特大型矿床研究若干问题探讨

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1、特大型矿床研究若干问题探讨作者简介　裴荣富，研究员，1948年清华大学理学院毕业学士学位，1999年增选为中国工程院院士；历任中国地质科学院矿床地质研究所所长，国际矿床成因协会主席，中国地质学会矿床专业委员会主任；现任世界地质图类委员会世界大型超大型成矿图项目首席科学家；长期从事矿床勘查地质学和成矿学研究，现正从事大型矿集区深部精细结构与含矿信息和中生代大规模成矿研究；多年来获多项国家、部级大奖和李四光科学研究奖，为国家地质勘查事业、矿床地质科学研究以及培养大量高级人才做出重要贡献。　　摘　要　特大型矿床具有特殊的研究意义。根据对一些特大型矿床成矿特征的研究，其

2、具有成矿偏在性，即对成矿元素（矿种）、成矿类型、成矿时代、成矿背景（环境）等均具十分明显的选择性，并受控于异常成矿构造聚敛场，特别是“景”、“场”、“相”、“床”四个成矿等级体制的最佳耦合。成矿作用爆发异常是导致特大型矿床形成的关键因素。对在地质历史上周期性地爆发成矿作用异常的原因及其与常规成矿作用的“引潮共振”机制对比分析研究，从矿集区中发现矿汇，按等级体制最佳耦合形成特大型矿床研究思路有助于对特大型矿床的深入研究和勘查评价。关键词　特大型矿床　成矿偏在性　异常成矿构造聚敛场　成矿等级体制　成矿作用　爆发异常　　1引　言　　特大型矿床（exceptionall

3、argeoredeposit）（B．Ⅱ．费多尔丘克，1990；裴荣富，1993；A.A.Kemesky，1995）给人类社会带来巨大经济利益。国内外已发现的特大型矿床资料的初步统计（P.Laznicka,1994；裴荣富，1995）表明，数量占全球矿床总数不到5％的特大型矿床提供了全球矿产资源量的75～95％。因而研究特大型矿床是世界矿产资源勘查评价与开发的极为重要和长远的研究方向。二十世纪八十年代以来，对特大型矿床的研究与勘查引起全球性的关注。澳大利亚、美国、加拿大、俄罗斯以及我国等矿业大国相继组织对特大型矿床进行不同层次的研究和勘查工作。　　近年来，我国主持

4、开展了国际地质对比计划IGCP－354《岩石圈超巨量金属堆积项目》（裴荣富，1995～2000），现该项目又将延续为IGCP－456《深部构造过程与金属富集》（裴荣富，2001～2005)。在巴西31届国际地质大会期间，世界地质图类委员会（CGMo－Bi一萤石），美国的SterlingHill（Pb－Zn）、澳大利亚的奥林匹克坝（Au－Cu－U－Ag）。涂光炽等（2000）根据特大型矿床与一般的矿床在分布规律、控矿因素、矿化特征和形成机制等方面的类比，将特大型矿床划分为常规型和非常规型以及过渡型三类。其中的常规型和非常规型分别与鹤立鸡群和独一无二观点相当。过渡型

5、特大型矿床在某一（些）重要特点上独树一帜，但在很多特征上与一般矿床无异。如我国大厂锡石硫化物矿床属于常规的海底喷气—后期岩浆热液叠加改造矿床，但其共生Sb的超大型规模特征是世界上独一无二的。研究发现，无论是独一无二的还是鹤立鸡群式，或者是过渡型，特大型矿床对成矿元素（矿种）、成矿类型、成矿时代、成矿背景等均具有十分明显的选择性——我们称之为特大型矿床成矿偏在性（metallogeicpreferentiality）（裴荣富等，1994，1998，1999）。　　2．1特大型矿床对元素（矿种）的偏在性　　P．Laznicka对全球260个特大型矿床进行统计（199

6、4），表明不同元素（矿物或矿种）形成特大型矿床的数量及能力各不相同。按不同矿种所形成的特大型矿床数量排序为铜、金、铁、银、铬、钼、铅锌、锑、汞、砷、锰、钨、镍、铌、铋、锆、稀土、钒、硒、钴、铀、锂、铯、钽、铊等。即排序靠前的金属较易形成特大型矿床，而排序靠后的金属则较难出现巨量堆积。反映了特大型矿床对成矿元素（矿种）是有选择的。根据对我国48种主要矿产198个特大型矿床（大型下限的5或10倍以上）的统计结果（梅燕雄等，1997），按所形成的特大型矿床数量排序为：煤→石膏→铁→硫铁矿→钛→磷、芒硝→金、高岭土→石盐、滑石→锌、钨、钼、汞、菱镁矿、耐火粘土、石墨、云

7、母→铝、锡、钽、稀土、硼、蛭石→铜、银、萤石、自然硫、重晶石、金刚石→铅、镍、锑、铋、铌、铍、锂、明矾石、膨润土、钾盐、石油。金属矿床与全球具有相似特点，但也有一些特殊性。如铅、铜、银、镍等特大型相对少，钛、钨相对多。锰、铬、矾、天然碱、天然气等5种矿产我国至今尚未发现特大型矿床。　　2．2特大型矿床类型的偏在性　　全球已知铜矿类型近20种，但在储量大于1000万吨的21个铜矿床中，斑岩型占12个（57％）、砂页岩型6个（29％）、铜镍硫化物型2个（9％）、黄铁矿型1个（5％）。在近20种铜矿类型中只有4种类型可以形成特大型矿床，并且又特别集中于斑岩型和砂页岩型

8、（86％），说明特大型矿