克壩Ag-Au-U-Cu礦床、昆士蘭州的基茲頓金-多金屬礦床；美國科羅拉多州的克里普克里克金礦床和圓山金礦床；印尼的凱利安金礦床；巴布亞新幾內亞的潘古納和瓦烏等金礦床。這些礦床對全球金、鈾、銅資源起著舉足輕重的影響。如奧林匹克壩礦床，銅、鈾、金礦床均達超大型規模；美國科羅拉多的克里普克里克金礦床從1989年發現以來至少生產了6006t金。中國也有許多特大和大型金礦床屬角礫巖型，如團結溝、歸來莊、阿希、雙王、長坑、戈塘、祈雨溝等金礦床；福建紫金山和山東七寶山Au-Cu礦床；湖南康家灣和水口山等金銀-多金屬礦床。其中團結溝、阿希、歸來莊、雙王金礦床均達到和接近特大型規

6、模，是我國金礦資源的重要來源，并有可能擴大成超大型金礦床。除了這些角礫巖型金礦床外，幾乎所有的熱液金礦床中，局部都存在角礫巖化和角礫巖型礦體。據Sillitoe統計，斑巖型礦床中有50%-60%的礦體是產在角礫巖中。研究角礫巖形成的機制和角礫巖型金礦床的特征，具有重要的意義。三、角礫巖筒類型1、與小侵入體有關的角礫巖筒這種角礫巖筒時間上、空間上、成因上都與中酸性小侵入體密切相關。角礫巖體平面上呈近圓形或橢圓形，面積相對較小，一般直徑僅幾十米至幾百米不等，少數達到或超過1000m。面積極少達到1Km2。剖面上呈垂直地表的筒狀和上大下小的喇叭口狀或呈環繞侵入體接觸帶的環狀。深部一般與成因上有關的中

7、酸性巖體相連，也就是說，角礫巖“根”生長在巖體上。角礫巖筒的延深多大與平面直徑，達300-500m，最大近1000m。角礫的成分一般是就地取材，淺部及周邊多為圍巖角礫，往深部靠近花崗巖體時逐漸變為以花崗巖質角礫為主，在兩者之間出現復成分角礫。角礫的形態一般為棱角狀-次圓狀，大小相差懸殊，小的僅幾厘米，大的可達好幾甚至十幾米。角礫巖中，角礫占的比例較大，膠結物相對較少，主要是細巖粉和蝕變礦物。部分角礫巖筒爆破時可能就已沖破了古地表，類似火山爆發，并在通道附近形成角礫巖的“石圍裙”；另一些角礫巖筒只是在地下爆破，并沒有掀開古地表的覆蓋巖石。2、與斑巖系統有關的角礫巖筒這類角礫巖筒的最大特征是產在含

8、礦斑巖系統的頭部，形成不規則的角礫巖帽。部分角礫巖沿侵入體上方的放射狀和環狀斷裂分布，形成不規則角礫巖體。角礫巖的面積一般不大，多數不超過1Km2，延深一般300-500m，向下逐漸過渡為斑巖。角礫的成分主要是斑巖，也可有部分圍巖成分。角礫的形態為棱角狀和次棱角狀。角礫巖常強烈蝕變礦化，主要是明礬石化、高嶺石化、地開石化和強硅化，構成明礬石型淺成低溫熱液金-銅礦床的容礦圍巖。深部角礫逐漸減少，變為裂隙化的斑巖，并有浸染狀銅礦化，構成斑巖型礦化。這就形成淺部為淺成低溫熱液金-銅礦化，深部為斑巖型銅礦化，構成上金下銅的分帶特征。理想的模式在斑巖下方的接觸帶還可形成矽卡巖型礦化，構成淺成低溫熱液礦-

9、斑巖型礦床-矽卡巖型礦床的礦化系統。3、與火山和次火山活動有關的角礫巖筒角礫巖體空間上、時間上、成因上與火山巖或次火山巖系統密切相關，分布很廣，如團結溝、歸來莊、阿希等特大型金礦床的含礦角礫巖。這類角礫巖多作為破火山口的環狀或放射狀斷裂中。如團結溝金礦含礦角礫巖分布在次火山巖體-花崗閃長斑巖的頭部，角礫巖成分主要是花崗閃長斑巖本身。4、產于不整合面或沉積間斷面上的角礫巖筒這類角礫巖以產在不整合面上或沉積間斷面上的層狀體為特征。與上述幾類角礫巖不同，角礫巖呈層狀體產出，一般與侵入巖體沒有直接的關系。四、成巖成礦機制氣液的隱蔽爆破作用是隱爆角礫巖及角礫巖型金-多金屬礦床形成的內因，成巖與成礦是同一

10、地質作用過程不同階段的產物。造成隱爆作用發生最直接的因素是受熱的流體或氣體，這種受熱的流體或氣體可以是多來源的，如來自巖漿直接分餾產物，巖漿水和地下水、海水的混合，或者是巖漿提供熱源使巖體附近的地下水受熱循環而導致爆破。巖漿氣液隱蔽爆破是最主要的形式，其2種熱液造成的隱爆作用雖也可以獨立發生，但通常發生在巖漿隱爆作用晚期，系統的局部。發生隱爆作用要求氣液流體內壓力超過上覆巖石抗張強度和巖石靜壓力之和。要滿足這個條件，一是巖漿能量釋放要足夠大，二是上覆巖石減壓，存在軟弱帶（斷裂發育區），通常是這兩者共同作用的結果。巖漿能量釋放有兩種途徑，一是熱量的釋放，二是氣液析出。能量釋放一般有兩個過程，即飽

11、和水的巖漿釋熱降溫、發生結晶形成晶體及水蒸氣（巖漿二次沸騰）（圖1、圖2）和隨后的減壓作用。巖漿釋放能量的大小取決于巖漿的成分、巖漿中的水含量、巖漿侵位的深度和巖體的規模、形態。一般認為，中酸性、富含水的巖漿侵入到淺處時，由于減壓、降溫，巖漿二次沸騰，并不斷析出流體，在局部圈閉環境下流體壓力將逐漸增大，當其值超過上覆巖石抗張強度和巖石靜壓力之和時，隱爆作用發生，在巖體頂部形成陡傾的張性破裂，或使先存斷裂和裂隙重新張開或近一步擴大，同時形成各種角礫巖。圖1 水在熔體中的溶解度和從熔體中的出溶Sillitoe（1985）則認為巖漿蒸氣爆發作用，是由于地下水在與斑巖熱源接觸帶突然加熱的結果。巖漿隱爆

12、作用結果使破裂向低壓、淺處不斷擴展，造成巖體頂部瞬間降壓，促使更多的流體從巖漿中析出，而早期巖漿的迅速結晶、壓力的突然釋放可能使圍巖愈合，并導致蒸氣壓的重新增大，造成脆性破裂、角礫化和礦化多次發生。在巖漿的隱爆過程中，流化作用普遍存在，有許多證據證明在角礫巖筒形成過程中曾達到注流和噴流，尤其是晚期，形成特征的流化侵入角礫巖。隱爆作用往往引起角礫巖筒上覆巖層的坍塌。坍塌作用的發生，重力作用是條件，巖體頂部空洞的形成和環狀、放射狀裂隙的存在是前提，構造作用和巖漿活動可能起觸發作用。圖2 水的出溶巖漿隱蔽爆破的全過程主體包括了氣爆、漿爆、流體化、巖漿期后熱液活動等一系列演化。蝕變和礦化與熱液作用有關

13、，貫穿于爆破的全過程，但主要發生在流化作用之后，因為在此之前各個階段相對而言時間比較短暫。巖漿隱爆成巖、成礦過程概括如下：巖漿上侵到地殼淺處（一般小3 km）巖漿冷凝結晶，二次沸騰（圖1），流體、氣體往巖體頂部匯集，形成氣帽，產生震裂和水壓破裂，部分氣液逸散降壓，巖漿的氣液進一步析出，可能存在微弱的流化作用，巖體頂部氣液通道多次愈合、多次隱爆和坍塌（形成隱爆角礫巖）流化作用（導致角礫的磨圓、分選，角礫巖脈的形成及熱液蝕變礦化）坍塌作用（部分是巖溶造成）區域構造改造。隱爆角礫巖型金礦含礦熱液流體研究表明，早期以巖漿水為主，晚期則為巖漿和大氣水混合熱液或以大氣降水為主；礦質來源則多來自火山-次火山

14、巖。有爭議的是，巖漿熱液是起源于上侵（高層位）巖體的結晶分異，還是深部巖漿房的去氣作用；礦質金及其他多金屬是由流體從圍巖中淬取出來的，還是從上侵斑巖結晶分異析離出來的，亦或來自深部巖漿房分異演化。五、找礦標志1、地貌及地表標志 蒲塘、毛堂、金廠、團結溝、七寶山、白虎山等隱爆角礫巖型金礦多產在低山丘陵區，以正地形為主。因為金礦化多與黃鐵礦、黃銅礦等硫化物相伴產出，故在地表氧化帶中常有褐鐵礦、孔雀石等礦物組合，具有細脈狀、網脈狀褐鐵礦帽。在河流溝谷中有砂金礦或金的重砂異常。 2、巖漿巖標志 在中生代的構造巖漿帶中，分布有鈣堿系列燕山期淺成超淺成小侵入體、次火山巖、中酸性雜巖，分異演化完全，隱爆角礫

15、巖筒規模大、蝕變強，都是找礦的直接標志。 3、斷裂構造標志 大斷裂帶的轉彎處、交切處，斷裂破碎帶及其構造交匯處或斷裂分枝的交結點；變質核雜巖的拆離構造帶，不同巖相、巖性的接觸帶，特別是斷裂與巖體的接觸帶或相交部位；火山機構及隱伏穹隆構造常容易有隱爆角礫巖筒，特別是在巖體的頂部，放射狀、環狀構造的交結處，常賦存有礦脈，而隱爆角礫巖筒構造本身就是有利的成礦構造。遙感圖像表現出多組線性構造交匯或線性與環形構造復合疊加部位，多有利于小侵入體或角礫巖筒生成。 4、熱液蝕變標志 成礦的角礫巖筒蝕變多比較強。以中低溫蝕變礦物組合為主，有煙灰色石英，以硅化、黃鐵礦化、水白云母-絹云母化、高嶺土化、碳酸鹽化為主

16、，有的礦區出現有電氣石化、螢石化、菱鐵礦化、重晶石化等。有的礦區蝕變礦化出現分帶。如蒲塘礦區，巖筒外為青磐巖化，巖筒中主要為硅化、絹云母化及黃鐵礦化。蒲塘礦區淺部以金礦化為主，深部銅含量增加。七寶山金礦在150 m標高以上為金礦體，以下為金銅，深部以銅為主，金只為伴生。5、地球化學標志 孔各莊金礦是根據化探異常發現的：在 1：20 萬水系沉積物測量時，發現 Au、Ag、Cu、Hg 等元素異常呈NW西帶狀分布；1：5萬分散流圈出Au、Ag、Cu異常，異常規模大、豐度高，具濃集中心，在高豐度區發現有工業礦體（陳紀民1995）。蒲塘金礦在琵琶溝角礫巖筒頂部礦上元素組合為 Au、Ag、Cu、Pb、Zn

17、、As、Hg 組合，中部為 Au、Cu、Bi、Hg、Mo 組合，深部為 Cu、Mo、W（Au）組合。地球化學元素 Sb、Hg、Ag、Pb、Zn 含量從深部向淺部增加，而 W、Mo、Bi、Co、Ni向深部增加；可以選用多元素比值指數來定量研究元素的垂向變化規律，用五項指標來判斷斑巖-角礫巖筒的剝蝕深度。 6、地球物理標志 孔各莊金礦大比例尺電法測量，推測深部有花崗巖體，礦體為高激化、高電阻率（喻學惠1996）。從近年來研究看，用重力和電磁法可以確定小巖體范圍（重力低）；角礫巖筒中往往含有少量磁性礦物，因之用高精度磁測可以確定角礫巖筒；角礫巖多為低阻體，而強硅化的為高阻體；金礦化常與黃鐵礦及硫化物

18、相伴產出，可以出現高激化體（注意有一些粗晶黃鐵礦不含金），低電阻率。所以要用綜合方法進行預測。 7、隱爆角礫巖型金礦多與中生代火山巖和超淺成-淺成侵入雜巖有成因聯系，成礦具有一體多型、一筒多型特征 在同一礦區或同一巖體，既有角礫巖筒型金礦、斑巖型金礦、接觸交代型金礦、蝕變破碎帶型金礦，也有熱液脈狀充填型金礦；有的還有火山巖型金礦。即一體多型。而在同一個角礫巖筒內，頂部塌陷帶有細脈狀、大脈帶型礦體，中部為筒狀角礫巖型金礦石，深部為斑巖型金（銅）礦石；在巖筒接觸帶中能形成夕卡巖型礦脈，也可能形成蝕變巖型礦脈；在巖筒外圍巖中形成似層狀、透鏡狀礦體或浸染狀礦脈等。即一筒多型。總之，隱爆角礫巖型金礦找礦

19、，可以根據已發現的一種礦化類型，從其成礦系列和規律，找尋相應位置的礦脈。尤其這類礦床延深多大于延長，有一些屬于隱伏礦，根據淺部標志可以尋找深部礦。所以，在找礦勘查工作中，不應把某類型金礦和有關礦床彼此孤立起來，而應把各類礦化通盤考慮，互為找礦標志，預測隱伏礦體或開展外圍找礦。六、結論隱爆角礫巖型金礦床的形成與中酸性侵入體、隱爆作用、隱爆角礫巖以及斷裂構造有密切的聯系。中酸性侵入體是成礦母巖，隱爆作用的發生及形成的隱爆角礫巖體（筒）是容礦構造，角礫巖體中的次級斷裂是控礦構造，各因素對于此類型金礦床的形成起著重要的作用。隱爆作用一般發生在<3 km的地殼淺處，所形成的隱爆角礫巖通常位于相關中

20、酸性侵入巖的頂部位置，或與圍巖的接觸帶中，因此在此類型的金礦床中，金礦化一般是上部富，下部貧。實際礦山采礦中應該在不放棄深部某些地段探礦的同時，注重上部中段找遺漏礦體，并且注意成礦有利部位，如區域性斷裂帶及其次生斷裂的轉彎、復合交切部位，巖體與斷裂破碎帶的交切處。參考文獻1 章增鳳，引爆角礫巖的特征及其形成機制，地質科技情報，1991，10（4）：1-5.2 王照波，司榮軍，仲衛國，楊學生，隱爆角礫巖筒型礦床成礦流體演化趨勢曲線特征，地質地球化學，2003，31（4）：62-67.3 王照波，隱爆巖及其形成模式探討，地質找礦論叢，2001，16（3）：201-205.4 宋保昌，張寶林，王杰，

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