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熱液的成因和來源都是可以確定的

熱液是由礦質、水和熱三要素組成,對每壹個礦床的三種源開展針對性的研究,常常可以獲得肯定的結論(季克儉等,1989;張理剛,1989)。

與巖漿巖有關的熱液礦床總是產於由巖漿巖引起的異常地溫梯度區內,從巖體中心向上、向外,地溫梯度逐漸降低;由600℃左右降至200℃以下,礦化集中在接觸帶附近,常常受放射狀、環狀等的冷卻收縮裂隙控制;所以,上侵的巖漿和結晶的巖漿巖是礦床的熱源。

通過對各類熱液鐵礦床的礦化蝕變分帶和Fe含量的變化研究,查明礦床的鐵來自礦體周圍的蝕變巖。如寧研小組(1978)這樣描述:“根據北段及中段兩個礦床的研究和計算,認為巖體中浸染狀鐵礦的鐵質是深部輝長閃長玢巖及安山巖在強烈鈉長石化過程中從暗色礦物中析出。北部太山鐵礦區,每1m3(蝕變)巖石遷出Fe89.6 kg,中部南山-陶村地區帶出Fe132 kg。根據蝕變巖的分布範圍及含Fe量變化的粗略計算,可以認為這些礦區浸染狀及細脈狀鐵礦石的鐵的總量大致與原巖帶出的Fe總量相當。這就是說,Fe的主要來源是輝長閃長玢巖及與之相當的安山巖。鳳凰山式鐵礦的賦存部位主要是在輝長閃長玢巖與沈積巖的接觸帶,紫色頁巖中的Fe2O3+FeO經過褪色後平均約減少40%,說明與巖體接觸的紫色砂頁巖中的Fe可能被帶進鐵礦中。鳳凰山式和姑山式鐵礦中部分Fe來源於黃馬青組紫色頁巖完全是可以肯定的。”

礦質來自圍巖的玢巖鐵礦不是偶然的、個別的,而是普遍存在的。在寧蕪地區20多個熱液鐵礦床中,無壹例外地伴有失鐵褪色蝕變。礦質來自圍巖的證據確鑿無疑。這種現象在礦床中的普遍性不可能是巖漿熱液成因,也不可能是變質熱液成因。提供礦質的巖石既有侵入巖(輝長閃長玢巖),又有火山巖(安山巖),還有沈積巖(砂頁巖),礦質在蝕變過程中被活化。礦化和蝕變是高溫水-巖反應的結果,是交代作用的產物,是壹種新的礦床成因類型。遺憾的是在取得礦質來源可靠新資料後,並沒有進壹步開展創新性的研究,傳統的巖漿熱液成礦理論壹直嚴重地束縛著人們的思想,即使他們獲得了有關熱源來源和熱源成礦的大量新資料,仍不能得出應有的成因結論。

根據礦體和蝕變巖(或成礦元素原生暈)的關系及成礦元素含量的變化等可有效地確定礦源巖,這種方法稱之為成礦金屬來源的直接測定法(季克儉等,1982a,1982b)。

這壹方法首先在研究造巖元素 Fe的熱液礦床礦源時獲得極大的成功。Fe在巖石中的含量較高,可以較準確地測定。不管研究者原來對礦源持何種觀點,當他們查明鐵礦伴有大範圍的褪色蝕變,Fe含量顯著降低,他們都會得出壹致的結論:失鐵褪色蝕變巖是鐵礦的礦源巖。

成礦金屬來源的直接測定法不僅在熱液鐵礦床的礦源研究中獲得了普遍的成功,而且,在地殼豐度很低或較低的Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、U、Hg、Sb、Ag、Au等熱液礦床的礦源研究中,與Fe壹樣,也非常成功。不管它們的礦床屬何種類型,從低溫熱液至高溫熱液,從充填至交代,從各種脈型(大脈、中脈、細脈、網脈等)至蝕變巖型(玢巖、斑巖、雲英巖、黃鐵絹雲巖等),只要有成礦金屬含量降低的蝕變巖或原生暈,它們就是礦床的礦源。

某些研究者提出,有些礦床根據所確定的礦源巖計算出的礦量不能滿足整個礦床。這種情況是存在的。有些礦床經定量計算,礦源巖釋放的礦量完全能滿足礦床所需。有些礦床則不然。在後壹種情況下,當計算礦源巖提供的礦量時,需註意以下問題:不能只計算礦體深部的礦源巖,而不計算礦體之上的礦源巖;只計算壹種礦源巖,而不計算所有的礦源巖;只計算工程控制的礦源巖,而忽略規模很大尚未控制的礦源巖等。