1.矿床在火山-沉积岩系中产出的层序
大量资料证明，喷流-火山成因类型的块状硫化物矿床均形成于火山活动的间歇期。如加拿大阿比蒂比带的矿床主要产出于基性到酸性火山杂岩的顶部，与矿体直接临近的容矿岩石主要是酸性火山岩相，尤以酸性火山碎屑岩更为常见。块状矿体呈层状透镜体，向上和向外凝灰岩或燧石疑灰岩夹层增多，有时出现炭质泥岩（如提敏斯地区的 Kidd Creek矿床）。矿体与上覆安山岩呈截然突变的接触关系，表明矿床形成于另外一个火山喷发旋回之前。塞浦路斯型矿床也如此，一些典型矿床都由3部分组成：上部赭石层、中部块状矿体、下部细脉带硅质矿石。赭石层厚度虽然不大，但它是火山喷发间断的有力证据。日本黑矿型矿床大多赋存于一层稳定的长英质碎屑岩之上，白色的流纹岩穹窿及伴生的角砾岩则在近矿下盘出现。值得指出的是，黑矿型矿体的顶部常常有赤铁矿-燧石层存在。这种赤铁矿-燧石层的形成温度变化于60～150℃（Tsutsumi，et al.，1983），是在海底热液成矿系统的衰弱期沉积的。显然，喷流-火山成因类型块状硫化物矿床都位于火山岩系的顶部，或者某个单一火山喷发旋回的顶部，并伴有热水沉积岩形成。这些普遍性的地质特征为该类型矿床形成于火山活动间歇期提供了佐证。喷流-沉积成因类型矿床形成于海相环境，容矿岩系为一套含黄铁矿的黑色页岩，并常有硅质岩、电气石岩伴生。从沉积相角度来看，这类矿床主要形成于非补偿型深水盆地的凝缩层序中。
上述事实说明，两类块状硫化物矿床都形成于相对稳定的构造-地质环境中，这正是热液对流成矿系统得以维持的前提，否则，该成矿系统或者因构造活动而终止，或者因排泄到海底含金属卤水无处储集而分散，矿床将无法形成。在某种意义上讲，块状硫化物矿床的形成过程和石油一样，需要一个配合得当的生、储、盖地质条件。
阿克塔什-萨落依成矿带位于石炭纪弧后裂谷坳陷带内。该区主要矿床分别产出在 2个层位中：以基性火山岩为容矿主岩的下石炭统火山-沉积岩系（萨落依矿床），以酸性火山岩为容矿主岩的上石炭统火山-沉积岩系（图2-3）。具体来讲，根据火山-沉积建造，萨落依矿区可划分出3个地层单元（图3-17）。下部单元主要为枕状、块状和杏仁状石英拉斑玄武岩；中部单元主要为火山碎屑岩、热液沉积岩和少量正常沉积碳酸盐岩；上部主要为枕状、块状石英拉斑玄武岩和少量基性火山块集岩。萨落依矿床则产于下部地层单元与中部地层单元之间或在中部地层单元之中，即矿床形成于火山喷发活动的间歇期，位于下部火山熔岩与上部火山沉积岩层位之间。阿克塔什矿床产在上石炭统克孜里奇曼组火山-沉积岩系中。根据火山-沉积建造特征，该组地层又可划分为2 个岩性段：下岩性段下部为玄武岩、流纹岩和流纹质凝灰岩，其上部为层状灰岩、泥灰岩和砂岩；上岩性段为海相火山岩和沉积岩互层的岩石组合，但火山活动的规模和强度均较弱。不管是在下部岩性段或上部岩性段，矿体均位于流纹质凝灰岩中，即矿床形成于火山喷发的间歇期。
上述可见，阿克塔什-萨落依成矿带主要矿床位于火山岩系的顶部或某个单一火山喷发旋回的顶部，并伴有热液沉积岩形成。矿床在火山-沉积岩系中产出的层序及其与火山岩之间的时空关系与VHMS型矿床普遍性的地质特征相一致，这为研究区矿床火山喷流-沉积成因提供了有力地质证据。
2.矿体地质特征
目前，萨落依矿床共发现4个矿体，它们均为层状或似层状，与地层整合接触（见图3-17）。如Ⅲ号矿体的矿石组构及矿物组成均有明显的分带现象：上部为含黄铁矿碧玉岩，中部为条带状黄铁矿矿体，下部为块状含铜黄铁矿矿体。这种分带现象是火山岩型块状硫化物矿床的重要地质特征之一。
在阿克塔什地区，已发现矿体有7个，均为层状、似层状，走向延长可达1300 m。这些矿体严格产在流纹质凝灰岩层位中，与地层整合（见图3-19）。某些矿体具典型的双层结构：上部为硫化物透镜体，主要由条带状、块状矿石组成；下部为细脉浸染状矿体，围岩蚀变明显。在该矿床，金属-矿物分带现象也十分明显，上部条带状矿石主要是黄铁矿硅质岩，几乎不含铜；中部块状矿石及下部脉状矿石则出现闪锌矿、黝铜矿和黄铜矿，铜的最高含量可高达3.55‰。这种金属-矿物分带为研究区主要矿床属于火山岩型块状硫化物矿床提供了重要证据。
3.矿石同生沉积的组构特征
对于火山岩型块状硫化物矿床，块状透镜体上部的矿石具有特征的沉积条带构造。在阿克塔什-萨落依成矿带，主要矿床上部的层状矿体中，条带状矿石亦十分发育。这些条带状矿石分布广、有稳定的产出层位，矿石条带与地层层理一致，具同生沉积特征。在条带状矿石中，硫化物主要为黄铁矿、有时见有少量闪锌矿（97SL034 样品），与硫化物互层的脉石主要为硅质条带。如前所述，这些条带状硅质是同生成因的热液沉积岩。另外，有些条带状矿石中含有火山晶屑，硫化物条带或硅质条带具有围绕晶屑顺层分布的沉积构造特征。硅质条带主要是由微晶石英组成。有时石英呈长条状，它们或者围绕粗晶黄铁矿晶体或者垂直黄铁矿条带呈束状生长。这说明长条状石英是后期再结晶形成的，而不是热液交代的产物。
4.黄铁矿的变形及再结晶作用
在全世界范围内，块状硫化物矿床形成的地质环境已被研究得比较清楚了。这类矿床不但是特定地质环境的产物，而且它们又在该环境下经历了后期各种地质事件的影响，致使矿石的结构、构造在宏观和微观上都发生了不同程度的变化，其变化程度，取决于它们受变形、变质作用的强度。如在加拿大塞尔温盆地中，大多数块状硫化物矿床只受到了低绿片岩相变质作用的影响，故矿石的原生结构得以完好的保留（Jonasson，et al.，1986）；而帕赛尔盆地的沙利文矿床则受到了高绿片岩相变质作用的影响，矿石主要原生结构消失了，变质结构占据了主导地位（Gu L.et al.，1992）。在美国阿巴拉契亚山地区，诸多块状硫化物矿床中，它们各自分别经历了自绿片岩相到角闪岩相不同程度区域变质作用的影响，因此，其矿石原生结构变化的程度也各异（Graig，1983）。在澳大利亚，布罗肯希尔块状硫化物矿床经历了高级变质作用影响，其矿石原生结构、构造完全消失了。正是由于这个原因，对该矿床成因的争论持续了半个多世纪，同生成因的观点最后才广为人们所接受。
在同生矿床和后生矿床的研究工作中，在方法论和认识论上存在着本质性差别的“历史观”。同生论者认为，同生矿床形成后经历了长期的、复杂的变形、变质作用，我们现在所看到的矿石并非生来就是这样的，而是经过各种地质事件改造、演化的最终结果。记录这部发展史的“文字”，主要是矿石本身的结构、构造。因此，用历史的、演化的观点研究矿石结构、构造发生发展的全过程，是正确认识矿床成因的重要途径。
正如Graig（1983）所指出的，黄铁矿、磁黄铁矿及毒砂在中等程度的变质作用下，最有可能保持其原始成分及结构特征。在变质作用过程中，即使这些矿物发生了再平衡，那么在随后的退变质作用期间，它们也最可能保留下变质强度的某些记录，而不会达到完全再平衡。由于黄铁矿广泛存在于各类块状硫化物矿床中，所以许多研究者对黄铁矿的结构进行了详细研究，以探讨矿石形成、发展、演化的历史（McDonald，1967；Vokes，1969；Graf，et al.，1970；Mookherjee，1971、1976；Sarkar，et al.，1980；Graig，1983；McClay，et al.，1983；Goodfellow，1987；Gu L.，et al.，1992）。
在阿克塔什-萨落依成矿带，普遍存在黄铁矿。我们主要是在显微镜下对黄铁矿的结构进行了研究，目的在于查明与矿床成因有关的黄铁矿的结构特征。大部分研究样品用20%HNO3侵蚀约30 s，以确保黄铁矿的微细结构更清晰可见。现具体讨论如下。
（1）同生沉积／早期成岩结构
对于同生矿床，显微雏晶和莓球/球粒结构是矿床沉积和成岩过程最基本的结构。这些结构在许多受变质作用较弱的块状硫化物矿床中被发现（Eldridge，et al.，1983，Jonas-son，et al.，1986，Gu，et al.，1992），并为矿床同生成因提供了重要证据。在阿克塔什-萨落依矿床，黄铁矿显微雏晶主要呈半自形晶到自形晶，个别者为他形晶。雏晶呈各种不同方式产出：有的为单个晶体，呈浸染状分布于硅质岩中，并成为环带增生晶的晶核，名副其实地成了增生晶的雏晶；有的被包裹于大斑晶之内，形成包含结构或多晶内部结构。这种雏晶粒度一般变化于5～20μm之间，相对细，耐侵蚀，很少含杂质包裹体。
（2）成岩环带增生结构
增生是一种成核作用和晶体生长作用。晶体生长是在已存在的晶体表面上生长同一种或不同种矿物的过程。在阿克塔什-萨落依矿床，黄铁矿的成岩增生晶常见。环带增生晶总是有个生长核心，但各有不同：有的核心为自形或半自形的黄铁矿显微雏晶；有的核心为微细黄铁矿与脉石矿物组成的集合体，该集合体与不含杂质矿物的增生相明显不同，可能是最初的沉积物。环带增生晶本身自形程度极高，有正方形、三角形、五角形等各种晶形。这些晶形之方正，边界之笔直如能工巧匠所为之。增生晶环带数目 1～4 环不等，带宽变化于5～50μm之间。增生晶较纯净，很少含杂质包裹体，但在大的增生晶中有时包裹小的黄铁矿原生晶。增生晶粒径变化较大，小者仅10～20μm，大者可达150～250μm，但总体看来仍属于低级变质的细粒结构。增生晶具等向性结晶习性，这说明该类增生晶是成岩期形成的，与变形作用无关。自形的环带增生晶往往有一个无环带的镶边，该镶边宽度不等，有的比环带增生晶本身还大，可能形成于后期区域变质阶段。
（3）变形结构
在不同程度变质作用的影响下，黄铁矿可发生各种类型的变形作用，形成多种型式的变形结构。阿克塔什-萨落依矿床黄铁矿的主要变形结构如下。
1）碎裂变形
由于黄铁矿是脆性矿物，在各种程度的变质作用下，碎裂变形都普遍被发现，尤其对于粗粒黄铁矿，碎裂变形结构更常见。实验证明，当温度高达400℃，应变速率为10-4～10-7MPa/s，围限压力为1000 MPa时，黄铁矿的变形作用仍处于脆性范围。在阿克塔什-萨落依矿床黄铁矿单个颗粒均具强烈的碎裂变形结构。压碎的角砾呈棱角状，粒度相差悬殊，小者仅3μm，大者为500μm。压碎角砾间裂隙宽窄不等，有的只是破裂，不具明显缝隙；有的显著裂开，砾间缝隙宽达 3～10μm，角砾已发生了位移。统观全局，裂隙系统无任何方向性，破裂缝隙间充填物视情况而定，有的为方解石，有的为闪锌矿和方解石共存。
2）位错变形
在相应低温、高压（限制了碎裂变形）的情况下，黄铁矿可通过晶格位移发生变形（Cox，1987）。位错变形在阿克塔什-萨落依矿床的黄铁矿中较为常见。在经过侵蚀的光片中，它们呈拉长的、排列整齐的大量小凹槽表现出来。这些小凹槽长度不等，短者 4～5μm，长者可达40～50μm，并沿着一个或两个方向分布，具显著的定向排列特征。
3）压溶结构
在相对低温，也即低级变质作用条件下，压溶是矿物变形主要机制之一。压溶过程的物质扩散运移，显然是借助于流体（可能是孔隙溶液）进行的。围绕单个颗粒边缘或在诸颗粒之间，物质必然由高压应力点向着低压应力处扩散迁移。因此，伴随着压溶作用，可形成同变形增生晶。
在阿克塔什-萨落依矿床，在黄铁矿中可见到特征的压溶条带。在此条带内，矿物颗粒普遍缩小，最小的微角砾小于1μm。在局部高压应力区内，黄铁矿完全溶解，难溶物硅质则集中充填于压溶缝隙中。
深入的显微镜研究证明，矿石的压溶结构是多种多样的。比如，两个黄铁矿单晶接触处，可因压溶作用形成锯齿状的缝合线结构，其压溶缝隙亦被硅质所充填。同样，由于压溶作用，一个黄铁矿颗粒可以插入到另一个黄铁矿颗粒之中，并伴随着轴面破裂形成。
（4）变质结构
一般来讲，在构造变形以后，进一步影响、改变同生矿床的主要事件是区域变质作用和花岗岩侵入作用。这些地质作用对矿石结构、构造影响的程度已有许多研究资料（Tem-pleman-Kluit，1970；Vokes，1971；Craig，1983；McClay，et al.，1983），现就阿克塔什-萨落依矿床有关问题讨论如下。
1）变斑晶
在块状硫化物矿床中，黄铁矿大变斑晶是普遍存在的。这种变斑晶是受区域变质作用影响还是受其他热事件（如花岗岩侵入作用）影响形成的，有时极难确定。但是，不管怎样，大量硅酸盐、碳酸盐或其他硫化物包体存在于这些变斑晶中，为晶体生长提供了肯定性的证据。换句话说，这些黄铁矿大斑晶不是原生晶，而是后来再结晶作用形成的。这种黄铁矿变斑晶既产于硅质岩内，也产于条带状或块状矿石中。显微镜下研究发现，呈浸染状分布于硅质岩中的黄铁矿变斑晶中含大量脉石矿物包裹体，而产于块状矿石中的这种变斑晶含有黄铁矿原生晶。变斑晶具等向性结晶习性，一般无环带结构，易被侵蚀。
2）多晶内部结构
许多黄铁矿变斑晶，尽管具有单晶的外表，但是其内部常常具有许多独立的小晶体，构成多晶内部结构。在变质作用影响下，原始的雏晶集合体不可能长成单个晶体的最终形态，因此，一个大斑晶内部由多个小晶体组成的结构，一定是在变质作用高峰期或退变质作用时再结晶作用的结果。在阿克塔什-萨落依矿床，这种多晶内部结构常见。在一个黄铁矿斑晶中，有多个他形粒状黄铁矿小晶体，其粒径变化于 5～20μm。原生晶洁净，不含包裹体。
（5）矿床形成、演变的“史记”
在变形和变质作用时，黄铁矿所发生的一系列变化，如变形类型、变形机制、再结晶特点、粒径与变质程度的关系等已有了大量研究资料。本节的目的在于应用现有的研究成果，查明研究区黄铁矿同生沉积/早期成岩结构及后期的变形-变质结构，为正确认识矿床的形成、发展史提供实际资料。换句话说，在现在的科学水平上，我们还没有可靠的地质年代学方法测定矿床形成的时代，但是，通过矿床变形-变质作用的研究，我们可以有把握地确定矿床是形成于主构造运动之前或其后。在此基础上，我们就可以结合矿床所处的地质环境及区域地质发展史，正确地把矿床放在该区主要地质事件的时间序列中去，而不致于发生重大的成矿史“颠倒”。无疑，这将为矿床成因提供重要的基础地质事实。
上述事实证明，阿克塔什-萨落依成矿带主要矿床经历了长期的，受到各种地质作用影响的形成、发展过程。概括起来，这些地质作用有3 种：同生沉积/早期成岩作用；构造变形作用；变质再结晶作用。
在本矿床，黄铁矿的同生沉积／早期成岩结构得到了不同程度的保存，其主要产出方式有显微雏晶及成岩环带增生晶结构。显微雏晶的产状主要为浸染状单个晶粒及微晶集合体两大类。前者自形程度好，后者自形程度差，晶粒间被围岩的硅质组分所充填，是一种特征的同沉积结构。成岩期形成的黄铁矿环带增生晶在本矿床较为常见。如上所述，增生晶都有个生长核心，尽管这些核心各有不同，但都表现出了同沉积形成的特征。增生晶环带结构发育，环带宽度有的竟小于1 μm，说明了它们形成于热传导速率有限的低温环境；结晶环带耐侵蚀，其中很少含杂质包裹体，意味着增生晶是在低温条件下缓慢形成的；增生晶具等向性结晶习性，表明了再结晶作用是在静水压力下进行的，并发生于构造变形作用之前。
同生沉积/早期成岩结构的研究为本矿床初始成因提供了证据，也为进一步研究矿床形成后遭受的变形、变质作用建立了基础。总体看来，本矿床受到了较强烈的构造变形的影响，黄铁矿的主要变形结构有：碎裂结构、位错结构及压溶结构。正如 McClay 等（1983）所指出的，在低级变质作用和相应的地应力变化速率条件下，黄铁矿的主要变形机制是碎裂和压溶作用；在相对高温、高压条件下，黄铁矿将通过晶格位错移动发生变形。就阿克塔什-萨落依矿床而言，黄铁矿的碎裂和压溶结构相当普遍，尤其对于粗粒黄铁矿，伴随着压溶作用总有碎裂变形发生。在块状矿石中，我们发现了压溶劈理带，说明了该矿床曾受到了较强的应力变形作用。顾连兴等（1992）研究证明，在加拿大科迪勒拉层控铅-锌矿带中，变质程度为低绿片岩相的汤姆矿床、冰斗矿床中的黄铁矿未有任何位错变形结构，而变质程度为高绿片岩相的 Faro 矿床中的黄铁矿位错结构发育。可见，位错结构形成于相对高的温度、压力条件下。根据 McClay 等（1983）所研制的粒径为 100μm黄铁矿的变形机制图解，位错滑移结构形成的最低温度大于 350℃，压应力为 230～570MPa。从上述资料可见，对于黄铁矿位错变形较普遍的阿克塔什-萨落依矿床，其受变形-变质作用的温度、压力条件大约介于中至高绿片岩相之间。可能正是这个原因，在该矿床中，黄铁矿的莓球结构及胶状结构消失了，但晶体生长结构比较发育。
变质作用对改变矿床的原生面貌起了很大作用。比如，在变质作用影响下，粒径达2～6 mm的黄铁矿自形斑晶普遍可见。这些都给予人们矿床是后生成因的第一印象。但是详细研究证明，黄铁矿大斑晶有着复杂的形成、发展史。一般情况下，它们都含有一些成分不同、特点不同的包裹体：有的包裹体是只有一个生长环带的黄铁矿显微雏晶；有的包裹体是具多个环带的黄铁矿成岩增生晶；有的包裹体是不具环带结构的黄铁矿微晶集合体；有的包裹体是围岩的成分。含有如此复杂包裹体成分的黄铁矿斑晶，显然是变质再结晶形成的，而不可能是热液交代作用的产物。
总之，阿克塔什-萨落依矿床黄铁矿同生沉积/早期成结构和变形及再结晶作用种种事实，记录了矿床形成、发展、变化的全部历史。为矿床同生成因提供了直接和间接的地质证据。