1 引　言

特大型礦床（exceptional large ore deposit）（B．Ⅱ．費(fèi)多爾丘克，1990；裴榮富，1993；A.A.Kemenetsky，1995）給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)利益。國(guó)內(nèi)外已發(fā)現(xiàn)的特大型礦床資料的初步統(tǒng)計(jì)（P.Laznicka,1994；裴榮富，1995）表明，數(shù)量占全球礦床總數(shù)不到5％的特大型礦床提供了全球礦產(chǎn)資源量的75～95％。因而研究特大型礦床是世界礦產(chǎn)資源勘查評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)的極為重要和長(zhǎng)遠(yuǎn)的研究方向。二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，對(duì)特大型礦床的研究與勘查引起全球性的關(guān)注。澳大利亞、美國(guó)、加拿大、俄羅斯以及我國(guó)等礦業(yè)大國(guó)相繼組織對(duì)特大型礦床進(jìn)行不同層次的研究和勘查工作。

近年來(lái)，我國(guó)主持開(kāi)展了國(guó)際地質(zhì)對(duì)比計(jì)劃IGCP－354《巖石圈超巨量金屬堆積項(xiàng)目》（裴榮富，1995～2000），現(xiàn)該項(xiàng)目又將延續(xù)為IGCP－456《深部構(gòu)造過(guò)程與金屬富集》（裴榮富，2001～2005)。在巴西31屆國(guó)際地質(zhì)大會(huì)期間，世界地質(zhì)圖類(lèi)委員會(huì)（CGMW）建立了《1∶2500萬(wàn)世界大型超大型成礦圖研究》項(xiàng)目（裴榮富，2001～2004）。此外我國(guó)還相繼獨(dú)立開(kāi)展了一些與特大型礦床有關(guān)的重大研究課題，如《與尋找超大型礦床有關(guān)的基礎(chǔ)研究》（涂光熾，1999～2000）、《找尋難識(shí)別隱伏的大礦、富礦的新戰(zhàn)略方法新技術(shù)基礎(chǔ)研究》（謝學(xué)錦，1996～2000）和《中國(guó)特大型礦床形成地質(zhì)背景和預(yù)測(cè)研究》（裴榮富，1999），為世界及中國(guó)的若干特大型礦床進(jìn)行了典型解剖和探索，取得了一些重要認(rèn)識(shí)。

特大型礦床具特殊的成礦特征，有特別的成礦理論意義。根據(jù)我們的初步研究，特大型礦床是常規(guī)成礦作用發(fā)生異?；蛘弋惓３傻V作用的產(chǎn)物。

對(duì)特大型礦床的劃分標(biāo)準(zhǔn)，目前不同學(xué)者有不同的看法。加拿大學(xué)者拉茲尼卡（P．Laznic－ka，1983，1989）用噸位富集指數(shù)（TAI），即金屬儲(chǔ)量與該金屬地殼平均豐度的比值劃分巨型礦床（1011)、超巨型礦床（1012）。該方法優(yōu)點(diǎn)是便于全球?qū)Ρ?，缺點(diǎn)是只適用于金屬礦床，無(wú)法應(yīng)用于非金屬礦床。而且如果按此標(biāo)準(zhǔn)，鐵、錳、鋁等常量元素礦床很難達(dá)到巨型，但一些微量元素如鉍、鉬、鎢、錫等超大型礦床數(shù)卻較多。特大型礦床儲(chǔ)量／資源量下限也可選用全球同類(lèi)已知礦床按規(guī)模從大到小排序，選前2％～5％的礦床的平均儲(chǔ)量／資源量作為類(lèi)比標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)學(xué)者一般以大型礦床儲(chǔ)量／資源量下限的若干倍作為特大型的標(biāo)準(zhǔn)，例如作者等曾建議以我國(guó)全國(guó)礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)1987年頒布的大型礦床儲(chǔ)量下限的5或10倍作為特大型礦床儲(chǔ)量／資源量的下限。但大型礦床儲(chǔ)量／資源量的下限迄今沒(méi)有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

　　2 特大型礦床的成礦偏在性研究

多年來(lái)對(duì)特大型礦床的研究一直有二種不同的觀點(diǎn)——鶴立雞群說(shuō)和獨(dú)生子說(shuō)。前者例子有眾多的特大型斑巖銅礦，如玉龍、德興等和一些有色、貴金屬和黑色礦產(chǎn)如錫礦山（Sb）、廠壩（Zn、Pb）、弓長(zhǎng)嶺（Fe）；后者的例子如我國(guó)的白云鄂博（FEE－Fe－Nb）、金頂（Zn－Pb）、柿子園（W－Sn－Mo－Bi一螢石），美國(guó)的Sterling Hill（Pb－Zn）、澳大利亞的奧林匹克壩（Au－Cu－U－Ag）。涂光熾等（2000）根據(jù)特大型礦床與一般的礦床在分布規(guī)律、控礦因素、礦化特征和形成機(jī)制等方面的類(lèi)比，將特大型礦床劃分為常規(guī)型和非常規(guī)型以及過(guò)渡型三類(lèi)。其中的常規(guī)型和非常規(guī)型分別與鶴立雞群和獨(dú)一無(wú)二觀點(diǎn)相當(dāng)。過(guò)渡型特大型礦床在某一（些）重要特點(diǎn)上獨(dú)樹(shù)一幟，但在很多特征上與一般礦床無(wú)異。如我國(guó)大廠錫石硫化物礦床屬于常規(guī)的海底噴氣—后期巖漿熱液疊加改造礦床，但其共生Sb的超大型規(guī)模特征是世界上獨(dú)一無(wú)二的。

研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是獨(dú)一無(wú)二的還是鶴立雞群式，或者是過(guò)渡型，特大型礦床對(duì)成礦元素（礦種）、成礦類(lèi)型、成礦時(shí)代、成礦背景等均具有十分明顯的選擇性——我們稱(chēng)之為特大型礦床成礦偏在性（metallogenetic preferentiality）（裴榮富等，1994，1998，1999）。

　　2．1 特大型礦床對(duì)元素（礦種）的偏在性

P．Laznicka對(duì)全球260個(gè)特大型礦床進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（1994），表明不同元素（礦物或礦種）形成特大型礦床的數(shù)量及能力各不相同。按不同礦種所形成的特大型礦床數(shù)量排序?yàn)殂~、金、鐵、銀、鉻、鉬、鉛鋅、銻、汞、砷、錳、鎢、鎳、鈮、鉍、鋯、稀土、釩、硒、鈷、鈾、鋰、銫、鉭、鉈等。即排序靠前的金屬較易形成特大型礦床，而排序靠后的金屬則較難出現(xiàn)巨量堆積。反映了特大型礦床對(duì)成礦元素（礦種）是有選擇的。根據(jù)對(duì)我國(guó)48種主要礦產(chǎn)198個(gè)特大型礦床（大型下限的5或10倍以上）的統(tǒng)計(jì)結(jié)果（梅燕雄等，1997），按所形成的特大型礦床數(shù)量排序?yàn)椋好?rarr;石膏→鐵→硫鐵礦→鈦→磷、芒硝→金、高嶺土→石鹽、滑石→鋅、鎢、鉬、汞、菱鎂礦、耐火粘土、石墨、云母→鋁、錫、鉭、稀土、硼、蛭石→銅、銀、螢石、自然硫、重晶石、金剛石→鉛、鎳、銻、鉍、鈮、鈹、鋰、明礬石、膨潤(rùn)土、鉀鹽、石油。金屬礦床與全球具有相似特點(diǎn)，但也有一些特殊性。如鉛、銅、銀、鎳等特大型相對(duì)少，鈦、鎢相對(duì)多。錳、鉻、礬、天然堿、天然氣等5種礦產(chǎn)我國(guó)至今尚未發(fā)現(xiàn)特大型礦床。

2．2 特大型礦床類(lèi)型的偏在性

全球已知銅礦類(lèi)型近20種，但在儲(chǔ)量大于1000萬(wàn)噸的21個(gè)銅礦床中，斑巖型占12個(gè)（57％）、砂頁(yè)巖型6個(gè)（29％）、銅鎳硫化物型2個(gè)（9％）、黃鐵礦型1個(gè)（5％）。在近20種銅礦類(lèi)型中只有4種類(lèi)型可以形成特大型礦床，并且又特別集中于斑巖型和砂頁(yè)巖型（86％），說(shuō)明特大型礦床對(duì)礦床類(lèi)型具有十分明顯的選擇性。又如，鉬礦的重要工業(yè)類(lèi)型有好幾種，但只有斑巖型鉬礦達(dá)到特大型；我國(guó)鐵礦類(lèi)型眾多，主要有受變質(zhì)型、巖漿型、火山巖型、夕卡巖型、沉積型、風(fēng)化殼型及熱液脈型，目前只有前三種能形成特大型礦床，其中又以太古—古元古代特大型BIF型鐵礦床最為重要。

2．3 特大型礦床成礦時(shí)代的偏在性

特大型礦床可作為地質(zhì)歷史演化過(guò)程的標(biāo)記（裴榮富等，1994）。它在成礦時(shí)代上不均衡地偏愛(ài)于一定地質(zhì)歷史時(shí)期。例如，全球特大型鐵礦床主要形成于晚太古代—古元古代，特大型鉛鋅礦床主要形成于中元古代—古生代，特大型銅鉬礦床主要形成于中生代—新生代。一些元素的特大型礦床偏愛(ài)于地史早期（太古—元古宇），而另一些元素的特大型礦床則偏愛(ài)在地史晚期，具有演化上的滯后性（metallogenic hysteresis）特征（Ye Jinhua et al）。這種偏愛(ài)性與成礦元素在地殼、地球中的豐度和地球化學(xué)親和性有關(guān)。根據(jù)在一個(gè)成礦年代?。▍^(qū)）內(nèi)特大型礦床的儲(chǔ)量規(guī)模與成礦跨度（Ts）比值，可以建立一個(gè)成礦?。▍^(qū)）特大型礦床成礦年代評(píng)價(jià)指數(shù)（api）和應(yīng)用特大型礦床儲(chǔ)量相對(duì)豐度（RAOR）及其成礦時(shí)限（FTI）的相關(guān)關(guān)系，來(lái)評(píng)價(jià)成礦區(qū)帶成礦遠(yuǎn)景及特大型礦床的成礦強(qiáng)度。

　　2．4 特大型礦床空間（環(huán)境）的偏在性

特大型礦床往往產(chǎn)出的特定位置與特定的構(gòu)造背景、特殊的巖相古地理地層環(huán)境、特殊的巖漿活動(dòng)有關(guān)。根據(jù)對(duì)全球200多個(gè)特大型礦床資料的統(tǒng)計(jì)分析，它們主要偏愛(ài)產(chǎn)于大陸邊緣增生帶或板塊匯聚帶、陸內(nèi)克拉通或陸緣裂谷系、陸內(nèi)構(gòu)造巖漿帶、前寒武紀(jì)花崗一綠巖帶及大型韌性剪切帶等成礦堆積環(huán)境中。我國(guó)特大型有色、稀土礦床往往產(chǎn)于同生斷陷盆地或裂谷構(gòu)造環(huán)境。根據(jù)中國(guó)五大成礦構(gòu)造域，30個(gè)成礦堆積環(huán)境和南、北、中三大走廊式區(qū)域成礦大斷面、36個(gè)礦床柱模式研究，中國(guó)特大型礦床偏愛(ài)產(chǎn)出在17個(gè)礦集區(qū)。

　　3 特大型礦床形成的異常成礦構(gòu)造聚斂（場(chǎng)）

成礦構(gòu)造場(chǎng)（metallotect）的概念是20世紀(jì)60年代拉斐特（P．Laffitte，1965）研究法國(guó)成礦圖時(shí)提出的，但這一概念沒(méi)有與礦床的成因有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)（exceptional metallotect convergence）可以理解為有利于特大型礦床的控礦組合體與異常成礦場(chǎng)。它主要表現(xiàn)在一定成礦地質(zhì)構(gòu)造背景上發(fā)生的成礦環(huán)境突變，使成礦流體流在開(kāi)放體系的非平衡物化條件下驟然變?yōu)橄鄬?duì)平衡，并釋放出大量能量，產(chǎn)生有利成礦構(gòu)造動(dòng)力，促使成礦物質(zhì)巨量堆積。因此，異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)是導(dǎo)致特大型礦床形成，并起到成礦發(fā)生偏在的重要控礦場(chǎng)作用。

從“演化是一切成礦因素的函數(shù)”和“時(shí)間維造就空間維”的動(dòng)態(tài)成礦學(xué)概念出發(fā)，可以將中國(guó)陸上特大型金屬礦床異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)歸納為四個(gè)類(lèi)型。

　　3．1 太古宙—古元古代同剪切形變異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)

所謂同剪切形變是指同成礦的剪切形變。它是成礦作用與剪切構(gòu)造在同一連續(xù)時(shí)間發(fā)生的，成礦在空間和時(shí)間上是連續(xù)的、一體的，尤其是富大礦體（脈）主要是受同剪切驅(qū)動(dòng)使成礦物質(zhì)在韌一脆性及脆性剪切過(guò)程中堆積形成的。在我國(guó)前寒武紀(jì)地塊的花崗一綠巖帶中，由于多種有利成礦構(gòu)造的匯聚，常形成沉積變質(zhì)型鐵礦、綠巖型金礦等重要礦床，但只有當(dāng)這些有利成礦控制因素與韌一脆性剪切帶形成一種罕見(jiàn)的同剪切形變異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)時(shí)，才能形成特大型礦床。后剪切形變控礦（即成礦作用與剪切構(gòu)造有時(shí)差、成礦時(shí)間與空間不連續(xù)）一般不形成特大型礦床，但可作為后剪切構(gòu)造一巖漿活化成礦作用的“成礦基預(yù)”（ground preparation）。這也是我國(guó)花崗一綠巖帶受后剪切構(gòu)造一巖漿活化形成大型金礦床的特殊成礦作用，如膠東金礦可稱(chēng)之為廣義花崗一綠巖帶型金礦。

　　3．2 中元古一古生代“三同一體”異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)

“三同一體”是指成礦同生斷裂、成礦同生不協(xié)調(diào)褶皺、成礦同生角礫巖三種控礦地質(zhì)環(huán)境在時(shí)空上的最佳耦合。“三同一體”異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)對(duì)沉積巖容礦的特大型層控和層狀礦床的形成最為重要。關(guān)于這類(lèi)礦床的成因尚有不同看法，但一般共識(shí)是該沉積盆地長(zhǎng)期持續(xù)沉降并能不斷接受巨厚的含礦堆積，而且發(fā)育同成礦生長(zhǎng)斷裂，沿著斷裂有噴流或熱鹵水補(bǔ)給。如果在被補(bǔ)給的成礦物質(zhì)發(fā)生工業(yè)堆積的同時(shí)或稍后，礦層受同構(gòu)造作用與圍巖產(chǎn)生不協(xié)調(diào)褶皺，加上后期熱液的改造，則隨著成礦空間的容積成倍增大，成礦物質(zhì)堆積量也將隨之?dāng)U大。據(jù)此，可以認(rèn)為，同成礦生長(zhǎng)斷裂與繼而產(chǎn)生的同成礦不協(xié)調(diào)褶皺的耦合對(duì)特大型噴流沉積或熱水沉積礦床的形成起到特殊的控礦作用。例如，澳大利亞Broken Hill鉛鋅銅礦床就是同成礦不協(xié)調(diào)褶皺使成礦物質(zhì)不斷補(bǔ)給而形成的特大型礦床，我國(guó)的中元古代東升廟特大型鉛鋅硫礦床和古生代廠壩特大型鉛鋅礦明顯地受控于同成礦斷裂和同成礦不協(xié)調(diào)褶皺，而錫礦山特大型錫礦床則是典型的“三同一體”控礦。必須指出，“三同一體”的最佳耦合是很少見(jiàn)的，較常見(jiàn)的是“二同”或“一同”，能否形成特大型礦床還取決于能否與其他控礦因素耦合，特別是充分的物源補(bǔ)給、顯生宙構(gòu)造巖漿作用的疊加改造等。另外，此類(lèi)超大型礦床在新生代也有產(chǎn)出，如我國(guó)云南金頂鉛鋅礦。

　　3．3 中生代“行、列、匯”異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)

“行、列、匯”構(gòu)造式樣，主要是指兩組構(gòu)造交叉控礦，在其它成礦因素的耦合下，可以成為有利于特大型礦床形成的異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)。“行、列、匯”異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)至少包括下列三個(gè)方面的內(nèi)涵：其一是兩組構(gòu)造的交叉；其二是在構(gòu)造交叉處（即“匯”）出現(xiàn)巖漿作用的耦合并發(fā)生共巖漿補(bǔ)余分異（Co－magma complementary differentiation）效應(yīng)；其三是與深部地震剪切波的垂向低速帶耦合或者有地幔的透巖漿流體作用。位于中蒙俄交界的大興安嶺西坡是鈾、金、鉛鋅、螢石等超大型礦床的集中分布區(qū)，區(qū)內(nèi)的超大型礦床都位于NE向主干斷裂與NW斷裂構(gòu)成的“行、列”交匯部位——構(gòu)成礦匯（閻鴻全等，2000）。我國(guó)東部前中生代近E－W構(gòu)造帶與中生代NE－NNE或近S－N和NW構(gòu)造帶疊加形成的“行、列、匯”構(gòu)造式樣廣泛發(fā)育，當(dāng)其受中生代深部“構(gòu)造圈”（Tectonosphere)殼－幔不諧調(diào)運(yùn)動(dòng)形成構(gòu)造一巖漿作用，并與“行、列、匯”表殼構(gòu)造耦合時(shí)，多易構(gòu)成異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)。這是中生代特大型礦床在我國(guó)東部廣泛發(fā)育和集中分布的重要因素。

　　3．4 新生代多階湖匯流異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)

我國(guó)西部高原鹽湖地區(qū)是多階湖匯流異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)發(fā)生的主要地質(zhì)環(huán)境。大面積分布的泛河湖區(qū)經(jīng)區(qū)域構(gòu)造變動(dòng)后形成不同高差的階梯狀多階湖盆，初始泛河湖中的成礦物質(zhì)隨流體介質(zhì)向最低階湖盆匯流，從而導(dǎo)致巨量鹽類(lèi)和共生低原子序數(shù)成礦物質(zhì)的大規(guī)模堆積，形成特大型礦床。西藏扎布耶特大型鹽湖礦床是其典型代表。

應(yīng)當(dāng)指出，異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)僅是為成礦流體淀積大規(guī)模成礦物質(zhì)提供場(chǎng)地準(zhǔn)備，形成特大型礦床還必須與高異常的地球化學(xué)塊體（謝學(xué)錦，1999）相結(jié)合，特別需要與金屬成礦相，即有利成礦物、化條件相耦合才有可能。

　　4 礦集區(qū)、礦匯與特大型礦床

在26屆國(guó)際地質(zhì)大會(huì)期間法國(guó)科學(xué)家D．R．Derry（1980）提出礦集區(qū)（礦床／點(diǎn)集中區(qū)）的概念，旨在應(yīng)用大量礦床（點(diǎn)）在空間的自然密集分布趨向，彌補(bǔ)不同成礦學(xué)家應(yīng)用地質(zhì)控礦因素研究成礦規(guī)律的不足。1989年美國(guó)地質(zhì)學(xué)家P．Guild在28屆國(guó)際地質(zhì)大會(huì)上展出美國(guó)礦集區(qū)圖，但末公開(kāi)發(fā)表。作者等認(rèn)為礦集區(qū)實(shí)際上是在成礦區(qū)帶內(nèi)具有座標(biāo)定位的不同金屬和類(lèi)型礦床（點(diǎn)）的密集分布場(chǎng)。這個(gè)場(chǎng)當(dāng)屬地球化學(xué)異常場(chǎng)，在客觀上也必然受控于成礦區(qū)帶內(nèi)特定的成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)，并與深部初始地殼源和再造源的不均勻分布有關(guān)。

礦集區(qū)中礦床高密集部位可形成礦匯（ore cluster）。礦匯將可能是特大型礦床產(chǎn)出部位。對(duì)中國(guó)鎢錫礦初步研究表明，中生代鎢錫礦礦集區(qū)是大規(guī)模成礦和特大型礦床的背景，其中特大型礦床多在礦集區(qū)的礦匯部位；研究礦集區(qū)中形成礦匯的規(guī)律將是尋找特大型礦床的重要研究方向。礦集區(qū)隨礦種不同其密集分布的態(tài)勢(shì)和范圍均不同，金礦的礦集區(qū)遍布全國(guó)，但密集的勢(shì)態(tài)遠(yuǎn)不如鎢錫礦。這是由于不同金屬與其在地殼的初始源和再造源不同，以及與不同金屬的地球化學(xué)行為也不同。實(shí)際上，礦集區(qū)大多為金屬組合匯聚區(qū)，根據(jù)我們的初步研究劃分出國(guó)內(nèi)與特大型礦床偏在于17個(gè)礦床組合區(qū)。

5 特大型礦床的等級(jí)體制成礦研究

等級(jí)體制成礦（Hierarchy systematic metallogeny）是應(yīng)用單元一超單元等級(jí)體制研究花崗巖基的方法來(lái)研究成礦學(xué)的新思路。從20世紀(jì)初提出金屬成礦省（區(qū)、帶）（De Launay，1913）以來(lái)，近一個(gè)世紀(jì)的成礦學(xué)研究發(fā)展中，大多是從一個(gè)成礦區(qū)（帶）廣袤分布的成礦構(gòu)造“景”中圈定成礦構(gòu)造聚斂“場(chǎng)”，在場(chǎng)中揭示成礦流體達(dá)到物化條件相對(duì)平衡態(tài)的金屬成礦“相”及其最后淀積出的最佳結(jié)構(gòu)一構(gòu)造礦“床”，即“景”、“場(chǎng)”、“相”、“床”四個(gè)成礦等級(jí)體制。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外成礦學(xué)家對(duì)等級(jí)成礦的一個(gè)級(jí)別作有大量的、甚至很高的研究程度，然而，四個(gè)等級(jí)體制在成礦史演化過(guò)程中是不可分割的整體。根據(jù)對(duì)大量已知礦床的統(tǒng)計(jì)，成礦的四個(gè)等級(jí)不耦合者不成礦，一般耦合僅為一般規(guī)模礦床，最佳耦合才能形成特大型礦床。因此，在成礦過(guò)程中，研究四個(gè)等級(jí)體制耦合程度是當(dāng)前進(jìn)行區(qū)域成礦勘查評(píng)價(jià)的關(guān)鍵。什么原因和機(jī)制才能促使四個(gè)等級(jí)體制達(dá)到成礦最佳耦合呢？據(jù)有關(guān)單位統(tǒng)計(jì)其最佳耦合形成特大型礦床的機(jī)率是很小的。因此，“景”、“場(chǎng)”、“相”、“床”四個(gè)成礦等級(jí)體制的最佳耦合形成特大型礦床的機(jī)制絕對(duì)不是一般成礦機(jī)制，而應(yīng)是由于在一定地質(zhì)歷史時(shí)期特殊成礦熱事件激發(fā)正常成礦作用產(chǎn)生“引潮共振”促成的。

研究成礦等級(jí)體制最佳耦合的切入口，可以以某成礦省為案例，根據(jù)一定地質(zhì)歷史時(shí)期成礦爆發(fā)異常進(jìn)行探索。首先，劃分出有利特大型礦床形成的構(gòu)造地質(zhì)環(huán)境背景，而后圈定出成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)，根據(jù)流體和物化條件研究劃分出金屬成礦相，研究并提出礦床式。在上述的“景、場(chǎng)、相、床”研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合在地質(zhì)歷史中發(fā)生的異常事件激發(fā)成礦異常及其可能發(fā)生巨量金屬堆積的認(rèn)識(shí)，提出等級(jí)體制成礦的最佳耦合區(qū)，可以達(dá)到預(yù)測(cè)特大型礦床靶區(qū)的目的。

6 特大型礦床成礦作用爆發(fā)異常初步探討

研究表明特大型礦床一般是在相對(duì)比較短的地質(zhì)時(shí)間內(nèi)形成的。成礦作用爆發(fā)異常是導(dǎo)致特大型礦床形成的關(guān)鍵因素，它可能與氣象學(xué)界提出的厄爾尼諾事件促發(fā)正常氣候發(fā)生“引潮共振”導(dǎo)致天氣異常相類(lèi)似。根據(jù)長(zhǎng)江流域歷史上周期性暴雨成災(zāi)的啟發(fā)，我們認(rèn)為只有在地質(zhì)歷史上周期性地爆發(fā)成礦作用異常，并與一定控礦作用因素發(fā)生“引潮共振”激發(fā)常規(guī)的源、運(yùn)（傳輸）、儲(chǔ)（淀積）異常耦合，才能促使金屬得以巨量快速堆積。成礦作用爆發(fā)異常的強(qiáng)度和成因分析及其與常規(guī)成礦作用的“引潮共振”機(jī)制將是研究特大型礦床成礦與勘查的重要基礎(chǔ)問(wèn)題。

導(dǎo)致地質(zhì)歷史上成礦作用爆發(fā)異常的原因是什么呢？作者根據(jù)已有的研究成果，初步提出，地質(zhì)歷史上出現(xiàn)“氧大氣變態(tài)”（Oxyatmoversion）過(guò)氧和“還原大氣變態(tài)”（Redoxyatmoversion）缺氧事件等全球性重大事件是促發(fā)成礦作用異常，并形成太古畝—古元古代特大型BIF型鐵礦床及綠巖型金礦床和中元古—古生代特大型沉積巖容礦的鉛鋅礦床的重要原因。研究表明，新太古代晚期至中元古代在華北地臺(tái)北緣以致全球范圍發(fā)生了一系列成礦作用爆發(fā)異常事件，如新太古代晚期（2900～2500Ma）綠巖帶金礦、新太古代晚期—古元古代磁鐵石英巖建造鐵礦床（2700～2 000 Ma）、古元古代蒸發(fā)鹽類(lèi)硼鎂鐵礦和菱鎂礦（2000～1800Ma）、中元古代早期宣龍式鐵礦（1800～1600Ma）、中元古代晚期沉積巖容礦噴流一熱水沉積鉛鋅鋼硫礦床（1600～1500Ma）等，形成了五個(gè)階段不同礦種類(lèi)型的成礦高峰。這一時(shí)期在華北地臺(tái)北緣以致全球范圍發(fā)生了板塊碰撞匯聚、隆升和離散、拉張、沉降的構(gòu)造旋回演化，從島?。『笈瑁懢壟瑁掷郏压龋笈璧拳h(huán)境的漫長(zhǎng)和周期地急劇演變，激發(fā)強(qiáng)烈的地幔排氣作用，從而使地球圈層發(fā)生大規(guī)模的物質(zhì)交換，引發(fā)水圈和大氣圈的“氧大氣變態(tài)”和“還原大氣變態(tài)”循環(huán)。這些事件的全球變態(tài)促發(fā)正常成礦的“引潮共振”而導(dǎo)致成礦作用異常，并在相對(duì)短的時(shí)限內(nèi)發(fā)生急劇的巨量成礦物質(zhì)堆積，形成世界級(jí)特大型礦床。

地球各圈層（包括軟流圈、巖石圈、水圈和大氣圈等）之間的相互作用，是成礦作用的主要原動(dòng)力。澳大利亞以Macquarie大學(xué)為主組織國(guó)際有關(guān)單位開(kāi)展“大陸地球化學(xué)演化與成礦”研究，提出了構(gòu)造圈熱侵蝕（Tectonosphere thermal erosion）；在中國(guó)東部也發(fā)現(xiàn)巖石圈大量去根，從而提出幔殼將發(fā)生混同大變革等新概念，為進(jìn)一步研究大陸構(gòu)造巖漿作用特別是陸內(nèi)成礦作用爆發(fā)異常奠定了理論基礎(chǔ)。以我國(guó)南嶺地區(qū)為例，大規(guī)模的陸內(nèi)造山和強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)造成該區(qū)中生代“構(gòu)造圈熱侵蝕”，發(fā)生大規(guī)模的殼一幔潰變，并形成全球最大規(guī)模的同熔一重熔花崗巖省。這樣大規(guī)模的構(gòu)造一巖漿熱事件可能是成礦作用爆發(fā)異常的“原質(zhì)”或“基因”，它對(duì)超巨量金屬量堆積起到“引擎”作用。但是，要形成特大型礦床還必須通過(guò)它與表殼的“行一列一匯”構(gòu)造控礦樣式相耦合，這就是成礦作用深部構(gòu)造過(guò)程的巖漿熱事件與表殼控礦構(gòu)造發(fā)生“引潮共振”而導(dǎo)致成礦作用爆發(fā)異常并形成特大型礦床。

BIF型是世界鐵礦最重要來(lái)源的礦床，在較短的地質(zhì)時(shí)期內(nèi)可以形成幾百億噸以上的鐵建造，儲(chǔ)量最大可達(dá)千億噸（俄羅斯庫(kù)爾斯克）。根據(jù)其中特大型鐵礦儲(chǔ)量相對(duì)豐度（RAOR）及其與成礦時(shí)限（FIT）的相關(guān)關(guān)系，作者在31屆IGC上提出澳大利亞哈姆斯利克（365億噸）、烏克蘭克利沃洛克（290億噸）、巴西鐵四邊型（220億噸）和美國(guó)上湖（169億噸）是在50～300Ma的成礦時(shí)限間受氧大氣變態(tài)事件激發(fā)成礦作用異常而導(dǎo)致超巨量堆積。

缺氧環(huán)境有利于錫、銻、鋇、重晶石、金、銀、鉑族元素等超大型礦床的形成。據(jù)范德廉等(2000)對(duì)我國(guó)南方黑色巖系中的礦床研究，在黑色巖系礦集區(qū)中，地史重大轉(zhuǎn)折期（如前寒武－寒武）的缺氧事件和地質(zhì)歷史上缺氧環(huán)境（事件）的發(fā)生和持續(xù)發(fā)展可能是激發(fā)成礦作用爆發(fā)異常的根本因素。

作者簡(jiǎn)介　裴榮富，研究員，1948年清華大學(xué)理學(xué)院畢業(yè)學(xué)士學(xué)位，1999年增選為中國(guó)工程院院士；歷任中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦床地質(zhì)研究所所長(zhǎng)，國(guó)際礦床成因協(xié)會(huì)主席，中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)礦床專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任；現(xiàn)任世界地質(zhì)圖類(lèi)委員會(huì)世界大型超大型成礦圖項(xiàng)目首席科學(xué)家；長(zhǎng)期從事礦床勘查地質(zhì)學(xué)和成礦學(xué)研究，現(xiàn)正從事大型礦集區(qū)深部精細(xì)結(jié)構(gòu)與含礦信息和中生代大規(guī)模成礦研究；多年來(lái)獲多項(xiàng)國(guó)家、部級(jí)大獎(jiǎng)和李四光科學(xué)研究獎(jiǎng)，為國(guó)家地質(zhì)勘查事業(yè)、礦床地質(zhì)科學(xué)研究以及培養(yǎng)大量高級(jí)人才做出重要貢獻(xiàn)。

摘要　特大型礦床具有特殊的研究意義。根據(jù)對(duì)一些特大型礦床成礦特征的研究，其具有成礦偏在性，即對(duì)成礦元素（礦種）、成礦類(lèi)型、成礦時(shí)代、成礦背景（環(huán)境）等均具十分明顯的選擇性，并受控于異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)，特別是“景”、“場(chǎng)”、“相”、“床”四個(gè)成礦等級(jí)體制的最佳耦合。成礦作用爆發(fā)異常是導(dǎo)致特大型礦床形成的關(guān)鍵因素。對(duì)在地質(zhì)歷史上周期性地爆發(fā)成礦作用異常的原因及其與常規(guī)成礦作用的“引潮共振”機(jī)制對(duì)比分析研究，從礦集區(qū)中發(fā)現(xiàn)礦匯，按等級(jí)體制最佳耦合形成特大型礦床研究思路有助于對(duì)特大型礦床的深入研究和勘查評(píng)價(jià)。

特大型礦床　成礦偏在性　異常成礦構(gòu)造聚斂場(chǎng)　成礦等級(jí)體制　成礦作用　爆發(fā)異常