矽卡岩矿床的评价标志

矽卡岩矿床的评价标志是指示深部可能有隐伏矿床(体)存在的宏观和微观标志。它主要包括两方面:一是地质矿物岩石地球化学标志，如矿床产出的构造环境、地层围岩、岩浆岩条件、矽卡岩、碱质交代岩、基性斜长石岩和其他交代岩及矿物地球化学、挥发组分、流体包裹体、铁帽、地植物等标志，其二是物化探等标志。应该指出，所有上述标志需要综合运用，有机结合，才能达到较好的效果。当然，在一个矽卡岩矿床中不可能同时存在所有上述标志，而且在许多标志同时出现的时候，其中必有一、二项或几项标志对找矿评价工作起主导作用，其他则为辅助性标志。

(一)构造环境标志

我国矽卡岩矿床产出于较广泛的大地构造环境。一定的大地构造背景形成一定岩浆岩组合和有关矽卡岩化:①地台内部的活化区，特别是隆起区边缘坳陷带、裂谷带形成与中性、基性侵入岩有关的矽卡岩铁矿床;②地台边缘坳陷带或台褶带形成与中偏酸性和中酸性侵入岩有关的矽卡岩铁、铜(钼、锌)矿床，当岩体为浅成或超浅成的斑岩体时，可能形成斑岩和矽卡岩型复合的矿床;③在优地槽褶皱带一般发育与火山－侵入活动有关的矽卡岩铁(多金属)矿床;④在冒地槽褶皱带可能发育与壳源重熔型花岗岩类有关的矽卡岩和云英岩复合的钨、锡(钼、铋、铍)矿床或沿大陆边缘深(大)断裂附近产出与同熔型花岗岩类有关的矽卡岩铁(钼、锡、多金属)矿床;⑤古老地盾区可能形成与混合岩化作用有关的矽卡岩铁、硼、钨矿床或与碱性侵入岩有关的铀、钍、稀土矿床等。

区域性大(深)断裂常是控制矽卡岩矿床分布的区域构造标志，矽卡岩矿床多沿大(深)断裂呈线性分布，并多产于大断裂附近的次级构造中。在同一成矿带内，隆起和凹陷对矿种和矿床类型的控制起着重要作用。

控制矽卡岩矿体的接触构造形式多种多样，其中最重要的有7类，即:岩体上隆部分接触带或短轴背斜倾伏接触带;侵入体外接触带碳酸盐岩围岩和铝硅酸盐岩围岩之间两种不同岩性的构造接触面，接触面和断裂构造的重合，侵入体多层侵入的内凹接触带;岩体超覆于碳酸盐岩围岩之上，碳酸盐岩围岩呈半岛状捕虏体;侵入体中的碳酸盐岩围岩捕虏体;接触带旁侧侵入体或围岩中的断裂裂隙构造等。

(二)地层围岩标志

碳酸盐岩地层的存在是矽卡岩矿床形成的必要条件。无论是与侵入体有关的矿床、与火山气液作用有关的矿床或与混合岩化热液作用有关的矽卡岩矿床，都毫无例外地必须具备碳酸盐岩地层。

碳酸盐岩围岩中MgO含量的多少是决定镁矽卡岩或钙矽卡岩形成的重要先决条件之一。统计资料表明，一般当碳酸盐岩围岩中MgO含量大于8%～10%时，主要形成镁矽卡岩;而当MgO含量小于2%时，则形成钙矽卡岩。

由于不少地区往往分布1～2个碳酸盐岩地层，并和其他碎屑岩或火山岩地层互层产出，而矽卡岩矿床总是在有利构造和岩浆岩条件下，对碳酸盐岩岩层进行选择性地交代，特别是碳酸盐岩和碎屑岩岩层的界面是矽卡岩矿床交代富集的有利场所，所以矽卡岩矿床的分布呈现一定层控性，如长江中下游和闽南、粤东等地区。膏(盐)地层的存在对某些地区矽卡岩铁矿床的形成起了重要促进作用。

(三)岩浆岩标志

前已提及，一定大地构造环境控制着一定岩浆岩组合和有关矽卡岩矿化。

与矽卡岩矿床有关的岩浆岩具有明显的成矿专属性，一定基度(酸度)的岩浆岩指示一定的金属矿化组合:基性、中基性和中性侵入岩类一般伴生Fe(Co)矿化，中偏酸性侵入岩类伴生Fe，Cu(Co，Au)矿化，中酸性侵入岩类伴生Cu，Mo，Zn，Pb(Fe)矿化，而酸性花岗岩类则主要伴生W，Sn，Mo，Bi，Pb，Zn(Be)等矿化。与矽卡岩铁矿化有关的侵入体虽然从基性到酸性均有，但以中性占优势;与酸性侵入岩有关的矽卡岩铁矿床中，总是或多或少地伴生Sn，Mo或多金属等矿化。

与成矿有关的侵入岩体大多为中浅成或浅成的中—小型岩株、岩筒、似层状中(基)性侵入体的上隆部分或花岗岩类岩基边部侵入前缘的岩舌、岩枝或大岩体上部的岩突等。显然，控制这类成矿岩体的局部构造常和深部岩浆房沟通，为上升的含矿热流体和挥发组分的运移和富集提供了良好的条件。大的花岗岩基一般含矿性较差，不利于成矿。另一方面，成矿岩体的规模又可以大致判定矿化规模的大小，经验统计表明，较大岩体接触带的矽卡岩矿床规模相对较大，如长江中下游等地区的许多铜铁矿床;而规模过小形态复杂的小岩株接触带，一般只能形成中小型矽卡岩矿床，而且矿体往往较分散，如陕西的木龙沟铁钼多金属矿床和山东沂南的金铜矿床等。但要注意在小岩体之下可能存在的隐伏大岩体，因为小岩体常为深部大岩体的岩突，说明岩浆活动规模较大，因而可能伴生大型矽卡岩矿床，如云南个旧锡矿和邯邢地区的铁矿床等。

长期分异演化多期侵入的复式岩体，有利于形成规模较大的矽卡岩矿床，例如柿竹园、杨家杖子、个旧、大厂、铁山、铜绿山等矿床的有关侵入体均是如此。岩相单一富含暗色矿物和磁铁矿的侵入体一般含矿性较差或不含矿。

不同矽卡岩矿床中成矿岩浆岩具有不同类型特征的黑云母，预示伴生不同的金属矿化:与Fe，Cu有关岩体的黑云母八面体中阳离子以Mg，Fe为主，贫Al，相对富Ti，属镁质黑云母;与Mo矿化有关花岗岩中的黑云母，具有富Si，K，Mg而贫Fe，Al，Li等特征，具三八面体构型，为镁质黑云母;含Sn花岗岩中的黑云母属Fe－Al云母系列，准三八面体构型，层间含一定数量的Li离子，八面体配位主要为Fe，Al离子，含F较高;W－Sn花岗岩中黑云母以层间离子富Li为特征，八面体中除Fe，Al尚有一定数量的Mg，F的含量很高，其种属包括金云母－铁叶云母、Fe－Al云母和Fe－Li云母3个系列。

岩体中的黑云母又常是某些成矿金属元素的载体之一。Bradshaw等(1967)研究了西英格兰Devon和Cornwall的5个产锡铜铅锌矿的花岗岩株和苏格兰及北英格兰8个无矿岩株，得出含矿岩株黑云母中锡及铅平均含量高于无矿岩株黑云母的结论。Darling(1971)研究了美国加利福尼亚PineCreek接触交代锡钼铜矿附近的石英二长岩体，指出与矿有关岩体黑云母中F，Zn，Cu，Li含量均较高。关于含锡花岗岩体及其造岩矿物黑云母中锡含量较高这一特点，已为许多研究者报道过，如Барсуков(1957)和Rattigan(1963)等研究了苏联和澳大利亚等地含锡花岗岩体，曾指出含矿岩体及其黑云母中锡含量具有较高的丰度，可以作为锡矿化的重要指示剂。笔者(1986)对个旧矽卡岩锡多金属矿床花岗岩中黑云母的研究也表明，SnO₂含量可达(20～370)×10^－6。

含矿岩体的副矿物组合特征也可以作为评价矽卡岩矿化类型的辅助标志之一。与矽卡岩铁矿床有关的中性和基性侵入岩中，副矿物组合为磁铁矿－榍石－磷灰石;与矽卡岩铜(钼、铁)矿床有关的石英闪长岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩等的副矿物组合为磁铁矿－榍石－磷灰石－锆石型;与钨锡有关的岩浆岩绝大部分为铝过饱和岩系，典型岩石为黑云母花岗岩、黑云母二长花岗岩、花岗斑岩等，其副矿物组合较复杂，包括独居石、磷钇矿、褐帘石、黄玉、萤石、锡石、黑钨矿、铌钽铁矿和细晶石等。

(四)矽卡岩标志

对于矽卡岩矿床来说，本身矽卡岩无疑是最直接和重要的近矿标志之一。因为大部分矿体都产于矽卡岩中，矿化和矽卡岩化具有密切的成因联系。

华北地台、鄂东南、闽南、粤东、秦岭和天山等地区矽卡岩铁矿床大量统计资料表明，与铁矿关系最密切的是透辉石矽卡岩、金云母－透辉石矽卡岩、含铁金云母(绿色云母)－透辉石矽卡岩和石榴子石－透辉石矽卡岩，部分矿区为镁橄榄石矽卡岩、粒(斜)硅镁石矽卡岩或透闪石矽卡岩等，石榴子石矽卡岩发育的矿床磁铁矿化一般规模较小。内接触带方柱石矽卡岩广泛发育的地段，往往指示附近有磁铁矿体存在的可能。

大量资料表明，并非所有矽卡岩都含矿。我们通过对东秦岭和闽南等地区矽卡岩矿床的观察研究发现:

1)岩浆期镁矽卡岩一般不含矿，局部可伴有少量磁铁矿化;接触热变质成因的钙硅质角岩也不含矿。

2)岩浆期后镁矽卡岩、钙矽卡岩和锰质矽卡岩是重要的找矿标志之一，特别是当它们叠加多量晚期含水硅酸盐和富含F，Cl，B等挥发组分的交代矿物时，对成矿更为有利。对于镁矽卡岩来说，这类交代矿物可能有:透闪石、金云母、蛇纹石、滑石、韭角闪石、水镁石、镁绿泥石、直闪石、电气石、萤石、氟镁石、氟硼镁石等;对于钙矽卡岩，则可能有阳起石、含铁金云母、萤石、绿帘石、斜黝帘石、含氯角闪石、绿泥石等。此外，在内接触带可能出现萤石、绢云母(白云母)、葡萄石、沸石等交代矿物。

3)锰质矽卡岩是铅锌(银)矿床的重要找矿标志。通过对我国一些矽卡岩铅锌矿床的研究，并和国外许多矽卡岩铅锌矿床对比，笔者划分出一个与铅锌矿化有关的锰质矽卡岩建造，其主要组成矿物有锰钙辉石、锰钙铁辉石、锰透辉石、钙蔷薇辉石、蔷薇辉石、锰三斜辉石、锰黑柱石、锰阳起石和锰铝榴石等。锰质矽卡岩的形成时间比钙矽卡岩晚，生成温度也相对较低。它在空间上常产于钙矽卡岩的外侧，离侵入体有一定距离，常沿碳酸盐岩围岩的裂隙形成渗滤交代脉。

(五)矽卡岩矿物地球化学标志

矽卡岩中某些重要矿物的成分，特别是辉石和石榴子石的成分及其含铁率比值，可以大体指示矽卡岩化溶液的酸度、氧化还原条件及伴生的金属矿化类型。

矽卡岩铁铜矿床中的辉石主要为透辉石，与其共生的石榴子石一般是钙铁榴石，辉石－石榴子石矿物对含铁率比值很小，Kp< 0.063，反映溶液碱变很大和相对较氧化的环境;矽卡岩白钨矿矿床中的辉石为次透辉石，共生的石榴子石属钙铝－钙铁榴石过渡系列，锰铝榴石分子相对较高，辉石－石榴子石矿物对含铁率比值中等，Kp=0.55～0.88，说明矽卡岩化溶液为中等酸度，氧化还原条件适中;矽卡岩钼矿床也特征于透辉石和过渡种石榴子石共生，Kp=0.35～1矽卡岩锡矿床的辉石主要为钙铁辉石，共生石榴子石为钙铝榴石，Kp=15.3，反映矽卡岩化溶液酸度很高，形成于还原的环境;矽卡岩铅锌矿床的情况比较特殊，如前所述，经常出现大量锰质辉石，个别矿区还出现锰铝榴石。

(六)碱质交代岩标志

在矽卡岩矿体旁侧侵入岩内接触带或其他铝硅酸盐岩围岩中，常发育碱质交代岩带，其分布范围往往超过矽卡岩，而且常与矿化强度成正比趋势。一般与中性、基性和中基性侵入岩有关的矽卡岩磁铁矿矿床中，碱质交代以钠长石化和方柱石化为主，局部还可能伴生霓辉石化。与花岗岩类(包括花岗闪长岩类)侵入有关的W，Sn，Mo，Cu，Pb，Zn，Au矿床中，碱质交代以钾交代为主，表现为钾长石化或条纹长石化，一般形成石英－钾长石(或微斜长石)交代岩，当交代作用强烈时，可能形成单矿物钾长石交代岩。但当出现云英岩建造时，在与花岗岩类有关的矿床中也可能伴有钠长石化。与中偏酸性侵入岩有关的矽卡岩铁铜矿床中，除了钠质交代岩外，还伴有钾质交代岩。由于碱质交代作用的结果，使侵入岩中暗色矿物(角闪石、黑云母)和磁铁矿消失，大量铁质和其他金属物质被活化转移，岩石化学成分发生显著变化，形成外表特征醒目的灰白色或浅肉红色碱质交代岩带。因此，碱质退色交代岩带可作为矽卡岩矿系的重要找矿标志。

(七)基性斜长石交代岩标志

这类交代岩主要见于矽卡岩铜、铁、锡矿床的内接触带，是岩浆期后早期高温钙质交代的产物，其形成时间稍早于矽卡岩，大致和早期碱性交代阶段相当。岩石外表灰白色，和原岩侵入岩对比明显退色，组成矿物主要是基性斜长石，常伴生透辉石和少量榍石、磷灰石。斜长石的成分可以从拉长石、培长石一直变化到钙长石。因此，常形成透辉石－基性斜长石交代岩或单矿物基性斜长石交代岩。在有些矽卡岩矿床中这类交代岩较发育，但总的看，其分布和规模都不及碱质交代岩，因而可作为辅助找矿标志。

(八)其他交代岩标志

由于矽卡岩矿床经常是作为一个交代系列出现，除了矽卡岩和碱质交代岩外，还伴生许多形成于酸性淋滤作用阶段的交代岩，如角闪石交代岩、云英岩、氟硼质交代岩、绢英岩、黄铁绢英岩等，这些交代岩在形成时间空间和物理化学环境方面与相当多数的金属矿化密切相关。因此，上述交代岩就成为直接和重要的找矿标志之一。

(九)流体包裹体标志

流体包裹体研究表明:①沸腾是矽卡岩成矿的重要标志。沸腾愈强烈，则矿化规模愈大;沸腾包裹体群密集地段也是矿化最优地段。②多种包裹体共存也是矽卡岩成矿的重要标志，同一地段共存的包裹体种类愈多，则矿化愈好。③高盐度包裹体的存在是矽卡岩成矿的另一重要标志。包裹体中子矿物种类愈多，含子矿物的流体包裹体愈丰富，对矽卡岩成矿就越有利。

(十)铁帽标志

在我国长江中下游和华南等地区，气候湿热，地貌多为低山丘陵区，侵蚀速度较缓慢，由于风化淋滤作用，使不少富含硫化的矽卡岩矿体、富铁矽卡岩或伴生的热液菱铁矿等的地表露头改成为铁帽，从而成为矽卡岩矿床的直找矿评价标志之一。

如何快速对铁帽的含矿性进行评价，是地质矿产普查工作中急待解决的一个问题。李善芳等(1972)曾对长江中下游大量矽卡岩矿床铁帽的含矿性评价进行过研究。她指出:铁帽中金属元素虽有淋失，但仍残留了相当数量的金属元素。已知铜矿床的铁帽中，普遍含有很高的铜，平均大于1000×10^－6。含铜矽卡岩型铁帽中铜的残存量一般在40%左右，除了铜外，还普遍出现Au，Mo，Co等异常，有时还可能出现W，Bi等元素异常。

(十一)地球物理标志

航磁物探发现的磁异常，是大面积普查找矿的重要线索。在覆盖地区寻找深部磁性矿体时，充分利用航磁资料可以多快好省地查明有关铁(铜)隐伏矿床。据刘寿彭(1984)报道，“以航空磁测为主的普查铁矿的物探方法，在我国国土的75%以上范围内工作过，发现异常3%～5%为磁性矿床引起，其中根据异常找到的矿床占该比例的50%左右”。我国许多大中型矽卡岩磁铁矿床就是根据航磁异常线索进一步检查和钻探验证后发现的，如新疆的磁海，邯邢地区的中关，淮北的徐楼、前常，江苏的吴庄等铁矿床。利用航磁资料，还可以推断控制矿田或矿床分布的深部地质构造，如确定深断裂的位置、基底隆起和凹陷的分布，发现隐伏断裂带等。

地磁异常是寻找隐伏磁性矿体的一个重要间接标志。许多重要矽卡岩铁(铜)矿床，如福建马坑、大冶程潮和尖林山等，都是通过对地磁异常的深部钻探验证发现的。对局部地磁异常的正确解释，必须密切结合各地具体控矿地条件和异常特征进行，并对各类岩石和矿石进行必要的磁性参数测定和研究，了解引起磁异常的主要因素和可能存在的磁性干扰体，才能获得较好的效果。

在当前，许多地表矿体和浅部矿体已得到评价的情况下，找矿工作要求向深部发展。因此，加大对低缓磁异常的解释和评价尤为重要。20世纪70年代初，由于重视了对低缓磁异常的工作和大胆验证，使华北地台的邯邢、莱芜和淮北、苏北等地矽卡岩铁矿床的找矿工作有了很大的突破。大量生产实践经验表明，深部磁铁矿体引起的低缓磁异常在形态上较规整，等值线圆滑，并有规律地封闭成孤立单个形式出现在较小面积上，峰值梯度陡，范围小，异常正负伴生，矿体的规模也相对较小。

区域布格重力异常的走向，通常与控制矽卡岩矿床密集分布带的主要构造因素有关。局部重力方法可显示花岗岩类侵入体的负异常反映，并可给出岩体的形态。

(十二)地球化学原生晕标志

地球化学原生晕是预测隐伏内生矿床的重要地球化学标志之一。它主要是建立在成矿元素和伴生元素带状分布规律的局部地球化学模型的基础之上的。我国许多矽卡岩矿床自岩体向外接触带碳酸盐岩围岩方向往往显示明显的金属元素带状分布特征。这就为开展地球化学原生晕研究提供了好的条件。

例如，大厂锡多金属矿床的矿化分带总趋势从岩体向围岩方向为:岩体顶部云英岩型钨钼矿化带→接触带矽卡岩型锌、铜矿化带→电英岩型锡石－硫化物多金属矿化带→硫化物多金属矿化带→汞矿化带，相应的矿化元素分带为:W，Mo→Co，Zn(Sn，W)→Sn，Zn，Pb，Sb，As，Ag，Bi→Zn，Pb，Sb，As，Ag→Hg。苏季生(1983)介绍了大厂矿田的找矿地球化学特征、矿床指示元素的水平与垂直分带。根据这一分带特征预测并发现了10余个盲矿体。

邵跃(1982)曾对安徽铜陵狮子山矽卡岩铜矿床钻孔原生晕进行了研究，指出:Cu，Ag，Mo异常紧密包裹于矿带四周，并具垂直分带;Ag异常主要分布在沿矿带轴的前上方(边缘);Mo处于后下方(尾部);Cu在前缘及尾部均有之，但尾部Cu异常有收敛趋势。前缘Mo/Ag值< 2，尾部则>12。利用上述规律对该区异常作了评价预测:认为大团山9号异常与冬瓜山3号异常均属前缘部分，其深部可能赋存有经济价值的盲矿体。经钻探验证，见矿良好。

顺便还应指出的是，化探次生晕，即在矽卡岩矿床上覆残坡积层中的土壤地球化学标志，能发现Cu，Pb，Zn，W，Sn，Mo，Bi，Au，Ag，Mn，As等元素异常，也是寻找矽卡岩矿床的直接而又重要的标志之一。

(十三)挥发组分F，Cl，B等地球化学标志

在许多矽卡岩矿床的矿石、矽卡岩及其他近矿交代岩中经常富含F，Cl，B等挥发组分。它们大多组成含挥发组分的交代矿物，也有以气液包裹体的形式赋存于各类交代矿物中，说明曾积极参与了矽卡岩－热液成矿作用。挥发组分和碱质交代的地球化学类型和一定岩浆岩组合、矿化组合之间显示较明显的成矿专属性。Cl－Na交代型指示Fe矿化，Cl－Na－K交代型指示Fe，Cu，(Au)矿化，Cl－F－K交代型指示Fe，(Mo，Pb，Zn)矿化，Cl－K交代型指示Cu，(Au)矿化，F－K交代型指示Mo，(Fe)，Cu，Zn矿化，F－B－K，(Na)交代型指示W，Sn，(Mo)，Pb，Zn，(Bi，Be)矿化。国内外地球化学测量的工作业已证明，利用挥发组分可以判断岩体的含矿性，圈定和寻找深部的盲矿体，划分矿化类型。因此，它是重要的地球化学找矿标志之一。

(十四)地植物标志

地植物学方法用于矿产地质普查，在国外有了较好的发展。新中国成立以来，我国地质、地球化学工作者和生物学工作者先后在一些地区进行过矽卡岩铜矿指示植物的调查，取得了不少新的成果。例如，1953年谢学锦在安徽某地铜矿上对海州香薷的指示意义进行了研究;1959年，四川大学宁德铭等在四川西部山区的一些铜矿上进行生物地球化学研究时，发现铜钱白株树和头花蓼为铜矿指示植物;同年，南京大学陶正章等在南京地区有关矽卡岩铜矿进行同样工作时，发现鸭跖草和蝇子草，它们与海州香薷密切共生，灰分含铜很高，定为铜矿指示植物;1962年，山东大学周光裕等在省内一些矽卡岩铜(铁)矿上进行铜矿指示植物调查时，发现那里除长有海州香薷外，还有女娄菜和宽叶香薷，并定为铜矿指示植物。此外，瞿麦在安徽和江苏等地也是矽卡岩铜钼矿的指示植物之一。

上述研究工作，不但为国内一些地区进行铜矿普查提供了找矿标志，而且还为我国矿产地植物学的发展作出了贡献。但这些研究工作的不足之处是只注意了个别植物种与铜矿化、铜元素之间的关系，忽视了矿带环境的多因素综合对植物群落的集体影响。原地质科学院物探研究所化探研究室的同志(1972)注意到了这一问题。他们通过对几个矽卡岩型铜矿床指示植物群落的初步调查后发现，即使是同一个地区，只根据某种植物，如鸭跖草的出现，不能肯定有无铜矿化存在，而根据一个群落型就可以得出肯定的结论。他们还发现，在一个气候区，如长江中下游地区对含铜矽卡岩矿床有指示意义的蝇子草，在另一些地区，如西北区，则可到处生长。由此可见，从群落学的角度确立一定矿产类型的特征群落型，比确立个别植物种对某些矿产的指示要优越。