三种主要金矿类型的成矿特征、成矿条件及找矿意义

发布日期：2020-12-29    浏览次数：564次

摘要：:造山型金矿有浅成低温热液型和卡林型三种类型。区域成矿带或具有相当不良习性的省是目前黄金资源的主要产出类型和黄金找矿的主要目的类型。通过系统分析总结这三类金矿的成矿特征、成矿条件和控制因素，探讨如何利用这些标志性特征和因素识别和确定金矿类型，进而根据不同的成矿特征和控制因素进行有针对性的找矿勘探，为进一步提高找金效率提供可靠有效的理论和方法指导。

土壤和岩屑中金、砷、汞、锑、银的地球化学异常是寻找卡林型金矿的重要信息基础。遥感高光谱信息可以有效识别蚀变矿物和矿物组合。接受便携式短波红外光谱测量可以快速有效地识别蚀变矿物组合和分带。在整个卡林镇地区的找矿勘探实践中，证明了地质填图和地质模型识别与岩土地球化学测量相结合的突出作用，是卡林型金矿床的有效勘探方法。在后期找矿事件中，接受可控源音频大地电磁法、激发极化法、基于地质地球化学找矿事件的地磁法等物探方法，可以显示深部控矿构造，判别岩性，对寻找隐伏矿体起到重要作用。

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造山型金矿床

造山型金矿床是指在增生或碰撞变质地体中发育的一系列后生脉状金矿床，它们与板块边缘的挤压或挤压构造会聚(见图1)，主要受断裂带控制。它们的成矿作用在时间和空间上与造山作用(包括俯冲型和碰撞型)有关，一般与含矿岩层的峰值变质作用或造山后期的金沉淀和构造变形同步或滞后。

3.1

高硫化物金矿床产于火山机构周围，容矿岩石以火山岩为主。矿体类型以浸染型蚀变岩型为主，少量火山角砾岩筒型和应时脉型。矿石类型包括硅质岩型、角砾岩型和应时型。矿石构造主要包括浸染状构造、脉状构造、多孔状构造、角砾岩构造和块状构造。矿石结构主要包括交结结构、自同构结构和半自同构颗粒结构。矿石矿物包括黄铁矿、毒砂、黄铜矿、砷黝铜矿、铜蓝、银铜矿、自然金和碲化物硫化物，相对含量较高(10% ~ 80%)。脉石矿物包括应时、明矾石、重晶石、高岭石和叶蜡石。主要成矿元素为铜、金、银、砷，铅、汞、锑、碲的w(金)/w(银)值一般小于1。围岩蚀变的发展具有明显的分带性。通常，硅化带、高级泥质化带、泥质化带和潘庆泥质化带从矿体向外围依次出露。主要蚀变矿物和组合是应时和明矾石。高级泥化带的主要蚀变矿物和组合为高岭石、叶蜡石、绢云母和伊利石。泥质化带主要蚀变矿物和组合为蒙脱石、伊利石和绿泥石。潘庆岩化带的主要蚀变矿物和组合为绿泥石、绿帘石和方解石(见图5)。垂直顶部被蒸汽加热的湖泊沉积物一般含有天然硫或黄铁矿、明矾石和高岭石等矿物。在古潜水面周围可以形成玉髓脉，在古侵蚀面周围发育有卵白石和高岭石；多孔应时明矾石高岭石地开石绢云母叶蜡石硬石膏应时叶蜡石绢云母等强淋溶蚀变矿物组合。成矿流体以岩浆水为主，被大气降水所混淆(见图4)；成矿流体温度为140 ~ 300，主要集中在200~ 300；成矿流体的盐度为1%~25%，大多集中在4%~8%。

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1-泥盆纪波波维奇组2-志留纪-泥盆纪罗伯茨穆纳廷斯组3-奥陶纪维尼尼组4-方解石溶解(伊利石)5-高级方解石和白云石溶解(伊利石绢云母)6-含残余白云石的硅质泥质带(伊利石绢云母)7-碧玉(地开石/高岭石)8-方解石脉

水系沉积物、土壤和岩石的地球化学测量对于获得浅成低温热液金矿床的矿化和蚀变信息非常有效。金、砷、锑、汞等成矿元素和钾、钠、硅、镁等成岩元素的地球化学异常指示了潜在的低温热液成矿和蚀变区。接受便携式短波红外光谱对浅成低温热液金矿床进行蚀变填图，可以快速有效地识别蚀变痕迹、矿物组合和分带，特别是判断粘土矿物，还可以显示白云母(伊利石-绢云母)和绿泥石化学特征的细微变化，增强对蚀变分带和矿化定位的指示意义，从而指导找矿阶段的样品采集，消除钻探数量。干旱和半干旱地区的遥感高光谱信息可以有效识别蚀变矿物和矿物组合，用于区域和采矿尺度的遥感蚀变制图。在可见光、近红外、短波红外和热红外的多波段范围内

获取许多很是狭窄区间的光谱一连影像数据很容易区别与高硫化型金矿床成矿作用相关的高级泥化带、泥化带和硅化带。将高光谱信息与野外现园地质信息相联合可以对低硫化型金矿床中伊利石和伊利石-蒙脱石蚀变举行填图。

金矿床是成矿理论研究和找矿勘查的重要目的。大量研究和勘查实践运动讲明不停完善的矿床地质认识或模型是找矿事情的重要前提和基础。标志性成矿特征、成矿条件和控矿因素是识别、确认金矿床类型的关键地质依据在此基础上凭据差别类型金矿床的特点选择适宜的地质、物探、化探或遥感等技术方法或组合能够极大提高找矿效率。此外在新勘查区的找矿勘查事情中凭据扫面型物化探和遥感异常信息联合区域结构配景亦可对潜在的金矿床类型举行合理的推测和“面中选点”。造山型、浅成低温热液型和卡林型3种主要类型金矿床在中国普遍发育经常形成大规模成矿带、成矿省或大型矿集区不停提高区域性成矿系统和成矿纪律的全面认识相互借鉴具有同样或类似结构配景和同样类型矿床找矿理论与方法的履历和结果可大大促进实现规模化的找矿突破。

3.2

成矿条件

由于成矿作用发生在造山作用历程中因此结构是造山型金矿床的重要控矿因素之一并体现出多级结构控矿特征。造山型金矿床通常产于地体周围或增生地体的一级超壳断裂带内部或四周（见图1）这些断裂带多是差别结构地层地体或变质表壳岩序列的结构界限。造山型金矿床产于这些超壳断裂带的二级或更次级断裂系统中包罗高角度斜向走滑带、逆掩推覆带以及横向断裂等。矿体在差别结构部位一般呈4种形态产出（见图2）：①破碎角砾岩②石英网脉和脉体群③脆—韧性剪切带中薄板状石英脉体④韧性剪切带中不一连的薄层、狭缩变形石英脉体。这4种形态划分代表了从脆性到韧性情况的顺序变化反映了成矿深度和温度的增加。

浅成低温热液型金矿床的成矿深度浅在后期地质历程中容易被剥露或侵蚀。此外有些高硫化型金矿床形成于运动火山机构浅部后期复生的火山喷发运动有可能破坏这些矿床或早期地热系统现在被生存下来的浅成低温热液型金矿床主要是形成于中—新生代很少量形成于晚古生代。因此白垩纪以来的陆相中酸性及富碱火山-次火山运动区（带）是寻找浅成低温热液型金矿床的主要目的区。浅成低温热液型金矿床与其下部斑岩型金矿床及作为过渡类型的硫化物-石英脉型金银矿床组成了一个完整的成矿系统。因此江西德兴地域的斑岩型—浅成低温热液型铜金银多金属矿床组成了一个具有成因联系的成矿系统。浅成低温热液型金矿床的存在可能指示其深部发育斑岩型金矿床反之斑岩型金矿床的存在可能指示其上部或外围发育浅成低温热液型金矿床即在一定地质条件下二者可互为找矿标志。一般情况下高硫化型金矿床距深部隐伏斑岩体约1km低硫化型金矿床则距离较远。火山机构及其周围的断裂和裂隙系统是矿体产出的有利部位。矿体经常成群成带产出有时矿区笼罩面积可达200km2。特征性蚀变矿物和组合、蚀变分带及相关断裂和裂隙结构系统是最重要且有效的找矿标志同时要充实思量到后期的剥蚀水平及结构对矿体、蚀变岩产出漫衍的革新因此大比例尺结构-蚀变岩相填图是有效的地质找矿方法。

找矿意义

2.1.2 高硫化型金矿床

图1 主要类型金矿床产出的大地结构位置示意图

已有研究讲明金矿床可发育在所有地质时期、种种地质作用和岩石类型中形成富厚多样的矿床类型。因此有关金矿床类型的划分一直争论不停现在尚无统一的分类尺度和划分方案。然而在世界规模的找矿实践中一些类型金矿床的探明储量在近十几年来一直稳居前列因此逐渐成为金矿找矿的主要目的类型。据R.Lipson统计停止2013年底全球除了南非的兰德（Witwatersrand）金矿床和砂金矿床外金资源禀赋（已往产量+储量+资源量）排在前四位的金矿床类型划分是造山型（41.0%）、斑岩型（20.9%）、浅成低温热液型（18.4%）和卡林型（5.2%）。只管这4种主要金矿床类型划分和命名的尺度纷歧致例如：造山型金矿床主要是凭据其形成的结构配景斑岩型和浅成低温热液型金矿床主要基于矿床成因卡林型金矿床的命名泉源于其主要产地但这些名称现在在矿床学术界和矿业界已被普遍接受。斑岩型矿床中的金常与铜伴生形成斑岩型铜金矿床独立的斑岩型金矿床很少。本文主要对可形成独立金（或以金为主）矿床以及规模可观的区域性成矿带或成矿省的造山型、浅成低温热液型和卡林型3种主要类型金矿床成矿作用、成矿条件和控制因素举行分析综述探讨在矿产勘查实践中应用这些标志性特征和因素识别、确认金矿床类型进而凭据差别类型金矿床的成矿特征和控矿因素开展针对性的找矿勘探事情以期提高金矿找矿的事情效率到达事半功倍的效果。

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卡林型金矿床

卡林型金矿床是因其于1961年在美国西部内华达州的卡林镇地域被发现而得名。最早发现的金主要以显微—次显微形式疏散产于碳酸盐岩制作中所以又称之为微细浸染型金矿床。厥后的勘查与研究事情讲明该类型金矿床也发育在硅质岩、粉砂岩和凝灰岩中。因此卡林型金矿床可简要归纳综合为产于未经受区域变质作用的碳酸盐岩、细碎屑岩和硅质岩中贱金属含量低金呈微细浸染状漫衍的中低温热液型金矿床。自发现以来美国西部“盆岭省”北部地域已陆续发现了100多个独立卡林型金矿床累计金资源量凌驾5000t金品位1～25g/t主要集中于1～10g/t已成为现在世界上第三大金产地。这些金矿床漫衍在2条近平行、间距60km左右的北北西向金矿带中其中东北侧金矿带称为卡林带（Carlin Trend）长度200km左右金资源量3000t左右；东南侧金矿带称为拜特山—尤里卡带（Battle Mountain-Eureka Trend）长度300km左右金资源量2000t左右。

2.3

成矿特征

美海内华达州卡林地域的卡林型金矿床赋存于寒武系—三叠系碎屑岩和碳酸盐岩制作中主要集中于奥陶系、志留系和泥盆系纹层状或薄层状碳酸盐岩和细碎屑岩地层。其中白云质灰岩、白云质粉砂岩的含矿性最好泥质白云岩、钙质页岩和碳钙质粉砂岩等次之。这些岩石在发生脱钙作用后能有效提高孔隙率和渗透性有利于成矿热液的流通若含碳质则更有利于吸附、富集金。矿体主要有3种产出样式：一是产于上述有利矿化岩石单元与高角度正断裂相交（切）的部位四周形成不规则的似层状、板状、透镜状交接蚀变矿体与围岩界线不显着；二是产于高角度断裂或其次级断裂以及与褶皱相关的断裂中形成与围岩界线截然差别的脉状、条带状矿体矿石品位较高；三是产于断裂交汇部位含矿岩石强烈变形和破碎形成网脉状矿体。矿石结构以浸染状结构、细脉浸染状结构、角砾状结构为主；矿石结构以胶状结构、交接结构（如碳酸盐岩遭受硅质交接）为主。矿石矿物主要有黄铁矿、白铁矿、雄黄、雌黄、辉锑矿、毒砂、辰砂、硫砷铊汞矿很少量铜、铅、锌、钨和钼等的硫化物硫化物总体相对含量一般为1%~5%。自然金绝大多数为微米级和次微米级多为次显微的不行见金。脉石矿物主要有碧玉、伊利石、高岭石、萤石、方解石、重晶石等。主要成矿元素组合为Au-As-Hg-Sb-Tl-Agw（Au）/w（Ag）值变化较大但一般远大于1。围岩蚀变发育主要有脱碳酸盐化、泥化、硫化物（砷黄铁矿、毒砂、雄黄、雌黄和辉锑矿）化、硅化和重晶石化等差别卡林型金矿床的蚀变特征不尽相同。总体上由矿体向围岩的蚀变分带性（见图6）体现为：①脱碳酸盐化石英+地开石/高岭石+黄铁矿±金；②强脱方解石化白云石+石英+伊利石±高岭石+黄铁矿±金；③弱至中等脱方解石化（白云石晕）白云石±方解石+石英+伊利石±高岭石+黄铁矿±金；④新鲜的粉砂质灰岩方解石+白云石+伊利石+石英+钾长石+黄铁矿。广泛发育的脱碳酸盐化以围岩中的方解石和白云石部门或完全淋滤为特征使碳酸盐岩的孔隙度增加为成矿流体的运移和沉淀提供必须的空间。

浅成低温热液型金矿床主要形成于钙碱性—碱性岩浆弧的近地表情况中包罗大洋岛弧和大陆弧（见图1）主要地球动力学配景为汇聚板块界限的俯冲作用。此外在弧内、弧后伸展区和后碰撞裂谷情况中该类型金矿床也有产出（见图4）。毛景文等指出中国东部中生代浅成低温热液型金矿床形成于侏罗纪—白垩纪大陆边缘火山断陷盆地或隆起区沿断裂发育的岩浆-火山岩带中其地球动力学配景是陆内伸展、大地结构体制转换和岩石圈大规模减薄作用。与浅成低温热液型成矿作用相关的侵入岩是氧化性的这与斑岩型铜金矿床一致而与侵入岩相关的金矿床和卡林型金矿床则与还原性侵入岩有关（见图4）。在世界规模内浅成低温热液型金矿床主要集中产于3个巨型成矿域：环太平洋成矿域、特提斯成矿域和劳亚成矿域。成矿作用发生在火山-次火山运动历程中一般情况下成矿温度小于300℃成矿深度小于2km成矿压力小于50MPa。成矿流体运动需要富厚的断裂和裂隙系统、高孔隙度围岩来提出足够的扩容空间。

成矿条件

美海内华达州卡林型金矿床产于汇聚板块边缘的弧后伸展区的地壳浅部（见图1）成矿深度一般小于4km成矿年事为36~42Ma。这一时期是科迪勒拉前陆冲断带从汇聚向伸展转变的阶段广泛的伸展作用开始发育了贯串美国西部的南北向变质核杂岩带钙碱性岩浆作用向大陆偏向迁移这些结构热事件陪同了卡林型金矿床、浅成低温热液型金矿床及斑岩型金矿床成矿系统的形成。在上述结构配景中高角度主断裂及次级断裂和裂隙系统是控制成矿流体运动的主导因素此外一些矿体产于宽缓背斜、成矿前坍塌角砾岩体或差别岩性接触带中。岩性对成矿作用的控制或影响也主要体现在为成矿流体运动提供场所如脱碳酸盐化的灰岩、碎屑流沉积物、相变带、高孔隙度或高渗透性的地层等。成矿流体温度180℃~240℃盐度低（2%~3%）。

2.2

图6 卡林型金矿床的围岩蚀变特征

对于卡林型金矿床成因的认识现在还存在分歧对于成矿流体的泉源有大气降水、变质热液、岩浆热液、盆地流体或是其中2种的混淆等认识；对于成矿元素的泉源有赋矿围岩、围岩下部基底或是深部侵入体等差别看法。此外关于卡林型金矿床与浅成低温热液型金矿床的关系问题存在差别看法。

3.3

找矿意义

卡林型金矿床具有成群、成带产出的特征因此在找矿实践中要思量在大规模内凭据结构配景、成矿地质条件和控矿因素等对区域性成矿潜力举行评价指导勘查事情的战略部署。广泛发育的节理和裂隙常成群泛起为差别期次的种种热液脉体所充填如石英脉、重晶石脉、高岭石脉、黄铁矿脉、碳酸盐脉、雄黄脉等其自己即组成了一类矿石同时也是指示深部可能发育产于断裂中的主矿体的重要标志。同浅成低温热液型金矿床类似特征性蚀变矿物和组合、蚀变分带及相关断裂和裂隙系统是最重要而有效的地质找矿标志同时要充实思量到后期剥蚀、氧化对矿体、蚀变岩产出、漫衍的革新因此大比例尺结构-蚀变岩相填图同样是寻找卡林型金矿床的有效地质方法。

图5 低硫化型和高硫化型金矿床矿体及围岩蚀变矿物组合与分带

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结 论

航空和地面重力丈量对火山-次火山区（带）具有很好的分辨显示。由矿化或泥化蚀变所导致的低阻异常、矿化或硅化引起的高阻异常以及控矿断裂均可接纳高密度电法丈量来展现。航磁丈量可反映热液蚀变作用形成的低磁异常。火山岩区放射性丈量可获得主要由钾化蚀变引起的放射性增强异常。

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