隐爆角砾岩与角砾岩型金矿(构造与成矿作业)

角砾岩筒与角砾岩型金矿

摘要：角砾岩筒是一种重要的构造类型，许多矿床中均发现有隐爆角砾岩筒，并且存在隐爆角砾岩中的是富矿石。本文通过介绍隐爆角砾岩的一般特征、形成机制、隐爆角砾岩筒的类型，并简要分析该构造类型的找矿标志。

关键字：角砾岩筒特征形成机制类型找矿标志

角砾岩是一种孔隙度极大的岩石，是热液矿床良好的通道和容矿构造。隐爆角砾岩是角砾岩中的一种特殊类型，其成岩作用常常伴随热液成矿作用，构成金属矿床中重要类型。

隐爆角砾岩研究历史悠久，美国地质学者洛克（1926）提出矿化崩落假说；Y.X.艾孟斯、B.C.别尔巴克等提出爆发假说；前苏联地质学者伊万京（1965）提出了爆发-热液假说。后来，A.E.莱特和D.R.鲍斯（1968）的研究成果是最具指导意义的，其基本结论主要有三点：（1）许多爆发角砾岩筒是深处形成的，有的从来就没有到达过地表；（2）引起角砾岩化的气体本质上是岩浆成因的，他们主要是由H2O、CO2和其他少量挥发分组成；（3）爆发活动是由于气体压力的增加引起的，角砾岩化作用通常是许多次连续的爆发造成的结果。国内的研究者如刘家远等对我国的隐爆角砾岩进行了较深入的研究。

一、隐爆角砾岩筒的一般特征

隐爆角砾岩主要是以岩筒的形式产出的，另外少量呈脉状产出。其产出多受构造控制，筒状体多产在两条或多条断裂构造的交叉部位，而脉状体多受控于一条断裂。岩筒平面形态以近圆形或椭圆形为主。剖面上以圆筒状、漏斗状、扁漏斗状居多，但都随着深度的增加而趋于尖灭。岩筒直径多在几十米至数百米之间。且有成群分布的特点。国内部分隐爆角砾岩筒的特征如表1。

趋势。角砾岩成分与围岩关系密切，当围岩是沉积岩时，含有较多的沉积岩角砾；当围岩是火成岩时，则含较多的火成岩角砾。角砾岩中常常可看到多次破碎的特征，即早期形成并被蚀变胶结的角砾岩，又被重新破碎和胶结。在隐爆角砾岩筒的上部，往往可见到来自下部或深部的角砾。

二、角砾岩型金矿床

与角砾岩有关的金-多金属矿床产地甚多，分布广泛。除大量的中小型矿床外，还有一些世界级的超大型矿床，如澳大利亚的奥林匹克坝Ag-Au-U-Cu矿床、昆士兰州的基兹顿金-多金属矿床；美国科罗拉多州的克里普克里克金矿床和圆山金矿床；印尼的凯利安金矿床；巴布亚新几内亚的潘古纳和瓦乌等金矿床。这些矿床对全球金、铀、铜资源起着举足轻重的影响。如奥林匹克坝矿床，铜、铀、金矿床均达超大型规模；美国科罗拉多的克里普克里克金矿床从1989年发现以来至少生产了6006t金。中国也有许多特大和大型金矿床属角砾岩型，如团结沟、归来庄、阿希、双王、长坑、戈塘、祈雨沟等金矿床；福建紫金山和山东七宝山Au-Cu矿床；湖南康家湾和水口山等金银-多金属矿床。其中团结沟、阿希、归来庄、双王金矿床均达到和接近特大型规模，是我国金矿资源的重要来源，并有可能扩大成超大型金矿床。除了这些角砾岩型金矿床外，几乎所有的热液金矿床中，局部都存在角砾岩化和角砾岩型矿体。据Sillitoe统计，斑岩型矿床中有50%-60%的矿体是产在角砾岩中。研究角砾岩形成的机制和角砾岩型金矿床的特征，具有重要的意义。

三、角砾岩筒类型

1、与小侵入体有关的角砾岩筒

这种角砾岩筒时间上、空间上、成因上都与中酸性小侵入体密切相关。角砾岩体平面上呈近圆形或椭圆形，面积相对较小，一般直径仅几十米至几百米不等，少数达到或超过1000m。面积极少达到1Km2。剖面上呈垂直地表的筒状和上大下小的喇叭口状或呈环绕侵入体接触带的环状。深部一般与成因上有关的中酸性岩体相连，也就是说，角砾岩“根”生长在岩体上。角砾岩筒的延深多大与平面直径，达300-500m，最大近1000m。

角砾的成分一般是就地取材，浅部及周边多为围岩角砾，往深部靠近花岗岩体时逐渐变为以花岗岩质角砾为主，在两者之间出现复成分角砾。角砾的形态一般为棱角状-次圆状，大小相差悬殊，小的仅几厘米，大的可达好几甚至十几米。角砾岩中，角砾占的比例较大，胶结物相对较少，主要是细岩粉和蚀变矿物。部分角砾岩筒爆破时可能就已冲破了古地表，类似火山爆发，并在通道附近形成角砾岩的“石围裙”；另一些角砾岩筒只是在地下爆破，并没有掀开古地表的覆盖岩石。

2、与斑岩系统有关的角砾岩筒

这类角砾岩筒的最大特征是产在含矿斑岩系统的头部，形成不规则的角砾岩帽。部分角砾岩沿侵入体上方的放射状和环状断裂分布，形成不规则角砾岩体。角砾岩的面积一般不大，多数不超过1Km2，延深一般300-500m，向下逐渐过渡为斑岩。角砾的成分主要是斑岩，也可有部分围岩成分。角砾的形态为棱角状和次棱角状。角砾岩常强烈蚀变矿化，主要是明矾石化、高岭石化、地开石化和强硅化，构成明矾石型浅成低温热液金-铜矿床的容矿围岩。深部角砾逐渐减少，变为裂隙化的斑岩，并有浸染状铜矿化，构成斑岩型矿化。这就形成浅部为浅成低温热液金-铜矿化，深部为斑岩型铜矿化，构成上金下铜的分带特征。理想的模式在斑岩下方的接触带还可形成矽卡岩型矿化，构成浅成低温热液矿-斑岩型矿床-矽卡岩型矿床的矿化系统。

3、与火山和次火山活动有关的角砾岩筒

角砾岩体空间上、时间上、成因上与火山岩或次火山岩系统密切相关，分布很广，如团结沟、归来庄、阿希等特大型金矿床的含矿角砾岩。这类角砾岩多作为破

火山口的环状或放射状断裂中。如团结沟金矿含矿角砾岩分布在次火山岩体-花岗闪长斑岩的头部，角砾岩成分主要是花岗闪长斑岩本身。

4、产于不整合面或沉积间断面上的角砾岩筒

这类角砾岩以产在不整合面上或沉积间断面上的层状体为特征。与上述几类角砾岩不同，角砾岩呈层状体产出，一般与侵入岩体没有直接的关系。

四、成岩成矿机制

气液的隐蔽爆破作用是隐爆角砾岩及角砾岩型金-多金属矿床形成的内因，成岩与成矿是同一地质作用过程不同阶段的产物。造成隐爆作用发生最直接的因素是受热的流体或气体，这种受热的流体或气体可以是多来源的，如来自岩浆直接分馏产物，岩浆水和地下水、海水的混合，或者是岩浆提供热源使岩体附近的地下水受热循环而导致爆破。岩浆气液隐蔽爆破是最主要的形式，其2种热液造成的隐爆作用虽也可以独立发生，但通常发生在岩浆隐爆作用晚期，系统的局部。

发生隐爆作用要求气液流体内压力超过上覆岩石抗张强度和岩石静压力之和。要满足这个条件，一是岩浆能量释放要足够大，二是上覆岩石减压，存在软弱带（断裂发育区），通常是这两者共同作用的结果。岩浆能量释放有两种途径，一是热量的释放，二是气液析出。能量释放一般有两个过程，即饱和水的岩浆释热降温、发生结晶形成晶体及水蒸气（岩浆二次沸腾）（图1、图2）和随后的减压作用。岩浆释放能量的大小取决于岩浆的成分、岩浆中的水含量、岩浆侵位的深度和岩体的规模、形态。一般认为，中酸性、富含水的岩浆侵入到浅处时，由于减压、降温，岩浆二次沸腾，并不断析出流体，在局部圈闭环境下流体压力将逐渐增大，当其值超过上覆岩石抗张强度和岩石静压力之和时，隐爆作用发生，在岩体顶部形成陡倾的张性破裂，或使先存断裂和裂隙重新张开或近一步扩大，同时形成各种角砾岩。

图1 水在熔体中的溶解度和从熔体中的出溶

Sillitoe（1985）则认为岩浆蒸气爆发作用，是由于地下水在与斑岩热源接触带突然加热的结果。岩浆隐爆作用结果使破裂向低压、浅处不断扩展，造成岩体顶部