对超大型矿床的认识和研究

20世纪70～80年代以来，人们对寻找和研究超大型矿床倾注了极大的热情，这是因为超大型矿床能带来巨大的经济效益，这类矿床的发现常能显著改变一个地区或国家矿产资源状况与占有地位。另外，研究超大型矿床也有重要的理论意义，通过研究它们可能更深入揭示某些成矿有利条件以及提供新的找矿思路和方向。因而，成为当代矿床学中的特有研究内容。

超大型矿床也称为特大型矿床、巨型矿床和超巨型矿床或世界级矿床。根据一项概略统计，超大型金属矿床仅占全球矿床总数的5%～7%，但却提供了全世界金属量的75%～95%(裴荣富，1998)。什么样的矿床算作超大型矿床呢?研究者提出过不同的标准和做法。Laznika提出用“吨位富集指数”，即按矿床的金属储量与该金属元素地壳平均丰度的比值来划分，达到10¹¹为巨型，10¹²为超巨型。也有人曾对世界Au、Ag、Cu、Pb、Zn五种金属矿床按其储量排序前10%的矿床作为世界级矿床。可以看出，就是这少数矿床分别占去了全球Au储量的86%、Ag储量的79%、Cu储量的84%、Zn储量的71%、Pb储量的73%。涂光炽结合我国情况建议以达到国际公认的大型矿床储量五倍以上为标准，如Cu、Pb、Zn大型矿床储量为＞50万吨，超大型矿床即为＞250万吨，Au大型矿床储量为＞20吨，超大矿床即为＞100吨。考虑到这各类金属元素性质的差别，后来也有人提出5～10倍的意见。

超大型矿床可以分为两种情况，一种是常规的超大型矿床，另一种是非常规的超大型矿床。常规的超大型矿床是指属于人们已熟悉的矿床成因类型，在矿化特征、控矿因素、形成机制和分布规律方面与同类型的大、中、小型矿床没有本质上的不同，如岩浆型铬铁矿矿床、斑岩型铜矿床、块状硫化物矿床、砂页岩型铜矿床类型的超大型矿床，只是由于它们分别有巨大的岩体、有广阔的矿化蚀变带、有厚大稳定的含砂岩系，而成矿作用又能持续稳定的进行，没有受到干扰，发展到极致。这种矿床还常常会有同类型大、中、小型矿床出现在同一成矿带内。所谓非常规超大型矿床则在地质背景、控矿因素、形成机制和矿床中的元素组合等方面都相当特殊。矿床还常常会具有几种不同成因类型的特点，以致很难判定其成因归属，而且在一个大区域甚至全球范围内很少能见到同样的矿床。例如我们将在后面详加介绍的白云鄂博矿床、金顶矿床和奥林匹克坝矿床就是很有代表性的例子。应该指出，常规超大型矿床与非常规超大型矿床也不是截然分得开的，有的常规超大型矿床中在具有所属成因类型基本特征的同时，也会在一个或几个方面具有不同于常规的突出特点。

对超大型矿床控制因素和成矿背景各个国家也都进行了不少研究。我国科学技术部已将由涂光炽领导的“与寻找超大型矿床有关的基础研究”课题先后列入了“八五”和“九五”国家攀登计划。在国际矿床成因协会工作和国际地质对比计划项目有关超大型矿床的研究中我国科学家也发挥了积极的作用。涂光炽曾指出过并非一种矿产在各种矿化类型中都能有超大型矿床形成，而是具有明显的选择性和局限性。裴荣富把这种特征叫做“偏在性”，就是说超大型矿床都存在着偏爱在一定的金属元素组合、一定的矿床类型、某个成矿时代与某种成矿背景产出的特点。研究工作也已探讨过各种制约超大型矿床时空分布与形成机制的宏观地质因素，如在时代方面、包括时代本身的限制、时代与有关特殊环境时的联系，地质背景方面如矿床产在克拉通内或其边缘、在不同构造单元的交界处或直接受某种大型构造的控制，有的联系到岩石圈地球化学边界时空结构。已知若干超大型矿床都涉及到深部的壳幔相互作用，有幔源物质参与，如出现富钾镁铁质岩、富碱火成岩、相关的热水沉积的一些矿床类型。从区域元素地球化学角度着眼，还认为存在特别的富Au、Sb、W、Sn的地区，以及大面积的低温金属成矿区域等。根据上述认识，提出了相关的远景地区。

涂光炽也总结了中国超大型矿床时空分布上的一些特点，我国分布在克拉通内的超大型矿床相对较少，而更多的超大型矿床是产出在可拉通边缘的外侧，如华北克拉通北缘的白云鄂博(Fe-Nb-REE)、东升庙(Pb-Zn)、东西鞍山(Fe)、大石桥(菱镁矿)等，西及西南缘有金川(Cu-Ni)、金堆城(Mo)、栾川(Mo)等。扬子克拉通西及西南缘有白马与红格(Fe-Ti-V)、东川(Cu)、个旧(Sn)、大厂(Sn)，东南缘有锡矿山(Sb)、德兴(Cu)等。克拉通外侧边缘的裂谷、裂陷槽、深大断裂等大型构造直接控制了某些超大型矿床的分布，另外，也可能与古板块的多次活动有关。中国超大型矿床在形成时期方面，太古宙形成的矿床较少，东北和山东古老变质岩系中的超大型金矿有关的花岗岩已知是中生代部分熔融产物。元古庙是中国形成超大型矿床的重要时期，上述白云鄂博、东升庙、金川、鞍山、大石桥、东川等均为元古宙产物。古生代形成的较少，重要的有厂坝(Pb、Zn)、四子王旗(萤石)热水沉积矿床和攀西裂谷基性超基性岩有关的岩浆矿床(Fe-Ti-V)。中生代是超大型矿床形成的另一个重要时期，主要分布在中国东部，包括以花岗岩及岩浆期后热液有关的斑岩型矿床，如德兴、栾川;矽卡岩－石英岩型矿床如柿竹园(W-Bi-Sn);热水沉积受叠加改造型矿床，如个旧和大厂(Sn)、锡矿山(Sb)、务川(Hg)、凡口(Pb、Zn)等;以及与活动大陆边缘中酸性火山岩有关的叶蜡石、沸石、萤石等非金属超大型矿床。新生代形成的超大型矿床很重要，如玉龙(Cu)、金顶(Pb、Zn)等。

裴荣富等还提出超大型矿床形成在“异常成矿构造聚敛场”的认识，就是说超大型矿床的形成是由于存在能促使成矿物质超大量堆积的最佳有利控制因素的长期起作用的时空配置和配合条件。他们进一步以太古宙—古元古代花岗绿岩型金矿、中晚元古-古生代沉积岩容矿的铜铅锌矿床和中生代构造岩浆热液形成的W、Sn、Bi、Pb、Zn、Cu、Au、Ag矿床为例，探讨了各自的“异常成矿构造聚敛场”特点。

在研究中国超大型矿床的同时，我国矿床学家也继续关注着国外超大型矿床的研究动向与进展。