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文檔簡介

1、對金礦成礦認識的重新思精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除對金礦成礦作用的重新認識惠德峰1周乃武2(1.陜西省黃龍金礦,2.東北大學(xué))摘要鑒于沉積型金礦床(含砂金礦床)是世界上時、空分布最廣的,同時也是儲量最大的金礦床,特別是根據(jù)金的地球化學(xué)性狀的二重性,以及統(tǒng)計分析表明幾乎全部的已知金礦 床都與富含碳、鐵和硫的沉積沉積巖系或者是火山-沉積巖系有關(guān)。因此,可以認為巖金礦床 是同生建造水型熱液礦床。關(guān)鍵詞 金二重性 金礦床含金建造成礦作用在我國礦產(chǎn)資源開發(fā)業(yè)已進入一個重要的新的歷史時期的時候,有必要就金礦成礦學(xué) 有關(guān)的問題作以重新的思考,并以此提供給正在從事金礦找礦的同行們一些參考。1

2、概要回顧與問題的提出1.1基本認識的概要回顧浦志偉(1992)在黃金開發(fā)史和金礦床成因(R W Boyle, 1981) 書的譯著 序言中寫到:目前流行的一些有關(guān)金礦成因的觀點,實際上先輩們在文藝復(fù)興時期、中 世紀,甚至更早的時候就以較為原始的形式提出過;而各種學(xué)派又周期性地交替處于主 導(dǎo)地位。這充分顯示出創(chuàng)造性思維在探索中的能動作用,以及人類對自然認識沿螺旋式 軌道不斷深化的趨勢”。現(xiàn)今依然是水火不容,殼源與幔源各持己見的狀態(tài)。加之層控理 論處于岌岌可危的態(tài)勢,無力面對含礦巖系中金的豐度作為判別標準的提法和無法回答 大洋中脊”的成礦作用的實際,而出現(xiàn)了在幔源論的強大攻勢下的軟弱狀態(tài)。特別是由

3、于 金的向心性和親鐵親硫性,以及金礦床產(chǎn)于各種各樣的地質(zhì)環(huán)境中和條件下,似乎各種 學(xué)派都具有立論的前提和依據(jù)。因此,展現(xiàn)出從古至今對金礦成因的反反復(fù)復(fù)、莫衷一 是的認識歷史與現(xiàn)狀。1.2問題的提出筆者認為,幾乎涵蓋了全部礦床類型的金礦床是導(dǎo)致不同金礦床成因觀的表觀依據(jù); 由于金礦床廣布于各種各樣成礦環(huán)境”和不同地質(zhì)地球化學(xué)條件,則是造成金礦床成礦物 質(zhì)多源性提出的 證據(jù)”。然而人們在觀察和思考金礦成礦學(xué)時卻忽略了一個最最重要的事 實,為什么迄今為止所發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大、儲量最豐富的金礦床是南非的含鈾礫巖型金礦 床或者說是改造型 砂金”礦床,以及在所謂的內(nèi)生或者稱為巖金礦床中,儲量最大,分布 最廣泛

4、的金礦床同樣是與沉積作用有關(guān)的含碳、鐵、硫沉積巖型金礦,如穆龍?zhí)捉鸬V、 霍姆斯塔克金礦和所謂的典型的 卡林”型金礦呢?!甚至所謂的與 花崗巖”有關(guān)金礦床為 什么主要產(chǎn)于接觸帶呢?!再如,人們曾經(jīng)提出過為什么巴比頓地盾綠巖帶型金礦少且 小,而 蘭德”礫巖型金礦成為了世界金礦之最?!因此發(fā)出十分令人深思的驚嘆不是所有的綠巖帶都有金礦! ” ;盡管像世界級綠巖帶型金礦-西澳卡爾古里金礦田(儲量達3000t),礦床的直接圍巖雖然是賦存有 Cu-Ni硫化物礦床的粗玄巖,但在查定成礦物質(zhì)來 源時,卻是提出了很多假設(shè),筆者認為其中的有關(guān)層流沉積物是金的主要物源2的證據(jù)是令人信服的!加拿大最大的赫姆洛金礦更是

5、最最典型的與火山-沉積巖系有關(guān)的金礦; 日本菱刈金礦雖然是典型的火山熱泉型金礦床,但是它的成礦物質(zhì)卻源于基底含礦沉積 巖系,如此等等。因此,以往有關(guān)金礦的多樣性成礦學(xué)觀點和認識是值得人們重新審視 和深思的。在我國也存在著類似的例證。如始終認為是,與花崗巖具有成因關(guān)聯(lián)的膠西北金礦礦 集區(qū)中的金礦床,卻是存在著一個令人發(fā)省的客觀事實,為什么其中的大型、特大型金 礦(三山島、焦家-新城、大尹格莊,以及東風(fēng)地區(qū)諸金礦等)都分布在巖體的接觸帶, 特別是容礦斷裂帶的產(chǎn)狀傾向于而且逐漸緩傾于變質(zhì)巖系”呢?小秦嶺金礦礦集區(qū)幾乎全部產(chǎn)于變質(zhì)巖系”中,特別是含石墨、含鐵的碎屑沉積巖為主組成的太古代”地層中。面對這

6、一主要地質(zhì)事實,人們卻是仍然認為金礦的成礦主導(dǎo)因素是燕山期花崗巖!這又是 為什么?對于展布在 滇桂黔”和 陜甘川”金三角區(qū)內(nèi)的金礦床成礦的環(huán)境和條件大體相 近,由于礦化類型的差異,以及是否存在著巖體”等等的不同,也給出了不同的成因觀點。如因太白金礦具角礫巖型礦化和鈉長石化,提出了碳酸鹽巖漿成礦觀點3、4;然而近在咫尺的同一含礦巖系中的的八卦廟石英脈型金礦,因為礦區(qū)內(nèi)沒有巖漿巖出現(xiàn),故 認為是沉積-變質(zhì)熱液金礦5;再如李壩金礦田,因為花崗巖巖體位于礦田中部,即使強 調(diào)了地層的成礦作用,也不得不提出多來源,多成因的認識6。在華北陸臺區(qū)同樣存在著極為相似的實例,例如對赤峰-朝陽礦集區(qū)的二道溝-金廠溝

7、梁金礦田,因為存在著近在 咫尺的三個礦床(斑巖中的、火山巖中的和變質(zhì)巖中的),或者分別認為是斑巖型、火 山巖型和變質(zhì)巖型看出,或者認為是斑巖型熱液成礦系統(tǒng)等等的不同成礦觀點7、8。綜上可知,對于金礦床的成因認識始終沒有擺脫表觀認識作為立論的依據(jù),以及被束 縛在以往認識的桎梏中。在大多數(shù)的相關(guān)認識中,追逐流行”和 時尚”異常突出,幾乎成為了某一時期的 主導(dǎo)”思潮,曾幾何時 花崗巖成礦熱”、火山熱”、層控”熱和 綠巖帶” 熱席卷我國大地,就是最好的歷史見證。眾所周知,對于內(nèi)生金礦床(Only Gold Deposits)成礦作用方面業(yè)已取得了基本共 識,即金礦床是典型的熱液礦床,顯示出明顯的后生性

8、。但是在成巖成礦物質(zhì)來源的認 識上,諸如成礦物質(zhì)是如何進入到熱液流體中的卻是存在著無限的遐思”,特別是受 側(cè)分泌”說的影響格外深刻。因此,多數(shù)認為成礦物質(zhì)是通過熱液流體從含礦巖石中活化-萃取”的,據(jù)此提出了 滲濾”與 循環(huán)”的假設(shè)和鐵鎂質(zhì)巖石的碳酸鹽化交代觀點;高級變 質(zhì)區(qū)很少或者不可能存在金礦床的綠片巖相”成礦觀點; 。然而不爭的事實卻是低級 區(qū)有礦,高級區(qū)依然不乏大型金礦床;至于側(cè)分泌”說更難以令人信服,除了有限的近礦蝕變之外,任何人也沒能提供礦床深部及其周邊礦源巖的數(shù)公里范圍的蝕變巖存在的令 人信服的證據(jù)。更何況熱液的流動只能沿著有限且有效的孔隙裂隙流動,據(jù)此可以想像 其 活化-萃取”的

9、范圍不可能局限于 礦源巖”的賦存空間,同時也不可能全部 礦源巖”賦 存空間都能夠為沿著裂隙系統(tǒng)運移的流體所活化-萃取”;此外,即使是從 礦源巖”獲取的成礦物質(zhì)并形成了成礦流體,其中金的溶解度和溶解的總量怎么能夠滿足形成高品級礦床的需要呢?成礦流體源于哪里?又如何能夠形成滿足不同品級和儲量的礦床形成的 需求?這是金礦成礦學(xué)必須回答的關(guān)鍵和根本問題。只有解決成礦流體的來龍”才能夠真正解決成礦流體的 去脈”,才能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的以理論認識為指導(dǎo)的成功的地質(zhì)找礦 實踐。金成礦地球化學(xué)性狀的二重性2.1金的地球化學(xué)性狀二重性有關(guān)論述金的地球化學(xué)性狀的文獻很多,但是強調(diào)與成礦的因果關(guān)聯(lián)方面的論述顯現(xiàn) 得

10、有些不足。為此,筆者9曾就此提出金的親鐵性、親硫性和親鐵親硫性的基本條件及 其與成礦的關(guān)系的討論。認為在高溫高壓條件下的親鐵性是金相對富集并且是呈分散賦 存狀態(tài)的原因;金能夠被溶解和以熱液形式遷移是由于金的親硫性所致;金的沉淀富集 的主因是成礦流體體系性質(zhì)的變化。與此同時,特別強調(diào)了碳在穩(wěn)定金的溶解度以及成 礦過程中的作用。因此,金的親鐵性是其幔源觀的依據(jù),金的親硫性是其進入地殼并且 作為殼源的依據(jù);金在自然界中主要呈原子態(tài);在巖漿中和高溫熱液中主要為一價金和 在表生強氧化條件下以三價金進入溶液中。還原環(huán)境是金表生遷移和富集的重要條件, 同時也是形成含金沉積建造的充要條件。因此,缺氧的早前寒武

11、紀是礫巖型金礦的重要 形成時期,也是內(nèi)生金礦床的重要時期;缺硫和碳的硅鐵質(zhì)建造很少能夠形成金礦;金 的熱液成礦屬性是其富集形成巖金礦床的本質(zhì),而其沉淀的機理是一價金的歧化反應(yīng)等 等??傊?,金原子態(tài)和親鐵性是金的惰性、向心性、幔源性及不能夠形成獨立礦床的屬 性,而金的多價態(tài)(含膠體)以及親硫性是金的活潑性、離心性、殼源性和能夠形成獨 立礦床的屬性。2.2金的成礦作用的二重性很顯然,金的地球化學(xué)二重性決定了金的成礦作用二重性。實際礦床的對比分析表明 金-銅共生礦床主要是與幔源有關(guān)的伴生金礦床,例如與鐵質(zhì)超基性巖有關(guān)的銅-鎳硫化物礦床、塊狀硫化物礦床、矽卡巖型和斑巖型礦床等等。筆者注意到當金礦床與上

12、述礦床 在空間上分離賦存時,通常是賦存在 圍巖”中的事實。如加拿大諾蘭達地區(qū)的金礦就是塊 狀硫化物礦床和金礦床獨立賦存的實例;菲律賓碧瑤地區(qū)的塊狀硫化物礦床、脈狀金礦 床和角礫巖筒型-斑巖礦床則是在空間上相伴產(chǎn)出的分離賦存的最佳實例。如上所述,幾乎所有的獨立金礦無一例外的均與含碳質(zhì)的相對富鐵富硫的碎屑巖系或 者火山-沉積巖系有關(guān),因此可以認為獨立金礦形成的 礦源層”實際上是 礦源層”中的富 含鐵、硫和碳(特別是有機碳)特定巖系,對此本文贊同含礦建造10的提法是適益的,并以此修訂傳統(tǒng)的 層控”論。據(jù)此認為,獨立金礦是經(jīng)過沉積成礦(砂金礦床 /含金建 造)f成巖成礦(超微細粒浸染型金礦) f熱液成

13、礦(脈狀金礦)f表生成礦(砂金及 風(fēng)化殼型金礦床)的過程。從成礦物質(zhì)來源及其演化角度考查其成礦過程應(yīng)該是幔源直 接轉(zhuǎn)換為殼源(噴氣沉積礦源)的成礦過程。因此,可以認為沉積作用形成的含金建造(含古砂金)是金礦床的主要礦源,與之相關(guān)的金礦床也是分布最廣泛、儲量最大的。金礦床的類型劃分3.1 含金建造及其類型3.1.1含金建造的特征是以富含鐵、硫、碳為其地球化學(xué)標型的碎屑沉積巖系。根據(jù)沉積 建造的物質(zhì)組成及來源表明,其成巖的地球化學(xué)環(huán)境是相對封閉的還原條件;其成巖的 構(gòu)造環(huán)境主要是弧后盆地或者裂谷沉積。因此,金礦床通常分布在地體的邊緣、大陸增 生板塊、裂陷槽以及古陸核的拚貼帶。3.1.2含金建造類型

14、。Simon J H (1989)11在討論以碎屑巖為圍巖的金礦時,劃分了兩種 類型:以鐵建造為圍巖的和以板巖/雜砂巖為圍巖的。同時,他還指出這一劃分是出于對 沉積環(huán)境的勢能的強調(diào)。鐵建造代表低能條件,礦床具明顯的層控性;而板巖/雜砂巖代表高能濁積沉積環(huán)境。礦床雖與單一巖層的地層不具嚴格的層控關(guān)系,但巖系控礦特征 十分明確。此外,他還著重指出此劃分尚不包括與火山巖和火山碎屑巖夾層中的雜砂巖 中的金礦,也不包括沉積巖中后成的交代礦床。他強調(diào)了沉積盆地雖屬于廣海型,但這 些沉積盆地或者是在構(gòu)造拉開期形成的,或者是在巖石圈板塊俯沖過程中使海溝發(fā)育而 形成的。他的主要依據(jù)是沉積物巨厚可達數(shù)千米,基底性

15、質(zhì)不清但可能是火山巖。盆地 的下部是濁積巖向上為板巖(常為顯微濁積巖的)和化學(xué)沉積,最終為淺海碎屑沉積。然 而,需指出的,在他的巖性描述中并沒有強調(diào)含碳質(zhì)組分這一共性。如果按本文的觀點,Sim on的劃分應(yīng)為四種類型:鐵建造型(硫化物相和碳酸鹽相)、 火山巖建造中的火山噴氣沉積-濁積巖型、無火山物質(zhì)的濁積巖型和不純碳酸鹽型。劉東升:12的劃分是以碳酸鹽巖建造為主體,夾有大量的碎屑巖及硅質(zhì)巖、基性火山 巖和火山凝灰?guī)r。含礦建造具有 富含有機質(zhì),一般在0.5%左右;具濁積巖特征(完整 的鮑馬系列、明顯的濁積巖底模構(gòu)造-槽模及重荷模);夾有硅質(zhì)巖;含有火山凝灰物 質(zhì);有較高含量的含鐵碳酸鹽礦物(含鐵

16、白云石-菱鐵礦)。強調(diào)了含礦建造是形成于廣 海臺盆邊緣,局限一半局限臺地淺海相以及濱海潮坪相帶的環(huán)境。馬啟波等的劃分是以冒地槽相深海沉積為主的含碳濁積巖系以及類復(fù)理石沉積,多數(shù)獨立金礦床分類表13形成于裂谷環(huán)境,部分發(fā)育于深海盆地;另一類是以淺海臺地相為主的含碳粉屑巖一不純薄層碳酸鹽巖一粘土巖,其形成于較穩(wěn)定的盆地環(huán)境,特別是臺地斜坡帶。綜上可以得出,從含礦建造的巖石化學(xué)組成基本特征上看,以富Fe-S-C為其突出的地球化學(xué)標型,而從沉積學(xué)角度考查,含礦建造又以復(fù)理石建造(含濁流沉積建造)為共同屬性;含金沉積物的來源主要是古陸補給,次之是海底火山物質(zhì)噴流沉積。據(jù)此,可從 如下幾個方面來劃分含碳質(zhì)

17、碎屑巖型金礦床的含金建造類型: 含礦建造沉積巖系大致可以劃分為由五套不同的含礦巖石組成:I主要指太古宙和中新生代島弧帶火山噴發(fā)旋回間歇期的形成的火山噴氣 -層流沉積物型含金建造;n主要指元 古宙與帶狀鐵建造(硫化物-碳酸鹽相)有關(guān)的沉積巖火山沉積巖系中的含金建造;川主 要指古生代以及部分中生代的含碳質(zhì)的濁積巖巖系中的含金建造;W不純碳酸鹽-含碳質(zhì)泥巖巖系;V主要指地盾元古宙的礫巖-雜砂巖沉積巖系中的含金建造精品文檔3.2 金礦分類按照含金建造進行的金礦床分類,如表中所示。本分類是在突出含金建造的基礎(chǔ)上, 進行了較為全面的金礦床的分類;可以說基本上涵蓋了目前已知的金礦床,及其成巖成 礦環(huán)境和條件

18、,并且從中能夠看出金礦床的成礦主要條件是含鐵、硫、碳的含金建造。 而沒有過分強調(diào)諸如變質(zhì)、巖漿、火山及構(gòu)造等等作用對金礦床成礦富集的貢獻。以下 將結(jié)合金礦成礦作用,一并說明之。4成礦作用與成礦模式4.1成巖和成礦物質(zhì)來源本文雖然強調(diào)含金建造是金礦床的成礦物質(zhì)直接來源,但是并不否認金的初始成礦物 質(zhì)是源于幔源巖漿源。同時著意說明表殼巖形成期,金礦床的成礦物質(zhì)是源于幔源巖漿 進入表殼時金將伴隨含礦巖漿中硫的突然過飽和狀態(tài)的分餾作用脫離巖漿,成為海底沉 積物的組成之一,以及作為表殼巖形成期金礦的含金建造。同理,與火山-沉積巖系有關(guān)的含金建造中的成礦物質(zhì)部分來源也是以同樣方式構(gòu)成的。第二類來源則是所謂

19、的轉(zhuǎn)生 礦源,即類似于砂金礦床形成的方式和來源形成了含金建造。因此,這類礦源主要是由 含金的礦化地質(zhì)體、基底巖系的風(fēng)化剝蝕產(chǎn)物作為含金建造的補給源,如與之有關(guān)的大 多數(shù)濁積巖型金礦床。我們強度金礦床的成礦物質(zhì)直接源于含金沉積建造,而不是含金巖系原因在于只有沉 積物中的吸附金才能夠被溶解并形成成礦流體(類似于含油層的成油工程)。既然金源于含金沉積建造,很顯然成礦流體中的的水必然是成巖期的壓實水或者稱為 建造水了,因此金礦床的成礦流體是含金同生建造水溶液。在含金沉積建造的成巖期, 伴隨巖/水的分離,大量的呈吸附狀態(tài)的金及其它可溶性物質(zhì)將溶解在建造水中形成稀薄 的偏堿性的含礦溶液。同時,由于含礦巖系

20、主要由泥質(zhì)和砂質(zhì)巖石組成,因此成巖期形 成的稀薄含礦溶液主要被封存在巖石孔隙和微裂隙中,很類似于成油中的只經(jīng)歷一次運礦床類型礦床亞類型典型礦床實例I太古代綠巖帶 型金礦床1與基性熔巖噴氣沉積-含碳質(zhì)層流沉積物含金 建造有關(guān)礦床2與中酸性火山-沉積建造有關(guān)金礦床3與碳酸鹽-硫化物相BIF含金建造有關(guān)金礦床西澳卡爾古利金礦田、加拿大 Hornc-Mcintyre、kerr-Addison、 印度Kolar、巴西Fachuca-Nie Aljier-Monjie金礦;膠西北礦集 區(qū);加拿大Homlo、Yellowknife ;小秦嶺礦集區(qū)、排山樓金礦; 美國Homestake 津巴布維、加拿大 Pi

21、ck Crow、印度 Kolar部 分金礦、巴西 Bosajim de Malina金礦床;東風(fēng)金礦n元古代沉積巖 型金礦床1與含碳質(zhì)濁積巖型含金建造有關(guān)金礦2與含碳質(zhì)砂礫巖型含金建造有關(guān)金礦3與碳酸鹽-碎屑巖含碳質(zhì)濁積巖型含金建造有關(guān) 金礦遼南金礦、膠東蓬家夼金礦南非蘭德型含鈾礫巖型金礦 與鉛鋅礦含礦沉積建造有關(guān)金礦(遼南地區(qū))皿古生代濁積巖 型金礦床1含碳質(zhì)濁積巖型含金建造有關(guān)金礦床2與不純碳酸鹽型含金建造有關(guān)金礦床Muruntau金礦(-銀-鎢)帶、澳大利亞 Bendigo-Ballrarat金礦 美國內(nèi)華達礦集區(qū)金礦;滇桂黔、陜甘川礦集區(qū)金礦IV與伴生金礦有 關(guān)金礦床1與含金的塊狀硫化

22、物礦床有關(guān)金礦床;2與含金的銅鎳硫化物礦床有關(guān)金礦床;3與含金斑巖、矽卡巖型鐵銅礦床有關(guān)金礦日本菱刈金礦、加拿大赫姆洛金礦、菲律賓碧瑤地區(qū)金礦;浙江遂昌金礦云南墨江銅廠金礦、陜西煎茶嶺金礦;智利El indio金礦;湖北大冶雞籠山金礦V砂金礦床1古砂金礦床2第四紀砂金礦床黃龍金礦及第三紀埋藏砂金礦皿風(fēng)化殼金礦風(fēng)化殼型金礦床西澳Buddington鋁土型金礦收集于網(wǎng)絡(luò),如有,侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除移的原生原儲型油氣藏”4.2成礦作用金礦床之所以能夠以多種礦化類型和礦床類型出現(xiàn),主要表現(xiàn)為不同性質(zhì)的地質(zhì)作用 對含金建造的疊加再造結(jié)果。很類似于 蘭德”礫巖型

23、金礦床和霍姆斯塔克金礦床那樣的砂 金礦床或者含金建造經(jīng)過了變質(zhì)變形、巖漿作用的再富集作用過程。因此,金礦床從含 金沉積物的沉積期開始-成巖期,或者是成巖期之后仍然經(jīng)歷地質(zhì)作用的全過程都是金 礦床的成礦流體形成的過程,以及最終成礦定位的過程。由此可見,按照含金沉積物至 成巖期,成巖之后等等作為不同類型金礦床形成過程和定位的思路來考查不同類型金礦 床形成的話,那么金礦床成礦作用過程可以分解為:I含金沉積物形成的金礦床,即各個地質(zhì)歷史時期的砂金礦床。砂金礦床的形成是眾 所周知的,在我國一個十分 特殊”的實例是位于陜南石泉至安康一帶賦存于 下志留統(tǒng)”梅 子亞群淺變質(zhì)碳質(zhì)碎屑巖中的低品位(13X10-6

24、金礦帶,礦床點50余處例如鹿鳴金 礦、黃龍金礦等等。礦床中近 50%的自然金為可見金(可以通過重選提?。?,余者為不 可見金(炭漿法提取),這就是說該含金建造中的自然金一部分為砂金,另一部分是碳 質(zhì)和泥質(zhì)吸附的超微細粒金。該礦床蝕變微弱,層控十分明顯,礦化相對富集部位是北 西走向褶曲核部、層間片理化帶以及北東向橫斷層的下盤,局部形成石英脈型富礦床(一處)。該金礦帶是漢中盆地砂金的主要補給源。此例表明,含金建造本身就是砂金 礦床及其含礦巖系,經(jīng)過成巖期和低級變質(zhì)變形作用和構(gòu)造疊加再造定位的后生層控”金礦(帶)。n成巖期金礦床就是習(xí)慣稱之為低品位大儲量的超微細粒浸染型金礦混雜稱為卡林型”金礦。這類金

25、礦的形成是通過含金沉積物的成巖作用形成的含金溶液,被封存于孤立 的巖石孔隙裂隙中(類似于石油礦床的油氣藏 /含油層),經(jīng)過抬升降溫出現(xiàn)的礦化沉淀 形成的金礦床。因此,成礦溶液中的 As、Sb、Hg等等揮發(fā)性元素與金同時沉淀,構(gòu)成了 礦床的難選冶。川成巖后金礦床是指含金建造成巖期形成的含金溶液在較深層次,分別或者依次受 到構(gòu)造熱動力、變質(zhì)變形熱動力和構(gòu)造-巖漿熱動力的作用下,含金建造中的的含金溶液 的孤立封存狀態(tài)被打破發(fā)生流動,因此使得稀薄的含金溶液在流動中濃縮、分餾(分 異),從而為形成較高品級的金礦,以及金、重金屬、銀、砷、銻、汞成礦帶或者金礦 床的不同成礦階段伴、共生的礦化提供了成礦流體。

26、這就是說,各種各樣的變質(zhì)作用、 巖漿侵入作用是導(dǎo)致含金建造成巖期形成的含金溶液最終轉(zhuǎn)變成能夠形成富集的成礦流 體,同時導(dǎo)致了成巖期的含金溶液發(fā)生了分異(分餾)和濃縮作用以及成礦流體能夠被 存儲形成成礦流體庫的重要地質(zhì)條件。因此,形成了受以下擴容帶控制的所謂剪切帶”型金礦床、主要賦存于花崗質(zhì)侵入體內(nèi)外接觸帶(尤其是外帶)的金礦床和受到背形構(gòu)造 核部控制的礦床、礦區(qū)和礦帶。IV成礦流體形成后的抬升事件是成礦定位的主導(dǎo)因素。成礦流體庫形成后由于處于 相對的高溫高壓流體狀態(tài),或者說金呈溶解狀態(tài)。由此可見,含有金礦成礦流體的地體 的抬升則是金轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋頎顟B(tài)的充要條件,即成礦定位的充要條件。因此,全部金礦

27、床 都賦存于正向地質(zhì)構(gòu)造單元中,如背斜構(gòu)造、穹隆構(gòu)造、花崗質(zhì)熱穹隆、乃至火山巖盆地中的火山機構(gòu)等等。4.3成礦模式各種類型金礦床的成礦模式可以用下圖概括并表達之。其中值得說明的是,本成礦模 式是引入了石油的成油理論基礎(chǔ)上建立的金礦床理論成礦模式。因此,在表述中提出了 成礦流體庫、自生自儲型、一次遷移和二次遷移的概念。自生自儲型成礦流體庫相當于 油氣藏;成礦流體庫相當于他生他儲型油氣藏;對于成油過程中的一次或者初次遷移是 指油氣聚集生油層形成油氣藏的過程;二次遷移形成他生他儲型油氣藏油氣的聚集過 程。與之不同,本模式中的一次遷移是指成礦流體聚集形成成礦流體庫的遷移過程為一 次遷移,這是因為成礦流

28、體形成過程和最終定位于成礦流體庫中很可能是經(jīng)歷了多次的 復(fù)雜過程(即每一次構(gòu)造熱事件都會導(dǎo)致流體流動),因此合并統(tǒng)稱為一次遷移;而從 成礦流體庫進入到成礦部位(即成礦圈閉)的遷移稱為二次遷移。因此,本成礦模式可再潯解再遷移的成礦后疊加改誥與肩終定位逆程一匚第啟斟性地下水満濾作用與次主富集 一鳳化利蝕作用與砂金形咸抬井剝纏作用廠表生氫化淋濾隹一成礦后構(gòu)造莊加 作用期地質(zhì)地球化學(xué)條件應(yīng)礦物園沉諄的各沖類型的服狀f: xiaPi TH 400C_萬英脈-除的礦物十目蛭全亠漲金屬聒i化物成礦階段L_慮礦流體二校辻誓成礦訕萍庫希升朗:L地制地塊碰摟抬升咸者滑 脫或者拚壓抬升地質(zhì)地球化學(xué)務(wù)件n P:O10

29、sPat 藕fL岡T: 00nc應(yīng)礦新體足成r 豊DOS yisJ-HO-NdCl-le C Aa-A ) I 彰憲r初性聖切芾件用t-花崗質(zhì)巖基tL區(qū)域赍質(zhì)吏形期廠P! C3X10Pa蟲嘗髓卑鬻&囁籍T: 3C0C成巖作用期1- COS (JLl-HO-irWs Ml-址)富含匚、S,老成于焉饉聚歸暑蠶火山陰獨立金礦液態(tài)礦源及二次遷移成礦模式圖以簡稱為液態(tài)礦源二次遷移”金礦成礦模式14 O從圖中可見,本模式是以含金建造為基礎(chǔ),以成礦流體來龍去脈為主線試圖表述不同 類型金礦的形成過程和條件。成礦流體源于含礦建造的成巖期,并在構(gòu)造熱事件中發(fā)生 流動、分異和濃縮于深層次擴容帶存儲形成成礦流體庫。鑒

30、于成礦過程是成礦流體形成 的逆過程,因此,含有成礦流體庫的地體或地塊必須經(jīng)歷抬升進入韌脆性形變構(gòu)造形成 的地殼淺層次的過程。只有這樣,成礦流體庫15才能夠被導(dǎo)通,使得成礦流體沿著導(dǎo)通的通道上升進入容礦構(gòu)造沉淀成礦。眾所周知,熱液成礦過程是在構(gòu)造脈動16過程中完成的。含金的成礦流體庫中的不同性狀的流體將伴隨構(gòu)造的脈動過程依次間歇性地進入 容礦構(gòu)造中,從而完成了大多數(shù)金礦床十分相近的成礦過程及其各個成礦階段:氫離子 交代為特征的近礦圍巖蝕變階段 -偏堿性SiO2-H2O-Na2 (Fe-Mg-Ca) C03形成石英脈-鐵 鎂碳酸鹽階段一羰基化合物(COS17-Fe)流體形成鐵的硫化物礦物沉淀的階段

31、-自然金 從含金的低鹽度C0S-H20流體沉淀階段-含濺金屬的NaCI-H20高鹽度流體交代鐵的硫 化物礦物沉淀-CaO-HCO3的流體形成方解石脈階段結(jié)束了成礦期。上升的成礦流體的次 序同時也是成礦流體在成礦流體庫中的按照不同層次圭寸存的狀態(tài)1,從而才能實現(xiàn)金礦床成礦過程中構(gòu)造的脈動性與成礦物質(zhì)沉淀有序性的統(tǒng)一。5.找礦標志無論是含金建造的論述還是與已知礦床的比對,以及筆者提出和建立的金礦成礦模式 中都為地質(zhì)找礦提供了十分明確的標志: 5.1含金建造的標志5.1.1從巖系組合特征上是由含碳質(zhì)的粘土質(zhì)-半粘土質(zhì)以及碎屑巖組成,因此是金的吸 附狀態(tài)搬運沉積的條件和形成自生自儲型含金溶液的巖性圈閉

32、條件。5.1.2含鐵、硫和碳不僅是含金的標志,而且也是金能夠溶解、運移的物化條件。鑒于 鐵、硫和碳是常量元素,因此能夠在成礦之后被保存在含金建造巖系中,易于直觀判 別。據(jù)此,富含鐵、硫和碳是判別含金建造的地球化學(xué)標志。5.1.3與已知金礦床的比對表明含金建造的沉積厚度和規(guī)模是形成金礦床規(guī)模大小的直觀 標志。例如南非 蘭德”金礦含金建造經(jīng)歷了五億年的沉積歷程和巨厚的沉積結(jié)果;同樣, 穆龍?zhí)捉鸬V含金建造經(jīng)超深鉆揭露表明至 4公里深度依然存在。因此,兩個金礦的規(guī)模和 儲量為世界同類型金礦中的佼佼者。5.2礦化富集特征標志5.2.1確定礦田級范圍及其內(nèi)的礦化富集部位實際是確定礦床賦存部位。根據(jù)含金建造

33、 和構(gòu)造控礦原理,所謂礦田是含金建造連續(xù)賦存的范圍,并且為礦田級線性構(gòu)造所圍 限。在礦田內(nèi)含金建造的尖滅再現(xiàn),以及礦田圍限斷裂構(gòu)造的次級斷裂是確定礦床的地 質(zhì)標志,5.2.2金礦床的礦化富集規(guī)律是指導(dǎo)地質(zhì)找礦和預(yù)測的最最基本的依據(jù),因此查明其標 志是十分重要的課題。礦化富集規(guī)律確定的前提是必須查明成礦流體進入容礦構(gòu)造的排 泄口及其在容礦空間內(nèi)的運移路徑、成礦時的控礦構(gòu)造體系或者說確定成礦圈閉的構(gòu)造 邊界。通常情況下礦床的上部相對富集,但礦化連續(xù)性較差;礦床中部礦化連續(xù)性好為 富大礦化體;礦床下部為貧礦化。5.2.3 通常情況下,成礦前沒有經(jīng)歷明顯的構(gòu)造熱事件作用和疊加改造的金礦大多數(shù)是 貧礦,反之為富礦,其中礦化富集直接的地質(zhì)標志是配礦構(gòu)造,特別是配礦斷裂構(gòu)造下 盤控制礦化富集明顯。5.2.4根據(jù)脈動成礦原理,可以得出成礦期的構(gòu)造脈動劃分礦化階段的標志,同時也是 確定礦化富集的礦石礦物組合的標志。一般情況下,自然金階段前形成的礦石礦物及其 組合是礦化富集標志,特別是這類礦石(礦物)的顯著宏、微觀特征如碎裂構(gòu)造、碎斑狀、糜棱狀構(gòu)造等等。6.結(jié)論鑒于由沉積(含噴氣沉積)形成的含金

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