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关于矿源层和成矿物质来源的探讨

2013-02-20李瑞峰刘小滨费书民马国朋宫贯乾杨建岭赵文浩

吉林地质 2013年1期
关键词:矿源热液矿物质

李瑞峰,刘小滨,费书民,张 冲,马国朋,宫贯乾,杨建岭,赵文浩

1.华北冶金地质勘查局第四地质队,河北 秦皇岛 066013;2.河北地质矿产局第五地质队,河北 唐山 063000; 3.河北省地质调查院, 河北 石家庄 050021

1 概述

20世纪四五十年代及其以前,我国老一代地质学家对成矿的地质理论主要是学习和沿用国外的一些基本理论。这个时期的内生矿床成因研究基本上是从岩浆分异演化的一元论观点,把内生矿床皆作为岩浆热液作用的产物,并分出不同温度和不同深度的成因类型,即“残余岩浆热液”成矿的学说。随着矿床学领域研究的迅速发展,成矿理论有了长足的进步,特别是20世纪80年代以后,国外矿床成因理论的引进得益于改革开放政策,在学习和引用国外新理论的同时,我国地质学家亦总结了国内主要矿床地质特征,从成矿地质环境、物理化学条件、成矿物质来源、地球化学特征等多方面综合研究,发展成从单一岩浆演化到多源、多期叠加的多种成矿理论和新的矿床成因概念,就金矿而言先后提出了沉积—变质金矿、混合岩化—重熔岩浆热液金矿、地下热卤水溶液金矿等新成矿理论,并引进了“矿源层”的概念,认为成矿物质主要来源于矿体围岩的“矿源层”。

矿源层(source bed)的概念,最初是由澳大利亚人C.L.奈特(C.L.Knight)于1957年首先提出来的,其出发点是认为许多重要的矿床与侵入岩之间并不存在成因联系,相反,这种矿床的产出却与某一特殊的沉积岩层显示出重要关系[10]。随着研究工作的不断深入,“矿源层”的概念已经扩大,包括富含成矿物质,并能够为矿床提供成矿物质的所有岩石,都称为“矿源层”。

国内一些学者对“矿源层”有两种理解,一种认为一些矿床或矿体的围岩富含与矿床内相同的某种成矿物质,其含量往往高出地壳克拉克值几倍、十几倍,成矿物质主要来源于成矿物质丰度高的围岩。把这些富含成矿物质的地层或岩石称为“矿源层”。另一种认为成矿物质主要来源于成矿物质丰度低的近矿围岩,矿体近矿围岩成矿物质的含量比远离矿体的围岩低得多,其中的成矿物质部分的提供给成矿了。两种观点都认为岩浆岩的侵位为矿源层提供了热动力。岩浆活动使岩石中的水被加热形成热液或循环流体,热液沿围岩的裂隙、孔隙渗滤、运移时,可以与围岩中的组分发生反应,通常称为水-岩反应。通过水-岩反应,一部分成矿物质溶解,从围岩中萃取出来,使热液中的金属组分含量升高并使围岩中原有金属元素的含量减少。萃取出的成矿物质在热动力作用下使之迁移,在适宜的条件下沉淀、富集成矿。这就是岩浆侵位从围岩中萃取成矿物质的基本理论,这种理论一直被广大地质工作者接受。

20世纪80年代,一些地质学家认为河北省迁西县金厂峪金矿的围岩——角闪斜长片麻岩是金的矿源层,因为冀东大多数金矿产于这种角闪斜长片麻岩或斜长角闪岩中,他们将这类岩石称为“角闪质”岩石。因为金的丰度值比麻粒岩相岩石高出许多,故将其定为金的矿源层[11]。

1989至1990年,河北地质二队、河北地质五队在长城沿线及北侧的中元古长城系高于庄组、蓟县系杨庄组、雾迷山组白云岩中,发现一系列微细浸染状型金矿床。矿床无明显围岩蚀变,矿石与围岩常不好区分。一些研究者认为长城系高于庄组、蓟县系杨庄组、雾迷山组是金的矿源层。

一些学者对江西德兴铜矿进行深入的研究,认为德兴铜矿远离矿体的九岭群,中元古界火山-沉积岩系平均含铜55×10-6, 紧邻矿化—蚀变带的外围形成一个环形含铜量低值区,半径2~5 km,平均含铜40×10-6,,而在矿化蚀变带中含铜在(100~1 000)×10-6;以上矿化蚀变带中铜有一部分是来自铜元素降低的围岩[10]。

近年来,越来越多的研究者,在矿床成因研究方面引用“矿源层”理论。王明聪等在论文中指出“滇东南泥盆系坡松组是老寨湾金矿的初始矿源层”[8]。

“大青沟银多金属矿成矿物质,主要来自于小寨组,燕山期花岗岩的侵位,一方面为区内成矿流体的运移提供了热动力,另一方面也提供了部分成矿物质”[3]。

“云南墨江猫鼻梁子超基性岩W(Au)平均值为0.048×10-6,相当于地壳中超基性岩平均值的8倍,地壳丰度值的14倍;石英脉型猫鼻梁子金矿产于超基性岩中,其成矿物质主要来源于超基性岩”[5]。

“五台—恒山绿岩带起着矿源层的作用,是金矿的直接围岩,金的丰度值高于克拉克值,成为潜在的矿源层,流体的活动必然萃取绿岩带中的金”[2]。

上述各家的观点基本是一致的,虽然在矿源层成矿物质丰度上存在两种不同的观点。但都认为存在“矿源层”,成矿物质主要来源于“矿源层”,在岩浆活动提供的热动力作用下产生热液,热液沿围岩的裂隙、孔隙渗滤、 运移时,可以与围岩中的组分发生反应,通常称为水-岩反应。水岩反应从围岩萃取成矿物质并迁移,在适宜构造环境沉淀成矿。

2 成矿物质的来源

成矿物质的来源一般认为有3种:岩浆岩、地壳和上地幔。

(1)成矿物质来源于岩浆溶融体∶在岩浆结晶过程中,随着岩浆热液的析出,岩浆中的成矿物质多以络合物的形式进入热液,形成含矿热液。由于许多金属元素,如Fe、Cu、Pb、Zn等易与Cl2、CO、H2S、SO2、HF等岩浆中的挥发组分形成络合物,特别是易与Cl2形成络合物。这种观点在20世纪50~70年代一直被广大地质工作者接受,称为“残余岩浆热液”学说。现今许多地质学家仍然认同“残余岩浆热液”学说。

(2)成矿物质来源于上地幔地∶地幔流体的活动可以把分散在上地幔中的成矿物质活化,迁移到地壳中成矿。

由于受技术条件的限制,对参与热液成矿的地幔物质参与成矿的认识,目前尚处在探索之中。

(3)成矿物质来源于地壳岩石∶不同来源的热液,在其源区或其运移过程中与不同地壳岩石发生反应,称之为水-岩反应,从而捕获其中的成矿物质形成含矿热液,进而成矿。这一学说的本质是热液从围岩萃取成矿物质而成矿,即现在广为流行的“矿源层”学说。笔者认为“矿源层”理论有一些缺陷,本文想就有关问题进行探讨。

3 矿源层的问题

矿源层的问题,实际上就是富含某种或几种金属元素的地层或岩石,认为它是矿床成矿物质的主要来源。我国南方的滇、黔、桂地区就有含碳的页岩富含金,国内外有不少沉积铅、锌矿,沉积铜矿,沉积铁矿等。美国的密西西比河(MVT型)铅锌矿、澳大利亚的世纪铅锌矿、河北省冀东的高板河铅锌矿都是大型、超大型沉积铅锌矿。所以说富含金属的地层或岩石在自然界是客观存在的,不可否认的。,但热水溶液从围岩中萃取成矿物质、使其活化、迁移、富集成矿的理论值得商榷。

设想一个含金地层金含量为0.047×10-6,它是地壳克拉克值(1.8×10-9)的26倍,如果有三分之一(0.047/3)的金被萃取出来,富集成一个50 t的金矿。设矿石体重为2.8,那么它需要50 000 000g÷(0.047g/3)÷2.8 =3 419 452 889m3的矿源层来提供.即需要一个长3 600m、宽3 000m、深3 000m的地质体来提供,实际上需要提供金的地质体要大得多。因为被加热的水只能萃取矿源层裂隙壁面上的成矿物质,不能萃取无裂隙岩石内的成矿物质。

既然被加热的水溶液能从围岩萃取成矿物质,仅就中低温热液矿床来说成矿热液的温度一般为150~300 ℃,围岩常发生中低温热液蚀变:高岭土化、硅化、绢云母化、青盘岩化、碳酸盐化、重晶石化、明矾石化等。根据矿源层成矿理论,岩浆侵位加热围岩中的水(应大于150 ℃),使其与围岩发生水-岩反应,从围岩萃取成矿物质。那么被萃取的围岩应发生大面积蚀变(如绢云母化),即上面的3 600m×3 000m×3 000m体积的围岩发生水-岩反应从中萃取金元素,那么,近32亿立方米的围岩应普遍发生绢英岩化蚀变。但在野外众多不同类型矿床中并没有见到大面积(宽数百至数千米)围岩蚀变现象,我们见到蚀变围岩的宽度实际只有几厘米、几十厘米、几米。

4 关于矿源层被加热的水形成循环热液的问题

矿源层被加热的水只存在于岩石毛细管裂隙和少量较大裂隙中,它只能萃取裂隙两壁的金,无裂隙或具微裂隙的岩石是无法从中萃取的,所以,从岩石中萃取出的金是很少的,一般岩石的孔隙度花岗岩为0.5%;片麻岩为1%;灰岩为5%;砂岩为15%左右[10]。同时这些毛细管状裂隙不容易形成长几十米至数百米甚至几千米的相互联通的裂隙系统。

据统计岩石中的水一般2%~4%左右[10],在几公里或十几公里之下岩石中水的含量更少,甚至不足1%,这么少的水如何在毛细管状裂隙中形成循环的流体。除局部的构造破碎带外,岩石中特别是深部裂隙中水是很少的。这些连通的毛细管或微裂隙水是如何将数十吨的金、数百万吨的铜和其他金属搬运到同一处成矿的?

即便能形成连通的裂隙,为什么这些连通的裂隙呈放射状并都指向一个中心(矿体部位)?是什么驱动力使四周围岩中含成矿物质的流体向一个中心集中?使其周而复始的循环迁移成矿元素。循环的流体在迁移过程中不断从围岩萃取成矿元素,热液中浓度会不断增大,为什么一定要到中心点(矿体部位)才达到饱和沉淀富集成矿?难道在迁移的半程就不能达到饱和发生沉淀?

矿床中常含有Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Mo等多金属元素和多种矿物,每种元素都有一定的溶解度,在一定温压条件下溶解度最高,这是从矿源层围岩萃取某种元素的必要条件。矿源层”成矿理论不能解释这些元素是一次萃取,一次迁移,依次分别沉淀的;还是多次萃取,多次迁移,多次沉淀的。这里只能假设萃取的成矿物质在迁移过程中,温、压条件是不变的,否则会发生中途沉淀成矿。如果是一次性萃取,那么在特定的温、压条件下由于各元素的溶解度不同,不可能一次被萃取出来。如果是多次性萃取,说明岩浆发生多次活动,因为矿源层的热动力是岩浆提供的,那么岩浆岩至少有六次活动。成矿物质在迁移过程中温、压条件也不可能是恒定的。

5 萃取金属元素(金)的迁移问题

一般认为金属元素是呈络合物迁移的,如铅是呈[PbCl4]2-络合物迁移。问题是一个500万吨铅矿迁移需要(35×4)×(500÷208)=336.538万吨氯元素一次完成。这么多氯元素在它“完成任务”后都跑到哪里去了呢﹖为什么不同围岩中的Ca、Mg、Fe、K、Na和其他元素进行化学反应呢﹖因为我们在矿床及其围岩中没有见到巨大数量的富含氯的矿物。根据加利尔(CARRELS)1944年计算,“要使几吨硫化铜矿石沉淀,则透过裂隙的酸性水溶液体积应该相当于地中海一样大”。显然矿源层中裂隙没有那么大,水没有那么多。若是络合物多次迁移,含氯的水溶液多次循环它的趋动力是从哪里来的,当氯元素离子“卸载”后再次随流体循环,这就形成了反方向的流体萃取和运移。运移的路线是同一条还是另辟它径 ,为什么这次流体萃取的成矿物质从近矿位置带到远处又从远处带回来,发生周而复始的循环?

一个金属热液矿床中的矿体,无论是低温、中温或高温类型,其近矿围岩都会发生较强或规模不同的围岩蚀变。这说明矿体部位在成矿时存在较高温、压条件,矿体的品位往往是矿源层的数十倍至数百倍或更大,按照“矿源层”的观点,矿源层与矿体(赋矿构造)之间有微裂隙联通的流体通道,那么是什么驱动力使被萃取的元素从低温的围岩向较高温度的矿体(斑岩矿床为岩体)运移呢?为什么萃取的成矿元素由低压的围岩向较大压力的矿体部位迁移呢?又是什么原因成矿物质从低浓度向高浓度(矿体部位)迁移呢?这种成矿作用好像似“人为的”成矿作用,太理想化了。

6 热源问题

一个岩浆岩体的热传导是有限的,影响范围很小,它的温度会随距离r的1/r2减少,,影响范围最多只有几十米,小岩珠体积小热容量更少,影响范围更小。在野外经常见到花岗岩的围岩及顶垂体蚀变的范围只有几厘米、几米、几十米。花岗岩的热传导不可能造成千米之外的围岩温度达到100 ℃以上,野外一些岩浆岩围岩蚀变的范围真实的指示了岩浆热液影响的范围。

以德兴铜矿为例,花岗闪长斑岩体在铜厂、富家坪和朱砂红三个矿床出露面积分别为0.7 km2、0.16 km2和0.006 km2,它的热容量有多大,能为半径2~5 km范围内、面积约40 km2(按半径3.5 km计算)的矿源层(大40倍的围岩)提供足够的热能,使这么大的范围温度升高到100~200 ℃以上。况且热的传导是向四周发散的,提供的热能不是平均分配的,随着距离的远离而成1/r2减少。按着一些学者的观点影响范围的半径达3~5 km,那么由于岩浆岩的侵位、加热围岩的水、与围岩发生水-岩反应,在所影响的巨大范围内将发生普遍的围岩蚀变,产生巨大面积的绢英岩化,实际上这种情况是不存在的,只在矿体范围内绢英岩化。德兴铜矿的围岩是元古界九岭群千枚岩(绢云母片岩)。需说明一点是,有些金矿产于绢云母石英片岩中,有些片岩长数千米,宽几十米至数百米。一些研究者将这些区域动力变质作用生成的绢云母称为“绢云母化”,这是个概念的错误,动力变质的绢云母是成矿前形成的与成矿作用无关,它定向分布具片状构造,而成矿热液生成的绢云母是杂乱无章分布的毛毡状、交织状、扇状和放射状。,实际情况是矿床周边的九岭群并未见到数十平方公里面积发生绢英岩化。

矿源层观点认为,岩浆岩的侵入为矿源层提供了热能,我们以面积代替体积,大致估计德兴铜矿花岗闪长斑岩所含的热能对半径2~5 km范围内围岩的影响。德兴铜矿3个矿床斑岩的总面积是0.92 km2,假设它侵位时的初始温度是2 000℃,它影响的半径是3.5 km,围岩的初始温度是10 ℃,那么斑岩的热能量只能使半径3.5 km范围内的围岩温度升高至56.9 ℃(46.9℃+10℃),这个温度只比常温高出一倍多,在这样温度条件下,对大多数溶解度低的金属元素从围岩中萃取是无能为力的,况且岩体的影响距离根据野外实际观察一般不超过100m,远离岩体的围岩无热能提供是无法进行水-岩反应的。尽管这是个不切合实际的理想假设。但通过估算大致表明,斑岩对围岩提供的热能量是很少的,实际情况比设想的复杂得多,热量在向周围传导过程中会散失许多,并随远离岩体距离(r)的1/r2而减少。可见岩浆提供的能量不可能达到几百米或上千米,它的影响范围很小。

7 “矿源层”中金属的丰度

一些研究者往往把“矿源层”中金的丰度值定的太高,如上述老寨湾金矿的围岩(矿源层)“泥盆系坡松组”(D1ps),其金的丰度值为(0.1~0.3)×10-6。河北省迁西县金厂峪金矿是产于角闪斜长片麻岩中的绢云石英片岩中,于润林采自围岩角闪斜长片麻岩样品分析结果,金的丰度值为0.2×10-6,很显然他们所采的样都在蚀变的矿化带中,这不能代表“矿源层”的丰度,因为金在成矿过程本身就形成一个很大的原生晕,这也是我们进行原生晕找矿的依据,将其定为矿源层显然是不合适的。

另一些研究者往往把金的丰度值低的围岩定为“矿源层”,认为“矿源层”中的金部分的提供给成矿了。同一理论两种观点哪一个正确还是都正确?

8 关于矿源层中成矿元素的迁移活化问题

“矿源层”理论只是简单提及岩浆岩的侵位使矿源层中的成矿元素活化,并运移富集成矿,并没有详细论述它的成矿机理,从表面来看这种理论似乎合情合理,并有一些同位素和化学分析结果的证据,实际情况可行性很小。

冀东双山子太古代绿岩带金矿,距今约25亿年,在漫长的地质历史中,它经受了褶皱作用、区域变质作用、区域动力变质和岩浆侵入作用等,受到多期次地质作用的叠加,有的矿体距岩浆岩体只有1~2 km。在长期地质热事件作用过程中,太古代石英脉型金矿中的金并没有被“活化”迁移重新生成新的矿体,只是含金石英脉同围岩一起褶皱,一起经受区域变质作用,在韧性剪切作用下发生透镜化,局部呈构造透镜体存在。但含金石英脉中的金发生聚集重结晶,众多分散小颗粒聚集成大颗粒自然金,局部富集品位达数千克/吨、数万克/吨,金矿品位变得极不均匀,但从未见活化迁移的次生金矿。

再如冀东兴隆县高板河沉积铅锌矿,产于高于庄组白云岩中,在14亿年长期地质历史中,同样受到多期地质热事件的叠加,特别是燕山期强烈岩浆活动,层状铅锌矿除随围岩一起褶皱外,几乎是“毫发无损”,除偶尔见到长不足1m,宽1~2mm的方铅矿细脉外,再未见到活化迁移的次生“热液”铅锌矿脉。与铅锌矿层共生的黄铁矿(层)常呈原始的结核状,结核由放射状未结晶的黄铁矿纤维及同心环状构成,由此看来尽管燕山期岩浆活动剧烈,并没有对铅锌矿和黄铁矿造成影响,围岩中未见到脉状铅锌矿和黄铁矿。

冀东是我国最主要的太古代变质铁矿之一,变质铁矿矿床大小矿体遍地都有分布,30多亿年来,这些铁矿经受无数次构造运动、岩浆活动。铁矿中的磁铁矿只是随变质作用加深由细粒变成中粒,由中粒变成粗粒,像双山子太古代金矿一样发生“聚合结晶“作用,由众多细粒重结晶成大颗粒。如水厂羊崖山磁铁石英岩,在羊崖山花岗岩作用下,磁铁石英岩中的磁铁矿和石英发生重结晶,由众多小颗粒“聚合”成少数大颗粒形成豆粒大小的粗粒状磁铁矿。在冀东这么大范围(上万平方公里)内和这么多铁矿中,从未见到磁铁石英岩中铁发生活化、迁移形成热液磁铁矿体的现象。

铅、锌和铁都是较活动的元素,在漫长地质历史中多次强烈岩浆活动中都没有发生“活化”,可见“活化、迁移”理论值得我们进一步研究。

9 岩浆热液成矿的初步认识

我们知道,一些金属矿产与一定的岩浆岩有关系,如铂族金属、铜、钴、镍、铬、金刚石等与基性—超基性岩有关;铜、铅、锌、锡、钨、钼、金、银等与中酸性岩有关,通常称为岩浆成矿专属性。许多金属热液矿床与岩浆岩有非常密切的关系,即所谓“岩浆残余热液”成矿理论,在20世纪五六十年代,这种理论在中国占主导地位,认为成矿物质主要由残余岩浆热液提供的,尽管地质科学理论近年来取得了长足进步,得到了很大的发展,但岩浆热液成矿作用理论在当今仍然占有十分重要的地位。我们认为一些金属矿床中的成矿物质是由岩浆从地壳深部带上来的,不管岩浆来自幔源或壳源,也不管岩浆岩在地壳深部如何演化成的,最后成矿物质是由岩浆带到地壳上部成矿的。例如冀东的峪耳崖金矿的矿体产于灰白色二长花岗岩中,少数产于上部长城系高于庄组地层中,呈脉状产出。二长花岗岩的深部有红色中粗粒碱长花岗岩侵入,呈隐伏的二次侵入体存在于二长花岗岩深部,但红色碱长花岗岩中并不含矿。一些研究者认根据浅色二长花岗岩是金矿的直接围岩,故认为是金的成矿母岩。我们认为金是由红色碱长花岗岩从深部带上来的,因为红色花岗岩的侵位,它的热动力造成二长花岗岩形成一系列构造裂隙,为金的沉淀提供了赋存空间。红色花岗岩是成矿母岩这种情况也符合岩浆岩的演化规律,因富碱的花岗岩总是岩浆演化的最终产物,而含有金属元素的残余岩浆溶液也总是伴生岩浆演化残存到最后。同时伴随晚期岩浆侵入的含矿气—液,常处在岩浆的上部或顶部,正像火山喷溢一样,最先喷出的是火山气一液,(常含有一些成矿物质)然后才有岩浆流出。所以红色花岗岩携带的成矿物质理应充填于上部的围岩中,除非发生“隐蔽爆破”,使成矿母岩上部成矿。同样,在峪耳崖金矿东南不足50 km的二拨子东沟金矿,成矿地质特征同峪耳崖金矿几乎完全相同。并以此推测产于花岗岩中的金矿,其深部应有晚期隐伏的碱长花岗岩体。上述的例子说明,金等成矿物质并不是来源于围岩,而是来自于地壳深部。深部花岗岩的侵位不仅带来大量成矿物质,它强大的动力造成上部围岩产生一系列裂隙和构造破碎带,为含矿热液的成矿提供了重要的沉淀、富集场所。

一些多金属矿床周边大范围内无岩浆岩体,特别是产于沉积岩、变质岩中的矿床,并不能说明它与岩浆岩没关系,其深部可能有隐伏的岩浆岩体。

10 结束语

综上所述,富含成矿物质的地层、岩石是客观存在的;无可质疑的,但它不是矿源层。矿源层理论认为岩浆岩侵位加热围岩中的水形成热液,与围岩发生水-岩反应从围岩萃取成矿物质成矿是不可行的。

如果一个矿床的成矿物质来源于丰度高的围岩,它需要巨大地质体来提供。按照矿源层的成矿理论、岩浆岩的侵位,为围岩提供热能和热动力,加热围岩中水使其发生水-岩反从围岩萃取成矿物质。在热动力作用下发生运移、沉淀成矿,那么这巨大的地质体(围岩)应普遍发生热液蚀变,客观情况并不存在。

岩石中的裂隙多为毛细管裂隙,毛细管裂隙中的水很少约2%~4%左右,地壳深部毛细管裂隙只占岩石体积1%左右,,除受到构造破坏的岩石外,一般不能形成相互连通的裂隙系统。这样就不能形成“透入性”的数百米~数千米互相联通的裂隙体系,也就不能形成长距离、大面积的热液循环系统。同时充填于毛细管裂隙中的水由于毛细管作用和水的表面张力,毛细管裂隙中的水除非有强大的动力,否则很难移动。

有热液就有热液蚀变,我们观察到花岗岩的接触带,除矽卡岩外,它的围岩蚀变往往只有几厘米至数十厘米,并未见到花岗岩周围数百米或数千米围岩发生大面积蚀变的现象,这就说明花岗岩对围岩的影响是有限的。

岩浆侵入带给围岩的热能会随远离矿体而降低,压力也会远离岩体或矿体而降低,那么即使矿体围岩能够形成热液循环系统,从围岩萃取金属元素,是什么驱动力使这些金属元素由低温向高温处运移呢?是什么驱动力使金属元素从低压向较高压处运移呢?又是什么驱动力使成矿金属由低浓度热液向高浓度运移?

矿体周围为什么能形成放射状连通裂隙,裂隙中的成矿物质为什么都向一个中心(矿体)迁移?这些问题不解决,从矿源层中萃取金属元素成矿的理论就值得怀疑了。

一个矿床往往会有多种元素,热液从围岩(矿源层)萃取成矿元素是一次完成的,还是多次萃取的,若是多次,提供热动力的岩浆是否也是多次活动?因每种元素的溶解度都受一定温、压条件制约,若是多次萃取,近矿围岩也会相应发生不同温、压的多次、多种热液蚀变,实际上一个矿床往往含有四五种甚至更多不同温度的矿物组合,很难想象一个岩浆岩会有这么多次向矿源层提供热动力,热液周而复始循环迁移成矿物质,这些问题矿源层理论并未交代清楚。

青龙县双山子太古代绿岩带金矿、兴隆县高板河中元古沉积铅锌矿和硫铁矿、冀东太古代变质铁矿,在20多亿年的地质历史中,经受几次甚至十几次地质热事件的作用,这些矿床中的成矿物质并没有发生 “活化”,也没有发生迁移形成新的矿体。铁元素比较活动,在热液中容易形成氢氧化铁,但笔者在铁矿床中及其周围并未见到热液成因的富铁矿体。

综上所述,矿源层的成矿理论中富含金属元素的地层或岩石是客观存在的,但在岩浆岩侵位提供的热动力条件下使矿源层中的水被加热,从中萃取金属元素继而发生迁移、沉淀、富集成矿的机理是不可行的,许多问题不能得到圆满的解释,其成矿理论是需要认真讨论的。

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