第十一章成矿物质来源及其研究方法第一节成矿物质来源与含矿建造现代矿床学研究表明，多数矿床，尤其是非成岩矿产矿床都具有成矿物质多来源的特征，重视成矿物质多来源是矿床学地球化学的研究趋势。

同时研究发现，许多矿床成矿作用具有复合成矿的特点，常不是一次成矿作用完成的，而是经过了预富集到再富集成矿的多次地质作用完成的。

我们把预富集阶段形成的成矿物质丰度较高的岩石组合称为含矿建造，含矿建造是包含一系列含矿岩石与非含矿岩石的岩石系列，包括沉积岩、变质岩和岩浆岩。

含矿建造中有一部分是成矿元素的富集岩，一部分是具有与矿化有关的矿化剂元素，如S、Cl、F、C等。

而根据矿床学研究成矿物质来源分为直接来源与间接来源。

直接由地幔岩浆、花岗岩浆或沉积介质提供成矿物质到矿床中的物质来源称为直接来源，由幔源、壳源固结岩石，即矿源层或矿源岩提供成矿物质所反映出的幔源或壳源来源特征，称为间接物质来源。

对于成岩矿产成矿物质来源可能更多地反映直接物质来源，而对于非成岩矿产，由于其经过多次富集成矿，其物质来源特征可能更多反映间接物质来源。

一、上地幔物源含矿建造以上地幔为直接成矿物质来源的矿床局限于有限的矿床类型：1、与镁铁质、超镁铁质岩和部分碱性岩浆有关的矿床，在空间、时间和成因上与岩浆岩有联系，矿产种类有钒钛磁铁矿、铬铁矿、铜镍硫化物、钛铁矿－金红石－磷灰石、金刚石、铌、稀土等，大部分是成岩矿产。

部分形成上地幔岩含矿建造，其中富集Ni、Co、Ag、Bi、U等。

2、与镁铁质火山有关的矿床，主要形成于火山期后热液自变质交代作用或喷流喷气作用。

其中包括块状硫化物、玢岩铁矿、黑矿型矿床等。

3、与上地幔煌斑岩岩浆有关的绿岩型金矿，可以通过地幔对流煌斑岩侵位形成金矿；富金煌斑岩浆在地壳浅层与地壳物质发生反应形成花岗岩浆或加入变质热液中参与成矿。

煌斑岩脉含金丰度一般87PPb，明显高于壳源岩，金一般以Au－F络合物搬运。

以上地幔岩为物源岩含矿建造，成矿物质间接来自地幔，这类矿床对于前寒武纪变质岩区金矿最为重要。

近几年矿产地质工作发现，我国许多老变质岩出露区都有金矿产出，如胶东、秦岭、乌拉山、大青山、燕山、大兴安岭地区都有变质岩区成为重要的产金基地。

这些现象说明，变质岩是金矿成矿母岩，换句话说，金来自变质岩，这种变质岩大部分是早元古界或太古界变质岩，其中又以基性、超基性岩变质形成的绿岩建造为主，我们研究其含金丰度值高于地壳的或地球的金丰度值（表11.1-1），构成含金建造。

变质岩中斜长角闪岩、角闪片麻岩、黑云变粒岩等变质岩原岩基本为来自地幔的基性火山岩类、绿岩类，在这些岩石中成矿物质经过了第一次富集构成了含金建造。

据杨敏之等（1996）的研究，胶东群、荆山群的绿岩建造中有大量的科马提岩（蛇纹岩）、拉斑玄武岩、碱性-钙碱性玄武岩出现，其含金丰度明显高于正常沉积岩石（表11.1-2）。

内蒙乌拉山群及冀东迁西群中的变基性岩也表现了较高的金丰度值（表11.1-3），并且不同岩石中金丰度有一定差异（表11.1-4）。

表11.1-1 中国主要变质岩的金丰度值地区金丰度值（×10-9）地区金丰度值（×10-9）冀北桑干群［4］ 4.9～12 胶东群［5］ 23．60 迁西群［6］ 1.7～47.4 玲珑花岗岩 16．04小秦岭太华群 36～46 西蒙色尔腾山群 10．08～48．4辽吉鞍山群 56～128 西蒙乌拉山群4．5～33地幔岩石 5 表壳岩 4表11.1-2 胶东地区变质岩化学组成（％）及金丰度（×10-9）胶东群岩石SiO2 Al2O3 TiO2 CaO MgO Fe2O3FeO P2O5 MnO K2O Na2O Au蛇纹岩45.31 7.35 0.33 6.86 23.22 5.06 5.410.030.170.17 0.91 95角闪岩51.07 13.910.97 8.18 7.06 3.727.850.150.18 1.42 2.08 21-55变粒岩69.26 14.850.31 3.41 1.15 1.69 1.700.080.09 2.35 3.07 2.5-170片岩63.35 15.440.39 4.10 2.77 3.07 4.230.070.10 2.06 1.94 12荆山群蛇纹岩31.13 1.81 0.08 2.45 32.8112.97 4.640.010.330.11 0.18 87角闪岩49.05 13.81 1.73 9.79 6.97 4.84 7.610.140.24 1.65 2.80 202变粒岩64.23 16.430.55 2.94 1.44 1.97 2.610.120.08 2.34 4.83 150片岩58.24 12.920.48 4.77 8.63 1.89 2.750.150.07 2.51 1.47 18-30黎世美等（1993）研究西秦岭变质岩区金矿认为，太古界太华群变铁镁质绿岩是初始矿源岩，其现在含金丰度为0.71～3.5×10-9，低于一般岩石丰度是活化迁移残留的不易活化金，主要是包裹在硅酸岩矿物相中。

据理论计算，原始绿岩中的含金丰度（表11.1-5）明显高于地壳岩石。

表11.1-3 基性原岩金丰度值（×10-9）内蒙乌拉山群SiO2 Al2O3 TiO2CaO MgO Fe2O3FeO P2O5 MnO K2O Na2O Au角闪岩 49.35 14.26 0.85 8.18 6.39 4.548.2 0.340.1 1.53 2.51 6-20片麻岩 58.24 15.02 0.74 4.74 4.28 2.46 4.810.220.08 2.00 3.61 5-24冀东迁西群角闪岩49.36 14.6 0.77 10.567.16 3.528.610.080.160.83 2.50 11.6表11.1-4 冀北桑干群中各种变质岩金丰度值（×10-9）斜长角闪岩片麻岩浅粒岩麻粒岩变粒岩混合岩48 19 23 4.9 7.6 12表11.1-5 太华群绿岩含金丰度理论计算值［8］（×10-9）岩石样数金丰度几何平均超镁铁质岩 10 3～70 18.5 变辉长岩 14 47.1～392.5 127.7 斜长角闪岩 20 47～911 147 角闪斜长片麻岩 28 63～612 147对江南古岛弧成矿带的研究，确定了元古界基底不同元素组合的含金建造，从东到西分别是浙江双溪坞群为Au－Ag－Cu组合；赣东北双桥山群为Au－Ag－W－Cu组合；赣西北九岭群为Au－Ag－As－Sb－Sn组合；湘东北冷家溪群为Au－As－Sb－W－Pb－Zn组合；湘西北冷家溪群为Au－Sb－W－Hg－As组合。

地球早期，地壳薄弱、火山活动强烈，尤其是地幔基性岩浆直接喷出地表，因此在古老变质岩系中绿岩建造是相当普遍的，构成了变质岩区金矿丰富的含金建造。

古老变质岩系一般由中高级变质岩组成，它们经过区域高温高压变质作用，尤其是经过区域性的混合岩化及构造剪切作用，是含金建造中金元素活化再富集的一个重要因素。

混合岩化是变质深熔过程中易熔组分硅铝质与碱性成分重熔分异形成的硅铝熔浆渗滤交代残余矿物岩石形成的一套基体、脉体混杂分布的岩石。

基体一般为斜长角闪岩、黑云变粒岩、片麻岩等暗色矿物较多的岩石，脉体则是长石石英碱性成分较多的花岗岩脉。

重熔分异过程可以形成富矿熔浆，其与围岩的交代作用则形成矿化体。

因此变质岩区金矿矿化的一个重要标志是具有混合岩化，尤其是硅钾交代的混合岩化蚀变作用。

包头哈达门沟金矿，矿化围岩太古界乌拉山群斜长片麻岩、斜长角闪岩，钾化混合岩化发育，表现为多期伟晶岩脉相穿切，第一期是斜长花岗伟晶岩；第二期是钾长伟晶岩脉；第三期是含磁铁矿花岗伟晶岩；第四期是石英钾长伟晶岩。

伟晶岩脉成疏密相间分布，矿脉产于钾长伟晶岩脉密集处或钾长伟晶岩中，因此伟晶岩脉规模决定了矿体规模。

含金矿脉一般为石英—钾长伟晶岩脉或复合脉，石英脉成细脉状均匀分布于钾长伟晶岩脉中的复合脉金矿化较好。

在大青山、乌拉山地区尚有一系列与哈达门沟金矿矿化特征类似的金矿，如老羊壕金矿、白银都西金矿等，均为混合岩化硅钾交代蚀变岩金矿,其特征是脉体含量相对较少的矿化蚀变，矿体主要产于混合岩化的脉体中。

在强烈混合岩化地区，脉体占绝对优势，基体相对较少，其矿化特征则有所不同，矿体产于基体残留体中，其中石英脉是主要的矿化载体。

以包头十八倾壕为例。

远矿围岩是下元古界色尔腾山群强混合岩，近矿围岩是黑云斜长片麻岩残留体，近矿围岩与远矿围岩接触带热液蚀变交代现象明显。

胶东地区金矿也是产于强烈混合岩化区的变质岩金矿，并且形成大面积的重熔型花岗岩体，金矿体大部分产于花岗岩与片麻岩的接触带。

矿化蚀变有钾长石化、钠长石化、硅化、绢云母化，由于胶东地区区域变质程度较深，出现了大片的重熔花岗岩，过去该区找矿重视了与花岗岩关系的研究，强调了构造—岩浆控矿作用的研究，而忽视了区域变质作用的研究。

与色尔腾山地区金矿的矿化特征类似，应注意在强混合岩化地区寻找基体残留体，是有利的含矿围岩。

小秦岭地区金矿矿化特征也与胶东及色尔腾山地区的金矿矿化特征类似，区内混合岩化强烈，重熔花岗岩分布多，主要矿化体也是产于花岗岩与变质岩的接触带。

在角闪岩相高级变质岩区，强烈混合岩化直至出现混合花岗岩、深熔花岗岩。

深熔花岗岩浆是高级变质阶段部分熔融聚集形成的硅铝岩浆，此阶段金会大量聚集在重熔岩浆中，因此重熔岩浆成为金的重要载体。

重熔岩浆成分主要是硅崐、铝与碱金属成分。

特征矿物是碱性长石、富水矿物黑云母、白云母，因此钾长花岗岩、二云母花岗岩等是常见的重熔花岗岩体。

二、花岗岩浆来源花岗岩是大陆地壳最重要的组成部分，是许多矿产的成矿母岩，许多大型或超大型矿床与花岗岩有成因关系。

陆壳改造型重熔型花岗岩系列与W、Sn、Be、Nb、Ta、U、REE及部分Au有关；同熔型花岗岩与Fe、Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等矿产有关；碱性花岗岩系列与Nb、Zr、Ga、U、Th及LREE等有关。

花岗岩的这种成矿专属性，其中成矿元素的丰度及其组合也是判别花岗岩成因及成矿物质来源的地球化学依据。

与闪长岩（安山岩）－花岗岩系列，如花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、花岗斑岩有关的斑岩型矿床是矿产储量最大的矿床类型。

矿床下部钾化带是成矿元素浸出带，硅化带是矿质沉淀带。

由于大部分花岗岩是壳源重熔岩浆成因，其岩浆起源接近下地壳的部位，因此花岗岩的含矿性很大程度与受源区岩石的地球化学有关。

因此不同地区或不同构造区的同类花岗岩则具有不同的矿化特征，如华南地区东部花岗岩产钨，有柿竹园、漂塘、西华山钨矿；西部产锡，有大厂、个旧锡矿；在临近坳陷带隆起区的边缘带花岗岩产铌、钽；临近板块俯冲带形成斑岩型矿化的花岗岩，其成矿物质来自于俯冲板块。