【正文】 者之間的禍合關系，籍此探討流體成礦系統(tǒng)(翟裕生等，2002)時空變化陳衍景等:不同類型熱液金礦系統(tǒng)的流體包裹體特征 2087的規(guī)律性和成礦作用分類問題，以期促進“包裹體探針”技術得到更科學而廣泛地運用。2熱液金礦系統(tǒng)的成因分類 任何礦床都是由地質(zhì)作用形成的產(chǎn)于某種地質(zhì)環(huán)境的與周圍巖石具有成分差異的特殊地質(zhì)體。成礦過程受構造、巖漿、地層、流體等多種地質(zhì)因素的制約，礦床產(chǎn)出形式多種多樣，導致礦床成因分類的思路、依據(jù)很難統(tǒng)一(陳衍景和富士谷，1992)，因而礦床分類方案較多，各具優(yōu)點和不足。就金礦床或成礦系統(tǒng)而言，常見的分類方案如下: 朱奉三(1989)曾提出了依據(jù)成礦地質(zhì)作用性質(zhì)進行金礦分類的方案。基于大量礦床實例研究，涂光熾(1979,1986,1987,1988)提出了礦床成因分類的“四分法”，將成礦地質(zhì)作用分為巖漿、變質(zhì)、沉積和改造等4類。其中，改造作用(reworking)概念的提出是對固體地球科學發(fā)展的巨大貢獻。眾所周知，不同巖石發(fā)生變質(zhì)作用的下限溫度變化于200 30090，而沉積成巖作用的溫度上限為5000，在沉積作用與變質(zhì)作用之間存在50℃一300℃的溫度空隙(gap)，而地表至地下l0km范圍內(nèi)(設地溫梯度為3000 /km)不可避免地發(fā)生著50一300℃范圍的地質(zhì)作用和成礦作用，因此，涂光熾(1979,1986)創(chuàng)用改造作用的概念予以概括50一30000范圍的地質(zhì)和成礦作用，從而將成礦地質(zhì)作用分類方案由“三分法”拓展為更完善的“四分法”。尤其重要的是，大量金屬或非金屬熱液礦床，絕大多數(shù)油氣藏、煤藏等，都主要形成于50一300℃范圍或地表以下lOkm范圍內(nèi)(涂光熾，2003) . 與成礦作用四分法相呼應，熱液金礦床可分為巖漿熱液礦床(含夕卡巖型、斑巖型等)、變質(zhì)熱液礦床、改造熱液礦床以及熱水沉積礦床，其中熱水沉積礦床包括了SEDEX型(Sedimentary exhalation ) ,VMS或VHMS型(Volcanogenic orvolcanichosted massive sulfide)和陸相熱泉型礦床。 該分類方案的優(yōu)點是:(1)分類依據(jù)和結果與《普通地質(zhì)學》、《礦床學》和《巖石學》等教材的編寫思路一致，分類名稱，如“變質(zhì)”、“巖漿”、“沉積”等，也與同行們在大學期間所掌握的知識吻合，因此便于理解和采用。(2)分類突出成礦作用本身的特點，有利于理解和掌握成礦規(guī)律。 該分類方案的缺點是:(1)成礦類型的確定依賴于成礦流體性質(zhì)的厘定，但巖漿熱液、變質(zhì)熱液、改造熱液的氫氧碳等同位素地球化學特征常常差別不大，或者彼此之間重疊范圍較大，Kerrich et al. (2000) }Hagemann and Cassidy ( 2000)甚至認為氫氧同位素不具有區(qū)分巖漿熱液與變質(zhì)熱液的功能。因此，礦床類型確定困難，‘常常造成多種觀點爭論不休。(2)絕大多數(shù)成礦系統(tǒng)，特別是超大型礦床，往往是多因復成礦床(涂光熾，1979)，它們是多種地質(zhì)作用聯(lián)合作用的結果，或者由多期不同類型成礦作用先后疊加而形成，這為研究成礦地質(zhì)作用類型帶來困難。例如，斑巖型礦床多屬巖漿熱液與大氣降水熱液聯(lián)合作用的結果(盧煥章等，2004。 Memagh et al.，2007)，造山型或脈狀中溫熱液礦床是變質(zhì)熱液與大氣降水熱液聯(lián)合作用的結果(武廠’等，2007。李晶等，2007。祁進平等，2007。張靜等，2007)，不少熱水沉積礦床往往遭受后期造山作用或巖漿作用的疊加(Gu et al.，2007。彭潤民等，2007) 。 不少學者主張以賦礦圍巖的特征進行礦床分類(如Bache, 1987)，以涂光熾(1990,1994)提出的分類方案最具代表性。根據(jù)我國原生金礦的主要特征，涂光熾(1990,1994)將我國金礦劃分為綠巖帶型、變質(zhì)碎屑巖型、沉積巖型、火山巖型、侵入巖內(nèi)及內(nèi)外接觸帶型。其中，火山巖型又可進一步劃分為陸相火山巖型和海相火山巖型，陸相火山巖型與文獻中常見的淺成低溫熱液型相當，海相火山巖型似乎可以包涵VHMS型的伴生金礦。沉積巖型則可包涵卡林型。侵入巖內(nèi)及內(nèi)外接觸帶型與文獻中常見的侵人有關的( Mernagh et al.，2007)礦床相當。綠巖帶型金礦現(xiàn)常被包括在造山型礦床的范疇內(nèi)。該分類方案的優(yōu)點是:(1)只需依據(jù)圍巖性質(zhì)劃分礦床類型，使礦床類型確定工作變得非常簡單。(2)避開了因礦床成因不清而導致的礦床類型無法界定的困難或爭論。該分類方案的缺點是:(1)礦床類型本身不能給出較多的礦床地質(zhì)特征或成因信息，不利于指導成礦規(guī)律研究和地質(zhì)勘查。例如，賦存于海相火山巖中的VHMS層狀礦床和造山型的脈狀金礦具有截然不同的物質(zhì)組成、地質(zhì)特征和成因，卻都屬于火山巖型。(2)當同一礦體賦存在不同類型的巖石中時，礦床類型劃分變得模棱兩可。例如，膠東地區(qū)的個別金礦脈同時賦存在花崗巖和膠東群變質(zhì)巖中，河南許窯溝金礦同時賦存在二郎坪群和牧虎頂巖體中，2088 Acta Petrologica Sinica巖石學報2007, 23(9)河南半寬金礦同一礦脈切穿申家窯群綠片巖相變質(zhì)的火山巖建造和鐵銅溝群磨拉石建造(陳衍景和富士谷，1992)。 (3)就同一地層建造而言，常見正常沉積巖、火山碎屑巖與火山熔巖互層現(xiàn)象，如河南熊耳群、二郎坪群等(陳衍景和富士谷，1992)。 針對前述兩種分類的不足，結合1960一1980年代對層控礦床和1980年代對韌性剪切帶型金礦研究的進展，以及礦床學家對巖漿熱液成礦作用長期探索的成果，陳衍景和富士谷(1992)嘗試以控制礦床定位的主要地質(zhì)因素為主要依據(jù)的金礦類型劃分。即:首先依據(jù)礦床定位與地層、構造、侵人巖的關系將熱液金礦床劃分為層狀、層控、斷控和漿控4個成因系列，然后依據(jù)礦體和礦石地質(zhì)特征劃分類型，最后依據(jù)圍巖地質(zhì)特征劃分亞型或樣式。 層狀系列(Stratiform series):同生礦床，由特定巖性層位(熱水沉積巖，如塊狀硫化物、條帶狀鐵建造、硅華等)控制礦床定位，并制約礦石地質(zhì)特征。依據(jù)控礦巖性和礦體特征劃分類型，例如，與海相火山巖有關的V HMS型，與陸相火山活動有關的熱泉型，以及沉積巖容礦的SEDER型。 層控系列(stratabound series):后生礦床，由特定巖性層位(如碳質(zhì)層或黑色頁巖、條帶狀鐵建造、蒸發(fā)鹽類地層、不整合等)控制礦床定位，并制約礦石地質(zhì)特征。依據(jù)控礦層位巖性和礦體地質(zhì)特征劃分成因類型，如碳質(zhì)層控型(如銀洞坡金礦，張靜等，2007。薩瓦亞爾頓金礦，陳華勇等，2007),不整合層控型(如半寬金礦，陳衍景和富士谷，1992)等。 斷控系列(faultcontrolled series):礦體定位嚴格受斷裂構造控制，沒有斷裂就沒有礦床，斷裂構造特征(含規(guī)模和力學性質(zhì))和所穿切圍巖性質(zhì)制約礦體和礦石特征。依據(jù)礦體和礦石特征劃分為石英脈型(如玲瓏金礦一)、蝕變破碎帶型(或構造蝕變巖型，如焦家金礦)、微細粒浸染型(即卡林型類卡林型)等。 漿控系列(intrusionrelated series):巖漿侵人體控制礦床定位和形成，即礦床產(chǎn)于侵人體內(nèi)或內(nèi)外接觸帶，成礦作用由巖漿作用誘發(fā)，成礦時間與巖漿巖一致或稍晚，即礦床與侵人體具有同空、同時、同成因關系。依據(jù)礦體和礦石特征，礦體與巖體的空間關系，成礦/容礦巖體的特征，可將礦床進一步分為夕卡巖型、斑巖型、爆破角礫巖(筒)型、淺成低溫熱液型等。 該分類方案的優(yōu)點:(1)避開了成礦作用分類的困難，使礦床分類簡單易行。(2)強化實用性，特別有利于某一特定地質(zhì)環(huán)境的找礦勘查。(3)成礦分類本身帶有很強的成因信息，同時避開了多因復成礦床的類型歸屬不置可否的陷阱。(4)避開了模棱兩可或相互包容的概念，如綠巖帶型、韌性剪切帶型、石英脈型。(5)在充分尊重前人研究成果的基礎上，強化了不同成因系列之間、不同類型之間的區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系，強化了分類方案的系統(tǒng)性和理論性。 該分類方案的缺點:(1)某些礦床的定位同時受多種地質(zhì)因素的控制，如河南銀洞坡金礦、甘肅陽山金礦、新疆薩瓦亞爾頓金礦等，在作為層控礦床的同時，還可以作為斷控系列的礦床。(2)就同一系列或類型，如斷控系列礦床，其成礦作用可為變質(zhì)熱液、巖漿熱液，還可為改造熱液(如大氣降水熱液)，無法在類型劃分中體現(xiàn)出來?？中徒鸬V，即微細粒浸染型。(3)與島弧有關的低溫熱液型金一銀礦床。(4)大洋島弧和大陸邊緣弧的斑巖型銅一金礦床。(5)非造山或造山后的鐵氧化物型銅金礦床(即TOCG型，Iron oxide coppergold deposit)，以奧林匹克壩礦床為代表。(6)海相噴流沉積的富金VHMS型和SEDEX型礦床。 這種分類方案的優(yōu)點是:(1)不但強調(diào)了金礦類型的資源或經(jīng)濟價值，而目_強調(diào)了各類礦床發(fā)育的全球構造背景，可作為金礦勘查戰(zhàn)略選區(qū)的重要指導。(2)劃分的礦床類型具有較強的成因信息，并在一定程度上反映了礦體和礦石地質(zhì)特征。分類方案的缺陷是:(1)由于不了解我國長江中下游地區(qū)夕卡巖型金礦的資源量(Chen et al.，2007),而忽視了夕卡巖型金礦床的重要性。(2)在強調(diào)各類礦床與構造背景關系時，認識和觀點具有強烈的片面性。例如，將斑巖型銅金礦床、淺成低溫熱液型金銀礦床與巖漿弧相聯(lián)系，沒有注意到中國和中亞地區(qū)的絕大多數(shù)同類礦床發(fā)育在大陸碰撞造山過程或后碰撞環(huán)境。將卡林型一類卡林型金礦作為陸緣或克拉通盆地的產(chǎn)物，與我國“陜甘川”和“滇黔桂”兩個世界級卜林一類長林型金礦省的構造背景不符。陳衍景等:不同類型熱液金礦系統(tǒng)的流體包裹體特征 2089 為避開前述分類的不足，結合成礦地球動力學背景研究的最新進展，Kerrich et al. (2000)提出了以大型金礦省或超大型金礦床為依據(jù)的分類方案，具體劃分為:(1)會聚板塊邊緣的造山型金礦床。(2) 前述表明，各種金礦分類方案均有弊端，很難避免。而目_，不同分類方案之間存在很大程度的相互包容、同體異名、異質(zhì)同名和亦此亦彼(涂光熾，2003)等現(xiàn)象(表1)，充分顯示了從不同側面觀察同一礦床所得認識不同的特點。因此，簡單易行，應是分類宗旨之一?？紤]到有關分類概念在當前文獻中使用的廣泛程度以及不同類型金礦床流體包裹體的特征相似性和差異，為方便討論，本文將斑巖型、爆破角礫巖型、夕卡巖型和鐵氧化物型并稱為“漿控高溫熱液型( intrusionrelated hypothermal type)”成礦系統(tǒng)。也就是說，下面將分5部分討論金成礦系統(tǒng)的地質(zhì)和流體包裹體特征，即:(1)造山型或變質(zhì)熱液型,(2)漿控高溫熱液型,(3)淺成低溫熱液型,(4)微細粒浸染型(卡林型和類卡林型)，(5)熱水沉積型(即VHMS型和SEDEX型)。5類成礦系統(tǒng)的關系顯示于表1，成礦背景示意于圖1表1各種金礦床分類方案之間的相互關系Table 1 Relationship between various classifications of gold deposits層狀系列層控系列斷控系列漿控系列巖漿熱液侵入有關的脈狀礦床？漿控高溫熱液型變質(zhì)熱液層控造山型，如碳質(zhì)層控型、BIF層控型等斷控造山型，如蝕變破碎帶型、石英脈型改造熱液熱水沉積型，熱泉型微細粒浸染型微細粒浸染型淺成低溫熱液型圖1不同類型金礦系統(tǒng)發(fā)育的板塊構造背景(據(jù)陳衍景,2006，略有修改)Fig. 1 Tectonic settings of various types gold systems(silightly modified after Chen，2006)3各類金礦床的標志性地質(zhì)和流體包裹體特征3. 1造山型—變質(zhì)熱液成礦系統(tǒng) 造III型金礦系統(tǒng)(orogenictype gold system)是111變質(zhì)熱液形成的受構造控制的脈狀后/l金礦床，在時間和空間卜與造山作用有關。它包括了過去文獻中常見的石英脈型、韌性剪切帶型、構造蝕變巖型以及l(fā)tL網(wǎng)脈狀的金礦床( Groves etal，1998 。 Kerrich et al.，2000。陳衍景，2006)。在超大型金礦床，尸，已有23個儲量 500t的金礦屬于此類，是最重要的黃金資源(Bierlein and Groves，2006)。 造山19金礦床的關鍵地質(zhì)特征如下(參見陳衍景，2006): 成礦事件是增生型(accretionarv)或碰撞型(collisional)造山作用的結果。成礦時間同步于或尾隨于造山事件，成礦系統(tǒng)發(fā)育在造山帶內(nèi)部或受到造山事件影響強烈的地區(qū)。就碰撞造山帶而言，成礦系統(tǒng)發(fā)育在主邊界逆沖斷裂(MBT,main boundary thrust )與反I`ri]邊界逆沖斷裂( RBT, reverseboundary thrust)之I}11i(陳衍景，1998。 Chen el al. ,2005a b)，例如，在秦嶺造山帶，造山刑金礦床分布在龍門山一大巴山斷裂(MBT)與三門峽一寶豐斷裂(RB RBI)之間。就增生型造山帶IN言，成礦系統(tǒng)發(fā)育在弧前增生楔或增生地體內(nèi)，即B型俯沖帶與巖漿弧之間(圖1)。 礦床定位受構造控制。超巖石圈或超殼斷裂、地體邊界斷裂等區(qū)域性斷裂控制礦口}分布，區(qū)域性斷裂的二級或更次級的羽狀斷裂構造控制礦帶或礦床的定位，賦礦斷裂多為高角度的走滑帶、逆掩推覆帶，橫向斷裂和褶皺構造也可控制礦床定位。賦礦斷裂的脆性一韌性轉變帶往往是富礦體發(fā)育的有利地帶(李品等,2004及該文圖6)。 礦體呈脈狀產(chǎn)出，延深可達數(shù)公理，如印度Kolar和澳大利亞Golden Mile金礦。礦化中心發(fā)育次生交代石英巖或粗粒石英脈，兩側蝕變分帶清楚，垂向蝕變分帶不明撇，但礦化兀素具有垂向分帶現(xiàn)象。 蝕變礦化大致可分為3個階段，分別以發(fā)育含黃鐵礦的石英脈或次生交代石英巖、多金屬硫化物網(wǎng)脈和石英一碳酸鹽網(wǎng)脈為特征。早階段含黃鐵礦的石英脈多受構造變形而發(fā)育共扼節(jié)理或破碎為角礫、團塊等，石英顆粒具有波狀消光、邊緣細?；痊F(xiàn)象。中階段多金屬硫化物組合充填膠結石英脈角礫，或呈定向