金属矿床时空分布特点 矿床总体特征概述
一、概述
二连浩特－东乌珠穆沁旗—带及邻区不仅是华北陆块与西伯利亚板块及其边缘造山带共存的地区，同时，也是一个以铜、铁和金为主，兼具钨、锡、镍、铅－锌－银、镍和铋的多金属成矿带。区内各类金属矿床（点）的成矿作用与古板块边缘构造－岩浆活动具有密切成因联系。伴随着华北陆块北缘与西伯利亚板块南缘以及两大古板块之间前寒武纪中间地块和古生代构造地层单元所发生的构造－岩浆活动事件，依次出现与之相对应的金属矿床（点），进而构成具有本地区地质特点的成矿作用演化历史。需要指出的是，与全球范围内其它重要成矿区（带）一样，随着地壳演化过程由老到新的推移，二连浩特－东乌珠穆沁旗一带及邻区金属矿床同样呈现出下述两个变化特点：其一，在空间分布上，呈有序排列；其二，在数量上，呈现出持续增长趋势。有鉴于此，部分学者将某一个特定区域内金属成矿作用演化过程与生物进化史相提并论，并且通过研究金属矿石所记载的地质和地球化学信息来反推地壳的演化历史（聂凤军等，2004c,2002b,1993;H utchinson,1981）。另外，系统的地质对比研究结果表明，二连浩特－东乌珠穆沁旗一带及邻区各主要金属矿床（点）无论是在产出环境和区域分布规律方面，还是在地质和地球化学特征上均可与南蒙古构造－岩浆岩带内的同类金属矿床（点）相对比，它们共同构成了独具特色的中蒙边境多金属成矿带。这些金属矿床（点）所具有的地质与地球化学特征与其所处的区域地质环境和元素地球化学背景有关，是本地区地壳不同演化阶段构造－岩浆活动的产物。
二、金属矿床（点）空间分布特点
从金属矿床（点）的空间分布特点看，二连浩特－东乌珠穆沁旗一带及邻区可以划分为5个Ⅳ级成矿区（带），它们分别是：①阿拉盖乌拉－楚鲁－温都尔努家铜和金成矿带；②努和适－白音宝力道－查干淖尔铁、金和铜成矿带；③巴苏格德日图－奥尤特－小坝梁铜和铬成矿带；④沙麦－吉林宝力格－朝不楞铁、铜、钨和铅－锌－银成矿带；⑤毛登－格根庙－伊和哈丹铜、锡、铜和金－银成矿带。各成矿带基本地质特征简述如下。
（一）阿拉盖乌拉－楚鲁－温都尔努家铜和金成矿带（A）
该成矿带位于二连浩特－东乌珠穆沁旗一带及邻区Ⅲ级成矿带的西北部，西部和北部的边界为中蒙边境线，南部和东部边界分别为查干敖包－东乌珠穆沁旗深断裂和阿巴嘎深大断裂，整个成矿带长239km，宽为64～142km，分布面积为26000km2。成矿带范围内铜、钴－镍和金矿床（点）星罗棋布，并且具有成群（或片）分布之特点。迄今为止，已先后在该成矿带内发现和圈定各类铜、钴－镍、金、锰和铌－钽－铀－钍矿床（点）35处，其中代表性钴－镍矿床有哈拉图庙；铜矿点为阿拉盖乌拉、准苏吉花敖包、楚鲁和乌兰呼都格；铌－钽－铀－钍矿点为查干陶勒盖；金矿点为温都尔努家和榆树沟；锰矿点为萨势包尔。从空间分布上看，除哈拉图庙钴－镍矿床出现在海西期超镁铁质杂岩体内外，其余金属矿床（点）大多在海西期花岗岩类侵入岩内部或者沿岩体与围岩接触带分布，暗示了中酸性岩浆活动与金属成矿作用的密切成因联系。
（二）努和适－白音宝力道－查干淖尔铁、金和铜成矿带（B）
该成矿带位于二连浩特－东乌珠穆沁旗西南部，西部边界到二连浩特－苏尼特右旗（赛汉塔拉）一线，东部以阿巴嘎断裂为界，北界为二连浩特－贺根山深大断裂带，南部边界到苏尼特右旗（赛汉塔拉）－锡林浩特－西乌珠穆沁旗（巴音乌拉）一线。整个成矿带长295km，宽为110～178km，分布面积为42480km2（图1-4-1）。成矿带范围内，铁、金和铜矿床（点）星罗棋布，同样具有呈群、片和条带状产出之特点。迄今为止，人们先后在该成矿带内发现和圈定各种类型铁、金、铜、钨和铀矿床（点）45处，其中代表性铁矿床（点）有红格尔、二道井、哈尔哈达、白音敖包和包日汗喇嘛庙；金矿床（点）有白音宝力道、塔海、乌兰呼都尔、楚鲁饶图和陶高勒；铜矿点为查干淖尔西、沟呼都格和特格勒敖拉；铀矿点为苏崩；钨矿点为宝格达乌拉。从空间分布上看，除了少数几处铜和金矿床（点）在海西期蛇绿混杂岩块体内产出外，大多数铁矿床（点）的容矿围岩为新元古界温都尔庙群绿泥斜长片岩。相比之下，大部分铜、金、钨和铀矿床（点）在海西期花岗岩类侵入岩体内部及其与围岩接触带上产出，反映了海西期中酸性岩浆活动与铜、金、钨和铀成矿作用的密切成因联系。
（三）巴苏格德日图－奥尤特－小坝梁铜和铬成矿带（C）
该成矿带位于二连浩特－东乌珠穆沁旗一带及邻区Ⅲ级成矿带的中北部，其东部和西部边界分别为乌力亚斯台－沙麦北西向挤压破碎带和阿巴嘎北西向大断裂，北界为中蒙边境、南界是二连浩特－贺根山深大断裂。整个成矿带东西长180km，南北宽80～120km，分布面积为18000km（2图1-4-1）。成矿带范围内铜和铬矿床（点）星罗棋布，并且具有呈群、呈片或呈串状出之特点。迄今为止，人们先后在该成矿带范围内发现和圈定出各种类型铜和铬矿床（点）32处，其中代表性铜矿床（点）有奥尤特、海拉斯、巴苏格德日图、小坝梁、图拉格、扎准哈德、温都敖包和小石顶山；铬铁矿床（点）有贺根山723、贺根敖拉3756、朝克乌拉620、朝克乌拉820、朝克乌拉40679、朝克乌拉1202、基东和贺根山41。需要提及的是，小坝梁铜－金矿床、奥尤特铜矿床和贺根敖拉3756铬矿床均是称著于全国的典型金属矿床，其成矿理论研究和找矿勘查工作为国内矿床地质学家所关注。从空间分布上看，除小坝梁铜－金矿床在镁铁质－超镁铁质岩体内产出外，其余铜矿床（点）均分布在该成矿带的北部，并且与海西期钙－碱性花岗岩类侵入岩具密切时空分布关系。相比之下，铬矿床（点）主要分布在该成矿带的南部，在蛇绿混杂岩块体内部及其与围岩接触带附近产出，暗示了镁铁质岩浆活动与铬的成矿作用具密切成因联系。
（四）沙麦－吉林宝力格－朝不楞铁、铜、钨和铅－锌－银成矿带
该成矿带位于二连浩特－东乌珠穆沁旗一带及邻区Ⅲ级成矿带的东北部，其南和北部的边界分别为二连浩特－贺根山深大断裂和中蒙边境，西侧以乌力亚斯台－沙麦挤压破碎带断裂为界，东到工作区的边界。整个成矿带东西长280km，南北宽60～135km，分布面积为32000km（2图1-4-1）。成矿带范围内各种类型铁多金属、铜、钨、铅－锌和银矿床（点）星罗棋布，并且具有呈群、呈片或呈带状产出之特点。迄今为止，人们先后在该成矿带内发现和圈定各种类型金属矿床（点）39处，其中代表性铁多金属（锌－铅－铜－铋）矿床（点）有朝不楞和查干敖包；钨矿床（点）为沙麦和扎鲁特；铜－铅－锌矿床（点）有敖包特浩米，乌兰陶勒盖、贺格斯乌拉、扎兰陶勒盖、额尔登陶勒盖和塔尔区格吐；铅－锌矿床（点）有查干陶勒盖、麦狠温都尔和阿尔哈达；银矿床（点）为吉林宝力格、乌里塔里腊、格尔楚鲁、伊和敖勒和冈干特。
（五）毛登－格根庙－伊和哈丹铜－锡、铜和金－银成矿带
该成矿带地处二连浩特－东乌珠穆沁旗一带及邻区Ⅲ级成矿带的东南部，西部和北部分别以阿巴嘎和二连浩特－贺根山深大断裂为界，南部和东部分别是整个工作区的边界线。整个成矿带东西长435km，南北宽90～110km，分布面积为43500km2（图1-4-1）。同前述4处金属成矿带相比，尽管毛登－格根庙－伊和哈丹铜－锡、铜和金－银成矿带范围内金属矿床（点）数量明显减少，但是单个矿床的产出规模明显增大。迄今为止，人们先后在该成矿带范围内发现和圈定各类金属矿床（点）18处，其中代表性铜－锡矿床（点）有毛登；铜矿床（点）有南北宾道格、小石顶山和伊和哈丹道包格；镍和铂族元素（PG E）矿床（点）有乌斯尼黑和珠尔很沟；金－银矿床（点）有锡林浩特、白音诺尔、乌兰呼都尔和太基敖包。需要指出的是，大多数金－银矿床（点）均在该成矿带南侧前寒武系变质岩中间地块内产出，与海西期花岗岩类侵入岩体具有密切的空间分布关系。相比之下，镍和铂族元素（PG E）矿床（点）大多在镁铁质－超镁铁质岩体内产出。与上述2类金属矿床（点）相比，铜－锡矿床（点）主要沿二叠系下统格根敖包组（又称大石寨组）火山－沉积岩和侏罗系哈尔乌拉－毛登敖包组中酸性火山岩与阿鲁包格山花岗岩类侵入岩接触带呈脉状、透镜状和团块状分布；单一的铜矿床（点）则主要沿海西期花岗岩体蚀变－构造破碎带呈细网脉带、脉群和浸染状团块分布，暗示了中酸性岩浆活动与铜－锡和铜成矿作用的密切成因联系。
三、金属矿床时间分布规律
查明金属矿床（点）在地壳演化历史中的时间分布规律，特别是确定金属矿床（点）形成的高峰时间段，对于阐明区域金属矿床（点）的成矿机理和指导隐伏金属矿床（点）的找矿勘查评价均具有重要意义。需要提及的是，二连浩特－东乌珠穆沁旗一带及邻区的地壳经历过漫长而复杂的地质演化历史，金属成矿作用与不同地质时期内的构造－岩浆活动具有密切的成因联系。同其他地质事件一样，金属成矿作用的发生和演化同样具有多期性、继承性和方向性的特点。尽管受多期次构造变动影响，无论是在古大陆边缘，还是在前寒武纪中间地块和古生代造山带内均很难找到从中元古代至中生代连续出露的和比较完整的构造－地质单元以及与之相对应的金属矿床（点），但是两次规模较大的金属成矿作用“爆发期”还是比较明显的，即海西中－晚期和印支期。工作区范围内代表性金属矿床的成矿作用大多与上述地质时期构造－岩浆活动具有密切成因联系（表10-4-1）。
就二连浩特－东乌珠穆沁旗一带及邻区金属成矿作用来讲，尽管前寒武纪和早古生代金属矿床（点）数量不多，类型较少和分布范围有限，但是工作区中西部一带新元古界温都尔庙群绿片岩中的铁矿床（点）以产出规模较大、品位相对较低和杂质含量较高为特点，部分学者将其称之为“温都尔庙式”铁矿床（内蒙古自治区地质矿产志编撰委员会，1999；锡林郭勒盟土地矿产资源管理局，1999;Nie和Bjφrlykke,1994）。代表性铁矿床（点）有白音敖包、洪格尔和乌兰敖包。考虑到前人曾对这些铁矿床（点）进行过较系统的野外地质调查和较详细的室内研究工作，并且出版有众多论著，这里不再对它们的产出环境和地质特征进行描述，感兴趣的读者可参阅聂凤军等（1993）,N ie和Bjφrlykke（1994），内蒙古自治区地质矿产局（1995）、锡林郭勒盟土地矿产资源管理局（1999）和徐备等（1994）的文献。除了铁矿床（点）外，前寒武纪到早古生代时期，古板块构造作用所诱发的中酸性岩浆活动可在古大陆边缘形成斑岩铜－钼矿床和热液脉型金矿床（点），如工作区西南角白音朝克图一带产出的白乃庙铜－钼－金矿床、谷那乌苏铜矿床、白乃庙金矿床和古希达瓦金矿床。另外，强烈的构造－岩浆活动也可在一些构造有利部位形成铜、铅－锌－银和金的“矿胚”或“矿源层”，为后期金属矿床（点）的形成奠定了良好的物质基础。
晚古生代时期，特别是晚泥盆世到晚石炭世期间，在华北陆块与西伯利亚板块之间分布有一系列不同地质时代、规模大小不等和产出形态各异的中小古陆块和中小洋盆地。受南北向挤压构造作用影响，各古陆块与古洋盆之间发生尺度不同和强度不一的俯冲、碰撞和对接作用。强烈的构造－岩浆作用以及相关的热液活动可通过下述3种不同的方式，在特定的构造部位形成各种类型金属矿床。其一，古洋盆对古陆块的俯冲作用可诱发一定规模的中酸性岩浆活动，与其有关的热液活动可在火山角砾岩带内形成铜或铜－金矿床，如奥尤特铜矿床（287±10Ma，绢云母氩－氩法）和阿太乌拉铜矿预查区；其二、古陆块之间的相互碰撞作用同样可以诱发大规模中酸性岩浆活动，并且形成大面积分布的花岗岩类侵入岩体，与其有关的热液活动可在花岗岩类侵入岩体内部及其与围岩接触带上形成一系列金矿床（点），如苏尼特左旗白音宝力道金矿床中的早期含金石英脉（337±0.9Ma，绢云母氩－氩法）；其三、古洋盆地内部热水喷流沉积作用可在盆地中心地带形成以沉积岩为容矿围岩的铅－锌－银和银矿床，如东乌珠穆沁旗阿尔哈达铅－锌－银矿床和吉林宝力格银矿床。
表10-4-1 二连浩特－东乌珠穆沁旗一带及邻区主要金属矿床和预查区的形成时代
系统的野外地质调查和详细的室内综合性研究结果表明，二连浩特－东乌珠穆沁旗一带及邻区晚古生代早－中期金属矿床（或预查区）的基本地质特征可概述为以下几点，即成矿环境复杂、分布范围有限、数量相对较少和类型比较单一，它们大多是构造－岩浆活动或沉积作用的产物，与小陆块和小洋盆的相互作用有关。
中－晚二叠世时期，华北陆块与西伯利亚板块发生碰撞与对接作用，两大古陆块再次拼合为一个整体。随着古板块汇聚作用的结束，二连浩特－东乌珠穆沁旗一带及邻区发生有强烈的张性裂陷活动，与之相关的构造－岩浆活动和金属成矿作用也进入到一个全盛时期。大规模的构造－岩浆活动不仅可以形成有一系列大小不等和形态各异的富碱钙－碱系列侵入岩体，而且为一系列金属矿床（点）的形成提供了物质、动力和热力来源。金属矿床（点）与富碱侵入岩体的密切成因联系主要体现在以下几个方面：①在富碱质辉绿岩墙群内部及其与古生界火山－沉积岩接触带上，产出有铜－金矿床（点），如东乌珠穆沁旗小坝梁铜－金矿床（242±3Ma，辉绿岩全岩铷－锶等时线法）；②沿富钾黑云母花岗岩株与中泥盆统塔尔巴格特组碳酸盐地层分布有矽卡岩型铁多金属矿床（点），如东乌珠穆沁旗朝不楞铁－锌－铋多金属矿床（238±4.5Ma，黑云母钾－氩法，表10-4-1）和查干敖包铁－锌矿床（240±1.1Ma，黑云母钾－氩法，李根维，2004）；③在富碱花岗斑岩株内部及其与下二叠统达里诺尔组沉积岩接触带上产出有铜、锡－铜和锡矿床（点），如锡林浩特市毛登锡－铜矿床（215±2.8Ma，黑云母氩－氩法）；④在加里东期和海西期石英闪长岩，花岗闪长岩、黑云母花岗岩和花岗斑岩体内不仅发育有一系列韧性剪切构造形迹，而且还产出有大量的含金石英脉，其中部分脉体具有工业价值，如苏尼特左旗白音宝力道金矿床和巴彦哈尔金矿床（236±0.5Ma，绢云母氩－氩法，表10-4-1）；⑤在印支期黑云母花岗岩内部及其与上泥盆统安格尔音乌拉组沉积岩接触带上产出有钨矿床（点），如东乌珠穆沁旗沙麦钨矿床。沙麦钨矿床主要由一系列含钨石英脉和云英岩块体所构成，容矿围岩为中粒黑云母花岗岩和似斑状黑云母花岗岩，钨矿体就是花岗岩类侵入岩的组成部分。关于钨矿床的形成时代，尽管部分学者根据黑云母花岗岩类侵入岩中黑云母钾－氩同位素年龄（115Ma），将其确定为燕山期（赵一鸣等，1997；内蒙自治区地质矿产局，1991），但是最新的锆石铀－铅同位素年龄值为218±6M（a 李根维，2004），岩体与钨矿床的形成时代均应该为印支期。另外，我们的对比研究结果表明，沙麦钨矿区范围内出露的黑云母花岗岩无论在产出环境和岩相学特征上，还是在元素地球化学和钕同位素数据方面，均可与工作区范围内许多印支期花岗岩类侵入岩相对比，因此，沙麦岩体是印支期构造－岩浆活动的产物。印支期富碱性岩浆活动不仅为钨矿床的形成提供了物质，流体和热力来源，而且是含矿热液流体运移的“发动机”。另外，花岗岩类侵入岩体和钨矿床形成之后，受燕山期构造、岩浆和热液流体活动影响，部分镁铁质矿物的钾－氩同位素“时钟”再次发生调整，进而出现与成岩时代不太协调的黑云母钾－氩同位素年龄值（115Ma）。
野外地质调查和室内研究结果表明，二连浩特－东乌珠穆沁旗一带及邻区金属矿床（点或预查区）的形成时间具有以下几个特点：①金属矿化发生的时间较长：从前寒武纪到三叠纪均有不同类型金属矿床（点）产出，它们的地质和地球化学特征呈现出从简单到复杂的演化趋势；②金属矿化的继承性和周期性：各种主要类型金属矿床（点）（如铁、铜和金矿床）可在不同地质历史时期周期性地重复出现，体现出金属成矿作用继承性和周期性发展特点；③金属矿化产出的时限性和局限性：在某一特定的成矿区（带）范围内，某种金属矿床（点）常常与某一地质时期特定的大地构造环境有关，如铁－锌－铋、钨、锡－铜和铜矿床（点）大多在花岗岩类侵入岩体内部或沿其与围岩接触带分布，金属成矿作用与海西期或印支期富碱中酸性岩浆活动有关；④金属成矿作用演化的阶段性和方向性：从二连浩特－东乌珠穆沁旗一带及邻区的地壳演化历史来看，各类金属矿化的发生和发展均存在有明显的阶段性和方向性，例如，前寒武纪构造－岩浆活动所形成的金属矿床（点）大多为单元素矿床（点），如铁、镍和金矿床；古生代时期形成的金属矿床大多为双元素矿床（点），如铜－金、铜－钼、铜－镍和铜－锌矿床；中生代时期形成的金属矿床大多为多元素矿床（点），如铁－锌－铜－钼－铋、锡－铜－金、铅－锌－银和钨－钼－铋矿床（点）；⑤金属矿化的不均匀性：综观所有金属矿床（点）的形成时代，其在区域性地壳演化过程中的分布是不均匀的，海西中－晚期和印支期是金属矿床（点）形成的鼎盛期，其它地质时期内所形成的金属矿床（点）无论是在数量上，还是在规模上均无法与前述2个地质时期相比拟；⑥金属矿化形成过程的可对比性：对于不同成矿时代的同一类金属矿床来讲，其成矿过程具有一定的可对比性，如中温热液脉状铜和金矿床，尽管它们的形成作用十分复杂，但是它们均少不了3个最基本的成矿阶段，即氧化物（石英＋少量硫化物）阶段、硫化物（黄铁矿＋方铅矿＋闪锌矿＋黄铜矿）阶段和碳酸盐（方解石＋少量白云石＋石英＋绿泥石）阶段。
基本特点和分布规律~
20世纪70年代在南澳大利亚Stuart Shelf地区探明了奥林匹克坝超大型铜-铁-金-铀(20亿t矿石，铁35%，铜1.6%，U3O80.06%，金0.6×10-6和银3.5×10-6)(Robert et al.，1983;Scott，1987)。这一重要发现促使人们关注富铁氧化物矿床，但其独有的特征又很难将其归为某一种已知矿床类型。随着不断研究，根据其显著特征，例如，富氧化铁、大量角砾岩筒控矿、形成于元古宙，许多地质学家(Bell，1982;Youles，1984;Hauck et al.，1989;Hauck，1990)将奥林匹克坝与美国密苏里西南部的铁矿省、加拿大育空地区的Wernecke、南澳大利亚Mount Painter地区、中国白云鄂博、瑞典基鲁纳进行对比研究。直到90年代初，Hitzman等(1992)从新的视角把许多看起来关系不大的矿床联系在一起，统称为元古宙铁氧化物(Cu-U-Au-REE)矿床，并认为基鲁纳型铁矿应该是这一大类矿床的一个亚类。他们还指出这类矿床原始形成时为浅成，尽管可能与深成的岩浆活动有关。由于这一概念把奥林匹克坝、基鲁纳和白云鄂博等具有巨大经济价值的矿床有机地联系在一起，引起了国际上的巨大反响和高度关注，无论是学术界还是矿业界都表示出极大的兴趣。从对其科学意义探索的热烈程度和工业界对其作为勘查评价的重要目标追逐，可以认为是过去40～50年间继斑岩铜矿、块状硫化物(包括VMS型和SEDEX型)、浅成低温热液型金矿之后，矿床学研究和勘查的又一个新高潮。尽管Hitzman等(1992)当初仅仅将这些矿床限定为元古宙，现在发现这种矿床从太古宙到中新生代都有分布，除了上述的主元素外，在一些矿床不同程度含有钴、银、铋、钼、氟、碲、硒，甚至锡、钨、铅锌和钡等(Niiranen，2005)。目前，对于这类矿床统一使用的名词为铁氧化物-铜-金矿床(Iron Oxide-Copper-GoldDeposits)，简称为IOCG型矿床。对于像基鲁纳等仅仅只有铁或铁铜一种或两种成矿元素的矿床，被认为是这类矿床的一个端元组成。
在我国，这类矿床研究刚刚起步，张兴春等(2003)和王绍伟(2004)曾对这类矿床的国际研究现状进行过初步的介绍。在过去几年中，我们在执行中国地质调查局的《我国主要金属矿床模型研究》项目时，积极倡导开展这类矿床研究和勘查，并提出长江中下游地区的宁芜-庐枞地区的玢岩铁矿和海南石碌铁矿属于此类。许德如等(2007)初步论述石碌铁钴铜(金)矿床可能为IOCG型矿床。
本章系统介绍和全面评述IOCG型矿床的研究现状，以期进一步促进在这方面研究和勘查工作。
一、铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床定义
正如Sillitoe(2003)所述，两个中新世铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床最早定义为含有大量磁铁矿和/或赤铁矿并伴随有黄铜矿±斑铜矿，与一定构造-岩浆环境有关而且变化范围大的矿产组合。IOCG矿床与深成侵入岩和广义的同期活动的断裂有密切的关系。根据矿床形态、岩性和构造特点，IOCG矿床可以分为几种类型:脉状、热液角砾岩、钙质矽卡岩、沿层交代层状(mantos)和前几项或部分的复合型。脉状矿床往往产在侵入岩体内，尤其是等粒辉长质闪长岩和闪长岩，而大型矿床则出现在距侵入岩体接触带2km的火山-沉积序列中。IOCG矿床通常与成矿前沿断裂侵入的镁铁质岩墙(多为闪长质成分)有关。IOCG矿床形成伴随有钠质、钙质和钾质或复合性的蚀变作用，通常见到向上或向外蚀变分带为:从磁铁矿-阳起石-磷灰石到镜铁矿-绿泥石-绢云母，拥有矿化元素Cu-Au-Co-Ni-As-Mo-U-LREE，还可以见到一些围绕闪长岩接触带的钙质铁矽卡岩。
二、IOCG矿床全球时空分布特点
从目前的研究和报道来看，IOCG型矿床在全球的分布，时间上从太古宙至新生代，空间上遍及北美洲、南美洲、亚洲、欧洲、澳洲和非洲(图4-1)的某些比较小的地区，每个地区都包含几个或几十个矿床。总体来讲，这些地区富氧化铁，而铜、金、钴和稀土一般都是副产品。在地球上最早出现的IOCG矿床是巴西的Carajas地区，形成时代为新太古代，时间范围为2.75～2.35Ga(Tazava et al.，2000;Dreher et al.，2008)。已知很多IOCG矿床出现在元古宙，包括南澳大利亚的奥林匹克坝、澳大利亚新南威尔士Cloncurry地区、澳大利亚北部红岸(Redbank)地区、我国的白云鄂博、加拿大育空地区的Wernecke、加拿大大湖岩浆带Wernecke和Richardson地区、美国密苏里西南旧金山(St.Francois Mountains)地区、瑞典基鲁纳地区(Hitzman，1992)，以及芬兰的Kolari和Misi地区(Niiranen，2005)，这些矿床的形成时代为1900～1600Ma。迄今仅见在伊朗中部报道BafqIOCG矿集区，其成矿时代为515～529Ma(Torab et al.，2007)，尽管Herrington等(2002)描述俄罗斯乌拉尔南部古生代Magnitogorsk超大型矽卡岩铁矿可能是这类矿床，但尚需要进一步工作。我国东天山地区晚古生代的沙泉子和雅满苏含铜铁矿床可能属于此类，仍需要进一步开展研究。在南美大陆西部边缘智利和秘鲁发育一条与著名的新生代斑岩铜矿带相平行的IOCG铁氧化物-铜-金带，前者在靠大陆内的东侧，而后者沿大陆边缘分布，成矿时代为165～112Ma(Sillitoe，2003)。我国宁芜-庐枞地区的几十个矿床是比较典型的基鲁纳式矿床，按照新的定义也可以归为IOCG矿床组合，陈毓川和李文达(1978)建立的玢岩铁矿模型在今天来看仍然具有重要的示范作用。
图4-1 全球主要IOCG矿床及成矿省的分布图
最近几年，精确测年表明宁芜-庐枞地区的成岩成矿作用峰期为129～125Ma(余金杰等，2002;Mao et al.，2006)。Dow和Hitzman(2000)也报道在阿根廷西北地区Salta省的Arizario和Lindero为两个中新生世氧化铁-铜-金矿。Williams等(2005)提出墨西哥Duragodiqu的CerrodeMercado、美国犹他州的铁泉和智利的ElLaco都可能是新生代的氧化铁-铜-金矿。
三、主要成矿环境
对于IOCG矿床的成矿环境，Hitzman(1992)最早概括为克拉通或大陆边缘，多数情况下与伸展构造具有密切的时空关系(图4-2)。事实上，大多数矿化地区沿大陆边缘主要构造带呈平行大陆边缘拉长状展布。而且这种伸展构造体，为高分异的岩浆形成的大量岩浆流体向外流动提供了空间。伸展构造带内的断裂往往成为流体向地壳浅部流动的通道。正断层则有助于大量的大气水的深循环和加热。相对低温的流体可能指示这些矿床的形成与深循环的大气水或变质流体有关，它们或许是直接来自岩浆流体混合的产物。
图4-2 铁氧化物(Cu-U-REE-Au)矿床的构造环境和赋矿岩石序列
随着研究程度的不断深入和越来越多IOCG矿床被鉴别出来，成矿构造呈现出多样化，目前共总结出3种，即:①与非造山岩浆有关的大陆地块内部(例如，奥林匹克坝);②与中基性岩浆有关的较年轻大陆边缘弧(例如，南美安第斯);③褶皱和推覆带(例如，Tennant Creek-Mount Isa线形褶皱带内)。Williams等(2005)提出这类矿床缺乏明确的构造环境控制。Groves和Bierlein(2007)反对Williams等(2005)这种提法，他们认为“如果仅考虑前寒武纪大型—超大型矿床，就变得非常清楚。这些矿床(包括巴西的Carajas，澳大利亚的奥林匹克坝，南非的Palabora)都位于太古宙大陆边缘100km以内或靠近太古宙与元古宙岩石圈接触带附近。所有这些大型—超大型矿床在时空上都与克拉通内非造山型花岗岩或A型花岗岩有关。这一组合也清楚地指示出它们与板块俯冲或由地幔柱引致的次大陆岩石圈地幔(subcontinenta llithospheric mantle，简称SCLM)部分重熔等其他构造过程有关，因此说构造环境很重要”。位于瑞典和芬兰北部的超大型基鲁纳铁矿及其周围的一系列矿床也有同样的岩石圈环境，在古元古代为一个大陆边缘，Weihed等(2005)提出其地球动力学模型，并强调地幔柱活动与IOCG及铜镍硫化物矿床、层状铅锌矿、岩体有关的铜金矿和浅成低温热液矿床的关系(图4-3)。与此类同，时代比较新的IOCG矿床，例如，在安第斯智利北部-秘鲁南部的世界级大型矿集区，在时空上与次碱性花岗岩和碱性花岗岩有关，但其构造环境由与板块俯冲有关的长期活动的受压扭平行断裂带和反转盆地所控制。我国长江中下游地区的宁芜-庐枞白垩纪盆地中128～125Ma的IOCG铁矿(玢岩铁矿)也是位于中国东部大陆边缘，与同时代中基性-碱性火山岩-侵入杂岩有关，是白垩纪岩石圈拆沉过程在地壳的响应。如果白云鄂博属于IOCG矿床，它也是位于华北克拉通北部边缘，形成于大陆被动边缘元古宙裂谷内，与之有关不仅有碱性岩，还有碳酸岩。在伊朗中部Tabas与Yazdi前寒武纪地块之间的线形超褶皱带中，Bafq铁矿集中区位于寒武纪Kashmar-Kerman构造带，也明显属于大陆边缘活动带(Torab et al.，2007)。
图4-3 北欧IOCG矿床成矿的地球动力学特征
四、与成矿有关的岩浆岩
IOCG矿床的成因依然是一个争论的焦点，主要两种观点包括岩浆流体成矿(Hitzman，1992;Pollard et al.，2000)与受岩体加热的盆地流体成矿(Barton et al.，1996;Hitzman，2000)。尽管如此，两方都认为岩体的存在与成矿有着密切的关系，只是岩体贡献的程度和方式，是能源加物质源还是仅仅是能源。
Pollard(2006)总结了从太古宙到中生代全球几个典型大型IOCG矿带或矿集区，包括澳大利亚东Gawler克拉通中的奥林匹克坝和凸山(Prominent Hill)，澳大利亚北部Cloncurry地区的Ernest Henry，巴西Carajás地区的Salobo、Critalino、Sossego、Alemāo，智利Candelaria和Manto Verde，发现这些矿床在时空上与岩浆岩关系密切。而这些与IOCG矿床有关的花岗质岩石大都显示出高钾的性质，仅巴西Salobo花岗岩为偏铝到弱铝组分，该岩石由长石、石英、辉石和角闪石组成，缺少碱性矿物(Lindenmayer et al.，1994)。单从岩性上来看，与IOCG矿床有关的岩石主要为闪长岩、辉石闪长岩和花岗闪长岩，也有花岗岩。尽管花岗质岩石在成分上有一些差别，但是都属于磁铁矿系列花岗岩类或Ⅰ型花岗岩，与斑岩铜金矿有关的花岗质岩石相类同，具有相似的氧化-还原电位和分异程度。利用花岗质岩石的成分在Rb对Y+Nb的变异图解(Pearceetal.，1984)投影，可以看出来这些岩石的形成环境为大陆边缘或板内而不是造山带或同碰撞环境，这与前面叙述的成矿环境是一致的。这些岩石学特点与我国宁芜-庐枞盆地的IOCG铁矿有关的岩石组合相当一致，后者的主要岩石系列包括辉长岩、辉石闪长岩、石英闪长岩、石英二长岩和花岗岩，稍晚出现碱性岩类，而与矿化有关的岩石都是辉石闪长岩类(陈毓川等，1978)。
另外，Creaser(1996)和Pollard等(1998)注意到在同一时间的花岗岩组合中具有镁铁质岩和超镁铁质岩，甚至有些与铜镍硫化物矿化有关。他们认为这些幔源岩浆可能对花岗质岩浆在下地壳源区部分熔融提供了热源。Sillitoe(2003)推测相对基性的岩浆作用有利于解释在一些矿床中具有富Cu-Au-Co-Ni-As-Mo-U元素组合。
五、矿体形态特征及围岩蚀变
矿体形态是一定成矿作用的产物，在某种程度可以反映出其形成过程。但IOCG矿体的形态变化很大，可能与其宽泛的定义有关。总体上，IOCG矿床是一种后生矿床，其矿体形态可以分为断裂脉状、筒状、板状、层状(或Manto矿体)和不规则状。与其他矿床相比较，IOCG矿床的最大特点是广泛发育角砾岩筒矿体。例如，奥林匹克坝的主体矿体就是位于一个巨大的角砾岩筒中(Hitzman，1992);加拿大育空区的Wernecke地区的主矿体也是受控于角砾岩筒(Bell，1986);我国宁芜盆地中的凹山铁矿主矿体就是位于辉石闪长玢岩体隆起接触带的大型角砾岩筒中;瑞典基鲁纳地区40个铁-磷矿床，矿化主要呈角砾岩状，大规模的矿床是由复合类型矿化而成，脉状角砾岩筒型(包括沿层交代的角砾岩状)矿化出现在浅部，所以成矿围岩通常是火山成因的岩石。主要热液铁氧化物从下到上由磁铁矿到镜铁矿;来自深部的岩浆流体沿同源的岩墙向上运移和成矿。
图4-4 中安第斯沿海科迪勒拉IOCG矿床的类型概要图
还有层状或层控型(Bergman et al.，2001)。除了角砾岩矿床外，还有其他类型矿床，尤其是多个类型矿复合存在时，便构成大型矿床。例如，在南美安第斯成矿带中，正如Sillitoe(2003)所述，除了脉状矿体外，还有局部可见的独立存在的角砾岩筒(例如Carrilillo de las Bombas、Tersa de Colmo)和矽卡岩矿(例如San Antonio、Panulcillo和Farola等)。更加广泛出现的是各种类型的复合型(图4-4)，例如，除了脉状外，还有角砾岩筒状、细网脉状，沿层交代的Manto矿体(例如超大型Candelaria-PuntadelCobre矿床)。事实上，陈毓川和李文达(1978)提出的玢岩铁矿矿床模型(图4-5)就是释注当今IOCG矿床的最好典例。从图4-5可以看出各种类型的矿体，包括有块状、角砾状和浸染状矿石组成的筒状或板状矿体，岩层交代的层状矿体(或Manto状)、沿裂隙(在岩体或围岩内)形成的脉状矿体和沿岩体接触带形成的矽卡岩型不规则矿体。
在研究早期，Hitzman等(1992)提出IOCG矿床的围岩蚀变通常是很强烈的，具体蚀变类型依赖于围岩的性质和矿化蚀变的深度。但是总体来讲，蚀变作用在深部为钠质蚀变组合，在中浅部为钾质蚀变组合，在浅部为绢云母化和硅化(图4-6)。需要指出的是，这为一个整体的理论蚀变模型，主要来自对奥林匹克坝矿床的观察和研究。在瑞典北部的基鲁纳地区矿区的围岩蚀变没有如此明显的分带现象，但Smith(2007)还是鉴定出两次钾化和两次钠化交替出现，钠长石-阳起石-磁铁矿和黑云母-钾长石-方柱石是最主要的蚀变类型。在我国的宁芜-庐枞地区的IOCG铁矿有比较清楚的蚀变分带，即:下部是磁铁矿-钠长石化带，中部磁铁矿-钠柱石-阳起石-磷灰石(-绿泥石-绿帘石)带，上部泥化、硅化和黄铁矿-明矾石-硬石膏化(陈毓川等，1978)。在大多数IOCG矿区，蚀变组合抑或以钠质蚀变为主抑或以钾质蚀变为主。尽管上述宁芜-庐枞盆地也有一些泥化和硅化，最明显或最有代表性的蚀变是钠质蚀变组合。一般来讲，以磁铁矿为主的矿化伴生以钠质蚀变为主，而以赤铁矿为主的矿化则以钾质蚀变为主。同时，在澳大利亚新昆士兰的Cluncorry地区的Lightning Creek矿区，伴随富铁矿的蚀变是钠长石-磁铁矿-石英，还可以见到钠长石呈钾长石的假象及其在磁铁矿脉的周围出现浸染状磁铁矿-单斜辉石蚀变(Perring et al.，2000)。加拿大西北大湖岩浆-成矿带中的主体蚀变就是磁铁矿-磷灰石-阳起石组合，磷灰石和阳起石也是矿体中的主要脉石矿物(Hildebrand，1986)。
图4-5 宁芜玢岩铁矿模型图
图4-6 IOCG矿床的蚀变分带的示意综合剖面图
图4-7 不同类型IOCG矿床的总体模型图
六、IOCG矿床的形成过程探讨
如前所述，对于IOCG矿床的成因有比较强烈的争论，争论的焦点在于成矿物质是否主要来源于岩浆热液。由于所有IOCG矿床与岩浆岩的时空关系非常清楚，绝大多数研究者都认同它们之间的成因联系，在找矿勘查过程中始终把辉石闪长岩和闪长岩作为找矿评价的主要标志之一。稳定同位素研究表明IOCG矿床与相关岩体具有类似的特征，例如，硫同位素值明显指示出岩浆来源(Marschik et al.，2001;Sillitoe，2003;Oliver et al.，2004)，尽管在一定程度上，金属和硫可以由不同类型流体搬运，硫也可能是由流体从附近的岩体或火山岩中萃取而来。对于与IOCG矿床有关的钠(钙)蚀变的稳定同位素研究也通常表明岩浆流体为最主要来源(Perring et al.，2000;Mark et al.，2004;Oli-ver et al.，2004)。
Pollard(2001)提出在IOCG矿床系统中钠(钙)蚀变可能由类似于斑岩铜金矿岩浆中不混溶H2O-CO2-钠盐流体形成。与矿化有关的流体包裹体中普遍存在CO2也是岩浆来源的一个标志。CO2的存在可以影响硅酸盐熔融体与流体之间的碱质配分，有可能生成具高Na/K比值的卤水，这种卤水可能导致了在许多IOCG环境广泛形成钠质蚀变作用。Pollard(2006)总结提出与IOCG矿化有关的岩体可能侵位深度变化在2～15km之间(图4-7)，相当多IOCG矿床形成深度比典型斑岩铜矿深得多。在这样的深度，岩体结晶过程的机械能量释放不足以像斑岩体那样在上部围岩产生破裂而形成斑岩矿床，因而流体只能沿岩体侵位前的断裂成矿或沿可交代的地层形成Manto矿床(图4-7)。除了深度控制外，矿化出现在构造的交会部位或构造与地层不整合界面(例如Candelaria)以及平推断层中的有利部位(例如Salobo)，抑或沿着几条平推断层的链接部位成矿(例如Manto Verde)。在一些情况下，矿床产出在浅部，矿化发育于角砾岩筒或呈脉状(例如奥林匹克坝、Alemo，图4-7)。后者类似斑岩铜矿体系，但总体缺少石英网脉状矿化。Barton和Johnson(1996)提出“盆地蒸发岩物源模型”，认为形成IOCG矿床的流体具有高的Cl/S比值，可能为主要来自古蒸发岩的同生盆地流体，岩浆流体叠加为其次。盆地流体循环受控于下伏岩体提供热源而形成的热对流系统，盆地流体与岩浆流体混合成矿。这一模型有助于理解在IOCG矿床成矿系统中如此富集特色元素(亲铁元素和亲石元素)和热液蚀变(钠质蚀变和局部的钾质蚀变)，此外，与蒸发岩反应产生贫硫的卤水与地质观察相吻合。Oliver等(2004)综合澳大利亚Cloncurry地区的矿床资料，提出下列的认识:①该区几个阶段的钠长石化先后叠加与1600～1650Ma的变质事件和与1550～1580Ma期间的William岩套侵位的热事件有关。②区内大多数IOCG矿床晚于区域变质作用，与William岩套侵位同时，因而，变质作用无法解释其成因;蒸发岩在区域变质之前或之中被消耗而形成钠长石和方柱石。③Cloncurry矿床中钠化围岩的地球化学资料反映出在蚀变过程中Na带入，Fe、K、Ba、Rb±Ca、Sr、Co、V、Mn、Pb和Zn带出。带出的元素主要富集在富铜金的铁矿石中，因此，将钠质蚀变、高盐度卤水和IOCG矿床形成联系在一起。根据上述资料和观察，Oliver等(2004)建立了Cloncurry地区矿床成因模型:①卤水在William岩套侵入体结晶时释放出;②循环卤水参与钠化反应，在反应过程中钠是固定的，原来在蚀变带和铁矿石中的其他元素(尤其是钾和钠)被带进流体;③循环的富金属卤水借助裂隙流动，与富硫围岩发生反应或与富硫的表生流体的混合，在适宜的位置，例如构造膨大处，沉淀成矿(图4-8)。
图4-8 澳大利亚昆士兰Cloncurry地区IOCG矿床的变质成矿模型
Barton和Johnson(2004)通过总结研究IOCG矿床的成矿过程，提出岩浆与非岩浆两种成因模型(图4-9)。又进一步将非岩浆成因模型分为:地表或浅部盆地流体模型和变质流体模型。这两种非岩浆模型都需要能提供非岩浆氯化物的专属环境。在前一种模型中，侵入体的主要作用是驱动非岩浆卤水的热对流。流体的含盐性可能来自经历了蒸发作用的地表水(温暖、干旱环境)，或来自循环水与先存蒸发盐沉积物的相互作用。与IOCG矿床有关的热液活动被认为发生在中地壳深度。变质模式不需要火成热源，尽管同期侵入体可能存在并且向流体提供了热量和组分(例如Fe和Cu)。
图4-9 IOCG矿床流体特征和流经途径综合性模型
总体而言，从目前的研究来看，绝大多数IOCG矿床都与岩浆活动关系密切，非岩浆模型可能适于解释个别矿床成因或某一矿床的局部现象，是岩浆成矿模型的补充。从岩浆分异出的流体在运移过程或多或少都必将与其他来源的流体混合，包括盆地流体、大气水、古建造水、变质流体或地幔流体。由于蒸发盐层在诸多盆地存在，一旦上侵岩浆吞食这些膏盐层或岩浆流体与之发生反应，必将有助于形成大型或高品位的贫硫富钠的IOCG矿床。到目前为止，尚未见有关变质流体形成IOCG矿床的报道，仅仅限于理论推测。
七、找矿评价标志与勘查
铁氧化物铜金矿(IOCG)概念的提出不仅受到学术界的积极响应，而且更加受到工业界的高度重视，目前已经成为近年来寻找铜金矿的重要目标。尽管把许多过去认为关系不大的一些矿床放到一起颇受争议，但是越来越多的地质勘查工作者却认为这是一种找矿的新思路。这一概念给人们的最大启示是在一定的地质环境中，铁铜金可以密切共生，当发现一种矿产时，可能在一定部位找到其他矿产，而且还可能找到钴、镍、钼、铀和稀土金属矿产，甚至铋和砷。对于这类型矿床的勘查标志和有效的找矿方法正在积累之中，目前，主要有以下几种:
1)IOCG矿床一般出现在大陆边缘伸展带(包括弧后裂谷和造山带中的局部伸展带)和大陆裂谷带;
2)以大量的铁氧化物(包括磁铁矿和/或赤铁矿)发育为特征，在大多数矿床中含有铜铁硫化物和金矿化，但像基鲁纳这类矿床中通常不含铜和金。一旦矿体中有硫化物发育，不仅存在铜金，而且Co-Ni-As-Mo-U-LREE等都可能成为可以利用的有用组分。
3)无论是起到物质源和/或能源作用，岩浆岩是成矿的一个重要条件，与成矿有关的岩体通常具有橄榄安粗岩性质，主要岩性为闪长岩、辉石闪长岩和花岗闪长岩，也有花岗岩。
4)破碎的火山岩或火山碎屑岩为成矿围岩时，由于其高渗透性，有利于形成大型复合性质的IOCG矿床，尤其是当有深穿透补给断裂存在时更佳。高角度或低缓角度断层或剪切带也能起到构造渗透作用。
5)围岩蚀变发育，最基本特点是钠化和钾化。钠化以钠长石-磷灰石-阳起石-方柱石(或钠柱石)-绿泥石-磁铁矿为特征，钾化则以钾长石-绢云母-黑云母-碳酸盐岩为特征。在大多数矿床中抑或以钠化为主抑或以钾化为主，在个别矿床中两种蚀变同时发育，而且有下部钠化、上部钾化的空间分布规律性。
6)在辉长闪长岩体或闪长岩体接触带广泛强烈发育接触热变质角岩带和接触交代岩(钠-钙质或钾质蚀变)带是大型复合性质IOCG矿床的很好的指示剂。
7)矿化热液角砾和交代磁铁矿形成大量镜铁矿指示出比较浅的古深度，所以在深部可能存在IOCG矿床。广泛发育的磁铁矿-阳起石组合表明IOCG矿床相对较深，在深部发现具有经济价值的铜金矿的可能性较小。
8)粗晶方解石和铁白云石通常出现在IOCG矿床的顶部或最远离主矿体的部位。在某些情况下，黄铁矿晕可能指示出IOCG矿体的存在。
9)由于IOCG矿床富含铁氧化物，常常缺少硫化物或硫化物含量低，因此，地球物理是找矿评价的有效手段，尤其是在隐伏矿区，使用磁法和重力手段效果最好。成矿区的磁场和重力效应明显，具有重力高、中等到高强度磁异常为标志。
八、对我国IOCG矿床研究的点滴思考
正如前述，尽管国际上研究IOCG矿床如火如荼，我国则刚开始。除了长江中下游地区宁芜和庐枞两个盆地中广泛发育的比较典型的IOCG铁矿床(确切为基鲁纳式或玢岩铁矿式)外，还有很多矿床，例如海南省的石碌铁(铜钴)矿、新疆的雅满苏铁(铜)矿和蒙库铁(铜)矿等值得重新思考，通过研究其形成过程，厘定成因类型，建立相应的矿床模型，推动进一步找矿评价和勘查工作的开展。尽管在提出IOCG矿床概念的初期Hitzman等(1992)就将白云鄂博列为典型的IOCG矿床，但是，这一划分一开始就遇到争议。虽然白云鄂博矿床以富有磁铁矿和LREE为特征，但其本身特征比较清楚地表明与地幔过程(抑或与碳酸岩浆抑或与地幔流体交代有关)关系密切。河北邯邢铁矿和湖北大冶铁矿是比较标准的矽卡岩型铁矿，但是也有某些IOCG矿床的特点，例如，在深部发现铜矿体或硫矿体，除了矽卡岩矿体外还有角砾岩筒矿体、强烈钠-钙化蚀变作用以及地层中膏盐层对成矿的贡献等。与国外同类研究类似，如何正确厘定IOCG矿床与矽卡岩型矿床是一个挑战性的科学问题。可以相信，通过从IOCG矿床角度的深入解剖研究，很多问题将会得到合理的解决。只有合理地建立更加符合客观规律的矿床模型，才能有效地推动矿产勘查工作。
一、矿床名称的由来及相关信息
黑色岩系(black rock series)又称为黑色页岩(black shales)，是含较多有机碳(C有机≥1%)及硫化物(铁硫化物为主)的暗灰—黑色的硅质岩、碳酸盐岩、泥质岩(含沉凝灰岩)及其相应变质岩石组合的总称(范德廉等，1973)。1989年国际地质对比计划254项目“含金属黑色页岩及有关矿床”把“黑色页岩”定义为“一种黑色(或灰色)的细粒(粉砂或更细)沉积岩，通常为泥质，含相当高的有机质(C有机＞0.5%)”。“含金属黑色页岩”是指“富含各种金属的黑色页岩，其所含金属量相当于美国地质调查局标准参考物质SDO-1页岩的1至2倍”(Huyck，1991)。这是狭义的定义，将“黑色页岩”仅限于沉积岩，而且没有考虑其岩石组合和岩石建造(刘春涌和王永江，2007)。涂光炽(1999)将黑色岩系矿床定义为赋存于高含量有机碳(一般＞0.5%)的浅变质碎屑岩系中的层控矿床。碎屑岩系中常含碳酸盐岩、硅质岩和火山岩，但以砂、板岩为主。这一定义较全面地反映了黑色岩系矿床的基本特征。
导致岩石呈黑色的原因是有机碳、细分散硫化物及颗粒以超微粒度(如纳米级)存在。黑色岩系常常是两种以上岩石的组合，虽然有时也以端元岩石为主。Sozinov(1990)根据岩石类型和物质成分将黑色岩系(黑色页岩)分为4种类型:陆源黑色页岩建造、硅质黑色页岩建造、碳酸盐黑色页岩建造和火山成因硅质(碳酸盐)黑色页岩建造。
黑色岩系作为稀有金属的富集层和某些成矿元素的异常富集层或矿源层具有明显的经济意义(叶杰等，2000)。最近20多年，黑色岩系成矿作用的重要性日益引起人们的重视，在世界许多地方都发现与黑色岩系有关的Au、Cu、Ni、Mo、PGE等矿床(或矿化区)。为此，国际地科联专门设立了地质对比计划IGCP-199、254、357、429等，全球沉积地质计划(GSGP，1986)及美国国家委员会编写的《固体地球科学与社会》(1993)都将其作为重要研究内容。IGCP-254，即“含金属黑色岩系及有关矿床”，在世界各地广泛开展黑色岩系地质地球化学、含矿建造、形成环境和成矿作用等研究。黑色岩系与成矿作用一直是当今矿床学研究的热点，已召开的许多有关国际讨论会，如1980年的“黑色页岩”，1985年的“黑色页岩生物地球化学”等，都设有专题进行讨论。1990年在加拿大渥太华召开的第八届国际矿床成因协会科学讨论会和1991年在中国沈阳召开的国际金矿床成因学术讨论上，不少国内外学者对世界部分地区(加拿大、波兰、南非、哥伦比亚、西班牙等国家和地区)与黑色岩系有关的金属矿床特征及成因进行了学术交流。
二、黑色岩系与成矿作用研究新进展
近几年来，国内外对与黑色岩系有关矿床的研究取得了重要进展，黑色岩系不但提供成矿物质，而且其本身也具有经济价值。王登红(1997)将黑色岩系与成矿的关系归纳为:①黑色岩系本身含矿，如Ni、Mo、Mn、Au、U、V、Ag、Pt、Pd、Cu、Zn、Co等矿产直接产于黑色岩系中。湖南大庸、慈利镍钼矿床均赋存在黑色白云质页岩和黑色粉砂质页岩中，美国查塔努加页岩富含U(Leventhal，1991)。②黑色岩系作为矿源层为后生矿床的形成提供成矿物质，如穆龙套金矿、库姆托尔金矿、波兰含铜页岩型Cu-Ag矿床、哥伦比亚祖母绿矿床(Cheilletz et al.，2001)、广西大厂锡多金属矿床(Paava et al.，2003)。③黑色岩系改变了成矿流体的性质，导致金属矿物沉淀，如波兰Kuperschifer铜矿床中富铜高银的矿石可能是由下伏的Rotliegendes层位的含铜溶液与Kuperschifer黑色页岩层内经生物作用将硫酸盐还原生成的H2S发生反应，导致铜大量沉淀成矿(Michalik et al.，2001)。Paava等(2003)认为黑色岩系对广西大厂锡多金属矿床中锡的沉淀起了重要作用。
学者对中欧、中国华南、加拿大以及波罗的海地区和俄罗斯西伯利亚的黑色页岩系已进行了一定程度的研究，但对其中的金属矿床成因的认识还存在差异(毛景文，2001b)。在研究程度比较高的波兰Lubin-Glogow地区，对于矿床模型的建立，主要依据以下事实:①20%的铜产于Kupferschifer黑色页岩系中，50%产于下伏的Weissliegendes砂岩中，30%产于上覆Zechstein灰岩中;②Cu矿化与还原界面密切相关;③主要的含铜矿物为辉铜矿，并伴有斑铜矿和黄铜矿，向外为铅和锌的硫化物;④尽管有几个矿化阶段，但主要矿化阶段为早三叠世，成岩阶段形成的伊利石放射性同位素年龄为190～216Ma(Bechtel et al.，1999)，利用赤铁矿古地磁资料厘定的年龄为220～250Ma(Jowett，1986)。关于早期的同生沉积作用，Karnkowski(1999)描述了发育在高度变形的古生代基底上的波兰二叠纪Rotliegenedes盆地，盆地由一组相互沟通的次级盆地组成，沿北西向分布于波西尼亚刚性地块与东欧克拉通之间的脆弱地带(Blundell et al.，2001)，有人称为内陆盆地(Bechtel et al.，1999)。这些盆地主要由早二叠世火山碎屑岩、熔岩和碎屑沉积岩组成。介于二叠系与三叠系之间的Kupferschiefer含沥青钙质或白云质页岩覆盖于这些碎屑沉积岩之上，或与之共存。同生的Kupferschifer黑色页岩虽然含有硫化物，但并不构成矿床，富铜高银的块状铜矿石可能是由下伏的Rotliegendes层位的含铜溶液与Kupferschifer层内经生物作用将硫酸盐还原生成并储集于裂隙中的H2S发生反应，从而导致铜大量沉淀成矿(Blundell et al.，2001;Michalik et al.，2001)。最近，通过对惰性气体同位素的研究，认为在三叠纪，深部流体参与了成矿作用，这为进一步深入研究该区黑色页岩铜矿提供了新思路。
在我国华南和加拿大育空地区广泛出露的黑色页岩系中发育有Mo-Ni-PGE矿床，虽然形成时代有差异，但物质组分和产出状态比较相似，即厚度较薄，时断时续，矿体沿同一层位出现。关于其成因，多年来以海底喷流认识占主导地位，认为下伏富Mo-W花岗岩体可能作为成矿热源和Mo-Re-Os的源区，并与海底喷流的Ni-PGE-Fe-V-Co混合成矿(Coveney et al.，1991;Horanetal.，1994;Lott et al.，1999;李胜荣等，2000)。最近，又有人提出它们是一种蒸发-还原环境的正常沉积产物(Mao et al.，2002)。在我国华南地区，对镍钼矿石的Re-Os同位素精确测年，获得了541.3±16Ma的年龄数据(毛景文等，2001b)。
黑色页岩系对于后生成矿也具有重要的影响，例如，哥伦比亚祖母绿矿床被认为是赋矿的白垩纪黑色页岩与盆地卤水进行水岩反应，由钠质交代作用和阳离子交换导致成矿，铍主要来自粘土岩(Cheilletz et al.，2001)。对广西大厂锡多金属矿区赋矿的泥盆纪页岩和成矿流体的系统研究，不仅证明了区内的层状和网脉状锡多金属矿同为与花岗岩有关的成矿系统的产物，还发现大量的有机质以CO2、CH4等形式存在于成矿流体中，这些有机质被认为来自围岩(Pasava et al.，2001)。锗是一种稀散元素，但在不少以黑色泥页岩为主岩的煤层中广泛存在和富集。在我国西南和俄罗斯远东地区发现煤中锗高度富集成为独立矿床，甚至达到超大型规模(Hu et al.，2000;Seredin et al.，2001)。尽管对锗的来源问题仍然有同生和后生之争，但煤中富锗仍反映了有机质对锗成矿的重要控制作用。由于黑色岩系是一种强还原环境的产物，在许多矿区发现大量罕见矿物及其组合(Distler et al.，2001)，包括许多单质金属、金属合金或互化物，硫盐矿物、磷酸盐类、钨酸盐类、碲化物、Pt-Cu-Fe金属固溶体以及砷铂矿、硫铂矿、Sn-Sb固溶体、Ni-Sb固溶体和大量的Fe-Ni-S和Cu-S矿物系列。
三、全球范围内的时空分布及特征
(一)黑色岩系型矿床的分布
在全球有几个广泛分布黑色岩系的地区，如波兰的古元古代与有机碳有关的PGE-Au-U岩系、欧洲波希米亚地块巴伦丁新元古代铂族元素明显富集的黑色页岩、我国扬子克拉通周缘震旦系、俄罗斯西伯利亚里菲纪上部、印度小喜马拉雅、巴基斯坦北部、伊朗、法国南部、苏联、蒙古、澳大利亚南部、加拿大、我国扬子地块和塔里木地块下寒武统底部、加拿大育空地区中上泥盆统、美国中部印第安纳泥盆系、密西西比系(C1)、俄克拉荷马西西比系(C2-3)、纵贯英格兰、荷兰、德国到中欧的上二叠统Kuperschifer(约60万km2)以及中亚新元古代及古生代地层中均有黑色岩系分布。
这些黑色岩系的共同特点是含有大量的有机质和丰富的PGE、Cu、Ni、Mo、Au、U、V、Mn、Fe、Co、Bi、Cr、Se等金属元素(Meyers et al.，1992)。这些元素在适当条件下形成一定规模的矿床，如遵义黄家湾镍钼铂族元素矿床(毛景文等，2001)、乌兹别克斯坦穆龙套金矿(Wilde et al.，2001)、波兰Lubin-glogow地区的Kupferschiefer铜矿床(Oszczepalski，1999;Michalik et al.，2001)、俄罗斯的干谷金铂矿床(涂光炽，1999)、加拿大的耶洛奈夫金矿床、澳大利亚的本迪戈矿床(640t)、斯托尔金矿床、金皮矿床(160.5t)、中欧曼斯费尔德含铜页岩(二叠纪)、澳大利亚的富铅锌的蒙特页岩、摩洛哥的黑色岩系型银矿、美国肯塔基州的黑色岩系型铀矿(前寒武纪)、美国堪萨斯州的含金和银的黑色页岩(白垩纪)等。这些矿床集中分布在中亚、东西伯利亚、中国的扬子地台、中欧、澳大利亚南部、北美东部及阿拉斯加、巴西、非洲的加纳等地区。
(二)黑色岩系型矿床特征
1)黑色岩系型矿床在全球范围内分布广泛，其赋矿地层时代多样，从元古宙到早中生代。
2)黑色岩系型矿床在矿化规模上差别很大，矿体形态、围岩蚀变强度和类型具有多样性。按矿体形态可分为2类，其一是层状金属矿化，形成厚几十米有时100～200m，长达几千米的矿带，通常形成大型或超大型矿床，是黑色岩系型矿床中最重要的类型，如干谷金铂矿床、北纳塔尔金矿;其二是含碳岩系中的同生-后生型铜、镍、钼、钒矿，伴生的铂族矿，其贵金属矿化层厚度很小(几毫米至十几厘米，一般仅有几厘米)，但延伸长，贵金属含量高，如波兰蔡希施坦铜矿床、加拿大尼克镍-锌-铂矿床、中国贵州和湖南的钼镍铂矿床等。
3)矿化具明显的层控性，常与含碳的原始沉积岩共生。矿床产在黑色含碳沉积-变质岩系中，既受沉积岩相控制，又在一定程度上受热液作用制约，具层控矿床特征(刘洪文，2002)。
4)成矿元素具有多样性，如金、银、铂族元素、放射性元素、稀土元素、镍、铜、铬、钒、钼、铅、钨、钴等元素同时出现。但通常以某几种元素为主，如我国华南以Ni、Mo元素组合为主，加拿大育空以Ni为主，俄罗斯干谷以Au为主，波兰蔡希斯坦则是以Cu为主等。这些矿床中伴生的PGE富集在围岩蚀变带和分散硫化物矿化带或硫化物-硫砷化物矿化带中(季斯特列尔等，1997)。
5)矿化多发生在前寒武纪、古生代(寒武、石炭、二叠世)，但热液叠加作用多发生在后碰撞阶段。原岩建造为含碳的海相或陆源碳酸盐-陆源碎屑岩为主的沉积岩系，沉积环境为前陆盆地，而区域热液值升高的背景多归结为地幔热构造作用(刘洪文，2002)。
(三)黑色岩系型金矿
黑色岩系型金矿床是黑色岩系型矿床的重要类型，也是世界最具工业价值的金矿床类型之一。在中亚地区黑色岩系型金矿也被称为穆龙套型金矿。近年来，一些学者从成矿作用角度出发，认为这类金矿的形成主要受剪切构造控制，在时间和空间上与增生构造或碰撞造山有关，将其归为造山型金矿(Goldfarb et al.，1998)。20世纪60～80年代，苏联的地质工作者高度重视产于黑色岩系中的金矿床，在南天山、中天山、斋桑和东西伯利亚贝加尔等地找矿取得重要突破，先后发现了穆龙套、库姆托尔、巴克尔奇克等一系列大型、超大型金矿床和干谷超大型金铂矿床。90年代，我国地质学者也在西南天山和准噶尔先后发现了萨瓦亚尔顿、大山口、萨恨托亥和萨尔布拉克黑色岩系型金矿。中亚天山的穆龙套、库姆托尔、查尔库拉、道吉兹套、萨瓦亚尔顿、大山口等金矿，准噶尔的巴克尔奇克金矿、萨尔布拉克金矿、俄罗斯贝加尔-帕托姆高原的干谷铂金矿床等的形成都与黑色岩系有密切关系。含矿的黑色岩系含有大量的有机质，金含量明显高于区域背景值，显示出碳质对金具有很强的吸附作用。由此可见，容矿的黑色岩系是金的矿源层，为成矿提供主要物质来源。含碳千枚岩或碳质板岩渗透性差，有利于成矿流体卸载，形成矿体。
中亚黑色岩系型金矿床的地质特征可归纳为:
1)黑色岩系型金矿床属剪切带型金矿床(或造山型金矿)的重要亚类，其控矿断裂为韧性剪切带、韧-脆性剪切带和脆性断裂破碎带，其成矿作用受剪切带演化控制。含矿的剪切带规模较大，一般长度达数千米至数十千米，金矿化在韧性剪切带中具有分段集中局部富集的特点。矿区附近一般发育区域性深大断裂或板块缝合带，控矿剪切带与这些构造有关。
2)黑色岩系型金矿容矿岩系时代主要是新元古代里菲纪和文德纪、中奥陶世—早志留世、晚志留世—早泥盆世、泥盆纪、早石炭世和晚石炭世。
3)黑色岩系的岩石建造为一套远离火山机构的含碳质较高(一般＞0.5%)的陆源细碎屑岩-碳酸盐岩建造，有时也夹有火山碎屑岩。在含碳质岩石中很少见到各种海相大化石。含碳岩石主要为碳质页岩、碳质板岩、碳质泥质页岩、含碳硅质泥质页岩、石墨化碳质页岩、碳质泥质板岩、碳质粉砂岩等。矿床均产于含碳质的陆源细碎屑岩中，而碳酸盐岩中不产金矿床，但碳酸盐岩可说明黑色岩系的形成环境(刘春涌等，2007)。
4)黑色岩系型金矿的形成环境应为宁静的滨浅海环境，海水富含CO2且较浅，有利于有机体的形成和碳酸盐岩发育，浅海富碳质还原环境是黑色岩系形成的最基本条件，还原环境的富碳质有利于对金的吸附(刘春涌等，2007)。
5)黑色岩系型金矿的围岩蚀变主要为硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化，以及石墨化，具有低温热液成矿的特点，部分矿床发育黑云母化、钠长石化、钾长石化等，如穆龙套矿田。
6)矿化类型为含金石英大脉型、石英细脉型、石英网脉型和蚀变岩型。矿石中矿物组合复杂，矿物种类多，如穆龙套金矿发现了90种矿物、库木托尔金矿发现了近100种矿物、干谷金铂矿床发现了75种矿物、萨瓦亚尔顿金矿发现了40余种矿物。金属硫化物主要为黄铁矿、毒砂、自然金，其次为磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和辉锑矿，部分矿床中出现了白钨矿、闪锌矿、铋矿物等。金多以包裹金和裂隙金等形式产出。
7)尽管中亚地区黑色岩系型金矿的容矿岩系的形成时代差别较大，从新元古代到石炭纪，但成矿时代集中在晚石炭世到三叠纪，如库姆托尔金矿的成矿时代为284～288Ma(40Ar/39Ar坪年龄，Mao et al.，2004)、穆龙套金矿蚀变岩形成时代为285～250Ma，金主成矿时代为280Ma(白钨矿的Sm-Nd同位素年龄，Kempe et al.，2001)，含金石英中绢云母的40Ar/39Ar坪年龄为245～220Ma(Wilde et al.，2001)，银矿化时代为224～219Ma(Kostitsyn，1996)、萨瓦亚尔顿金矿主成矿期为三叠纪(含金石英脉中石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄为246Ma和231Ma，陈富文等，2003;叶庆同等，1999;含金石英脉中石英40Ar/39Ar坪年龄和Rb-Sr等时线年龄为213～206Ma，Liu et al.，2007)、巴克尔奇克金矿床主成矿期矿石中铅同位素年龄为300±15Ma，成矿时代为晚石炭-早二叠世，岩浆热液叠加改造期流体中铅同位素年龄为230±10Ma，时代为早-中三叠世(Syromyatnikov，1999)。
(四)中亚黑色岩系型金矿的时空分布
黑色岩系型金矿是中亚成矿域中十分重要的金矿类型，我国西邻国家大约有金储量7703t，占2000年世界金总储量的16%，其中储量较多的国家有乌兹别克斯坦(5300t)、哈萨克斯坦(1050t)、塔吉克斯坦(573t)、吉尔吉斯斯坦(540t)(戴自希等，2001)。据西邻6个国家的33个大型独立金矿统计(戴自希等，2001)，主要金矿类型为黑色岩系型(30%)、热液型(21%)、石英脉型(15%)和陆相火山岩型(9%)，由此可见，黑色岩系型金矿在中亚地区具有举足轻重的地位。中亚成矿域黑色岩系型金矿主要特征列于表10-1，在空间分布上大体可划为4个带(图10-1)。
表10-1 中亚地区主要黑色岩系型金矿床
1.东西伯利亚克拉通南缘贝加尔褶皱带
该带位于俄罗斯境内的东西伯利亚克拉通南缘，该带内的干谷(СухойЛог)金铂矿床金储量1550t、奥林匹亚达(Οлимпиада)金矿金储量700t、苏维埃(Советское)金矿金储量大于100t，以及向南地处东萨彦岭的宗毫巴(ЗунХолба)金矿金储量约150t。这4个超大型金矿床均赋存于新元古代里菲纪含碳浅变质碎屑岩系中(Сафонов，1997;涂光炽，1999)。干谷矿区的容矿岩系为中、晚里菲纪陆源含碳沉积物，厚约800m，经历了绿片岩相变质作用，岩石组合为石英-绢云母-绿泥石片岩、变粉砂岩和变细砂岩。片岩中富含碳质(2%～7%)，并富集金和铂。矿体赋存于近东西向背斜的核部，褶皱轴向南倾，并被大型逆掩构造叠加。主要矿体赋存于缓倾斜(30°～35°)、厚大(达200m)的后褶皱期近东西向的片理化矿化带。奥林匹亚达矿区的容矿岩系为早里菲纪片岩段，自下而上岩石组合为云母石英片岩、云母-碳酸盐-石英片岩、含碳白云母-绢云母-石英-碳酸盐片岩和云母石英片岩。矿体主要赋存于云母石英片岩的下段与含碳片岩和碳酸盐岩的接触带(王琳(译)，2001)。
2.斋桑准噶尔带
该带位于哈萨克斯坦斋桑-准噶尔到新疆北准噶尔，呈北西向延伸，紧邻西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块的缝合带(图10-1)。在哈萨克斯坦斋桑-准噶尔华力西期褶皱带库兹洛夫坳陷西南边缘北西向西卡尔巴断裂与近东西向库兹洛夫断裂交会部位，发育一条黑色岩系型金矿带。该金矿带沿库兹洛夫韧性剪切带分布，长度达10余千米。已发现了热列克、巴勒德扎尔、库鲁宗、布尔什维克、霍洛德内克卢奇、巴克尔奇克、普罗梅茹特诺耶、格鲁布尔洛格等十几个金矿床和矿点。其中巴克尔奇克矿床规模最大，矿体品位高，且连续性好，探明金储量277t(也有报道称416t)，平均金品位9.4×10-6。布尔什维克、霍洛德内克卢奇、巴克尔奇克、普罗梅茹特诺耶、格鲁布尔洛格5个金矿床构成巴克尔奇克金矿田，矿田资源量估计为1200t，品位1.5×10-6～4×10-6(戴自希等，2001;刘春涌，2005a)。
区域出露的地层主要为下石炭统泥质粉砂岩、硅质粉砂岩、含钙燧石、砂岩和灰岩，下-中石炭统海相类复理石建造的砂岩、粉砂岩，上石炭统巴克尔奇克组为主要容矿岩系，属于砂岩、碳质粉砂岩等互层的陆相含碳细碎屑岩建造，地层韵律明显，含丰富植物化石，并夹菱铁矿透镜体和薄煤层，局部夹凝灰岩和火山岩。含矿岩系中有机碳含量高，从0.2%至1.5%～2.0%，局部碳质交代岩有机碳含量高达13.38%～15.17%(戴自希等，2001)，碳沥青透镜体中有机碳含量达20.5%～54.1%(Daukeev et al.，2004)。含矿岩系中As、Mo、P和Cl的丰度较高，菱铁矿和含黄铁矿的碳质粉砂泥岩是岩石中含金最高的。沉积形成的黄铁矿含金量很高，平均含量为0.52×10-6，最高为1.24×10-6(张鸿昌等，1986)。矿床受韧性剪切带和断裂控制，晚期岩浆热液活动对早期金矿化进行叠加改造。金主成矿期矿石中铅同位素年龄为300±15Ma，成矿时代为晚石炭世—早二叠世，岩浆热液叠加改造期流体中铅同位素年龄为230±10Ma，时代为早-中三叠世(Daukeev et al.，2004)。
在新疆北准噶尔发现的萨尔布拉克小型金矿属黑色岩系型金矿，位于富蕴县城西南，北西紧邻额尔齐斯深大断裂带，受到萨尔布拉克断裂带的制约。额尔齐斯深大断裂带是西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块的分界。矿区出露地层主要为中泥盆统北塔山组、蕴都喀拉组，下石炭统南明水组和那林卡拉组。北塔山组为一套基性-中基性火山沉积建造，蕴都喀拉组为一套由安山质凝灰岩、凝灰质粉砂岩及细砂岩组成的基性火山碎屑岩。南明水组为海陆交互相的类复理石建造，岩性主要为粗砂岩、凝灰质砂岩夹硅质岩和灰岩透镜体。
那林卡拉组为一套火山碎屑岩及含碳陆源碎屑岩建造，为容矿岩系，按岩性可分上、中、下3段(王登红等，2002):下段下部为含碳粉砂岩、凝灰质砂岩;中部为砾岩、砂砾岩、凝灰质粗砂岩、凝灰质中细砂岩和含碳粉砂岩;上部为含生物碎屑灰岩夹泥板岩。中段为主要赋矿层位，其下部为含碳粉砂岩和含碳泥质粉砂岩;中部为岩屑晶屑凝灰岩、含碳凝灰砂岩夹含碳粉砂岩及砂砾岩透镜体。上段下部为含碳凝灰质粉砂岩夹凝灰质砂岩，构成地表矿体的围岩;上部为凝灰质砂岩、含砾凝灰砂岩、含碳粉砂岩互层。含矿岩系中有机碳含量为0.02%～5.4%，平均为2%(王登红等，2002)。萨尔布拉克金矿受萨尔布拉克断裂带控制，金矿体主要充填在韧-脆性剪切带局部扩张部位的碎裂岩和角砾岩中。成矿时代为晚石炭世末，李华芹等(1998)测得矿石毒砂Pb-Pb年龄为304Ma，无矿石英脉流体包裹体Rb-Sr年龄为285Ma。
图10-1 中亚主要黑色岩系型金矿床分布和新疆黑色岩系型金矿主要成矿区带
3.中天山带
该带位于吉尔吉斯和哈萨克斯坦中天山加里东-华力西褶皱带，呈北东向延伸，靠近中天山与南天山的分界尼古拉耶夫(Nikolaev)缝合线。已发现吉尔吉斯库姆托尔(Kumtor)超大型金矿、伊什坦贝尔格(Ishtanbergy)大型金矿和哈萨克斯坦查尔库拉超大型金矿，这些金矿均赋存于黑色岩系中，受剪切带和断裂带控制。
库姆托尔(Kumtor)超大型金矿位于吉尔吉斯斯坦东部的伊塞克湖地区，海拔3200～4150m，距中吉边境线直线距离60km。该矿床处于一个长15km，宽0.1～0.4km的窄条范围内。其北西和南东边界由断裂界定，南西和北东被第四系和冰川覆盖。已控制储量300t，加上远景储量达590t，平均品位3.6×10-6(Yakubchuk et al.，2002;Mao et al.，2004)。库姆托尔金矿处于中天山岩浆弧，十分接近Nikolaev缝合线，因而通常也将其纳入南天山成矿带。区域出露古元古界Kuilyu组变质岩，并受到里菲期花岗岩的侵入，上里菲Kashkasui组角度不整合覆盖其上，由砾岩、变砂岩和玄武岩-流纹岩双峰式火山岩组成。赋矿围岩为平行不整合覆盖于上里菲Kashkasui组之上的文德系Jetym组，由轻微变质的陆相碳质复理石组成。可进一步分为哲德姆套(Jetymtau)、扎可巴洛特(Jakbolata)和拜康奴尔(Baikonur)3个亚组。岩性分别为碳质千枚岩、板岩夹砾岩和粉砂岩、碳质千枚岩、板岩夹灰岩和砂岩以及砾岩、千枚岩和砂岩。其中泥岩部分含绿泥石-赤铁矿-磁铁矿以及黄铁矿夹层。含矿岩系中富含碳质，含碳量1%～10%，局部石墨化。在含矿岩系之上为寒武系—下奥陶统燧石板岩、白云岩和灰岩。中泥盆统—下石炭统红色砂岩和灰岩角度不整合覆盖于基底之上。矿化带沿库姆托尔逆掩断层延长10km，向南东倾斜，倾角30°～50°。上盘为文德纪含矿绿色板岩，下盘为早古生代灰岩、燧石和碳质岩石。断层带表现为100～250m厚的构造混杂岩、香肠状、剪切带和褐铁矿化。在库姆托尔矿区，矿体严格限制在构造带内。所有矿脉排列密集且断续相连。矿化分为南矿带、北矿带、东北矿带和细网脉矿带。矿带长500～1000m，厚25～100m，延深300～1000m。矿化为细脉浸染状，也有一些宽度较小的含金石英脉。绢云母石英蚀变岩全岩40Ar/39Ar坪年龄为285.5±1.2Ma，含金绢云母矿石全岩40Ar/39Ar坪年龄为288.4±0.6Ma，容矿岩系中绢云母40Ar/39Ar坪年龄为284.3±3Ma，矿石中绢云母40Ar/39Ar坪年龄为285.4±0.2Ma，表明成矿时代为早二叠世(Mao et al.，2004)。
4.南天山带
该带分布于南天山，西起乌兹别克斯坦中亚南天山西段的克孜尔库姆褶皱带奴拉套。呈南西向延伸，向东弧形弯曲到中吉边境线的萨瓦亚尔顿，再向北东沿中国西南天山到大山口-萨恨托亥一带，是中亚乃至世界上十分重要的黑色岩系型金矿带。在西段乌兹别克斯坦克孜尔库姆-库拉玛一带发现了世界上仅次于南非的维特瓦杰斯兰德金矿的第二大金矿，即穆龙套金矿，到1996年已控制金储量4416t(其中已开采1186t，剩余金储量2230t)，加远景储量共5400t，平均品位1.3×10-6(Graupner et al.，2001)。该地区其他黑色岩系型金矿还有道吉兹套(Daughyztau，Au185.7t，Ag101t)、阿曼泰套(Amantaitau，Au117.7t，Ag16t)、可克帕他斯(Kokpatas，Au620t，Porter，1998)、巴尔潘套(Besapantau)、穆腾巴伊(Myutenbai，Au620t，Porter，1998)、阿里斯坦套、Triada、Boilik、Karasai、Sarybatyr等金矿和柯斯曼纳奇(Kosmanachi)、维索可弗尔诺、Vysokovoltnoe、Jasaul、Stepnoe等金银矿(Shayakubov et al.，1999)，这些金银矿床(点)分属穆龙套、阿曼泰套-道吉兹套和可克帕他斯3个矿田，构成了南天山西段克孜尔库姆黑色岩系型金(银)矿集区。
在该矿带中段中国与吉尔吉斯斯坦边境线两侧各发现了一个萨瓦亚尔顿大型金矿，其中吉尔吉斯斯坦萨瓦亚尔顿金矿为含金石英脉带，金品位高，平均品位为6.1×10-6～8.7×10-6，金储量为40t(戴自希等，2001;中国地质调查局，2003)。并伴生有锑、银、铅、锌、铜等，如富毒砂石英脉金品位为6.5×10-6，锑为4.5%，铅为10%，银41.5×10-6(Rui et al.，2002)。
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答：有谁知道钾矿的属性,矿床特征,矿石矿物特征?与及它相关的资料,越详细越好! 我来答 3个回答 #热议# 得了狂犬病会有什么症状?匿名用户 2013-09-01 展开全部 一、 钾盐矿床时空分布及成矿规律 (一) 矿床时空分布 钾盐矿床是蒸发岩矿床的一种,它经常和其他盐类矿床共生在一起,如石膏、芒硝、石盐等。
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