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[摘 要]本文首先介绍了不同类型内生矿床的成矿深度，然后介绍了矿床成矿深度的相关因素，最后介绍了隐伏岩体和矿体的深部预测。
[关键词]矿床 形成深度与深部成矿预测
中图分类号：Y395 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0263-01
一、前言
在地质形成的过程中，矿石的种类不同埋藏深度不同。在矿床形成深度的理论问题上，其涉及范围极为广泛，这就需要各专业的专家或者学者进行协调与合作，从而研究出矿床的形成以及地下深部资质的构造，以供后期开采而作依据。
二、不同类型内生矿床的成矿深度
斯米尔诺夫指出，不能否定在整个地壳范围内都存在热液矿床，特别是过去地质时代的地壳厚度比现今的地壳厚度要小。许多内生矿床与各种岩浆作用有关， 因此与岩浆侵入作用关系密切的矿床的形成深度取决于岩浆的侵位深度。
按照矿床与岩浆岩的空间和成因联系，Schneiderhohn将矿床从浅部到深部分为远成低温矿床、隱岩浆矿床、外岩浆矿床、岩浆缘矿床、岩浆内矿床等， 矿床类型从表成热液到中温热液矿床，再到伟晶岩矿床和岩浆矿床，形成深度从小于1km到6km，最深可达10km。斯米尔诺夫按矿床形成的深度分为近地表带（1-1.5km）、浅成带（3-5km）、深成带（5-10km）和超深带（10-15km）。近地表带形成火山—次火山型浅成热液矿床、金伯利岩型金刚石矿床和碳酸岩、碱性岩矿床；浅成带矿床类型众多，形成铜、镍、钛、铁的岩浆熔离型矿床，铁、铜的矽卡岩矿床，有色金属和金等的热液矿床；深成带形成铁、铬、钛、铂的岩浆分凝矿床，含稀有、有色、贵金属的矽卡岩矿床、热液矿床和主要的伟晶岩矿床， 包括部分变质矿床；超深成带主要形成变质矿床。
三、矿床成矿深度的相关因素
金属矿床形成的深度与成矿母岩的形成深度有关。伟晶岩的形成深度决定了伟晶岩矿床的形成深度，镁矽卡岩和钙矽卡岩的形成深度决定了与此相关的矽卡岩矿床的形成深度。与变质作用有关的中温脉状金矿床的形成深度受变质相的控制。浅成矿床（epizonal）与葡萄石-绿纤石相和低绿片岩相有关，中深矿床（mesozonal）与高绿片岩相和角闪岩相有关，而深成矿床（hypozonal）则与麻粒岩相有关。矿床的形成深度从浅部的葡萄石-绿纤石的低级变质作用到中深部高级变质的角闪岩相，再到深部超地壳岩石的麻粒岩相，构成了中温脉状金矿床的地壳连续成矿模型。与岩浆作用有关的矿床形成深度的主要控制因素是岩浆侵位的深度.而侵位深度与挥发组分的含量、流体释放的时间、成矿元素的分配系数等有关。
四、隐伏岩体和矿体的深部预测
本文对成矿深度的讨论涉及的只是成矿深度研究的部分内容，尽管如此， 也足见其对于深部成矿预测的重要现实意义，特别是矿床的实际成矿深度比曾经想象的还要大，可以坚定我们开展深部成矿预测的决心。在一个较大的区域进行1∶5万以上中大比例尺的寻找与岩浆作用有关的热液矿床的调查，在某种程度上就是寻找隐伏含矿岩体和隐伏岩体上方的岩钟（cupola）。
袁奎荣提出“隐伏岩体顶上带”的概念，是指以花岗岩浆侵入定位及成岩成矿作用过程为主，并与其后经历的地质历史叠加改造作用有关，在岩浆顶部及其围岩内造成各种地质、地球化学和构造作用的效应，以及由此间接造成的各种地球物理和遥感地质的异常效应所对应的地带。“顶上带”是显示花岗岩存在的地质、地球物理及地球化学的异常地带，是对隐伏花岗岩的存在具有指示意义的地带。侵入体上部的岩钟，是指直径为200～1000m的陡边（筒状）岩株或岩颈顶端的穹状部分，这里是岩浆期后热液矿化的赋存位置，是Climax型斑岩钼矿形成的重要控制因素。Cloos指出，Cupola是一个穹隆状的顶部，将其称为在已经固结的侵入体与残余岩浆房上部边界处的穹隆状区域，即处在上部火山杂岩与深部岩株-岩基岩浆房（stock-batholith magma chamber）之间的穹状区域。杜乐天提出曲率效应的概念，是指在低曲率的岩浆岩顶部又突出一个高曲率的穹隆，其中高曲率之下气液积累的密度远大于低曲率之下气液积累的密度。
岩体顶上带和岩钟在与花岗岩有关的矿床的形成过程中起着重要的控矿作用。岩浆的热量和挥发分自岩浆岩顶上带、凸起的岩钟或穹隆处向周围介质传递和流动，这里是构造应力最强、热传导效应最强，也是构造薄弱的位置。而顶上带中凸起的接触面比平坦的接触面发生的作用更为强烈，在凹陷的接触面上则最弱。多孔介质中流体动力学的研究对于揭示岩体顶上带和岩钟部位流体对流循环并导致显著的成矿效应具有重要意义。Norton等通过数值模拟构建了岩浆流体对流循环冷却模式，岩浆侵位引起多孔介质中的地下水被加热， 加上岩浆热液的注入，流体因密度差和应力差在侵入体上部和周围发生对流循环。这表明流体运移路径的流线沿侵入体两侧下降时分开，沿侵入体中间和顶部上升时汇聚，造成侵入体顶部流体通量最大。此后Norton、Cathles、Hanson、Garven等、Hayba等都进行过这方面的模拟和讨论。国内最早开展此项研究的是於崇文等。
通过对与侵位岩浆有关的流体动力学的模拟获得以下认识：①侵入体上方是流体聚焦流动的位置，这里的流体通量远大于岩体旁侧围岩中的流体通量； ②侵入体上方存在液、气两相区，即流体产生沸腾的主要部位；③侵入体上方的围岩中温度最高，且持续的时间最长；④随着侵入体温度的降低，侵入体上方的渗透率逐渐增大。在岩浆结晶的初期，岩浆流体释放与较低渗透率的耦合增大了侵入体附近和近地表流体的压力，早期进化阶段流体是粒间流动，当流体聚集到一定的程度时，最大渗透率出现在侵入体的顶部，形成构造裂隙及水力破裂，流体流动变为沟道化（channelized），形成各种脉型矿化。流体在侵入体上部高强度聚积、沸腾并与地下水混合，随着温度和压力的下降，金属元素的浓度达到饱和，从而在侵入体上部产生矿质的沉淀富集。因此岩钟或其他岩枝的位置属于构造弱化带（structural weakness），是热液矿脉密集发育的部位。
研究结果表明，侵入体的顶上带是不同类型热液矿床的密集分布带，赋存有斑岩型矿床，矽卡岩型矿床，花岗岩型、云英岩型稀有金属矿床，脉状钨、锡、铜、铅、锌多金属矿床，浅成热液矿床，花岗岩型铀矿床等。不管是与过铝质花岗岩有关的亲氧元素锡-钨-铀矿床、与准铝质花岗岩有关的亲硫元素铜-钼多金属矿床，还是与过碱性花岗岩有关的稀有金属铌-钽-锆-铪-稀土-铀-钍矿床，都集中于花岗岩岩体顶上带和岩钟部位。南岭地区石英脉型钨-锡矿床“五层楼”式的分带模式中矿脉就处在花岗岩岩体顶上带和岩钟部位，这里是气成热液作用的最佳成矿部位。岩体一旦出露地表，大部分最有利的成矿部位就会遭到剥蚀，如果没有出露地表，那么深部还有很大的找矿潜力。因此，开展深部成矿预测和找矿，探寻隐伏岩体的顶上带或岩钟，是寻找深部与花岗岩有关的多金属矿床的捷径。对此，袁奎荣曾给予了详细的讨论和阐述。建议有关部门对此给予关注并给予相应的支持。
五、结束语
矿物质主要是通过地壳运动的作用而形成矿床， 并且该矿床存在大量的有色金属元素，在矿床的形成过程中，我们必须要对矿床的形成范围等各个要素进行深入的研究成矿作用是一种特殊的能够造成金属元素高度富集的地质作用， 因此矿床的形成深度是一个涉及地球科学多领域的研究课题。
参考文献
[1] 王明志.若干成矿预测理论研究综述，源环境与工程，2010.
[2] 曹新志.我国深部找矿研究进展综述，质科技情报，2010.
[3] 姜建利.成矿预测理论研究，大科技·科技天地，2011.
[关键词]矿床 形成深度与深部成矿预测
中图分类号：Y395 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0263-01
一、前言
在地质形成的过程中，矿石的种类不同埋藏深度不同。在矿床形成深度的理论问题上，其涉及范围极为广泛，这就需要各专业的专家或者学者进行协调与合作，从而研究出矿床的形成以及地下深部资质的构造，以供后期开采而作依据。
二、不同类型内生矿床的成矿深度
斯米尔诺夫指出，不能否定在整个地壳范围内都存在热液矿床，特别是过去地质时代的地壳厚度比现今的地壳厚度要小。许多内生矿床与各种岩浆作用有关， 因此与岩浆侵入作用关系密切的矿床的形成深度取决于岩浆的侵位深度。
按照矿床与岩浆岩的空间和成因联系，Schneiderhohn将矿床从浅部到深部分为远成低温矿床、隱岩浆矿床、外岩浆矿床、岩浆缘矿床、岩浆内矿床等， 矿床类型从表成热液到中温热液矿床，再到伟晶岩矿床和岩浆矿床，形成深度从小于1km到6km，最深可达10km。斯米尔诺夫按矿床形成的深度分为近地表带（1-1.5km）、浅成带（3-5km）、深成带（5-10km）和超深带（10-15km）。近地表带形成火山—次火山型浅成热液矿床、金伯利岩型金刚石矿床和碳酸岩、碱性岩矿床；浅成带矿床类型众多，形成铜、镍、钛、铁的岩浆熔离型矿床，铁、铜的矽卡岩矿床，有色金属和金等的热液矿床；深成带形成铁、铬、钛、铂的岩浆分凝矿床，含稀有、有色、贵金属的矽卡岩矿床、热液矿床和主要的伟晶岩矿床， 包括部分变质矿床；超深成带主要形成变质矿床。
三、矿床成矿深度的相关因素
金属矿床形成的深度与成矿母岩的形成深度有关。伟晶岩的形成深度决定了伟晶岩矿床的形成深度，镁矽卡岩和钙矽卡岩的形成深度决定了与此相关的矽卡岩矿床的形成深度。与变质作用有关的中温脉状金矿床的形成深度受变质相的控制。浅成矿床（epizonal）与葡萄石-绿纤石相和低绿片岩相有关，中深矿床（mesozonal）与高绿片岩相和角闪岩相有关，而深成矿床（hypozonal）则与麻粒岩相有关。矿床的形成深度从浅部的葡萄石-绿纤石的低级变质作用到中深部高级变质的角闪岩相，再到深部超地壳岩石的麻粒岩相，构成了中温脉状金矿床的地壳连续成矿模型。与岩浆作用有关的矿床形成深度的主要控制因素是岩浆侵位的深度.而侵位深度与挥发组分的含量、流体释放的时间、成矿元素的分配系数等有关。
四、隐伏岩体和矿体的深部预测
本文对成矿深度的讨论涉及的只是成矿深度研究的部分内容，尽管如此， 也足见其对于深部成矿预测的重要现实意义，特别是矿床的实际成矿深度比曾经想象的还要大，可以坚定我们开展深部成矿预测的决心。在一个较大的区域进行1∶5万以上中大比例尺的寻找与岩浆作用有关的热液矿床的调查，在某种程度上就是寻找隐伏含矿岩体和隐伏岩体上方的岩钟（cupola）。
袁奎荣提出“隐伏岩体顶上带”的概念，是指以花岗岩浆侵入定位及成岩成矿作用过程为主，并与其后经历的地质历史叠加改造作用有关，在岩浆顶部及其围岩内造成各种地质、地球化学和构造作用的效应，以及由此间接造成的各种地球物理和遥感地质的异常效应所对应的地带。“顶上带”是显示花岗岩存在的地质、地球物理及地球化学的异常地带，是对隐伏花岗岩的存在具有指示意义的地带。侵入体上部的岩钟，是指直径为200～1000m的陡边（筒状）岩株或岩颈顶端的穹状部分，这里是岩浆期后热液矿化的赋存位置，是Climax型斑岩钼矿形成的重要控制因素。Cloos指出，Cupola是一个穹隆状的顶部，将其称为在已经固结的侵入体与残余岩浆房上部边界处的穹隆状区域，即处在上部火山杂岩与深部岩株-岩基岩浆房（stock-batholith magma chamber）之间的穹状区域。杜乐天提出曲率效应的概念，是指在低曲率的岩浆岩顶部又突出一个高曲率的穹隆，其中高曲率之下气液积累的密度远大于低曲率之下气液积累的密度。
岩体顶上带和岩钟在与花岗岩有关的矿床的形成过程中起着重要的控矿作用。岩浆的热量和挥发分自岩浆岩顶上带、凸起的岩钟或穹隆处向周围介质传递和流动，这里是构造应力最强、热传导效应最强，也是构造薄弱的位置。而顶上带中凸起的接触面比平坦的接触面发生的作用更为强烈，在凹陷的接触面上则最弱。多孔介质中流体动力学的研究对于揭示岩体顶上带和岩钟部位流体对流循环并导致显著的成矿效应具有重要意义。Norton等通过数值模拟构建了岩浆流体对流循环冷却模式，岩浆侵位引起多孔介质中的地下水被加热， 加上岩浆热液的注入，流体因密度差和应力差在侵入体上部和周围发生对流循环。这表明流体运移路径的流线沿侵入体两侧下降时分开，沿侵入体中间和顶部上升时汇聚，造成侵入体顶部流体通量最大。此后Norton、Cathles、Hanson、Garven等、Hayba等都进行过这方面的模拟和讨论。国内最早开展此项研究的是於崇文等。
通过对与侵位岩浆有关的流体动力学的模拟获得以下认识：①侵入体上方是流体聚焦流动的位置，这里的流体通量远大于岩体旁侧围岩中的流体通量； ②侵入体上方存在液、气两相区，即流体产生沸腾的主要部位；③侵入体上方的围岩中温度最高，且持续的时间最长；④随着侵入体温度的降低，侵入体上方的渗透率逐渐增大。在岩浆结晶的初期，岩浆流体释放与较低渗透率的耦合增大了侵入体附近和近地表流体的压力，早期进化阶段流体是粒间流动，当流体聚集到一定的程度时，最大渗透率出现在侵入体的顶部，形成构造裂隙及水力破裂，流体流动变为沟道化（channelized），形成各种脉型矿化。流体在侵入体上部高强度聚积、沸腾并与地下水混合，随着温度和压力的下降，金属元素的浓度达到饱和，从而在侵入体上部产生矿质的沉淀富集。因此岩钟或其他岩枝的位置属于构造弱化带（structural weakness），是热液矿脉密集发育的部位。
研究结果表明，侵入体的顶上带是不同类型热液矿床的密集分布带，赋存有斑岩型矿床，矽卡岩型矿床，花岗岩型、云英岩型稀有金属矿床，脉状钨、锡、铜、铅、锌多金属矿床，浅成热液矿床，花岗岩型铀矿床等。不管是与过铝质花岗岩有关的亲氧元素锡-钨-铀矿床、与准铝质花岗岩有关的亲硫元素铜-钼多金属矿床，还是与过碱性花岗岩有关的稀有金属铌-钽-锆-铪-稀土-铀-钍矿床，都集中于花岗岩岩体顶上带和岩钟部位。南岭地区石英脉型钨-锡矿床“五层楼”式的分带模式中矿脉就处在花岗岩岩体顶上带和岩钟部位，这里是气成热液作用的最佳成矿部位。岩体一旦出露地表，大部分最有利的成矿部位就会遭到剥蚀，如果没有出露地表，那么深部还有很大的找矿潜力。因此，开展深部成矿预测和找矿，探寻隐伏岩体的顶上带或岩钟，是寻找深部与花岗岩有关的多金属矿床的捷径。对此，袁奎荣曾给予了详细的讨论和阐述。建议有关部门对此给予关注并给予相应的支持。
五、结束语
矿物质主要是通过地壳运动的作用而形成矿床， 并且该矿床存在大量的有色金属元素，在矿床的形成过程中，我们必须要对矿床的形成范围等各个要素进行深入的研究成矿作用是一种特殊的能够造成金属元素高度富集的地质作用， 因此矿床的形成深度是一个涉及地球科学多领域的研究课题。
参考文献
[1] 王明志.若干成矿预测理论研究综述，源环境与工程，2010.
[2] 曹新志.我国深部找矿研究进展综述，质科技情报，2010.
[3] 姜建利.成矿预测理论研究，大科技·科技天地，2011.