卡林型金礦床成礦控制及找礦問題(葛良勝)課課件_第1頁
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卡林型金礦床成礦控制及找礦問題葛良勝武警黃金地質(zhì)研究所1卡林型金礦床成礦控制及找礦問題葛良勝1標(biāo)題添加點擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容點擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容前言點擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容標(biāo)題添加點擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容2標(biāo)題添加點擊此處輸入相點擊此處輸入前言點擊此處輸入標(biāo)題添加點基本概念3基本概念3卡林型金礦床—定義與分布“卡林型金礦”這一名稱最早由美國人S·拉德克(1974)提出,指產(chǎn)于滲透性良好的角礫薄層碳質(zhì)粉砂質(zhì)碳酸鹽巖中(碳酸鹽巖-碎屑巖建造),金主要呈微細(xì)浸染狀分布的金礦床。該類金礦床以儲量大、品位低(但從已發(fā)現(xiàn)的眾多礦床看,其品位并不低)、金粒度極細(xì)為特點。世界范圍內(nèi),卡林型金礦或類似的礦床主要見于美國和中國。美國集中分布于西部內(nèi)華達(dá)州和猶他州,我國則集中在滇黔桂、川甘陜兩個金三角地區(qū)。其他地區(qū)如江西、河北、湖南、吉林、新疆、云南(滇西上芒崗)等地區(qū)也有發(fā)現(xiàn)。卡林型金礦常集中分布,空間上形成礦集區(qū),又成群、成帶出現(xiàn),形成不同規(guī)模的礦帶和礦田。4卡林型金礦床—定義與分布“卡林型金礦”這一名稱最早由美國人S有關(guān)卡林型金礦床的幾個名詞微細(xì)浸染型金礦:這個概念是從金的賦存狀態(tài)出發(fā)進(jìn)行定義的,雖然這是一個十分重要的方面但并不全面。特別是對指明找礦方向缺乏指導(dǎo)意義,因為微細(xì)浸染型金礦的概念不能反映卡林型金礦床的全部特征以及成因,在不同成因,不同地質(zhì)環(huán)境中都有可能形成微細(xì)浸染型金礦。碳酸鹽巖中的金礦床:美國卡林型金礦大多產(chǎn)于碳酸鹽地層中,并非含礦圍巖全為碳酸鹽巖石。我國卡林型金礦也有許多產(chǎn)于碳酸鹽地層中(或主要圍巖為碳酸鹽巖)。據(jù)此一些人將卡林型金礦定義為產(chǎn)于碳酸鹽巖地層中的金礦,但這種定義也不能確切地反映它們的特征和成因。因為產(chǎn)于碳酸鹽地層中的金礦可以是各種成因,地質(zhì)特征十分不同的金礦床,而且有一些重要的卡林型金礦并不是產(chǎn)碳酸鹽巖中。淺成低溫?zé)嵋航鸬V床:一般地說,卡林型金礦是淺成低溫?zé)嵋旱V床,故這種定名雖能反映卡林型金礦的成因信息,但其內(nèi)涵太大,包括了一些與卡林型金礦特征完全不同的金礦床。此外,國外還有人將凡是低品位可大規(guī)模開采的金礦都定為卡林型金礦,這顯然也是不合適的。5有關(guān)卡林型金礦床的幾個名詞微細(xì)浸染型金礦:這個概念是從金的賦狹義卡林型金礦床產(chǎn)于沉積巖中,主要是碳酸鹽巖和細(xì)碎屑巖中,特別是二者的界面附近;金呈微細(xì)浸染狀產(chǎn)于硫化物(主要是黃鐵礦和毒砂)和粘土礦物中。礦床中金銀(儲量)比大于1;具中低溫礦物共生組合,金屬礦物主要有:自然金、黃鐵礦、毒砂、雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂、自然銀等。脈石礦物有石英、方解石、白云石、粘土礦物、重晶石、炭質(zhì)等;礦床受構(gòu)造控制,似與火成巖無明顯關(guān)系。在美國大多數(shù)卡林型金礦區(qū)均有各種脈巖,但成因上的聯(lián)系不明顯。而我國卡林型金礦區(qū)也見有各種火成巖。但這其中許多問題還處于爭論之中。廣義卡林型金礦床(淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床)金礦床主要的賦礦巖石可擴(kuò)展到火山巖,即產(chǎn)于火山巖中的卡林型金礦。其基本特征與沉積巖容礦相同,也有一些差異,如銀的含量多,常有冰長石出現(xiàn)。廣義卡林型金礦床特征可歸納如下:產(chǎn)于沉積巖或火山巖中;金呈微細(xì)粒浸染狀產(chǎn)于硫化物或枯土礦物中;中低溫礦物共生組合;受構(gòu)造控制,與侵入巖關(guān)系不密切。6狹義卡林型金礦床6冰長石7冰長石7卡林型金礦床-歷史與現(xiàn)狀卡林型金礦床是20世紀(jì)晚期才被人們認(rèn)識與開發(fā)利用的獨立的、有較大遠(yuǎn)景的金礦類型,從發(fā)現(xiàn)第1例卡林型金礦起,人們就不間斷地研究與找尋它,在給人們帶來巨大資源財富的同時,也豐富了現(xiàn)代金礦理論,促進(jìn)了礦床學(xué)的發(fā)展。然而,至今關(guān)于該類金礦的概念、形成機(jī)制、礦床成因、類型變異及成礦規(guī)律等,在某種程度上認(rèn)識混亂,導(dǎo)致某些觀點分歧,加之礦床發(fā)現(xiàn)較晚,產(chǎn)出地質(zhì)背景復(fù)雜,研究難度較大,造成諸多的學(xué)術(shù)與找礦方向上的問題與爭論??中徒鸬V床已成為世界四大金礦類型之一,在加緊研究與勘查的同時,進(jìn)行階段性的總結(jié),不斷統(tǒng)一認(rèn)識,新一輪的深化研究與找礦開發(fā)勢在必行。8卡林型金礦床-歷史與現(xiàn)狀卡林型金礦床是20世紀(jì)晚期才被人們認(rèn)LocationofCarlintypedeposits—CarlinTrend9LocationofCarlintypedeposi自從1961年在碳酸鹽巖中發(fā)現(xiàn)浸染狀金礦化以來,在一個60km長的NNW向線狀分布的金礦集中區(qū)(稱為CarlinTrend),己經(jīng)發(fā)現(xiàn)了40多個獨立金礦床,己經(jīng)生產(chǎn)了50多百萬盎司(約合1550多噸)的金,成為當(dāng)今世界上第三大金礦產(chǎn)地。10自從1961年在碳酸鹽巖中發(fā)現(xiàn)浸染狀金礦化以來,在一個60kCarlinboomTonopah-GoldfieldboomComstockBoom11CarlinTonopah-Comstock111212卡林型金礦床的成礦控制13卡林型金礦床的成礦控制13賦礦地層卡林型金礦主要賦礦地層為古生界和中生界,從寒武系~三疊系均有產(chǎn)出,但不同的礦集區(qū)有不同的賦礦層位。(對賦礦地層的時代似乎不具選擇性)美國內(nèi)華達(dá)州卡林型金礦的賦礦層位是志留系~泥盆系羅伯茨山(Roberts)組和泥盆系波波維奇(Popovich)組,極少數(shù)礦體產(chǎn)于巖漿巖中。滇黔桂地區(qū)卡林型金礦主要產(chǎn)于三疊系,其次為二疊系和泥盆系。貴州紫木凼下三疊統(tǒng)夜郎組、板其的紫云組,丫地和爛泥溝的中三疊統(tǒng)新苑組;秦嶺地區(qū)以泥盆系為主(雙玉、二臺子、八卦廟、金龍山等),寒武系中也偶有產(chǎn)出(拉爾瑪);川西北地區(qū)的東北寨金礦,丘洛金礦主賦礦層位為三疊系;滇西上芒崗金礦賦存于上侏羅統(tǒng)勐戛組。14賦礦地層卡林型金礦主要賦礦地層為古生界和中生界,從寒武系~三賦礦巖性國內(nèi)外卡林型金礦賦礦巖石主要是不純碳酸鹽巖和細(xì)碎屑巖,兩者接觸部位最有利礦化(涂光熾,1992)。(對巖性有明顯的偏在性)美國卡林型金礦床賦礦巖性,過去多描述為灰黑色粉砂質(zhì)-泥質(zhì)白云巖或灰?guī)r。近年,對卡林型金礦東部礦體鉆孔中志留系-泥盆系羅伯茨山組新鮮未風(fēng)化巖心研究表明,礦石原巖為層紋狀細(xì)粒鈣質(zhì)或含白云質(zhì)、泥質(zhì)粉砂巖。我國已知卡林型金礦金礦化,大多選擇富粘土質(zhì)、粉砂質(zhì)和有機(jī)質(zhì)細(xì)碎屑巖為容礦圍巖,其次才是不純碳酸鹽巖。滇黔桂金礦集中區(qū)以粘土巖、粉砂巖和細(xì)砂巖為主,次為不純碳酸鹽巖;川西北為砂巖、板巖和千枚巖,次為不純碳酸鹽巖;秦嶺地區(qū)為砂、板巖,次為不純碳酸鹽巖和火山凝灰?guī)r、硅質(zhì)巖。容礦巖石富含炭質(zhì),是卡林型金礦的又一特點。美國卡林型金礦床含有機(jī)炭0.17%~2.15%,炭質(zhì)礦石中可高達(dá)6%;我國滇黔桂爛泥溝金礦中有機(jī)炭含量0.01%~2%。15賦礦巖性國內(nèi)外卡林型金礦賦礦巖石主要是不純碳酸鹽巖和細(xì)碎屑巖形成的構(gòu)造環(huán)境國內(nèi)外卡林型金礦的成礦構(gòu)造環(huán)境均表現(xiàn)為地塊邊緣裂陷槽拉張與擠壓兩種環(huán)境的交替發(fā)展與演化區(qū)。裂陷槽拉張環(huán)境卡林型金礦的成礦區(qū)帶,多處于不同性質(zhì)大地構(gòu)造單元的接合部位或構(gòu)造過渡帶。而在地塊邊緣比較脆弱的區(qū)域,發(fā)育裂陷槽或裂谷盆地,表現(xiàn)出某些冒地槽沉積特征地區(qū)更顯有利。(事實上,這種環(huán)境只是提供了卡林型金礦床形成的基礎(chǔ))美國卡林型金礦主要產(chǎn)于科羅拉多地臺西側(cè)古生代冒地槽沉積層中,晚泥盆世主要表現(xiàn)為拉張的板內(nèi)裂谷拗陷,晚泥盆世~始新世為強(qiáng)烈擠壓狀態(tài),早漸新世又處于拉張狀態(tài),并伴隨火山活動。我國滇黔桂、金三角地區(qū),處于揚子地塊西南緣與華南加里東褶皺帶西緣過渡部位的右江印支裂谷帶或冒地槽中,成礦作用與右江裂陷帶的產(chǎn)生、發(fā)展和演化密切相關(guān)。川陜甘金三角地區(qū)同樣分布在不同大地構(gòu)造單元的構(gòu)造過渡區(qū)裂陷槽內(nèi)。16形成的構(gòu)造環(huán)境國內(nèi)外卡林型金礦的成礦構(gòu)造環(huán)境均表現(xiàn)為地塊邊緣裂陷槽封閉造山擠壓環(huán)境晚泥盆世~早石炭世的Antler造山運動,強(qiáng)烈影響美國西部卡林型金礦的生成。Roberts山逆掩斷層把西部RodeoCreek組向東推覆100km~200km,使東部古生代沉積埋深在5km之下。晚三疊世~晚侏羅世發(fā)育表層褶皺,并伴有NW向強(qiáng)烈?guī)r漿活動。我國黔西南卡林型金礦礦集區(qū),亦發(fā)現(xiàn)類似美國Roberts山斷層的逆沖斷層,其走向長約400km,最大推覆距離約80km(索書田,1993);川西北卡林型金礦集中區(qū),逆沖推覆構(gòu)造同樣十分發(fā)育。反映這些地區(qū)在裂陷槽封閉后經(jīng)歷了強(qiáng)烈的擠壓造山過程,這似乎對卡林型金礦床的形成是很重要的。(或者說成礦與賦礦巖系之間存在可以鑒別的時差)17裂陷槽封閉造山擠壓環(huán)境17控礦構(gòu)造與礦體形態(tài)構(gòu)造控礦作用,特別是背斜褶皺和斷裂構(gòu)造的控礦作用,是國內(nèi)外已知卡林型金礦床(田)的重要成礦地質(zhì)作用之一。(這一點在卡林型金礦床發(fā)現(xiàn)的早期并未被人們認(rèn)識到)不同層次、規(guī)模的斷裂構(gòu)造是決定我國卡林型金礦集中區(qū)的關(guān)鍵構(gòu)造形式,它控制了卡林型金礦床的時空分布和成因。如滇黔桂右江裂谷斷裂構(gòu)造體系、滇西龍陵-瑞麗NE向斷裂構(gòu)造體系,它們發(fā)育于地殼的不同深度和圈層,對裂谷或裂陷盆地的形成、沉積巖相變化、熱水噴流沉積、火山活動、巖漿侵入、地?zé)釄鲂纬伞⒌V源層的產(chǎn)生、熱液循環(huán)體系構(gòu)成和金、汞、砷、銻等各種礦化均起著決定性的控制作用。受褶皺、斷裂、不整合面及密集裂隙帶的控制,卡林型金礦礦體常呈脈狀、似層狀、透鏡狀或不規(guī)則狀與地層整合或不整合產(chǎn)出。(順層或褶皺翼部發(fā)育的構(gòu)造或不整合面常因為其規(guī)模大,連續(xù)性好而具有重要意義)18控礦構(gòu)造與礦體形態(tài)構(gòu)造控礦作用,特別是背斜褶皺和斷裂構(gòu)造的控背斜構(gòu)造控礦卡林型金礦多分布于背斜構(gòu)造傾伏端/背斜軸轉(zhuǎn)折端及背斜翼部。美國卡林型金礦區(qū)金礦床超過15個,金儲量超過2000t。礦帶主體構(gòu)造是起儲存軸作用的淺傾伏背斜,若干礦體產(chǎn)于背斜軸的起伏峰部(Radtke,1985)或NW走向的塔斯卡羅拉山背斜核部。我國滇黔桂卡林型金礦分布區(qū),控礦褶皺主要表現(xiàn)為短軸背斜和穹隆構(gòu)造,并控制著板其、戈塘等金礦田分布。背斜構(gòu)造傾伏端和背斜軸轉(zhuǎn)折端,以及背斜翼部發(fā)育斷裂破碎帶、層間破碎帶地段,往往是各種裂隙縱橫交錯、復(fù)合疊加的有利成礦地帶。19背斜構(gòu)造控礦19斷裂構(gòu)造控礦在褶皺軸部和翼部,發(fā)育的以壓扭性為主的斷裂構(gòu)造,常表現(xiàn)為不同級次的切層或?qū)娱g斷裂擠壓破碎帶,往往與褶皺構(gòu)造聯(lián)合控礦。不同方向與不同序次的斷裂破碎帶交叉與復(fù)合部位,廣泛發(fā)育各種微裂隙,巖石擠壓破碎強(qiáng)烈,是成礦熱液沉淀和富集的最佳場所。美國卡林型金礦礦化主要受斷裂構(gòu)造控制。Post-Betze金礦礦體受NW向斷裂構(gòu)造控制,位于次級NE向和近SN向高角度正斷層與羅伯茨山逆斷層交切地帶。我國滇黔桂卡林型金礦集中區(qū),已知紫木凼金礦礦體產(chǎn)于沿灰家堡背斜軸部分布的斷裂擠壓破碎帶,丹寨、丫他、爛泥溝、板其、那能等金礦也均受切層和層間的斷裂擠壓破碎帶控制,礦化主要發(fā)育在擠壓破碎帶或其附近滲透性、孔隙度適中的巖層內(nèi);川西北的東北寨金礦則完全產(chǎn)于大逆沖斷層帶之中(李小壯,1992)。20斷裂構(gòu)造控礦20裂隙構(gòu)造控礦伴隨褶皺和斷裂構(gòu)造作用,同時發(fā)育節(jié)理、裂隙,構(gòu)成了礦質(zhì)充填與沉淀空間。國內(nèi)外卡林型金礦均廣泛發(fā)育各類裂隙構(gòu)造,這些密集裂隙帶寬數(shù)m、數(shù)10m不等,單條裂隙寬一般<1cm,個別達(dá)3cm~5cm,常成群成帶產(chǎn)出,每組由數(shù)條至數(shù)10條裂隙組成。裂隙中為不同期次的各種熱液脈體所充填,如石英脈、重晶石脈、高嶺石脈、黃鐵礦脈、碳酸鹽脈、雄黃脈等,構(gòu)成重要的礦石類型,而且有可能成為深部斷裂控礦的指示標(biāo)志。21裂隙構(gòu)造控礦212222巖漿活動與成礦卡林型金礦床與巖漿活動的關(guān)系尚無確切的結(jié)論。美國卡林地區(qū)火成巖呈兩個小型巖株和許多巖墻產(chǎn)出,主要成分為花崗閃長巖、石英閃長巖和閃長巖,沿NW向高角度斷層侵位,多遭受強(qiáng)烈的蝕變與金礦化。該區(qū)出露的噴出巖為流紋巖和流紋英安巖。我國卡林型金礦集中分布于火成巖活動區(qū)。但金礦多位于較大規(guī)模侵入巖或火山巖分布區(qū)的邊緣地帶和鄰區(qū),礦區(qū)內(nèi)僅見少量花崗斑巖、石英斑巖、輝綠巖、煌斑巖等脈巖;滇黔桂地區(qū)為右江裂谷火成巖活動區(qū),火山凝灰?guī)r、噴流沉積的大廠層和燕山期超基性巖體等均與成礦密切相關(guān);甘肅早仁道金(銻)礦床產(chǎn)于三疊系地層與花崗閃長斑巖體接觸帶;川西北丘洛金礦床的金礦化發(fā)生于三疊系碎屑巖中的順層蝕變玄武巖中;滇西上芒崗礦區(qū)不僅就產(chǎn)在龍陵-瑞麗基性-超基性巖帶范圍內(nèi),而且?guī)r體中金的含量明顯較高,羊石山礦段基性煌斑巖金的含量遠(yuǎn)高于一般基性巖體(李紅陽,2001)。23巖漿活動與成礦卡林型金礦床與巖漿活動的關(guān)系尚無確切的結(jié)論。2蝕變類型圍巖蝕變是卡林型金礦床的重要標(biāo)志,包括硅化-似碧玉巖化(硅化碳酸鹽巖)、黃鐵礦化、碳酸鹽化(方解石化、白云石化和鐵白云石化)、粘土化(水云母化、絹云母化、高嶺石化、地開石化)、重晶石化、毒砂化、雄(雌)黃化、輝銻礦化和辰砂化等。與美國卡林型金礦相比,我國卡林型金礦雄(雌)黃化不發(fā)育,而毒砂化、輝銻礦化和辰砂化普遍較強(qiáng),但對圍巖蝕變中似碧玉巖化和碳酸鹽化的成礦作用研究尚不夠。24蝕變類型圍巖蝕變是卡林型金礦床的重要標(biāo)志,包括硅化-似碧玉巖蝕變巖石(脈)空間分布似碧玉巖(硅化碳酸鹽巖)。水平上自斷層外延30m,垂向上發(fā)育于氧化酸性淋濾帶整個約130m范圍內(nèi),寬度和厚度隨深度逐漸減少,至酸性淋濾帶底部近于零,偶見位于礦體之下。重晶石脈。美國卡林型金礦區(qū)均有零星分布,我國卡林型金礦集中區(qū)也普遍發(fā)育重晶石化。脈體自薄紙狀到1m厚不等,淋濾帶最集中且發(fā)育最好,一般至淋濾帶底部或其下未淋濾氧化帶內(nèi)急劇變薄或消失。石英脈。深部未氧化礦層和淺部氧化帶、地表硅化碳酸鹽巖內(nèi)部,發(fā)育有石英細(xì)(網(wǎng))脈。重晶石脈內(nèi)亦偶見石英透鏡體或微細(xì)夾層。方解石脈。未氧化礦石中分布有稀疏的方解石細(xì)脈。一般淋濾帶內(nèi)不存在,但緊靠該帶上、下界邊緣部分的氧化礦石中則有大量分布。但有些方解石脈屬于熱液期后的產(chǎn)物。粘土化。粘土化在碎屑巖中較發(fā)育。常伴有巖石退色作用,加上鐵染,而使巖石呈白色、黃色、紅色、褐色等,是很好的找礦標(biāo)志。滇西上芒崗礦區(qū)粘土化主要表現(xiàn)為迪開石-高嶺石化,呈細(xì)脈狀和密集網(wǎng)脈狀分布,空間上多分布于礦體上部和兩側(cè)。迪開石和高嶺石顯微鱗片集合體沿石英脈邊緣發(fā)育,也可穿切石英脈并溶蝕交代石英。脈體中有微量辰砂、自然金,表明迪開石-高嶺石化亦是主要礦化蝕變之一。25蝕變巖石(脈)空間分布似碧玉巖(硅化碳酸鹽巖)。水平上自斷層2626化學(xué)成分變化美國卡林型金礦床強(qiáng)蝕變礦化巖石與原始巖石的最顯著變化是CaO和CO2減少,SiO2被引入。初期熱液溶解方解石,沉淀石英。主階段早期熱液帶入Si,Al,K,Ba,F(xiàn)e,S,Corg(有機(jī)炭);同時引入Au,As,Sb,Hg,Tl;方解石繼續(xù)被交代,黃鐵礦和含K粘土形成,殘存方解石普遍重結(jié)晶。主階段晚期熱液帶入含As,Sb,Hg,Tl等硫化物和硫酸鹽;隨后則帶入Pb,Zn,Cu等賤金屬硫化物。大部分賤金屬是在晚期熱液沸騰和酸性蝕變時沉淀。主礦化階段結(jié)束時,形成重晶石脈。近地表強(qiáng)烈的酸性淋濾和氧化作用,方解石和大量白云石被溶解遷出,硫化物和有機(jī)組分被氧化,高嶺土和硬石膏形成,SiO2增加。有些方解石可再沉淀,在淋濾帶之上形成大量細(xì)脈。美國學(xué)者十分強(qiáng)調(diào)脫碳酸鹽化對成礦的重要作用,認(rèn)為富CO2的酸性成礦熱液溶解賦礦巖石中的白云石和方解石(3%~4%以上),Ca,Mg和CO大量減少,SiO2和S大量帶入,伴隨硅化和黃鐵礦化等熱液蝕變而使Au含量增高。27化學(xué)成分變化美國卡林型金礦床強(qiáng)蝕變礦化巖石與原始巖石的最顯著礦石類型美國卡林型金礦礦體分為上部氧化帶和下部未氧化帶。氧化帶礦石又可分為淋濾和未淋濾礦石兩種;未氧化帶原生礦石更可分為正常礦石、硅質(zhì)礦石、黃鐵礦礦石、碳質(zhì)礦石和富砷礦石等五類。我國卡林型金礦床礦體也多具上部氧化帶和下部未氧化帶。氧化帶礦石可分為淋濾礦石(或稱紅色粘土型礦石)和未淋濾礦石。原生礦石可分為硅質(zhì)、黃鐵礦、富砷及碳質(zhì)四類,其中硅質(zhì)、黃鐵礦及碳質(zhì)等三類均可與美國同類對比。但我國富砷類礦石是以大量出現(xiàn)毒砂和砷黃鐵礦為其特征,雄(雌)黃含量一般甚微。毒砂大量出現(xiàn),輝銻礦或辰砂含量相對較高,是我國卡林型金礦床礦石類型的重要特點。例如,貴州的板其、丫他,廣西的金牙、高龍,云南富寧的那能、達(dá)木,潞西上芒崗等金礦,均具有這一特點。28礦石類型美國卡林型金礦礦體分為上部氧化帶和下部未氧化帶。氧化礦物共生組合與特征礦物美國卡林金礦原生礦石中的礦物為:黃鐵礦、雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂、硫鉈礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黝銅礦、石英、伊利石、高嶺石、絹云母、重晶石、白鎢礦、方解石、白云石和自然金等,尚有石膏和明礬石。我國卡林型金礦原生礦石中的礦物包括:黃鐵礦、砷黃鐵礦、毒砂、輝銻礦、辰砂、雄黃、雌黃、自然金、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、砷黝銅礦、黝銅礦、石英、水云母、方解石、白云石、地開石、重晶石、絹云母、高嶺石、螢石、硬石膏、電氣石等,尚有鈉長石(陜西雙王、二臺子)。29礦物共生組合與特征礦物美國卡林金礦原生礦石中的礦物為:黃鐵礦卡林型金礦床中的主要特征礦物黃鐵礦。是卡林型金礦最常見的金屬礦物,與金礦化關(guān)系十分密切。礦石中一般含量在5%左右。粗晶多為立方體,而細(xì)粒則為不規(guī)則粒狀、五角十二面體、球粒狀。在礦石中呈浸染狀、條帶狀,有時呈團(tuán)塊狀。球粒狀者有時呈單粒產(chǎn)出,有時呈樹枝狀。大多具有環(huán)帶結(jié)構(gòu)和凝膠孔隙,顯示其膠體沉積特點。含砷高是卡林型金礦中黃鐵礦的又一共同特征,卡林型金礦中的黃鐵礦還含有較高的Au,Sb,Hg,Te。這些元素主要分布于黃鐵礦的邊部??中徒鸬V的黃鐵礦普遍虧硫,S/Fe比小于標(biāo)準(zhǔn)黃鐵礦,其Co/Ni比值絕大部分小于1。石英??中徒鸬V最常見的脈石礦物。不同礦床硅化強(qiáng)弱不同,且不只一期。早期的硅化多為細(xì)粒狀,晚期硅化粒度較粗,常表現(xiàn)為交代和重結(jié)晶的自形柱狀石英。卡林型金礦中,砷除在黃鐵礦中以類質(zhì)同象形式存在外,還以雄黃、雌黃、毒砂、砷黔銅礦等砷的獨立礦物形式產(chǎn)出。輝銻礦和辰砂在我國卡林型金礦中常見,但其本身含金量不高。碳質(zhì)物在許多礦床中普遍存在,含量一般在0.5%左右,主要為有機(jī)碳和石墨。美國一些卡林型金礦中還見到紅鉈礦、硫砷鉈礦等礦物,它們與金礦化關(guān)系亦較密切。我國卡林型金礦中鉈含量較低,極少見到鉈礦物,僅在紫木凼金礦床附近的濫木廠汞礦床中見有大量的紅鉈礦。30卡林型金礦床中的主要特征礦物黃鐵礦。是卡林型金礦最常見的金屬元素共生組合與特征元素卡林型金礦有非常相似的元素共生組合:Au-As-Hg-Sb-Ba-Ag。美國卡林型金礦元素組合為Au-As-Hg-Ba-Ag-Tl-Mo-W。我國卡林型金礦床元素組合為Au-As-Hg-Sb-Ba-Ag,有時也含低量Tl(東北寨、二臺子)。美國西部典型卡林型金礦床與我國同類礦床不同的是:美國的Tl含量高,有大量紅鉈礦、斜硫砷汞鉈礦、硫砷鉈礦、硫砷鉈汞礦等含鉈礦物出現(xiàn)。Tl,Ti,S可作為該類型金礦的特征元素,而且在礦區(qū)中均能構(gòu)成化探異常,可作為重要的找礦標(biāo)志。31元素共生組合與特征元素卡林型金礦有非常相似的元素共生組合:A卡林型金礦常與汞、砷、銻等礦床同處一帶,或者金礦帶本身即為Au-Hg-As-Sb成礦帶的亞帶或礦田,表現(xiàn)出特殊的“不在其中,不離其蹤”的空間分布特點。貴州爛泥溝卡林型金礦處于癩子山背斜Au-As-Hg礦帶;桂西北-滇東南卡林型金礦(金牙、高龍、那能、旺山等)同時又是銻礦區(qū),有230多個銻礦點;陜西七里峽、二臺子卡林型金礦位于丁馬-微成Hg-Sb礦帶附近;甘肅拉爾瑪-坪定卡林型金礦帶與Hg-Sb-U礦帶幾乎重疊;川西北的東北寨和橋上橋卡林型金礦附近均有很多Hg,As,Sb礦點和異常;滇西上芒崗卡林型金礦帶伴有Hg-Sb-(As)異常。金與汞-銻-砷的關(guān)系32卡林型金礦常與汞、砷、銻等礦床同處一帶,或者金礦帶本身即為A成礦熱動力源美國卡林金礦被認(rèn)為是晚第三紀(jì)火成侵入活動造成熱液作用的綜合結(jié)果。該階段火成活動發(fā)育熱液系統(tǒng),主要來自于天然水溶液從火成巖體獲得熱源(Radtke,1980)。我國卡林型金礦集中區(qū)成礦熱液體系的熱動力源主要有以下幾種認(rèn)識:(1)構(gòu)造運動和異常高的古地溫很可能是地下熱水循環(huán)的動力;亦是使Au,As,Hg,Sb,Ag,Mo,Ba等元素活化轉(zhuǎn)移的因素(涂光熾,1990)。(2)成礦熱動力主要是基性巖漿和隱伏酸性巖漿活動產(chǎn)生的巖漿地溫場,以及構(gòu)造變動地溫場(楊科佑等,1990)。(3)整個中生代,滇黔桂卡林型金礦集中區(qū)活躍著大批熱泉和噴氣孔,火山熱泉的低溫?zé)嵋鹤阋允瓜嚓P(guān)巖性中不相容元素活化和帶出,而形成該區(qū)微細(xì)粒浸染型或卡林型金礦床。(4)地幔熱柱、大陸熱點、右江裂谷、深部巖漿活動,為成礦流體運移提供了熱動力源(倪師軍,1997)。33成礦熱動力源美國卡林金礦被認(rèn)為是晚第三紀(jì)火成侵入活動造成熱液成礦流體來源我國卡林型金礦的礦石礦物和元素組合與美國相類似,其中汞、銻、砷礦物多為典型的低溫組合,金、汞、砷、銻元素組合與現(xiàn)代溫泉和海洋熱水沉積物異常元素基本一致。美國內(nèi)華達(dá)州Steamboat現(xiàn)代溫泉口附近的硅質(zhì)泥中金含量為150×10-9,砷為700×10-6,汞為100×10-9(White,1981)。氫氧同位素研究表明(譚運金,1994):滇黔桂卡林型金礦區(qū)成礦流體具有初始深部巖漿水和淺部、近地表大氣降水相混合的特點,尤其是近地表大氣降水的大量混入,導(dǎo)致主成礦流體表現(xiàn)出大氣降水為主的混合多來源特征。34成礦流體來源我國卡林型金礦的礦石礦物和元素組合與美國相類似,美國卡林型金礦床中國卡林型金礦床35美國卡林型金礦床中國卡林型金礦床351234kmMAGMATIC-METEORIC1234kmMETEORIC1234km1234kmMAGMATICTextures:restrictedTextures:diverse,modestTextures:diverse, spectacularLOWSULFIDATIONHIGHSULFIDATIONAu-Ag-CuAu-Ag礦化金屬組合INTERMEDIATESULFIDATION361234kmMAGMATIC-METEORIC1234kmM形成的物理化學(xué)環(huán)境低鹽度、低溫、低壓、高34S、HO同位素變化大37形成的物理化學(xué)環(huán)境低鹽度、低溫、低壓、高34S、HO同位素變中美卡林型金礦床對比38中美卡林型金礦床對比3839394040類卡林型金礦床最早的類卡林型金礦床是針對傳統(tǒng)(經(jīng)典)的卡林型金礦床而提出的。主要指產(chǎn)出于非碳酸鹽巖的沉積巖系中,特別是呈切層(穿層)發(fā)育的構(gòu)造破碎帶內(nèi)部,但與卡林型金礦床具有其他相似特征的金礦床。由于美國卡要地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了不產(chǎn)于碳酸鹽巖地層中的卡林型金礦床,因而類卡林型這一名詞已不具典型意義。我國有學(xué)者借用該名詞指一類與經(jīng)典卡林型金礦具有不完全相同成礦元素組合,并具卡林型金礦床特征的礦床。41類卡林型金礦床最早的類卡林型金礦床是針對傳統(tǒng)(經(jīng)典)的卡林型類卡林型金礦床實際上,類卡林型金礦與卡林型金礦近同時發(fā)現(xiàn),兩者礦床地質(zhì)特征存在許多類似之處,難以區(qū)別,在秦嶺類卡林型金礦較發(fā)育,對兩類金礦共生規(guī)律與對比研究表明,兩者在礦床分布、礦床組合系列、地球化學(xué)背景及礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征、金賦存狀態(tài)存在可辨別的差異。類卡林型金礦往往與鉛鋅礦床共生,成礦元素地球化學(xué)以Au-Pb-Zn-Cu-Te-Bi組合為特點,自然金呈顯微狀。由于類卡林型金礦產(chǎn)出構(gòu)造環(huán)境與卡林型相同,類卡林型金礦可稱為變種與卡林型金礦汞一銻礦鉛一鋅礦床組成成礦系列。42類卡林型金礦床實際上,類卡林型金礦與卡林型金礦近同時發(fā)現(xiàn),兩金與鉛鋅的關(guān)系在秦嶺地區(qū),卡林或類卡林型金礦床與砷汞銻或鉛鋅礦床組成時空與成因密切相關(guān)的礦床組合系列。在時間上,鉛鋅礦床形成較早,(同生期一早期褶皺改造)成礦機(jī)制較簡單;金礦床成礦機(jī)制較復(fù)雜,礦體形成時間晚于鉛鋅礦,需經(jīng)多期多階段構(gòu)造熱液疊加改造??臻g上,鉛鋅礦床受褶皺兩翼層間構(gòu)造及核部虛脫部位控制,礦體就位于與熱水沉積巖系相關(guān)的較低層位;金礦床受脆初性一脆性剪切構(gòu)造控制,多分布于鉛鋅礦帶上部層位的擴(kuò)容構(gòu)造空間。43金與鉛鋅的關(guān)系在秦嶺地區(qū),卡林或類卡林型金礦床與砷汞銻或鉛鋅卡林型金礦床的找礦問題44卡林型金礦床的找礦問題44卡林型金礦成礦區(qū)的選擇Teal和Jaekon(1997)指出,卡林型金礦區(qū)的確定應(yīng)考慮是四個因素,包括:古大陸邊緣地殼薄弱部位長期活動帶,主斷層發(fā)育。地殼減薄的區(qū)域性構(gòu)造背景,多次侵入和高熱流。多期次的熱液活動?;罨母邼B透性的碳酸鹽巖圍巖。45卡林型金礦成礦區(qū)的選擇Teal和Jaekon(1997)根據(jù)南秦嶺、滇黔桂等地產(chǎn)出的大型一超大型卡林型類卡林型金礦形成地質(zhì)條件,可以大致總結(jié)我國大型一超大型卡林型一類卡林型金礦床的形成應(yīng)滿足的地質(zhì)條件:大型強(qiáng)烈陸-陸碰撞造山帶的構(gòu)造背景,特別是多重疊瓦狀俯沖一碰撞帶對金成礦更加有利。金礦床發(fā)育在受邊界及內(nèi)部同生構(gòu)造強(qiáng)裂控制的斷陷、裂谷式沉積盆地。成礦盆地中發(fā)育含金豐度高的含碳質(zhì)細(xì)碎巖一不純碳酸鹽巖系組成復(fù)雜的類復(fù)理石建造。沉積建造中多有碰撞型巖漿巖和伸展期巖漿脈巖活動。有成礦效率高的初一脆性遞進(jìn)變形構(gòu)造發(fā)育。成礦顯示多期次、多階段,礦化蝕變較強(qiáng)烈。46根據(jù)南秦嶺、滇黔桂等地產(chǎn)出的大型一超大型卡林型類卡林型金礦形構(gòu)造是控制卡林型金礦成礦作用的關(guān)鍵現(xiàn)在己經(jīng)明確,構(gòu)造對于金礦化的控制作用甚至強(qiáng)于地層,但構(gòu)造的影響在不同礦區(qū)有不同表現(xiàn)??梢愿爬椋嚎中鸵活惪中徒鸬V床在韌-脆性剪切構(gòu)造活動時期更加集中,一般發(fā)生于板塊碰撞造山期及陸內(nèi)走滑剪切期,構(gòu)造類型復(fù)雜多樣,脆-韌性剪切變形構(gòu)造、構(gòu)造角礫巖化、破碎蝕變帶及脆性裂隙均為礦化熱液就位沉淀場所。由于構(gòu)造作用的脈動活動,導(dǎo)致礦化們用的多期、多階段特點。早期礦化蝕變較弱,分布相對廣泛,礦化產(chǎn)物常呈微細(xì)-浸染狀分布;中-晚期礦化蝕變分布相對局限,多呈脈狀-網(wǎng)脈狀疊加于先期礦化產(chǎn)物或單獨出現(xiàn);晚期多呈脈狀體,礦化較差。47構(gòu)造是控制卡林型金礦成礦作用的關(guān)鍵現(xiàn)在己經(jīng)明確,構(gòu)造對于金礦卡林型金礦成礦作用與造山作用耦合卡林型一類卡林型金礦產(chǎn)于造山帶兩側(cè)盆地中,成礦與造山作用具有復(fù)雜的耦合關(guān)系。48卡林型金礦成礦作用與造山作用耦合卡林型一類卡林型金礦產(chǎn)于造山卡林型研究與找礦應(yīng)關(guān)注的幾個問題卡林型金礦床不是層控礦床。Radtke(1985)在《卡林金礦地質(zhì)》一書中明確指出,“該礦床是在第三紀(jì)時期,由高角度斷裂活動、火成巖活動和熱液活動相互配合而形成的”。在他的書中,并沒有說卡林金礦屬于層控礦床。在H.K.Wolf主編的《層狀礦床與層控礦床》巨著中,也沒有把卡林型金礦當(dāng)成典型的層控礦床。Seedoif(1991)更是認(rèn)為,卡林型金礦的容礦圍巖變化很大,礦化在哪種圍巖中產(chǎn)出完全是偶然的,而不是層控的。盡管關(guān)于卡林型金礦的成因還有不同看法,但在我國不少文獻(xiàn)中,自覺不自覺地把卡林型金礦全當(dāng)成了層控金礦床并出現(xiàn)在許多版本的教科書中。將卡林型金礦當(dāng)成層控礦床的觀點在我國幾個卡林型金礦集中區(qū)的找礦實踐中也的確起了作用,但美國卡林本區(qū)在深部找礦方而的突破本身就說明,將思路局限在“層控”或“沿層找礦”上,并不利于對該型金礦的尋找,因而難以期望取得更大的進(jìn)展。實際上,己經(jīng)有不少資料顯示,滇黔桂、川陜甘地區(qū)的卡林型金礦具有成礦物質(zhì)來源于深部的特征。而且,我國某些卡林型金礦受構(gòu)造控制的特征也是早就清楚的,如紫木幽金礦床和東北寨金礦床。目前而言,需要研究卡林型金礦與構(gòu)造的關(guān)系,查明各種流體的活動規(guī)律,尤其是流體對于容礦地層的作用,在被早期流體擴(kuò)容、改造、增強(qiáng)滲透性的層位與有利構(gòu)造藕合的部位去找礦,應(yīng)一種新思路。49卡林型研究與找礦應(yīng)關(guān)注的幾個問題卡林型金礦床不是層控礦床。4卡林型金礦成礦作用中的巖漿作用。這一問題一直受到關(guān)注并在劇烈地爭論著。從卡林金礦床集中區(qū)看,至少部分卡林型金礦床與中生代侵入巖的空間關(guān)系密切(部分卡林型金礦石與侵入事件具有成因聯(lián)系),是無可否認(rèn)的。這使人們認(rèn)為卡林型金礦床是巖漿熱液系統(tǒng)遠(yuǎn)源部分。這個觀點認(rèn)為卡林型金礦床與巖漿活動有直接關(guān)系,巖漿活動既提供了驅(qū)動熱液循環(huán)的能量,也提供了流體以及金等微量元素。美國卡林金礦集中區(qū)的巖漿作用可以分為二期:43-34Ma,大量的中性到富硅高鉀鈣堿性熔巖及凝灰?guī)r噴發(fā);34-18Ma,中性到長英質(zhì)的巖漿作用;18-6Ma,典型的雙峰式火山作用。第一期的巖漿作用、與地殼擴(kuò)張有關(guān)的變形作用、變質(zhì)核雜巖的侵入作用與主要卡林型金礦的成礦作用基本同時。喜馬拉雅期是美國卡林型金礦的主成礦期。卡林型-類卡林型應(yīng)關(guān)注的幾個問題50卡林型金礦成礦作用中的巖漿作用??中?類卡林型應(yīng)關(guān)注的幾個Oppliger等(1997)提出:在43-34Ma期間發(fā)生的巖漿作用、張性構(gòu)造以及集中于內(nèi)華達(dá)大盆地中的金成礦作用與黃石古熱點演化之間存在成因聯(lián)系。他們認(rèn)為,始新世-漸新世期間的巖漿事件與卡林型金礦之間在空間上的藕合都是由于黃石熱點引發(fā)的??中偷V化是與具有漫長歷史的黃石熱點相伴發(fā)生的。黃石熱點可能是一個起源于核幔邊界的地幔柱。核幔邊界被認(rèn)為是一個異常富集金及與金礦伴生的中度親鐵元素(As,Sb和Te)地區(qū)。來自這一地區(qū)的流體可以將金搬運到上地殼。隨著60Ma以來黃石熱點對俯沖的Famllon板塊的裂解,產(chǎn)生了43-34Ma期間大規(guī)模的殼內(nèi)熔融和變質(zhì)脫揮發(fā)份作用。同期進(jìn)行的地殼擴(kuò)張與熱流體在上地殼中的對流循環(huán)有利于構(gòu)造和巖性對金礦的圈閉,而這正是典型卡林型金礦的特點。始新世晚期熱點位于內(nèi)華達(dá)州北中部之下,在那里熱點引發(fā)了巖漿底侵作用、交代作用和巖石圈的熱減薄作用。結(jié)果導(dǎo)致下地殼中巖漿作用和變質(zhì)脫揮發(fā)份作用以及上地殼中含金流體的對流循環(huán)。這種流體并非我們常說的由巖漿結(jié)晶分異而成的“巖漿期后熱液”,而更可能是從地幔柱中直接分離出來的,或者是被地幔柱加熱的各種地下水。當(dāng)然也可能是兩種甚至是多種流體的混合.因而與出露的巖漿巖不一定直接有關(guān)。他們更可能是一種“兄弟關(guān)系”而不是“母子關(guān)系”。51Oppliger等(1997)提出:在43-34Ma期間發(fā)生5252535354545555565657575858595960606161626263636464卡林型金礦床與其他類型金礦的關(guān)系??中徒鸬V是以沉積巖為主巖的淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床,與以火山巖為主巖的淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V相對應(yīng)(廣義的卡林型金礦床)。但的確存在著與上述特點不一致的一類淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。持巖漿熱液觀點的學(xué)者把斑巖銅礦(鉬、金)礦床、矽卡巖型多金屬礦床以及淺成低溫?zé)嵋盒偷V床歸為一個成礦體系,認(rèn)為卡林型金礦床是巖漿熱液體系的遠(yuǎn)源產(chǎn)物。R.H.Sillitoe和H.F.BonhamJr.等(1990)提出,在馬來西亞石龍門、內(nèi)華達(dá)州賓厄姆、杰里科查和鮑爾德芒廷等礦區(qū),微細(xì)浸染型金礦床產(chǎn)在以侵入巖為中心的賤金屬-貴金屬礦區(qū)邊緣的碳酸鹽巖石中,已有的年代學(xué)證據(jù)表明它們是同時形成的,而且以侵入體為中心,存在著由斑巖型Cu-Mo-Au,矽卡巖型Cu-Au或W-Mo-Au和(或)含Ag的Pb-Zn矽卡巖或碳酸鹽交代體及最遠(yuǎn)處的卡林型金礦床這一空間分帶規(guī)律,與傳統(tǒng)的巖漿熱液分異趨勢一致。因此,這些礦床是由含礦巖漿熱液向上或向外運移過程中形成成的。在斑巖、矽卡巖和碳酸鹽交代體環(huán)境內(nèi),熱液中賤金屬、銀(金)的氯化物配合物因各種因素影響失去穩(wěn)定,從而使金屬發(fā)生沉淀,而殘余Au及Sb,As則能夠呈二硫化物配合物進(jìn)一步搬運,在巖漿侵入體遠(yuǎn)端,受大氣降水(地下水)強(qiáng)烈稀釋、冷卻而發(fā)生沉淀,形成微細(xì)浸染型金礦床。故該類金礦床是由侵入體提供礦源的巖漿遠(yuǎn)端熱液成礦作用的產(chǎn)物。卡林型-類卡林型應(yīng)關(guān)注的幾個問題65卡林型金礦床與其他類型金礦的關(guān)系??中?類卡林型應(yīng)關(guān)注的幾6666卡林型金礦床成礦深度問題。美國卡林型金礦床流體包裹體的形成壓力為400×l05Pa-1000×l05Pa,由壓力換算出的礦床形成深度在靜巖壓力條件下為2.5-3km,在靜水壓力條件下為6-8km。通過對礦床上覆巖層厚度的恢復(fù),北美卡林型金礦床的形成深度為1.5-4.5km,為淺-中等深度形成的熱液礦床??中徒鸬V床礦石礦物在礦床范圍內(nèi)無分帶性,礦化垂直延伸最大的Post/Betze金礦床,在超過750m的垂直延伸范圍內(nèi),礦物組合和礦石結(jié)構(gòu)幾乎不變(但并非全部如此)。表明卡林型金礦床是在礦化帶上地?zé)崽荻容^小的區(qū)段內(nèi)形成的??中?類卡林型應(yīng)關(guān)注的幾個問題67卡林型金礦床成礦深度問題。卡林型-類卡林型應(yīng)關(guān)注的幾個問題6CarlinTrend深部找礦新發(fā)現(xiàn)在卡林礦山,1965年就開始露人開采。但隨著深部礦床或礦體的發(fā)現(xiàn),1993年起也開始坑采。過去十年中,在卡林Trend發(fā)現(xiàn)了許多深部礦床。如Storm(Rossi)、Meikle、GoldbugRodeo、Screamer,DeepStar,Turf,Westl,eeville,HardieFoot-wall,Mike,RainUnderground等礦床。這些深部礦床的規(guī)模往往很大,如新發(fā)現(xiàn)的派普萊思礦床和特闊伊斯里齊礦床的金儲量分別為251t和155t。因而引起了普遍關(guān)注。68CarlinTrend深部找礦新發(fā)現(xiàn)在卡林礦山,1965Storm(Rossi)&MeikleStorm(Rossi)是卡林成礦帶中最北部的一個卡林型礦床。1990年,Meridian金礦公司通過鉆探發(fā)現(xiàn)了深部(200-600m)高品位金礦化。最初12個鉆孔中有2個分別打到了厚6m、品位9.48g/t和厚8.5m、品位達(dá)8.80g/t的金礦體。到1992年底,30個深孔中有14個打到了品位>6.17g/t的金礦體。目前,73個鉆孔圈定了2.5Mt礦石。平均品位13.59g/t(邊界品位6.21g/t)。Meikle礦床是1989年9月在檢查一個微弱的土壤As異常時發(fā)現(xiàn)的。編號FX-89-4的鉆孔在428~605m的深度打到厚177m、品位12.79g/t的金礦體。到1996年9月,地下開采日處理礦石達(dá)2000t。其1997年的金產(chǎn)量估計達(dá)12.2t。成為美國最大的地下金礦。到1996年底己證實該金礦床的儲量有8.5Mt礦石,品位22.1g/t,含金超過186t。69Storm(Rossi)&MeikleStorm(RosGoldbugRodeo&ScreamerGoldbugRodeo礦床的上礦層位于275-400m的深處。下礦層位于400-520m的深處。部分金礦化出現(xiàn)在140-370m的深部。1987年起開始進(jìn)行構(gòu)造投影、土壤地球化學(xué)、航空磁法和IP電阻率測量。1988年發(fā)現(xiàn)該礦床。到1997年3月,探明的地下資源己達(dá)到品位為10.57g/t的5690000t的金礦石。Screamer礦床是通過對臨近的WestRazza進(jìn)行深部鉆探時于1987年發(fā)現(xiàn)的。鉆探的目的是針對NW20°走向的Buzzard斷層的深部投影和IP電阻率異常。己知可采儲量超過112t金。70GoldbugRodeo&ScreamerGoldbDeepStar,Turf,Westl,eeville&HardieFootwallDeepStar金礦床的金礦石儲量目前估計達(dá)1505000t(平均品位29.5g/t)。它是1988年山BarrickGoldstrike礦山公司首先發(fā)現(xiàn)的。次年Newmont公司打到了厚70m、品位64.0g/t的金礦體。1996年Newmont公司開始地下采礦。目前每天開采500t礦石。Turf礦床是Newmont公司的地質(zhì)工程師發(fā)現(xiàn)的。目前鉆孔控制礦石儲量為2531000t(品位13.4g/t)。含34t金(邊界品位6.21g/t)。該礦床還沒有完全控制。絕大部分金礦化出現(xiàn)在NS走向、向西60°傾向的Turf斷層中。位于地下540~715m深處。Westl,eeville礦床是1992-1993年期間由助探發(fā)現(xiàn)的。目前鉆孔控制礦石儲量為7288000t,平均品位12.25g/t。含金9.6t(邊界品位6.21g/t)。HardieFootwall礦床位于卡林采坑西北150m處,是Newmont公司1993年通過對卡林東坑的詳細(xì)填圖和對采坑北部鉆孔巖芯的重新編錄而發(fā)現(xiàn)的。鉆孔探明的礦石儲量為1633459t(平均品位14.78g/t),含金24.1t。1996年后期開始開采。71DeepStar,Turf,Westl,eeville卡林型金礦床的成因模式(1)大氣降水(含部分地層建造水)成礦模式(2)大氣降水陸殼連續(xù)成礦模式:不同深度發(fā)育的大氣降水對流體系在陸殼內(nèi)形成一個自淺而深,由淺成低溫?zé)嵋盒蛜卡林型~深成中溫?zé)嵋盒驼阕冞^渡的連續(xù)礦床系列。(3)巖漿遠(yuǎn)端熱液成礦模式(另一連續(xù)成礦系列)(4)油氣運移-構(gòu)造成礦模式(5)區(qū)域變質(zhì)成因模式(6)鹵水成因模式(7)地幔柱、熱點成因模式(8)綜合成因模式卡林型-類卡林型應(yīng)關(guān)注的幾個問題72卡林型金礦床的成因模式卡林型-類卡林型應(yīng)關(guān)注的幾個問題72Q&A問答環(huán)節(jié)

敏而好學(xué),不恥下問。

學(xué)問學(xué)問,邊學(xué)邊問。

He

is

quick

and

eager

to

learn.

Learning

is

learning

and

asking.73Q&A問答環(huán)節(jié)

敏而好學(xué),不恥下問。

學(xué)問學(xué)問,邊學(xué)邊問。

感謝參與本課程,也感激大家對我們工作的支持與積極的參與。課程后會發(fā)放課程滿意度評估表,如果對我們課程或者工作有什么建議和意見,也請寫在上邊結(jié)束語74感謝參與本課程,也感激大家對我們工作的支持與積極的參與。課程謝謝您的觀看與聆聽Thankyouforwatchingandlistening75謝謝您的觀看與聆聽75卡林型金礦床成礦控制及找礦問題葛良勝武警黃金地質(zhì)研究所76卡林型金礦床成礦控制及找礦問題葛良勝1標(biāo)題添加點擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容點擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容前言點擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容標(biāo)題添加點擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容77標(biāo)題添加點擊此處輸入相點擊此處輸入前言點擊此處輸入標(biāo)題添加點基本概念78基本概念3卡林型金礦床—定義與分布“卡林型金礦”這一名稱最早由美國人S·拉德克(1974)提出,指產(chǎn)于滲透性良好的角礫薄層碳質(zhì)粉砂質(zhì)碳酸鹽巖中(碳酸鹽巖-碎屑巖建造),金主要呈微細(xì)浸染狀分布的金礦床。該類金礦床以儲量大、品位低(但從已發(fā)現(xiàn)的眾多礦床看,其品位并不低)、金粒度極細(xì)為特點。世界范圍內(nèi),卡林型金礦或類似的礦床主要見于美國和中國。美國集中分布于西部內(nèi)華達(dá)州和猶他州,我國則集中在滇黔桂、川甘陜兩個金三角地區(qū)。其他地區(qū)如江西、河北、湖南、吉林、新疆、云南(滇西上芒崗)等地區(qū)也有發(fā)現(xiàn)??中徒鸬V常集中分布,空間上形成礦集區(qū),又成群、成帶出現(xiàn),形成不同規(guī)模的礦帶和礦田。79卡林型金礦床—定義與分布“卡林型金礦”這一名稱最早由美國人S有關(guān)卡林型金礦床的幾個名詞微細(xì)浸染型金礦:這個概念是從金的賦存狀態(tài)出發(fā)進(jìn)行定義的,雖然這是一個十分重要的方面但并不全面。特別是對指明找礦方向缺乏指導(dǎo)意義,因為微細(xì)浸染型金礦的概念不能反映卡林型金礦床的全部特征以及成因,在不同成因,不同地質(zhì)環(huán)境中都有可能形成微細(xì)浸染型金礦。碳酸鹽巖中的金礦床:美國卡林型金礦大多產(chǎn)于碳酸鹽地層中,并非含礦圍巖全為碳酸鹽巖石。我國卡林型金礦也有許多產(chǎn)于碳酸鹽地層中(或主要圍巖為碳酸鹽巖)。據(jù)此一些人將卡林型金礦定義為產(chǎn)于碳酸鹽巖地層中的金礦,但這種定義也不能確切地反映它們的特征和成因。因為產(chǎn)于碳酸鹽地層中的金礦可以是各種成因,地質(zhì)特征十分不同的金礦床,而且有一些重要的卡林型金礦并不是產(chǎn)碳酸鹽巖中。淺成低溫?zé)嵋航鸬V床:一般地說,卡林型金礦是淺成低溫?zé)嵋旱V床,故這種定名雖能反映卡林型金礦的成因信息,但其內(nèi)涵太大,包括了一些與卡林型金礦特征完全不同的金礦床。此外,國外還有人將凡是低品位可大規(guī)模開采的金礦都定為卡林型金礦,這顯然也是不合適的。80有關(guān)卡林型金礦床的幾個名詞微細(xì)浸染型金礦:這個概念是從金的賦狹義卡林型金礦床產(chǎn)于沉積巖中,主要是碳酸鹽巖和細(xì)碎屑巖中,特別是二者的界面附近;金呈微細(xì)浸染狀產(chǎn)于硫化物(主要是黃鐵礦和毒砂)和粘土礦物中。礦床中金銀(儲量)比大于1;具中低溫礦物共生組合,金屬礦物主要有:自然金、黃鐵礦、毒砂、雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂、自然銀等。脈石礦物有石英、方解石、白云石、粘土礦物、重晶石、炭質(zhì)等;礦床受構(gòu)造控制,似與火成巖無明顯關(guān)系。在美國大多數(shù)卡林型金礦區(qū)均有各種脈巖,但成因上的聯(lián)系不明顯。而我國卡林型金礦區(qū)也見有各種火成巖。但這其中許多問題還處于爭論之中。廣義卡林型金礦床(淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床)金礦床主要的賦礦巖石可擴(kuò)展到火山巖,即產(chǎn)于火山巖中的卡林型金礦。其基本特征與沉積巖容礦相同,也有一些差異,如銀的含量多,常有冰長石出現(xiàn)。廣義卡林型金礦床特征可歸納如下:產(chǎn)于沉積巖或火山巖中;金呈微細(xì)粒浸染狀產(chǎn)于硫化物或枯土礦物中;中低溫礦物共生組合;受構(gòu)造控制,與侵入巖關(guān)系不密切。81狹義卡林型金礦床6冰長石82冰長石7卡林型金礦床-歷史與現(xiàn)狀卡林型金礦床是20世紀(jì)晚期才被人們認(rèn)識與開發(fā)利用的獨立的、有較大遠(yuǎn)景的金礦類型,從發(fā)現(xiàn)第1例卡林型金礦起,人們就不間斷地研究與找尋它,在給人們帶來巨大資源財富的同時,也豐富了現(xiàn)代金礦理論,促進(jìn)了礦床學(xué)的發(fā)展。然而,至今關(guān)于該類金礦的概念、形成機(jī)制、礦床成因、類型變異及成礦規(guī)律等,在某種程度上認(rèn)識混亂,導(dǎo)致某些觀點分歧,加之礦床發(fā)現(xiàn)較晚,產(chǎn)出地質(zhì)背景復(fù)雜,研究難度較大,造成諸多的學(xué)術(shù)與找礦方向上的問題與爭論??中徒鸬V床已成為世界四大金礦類型之一,在加緊研究與勘查的同時,進(jìn)行階段性的總結(jié),不斷統(tǒng)一認(rèn)識,新一輪的深化研究與找礦開發(fā)勢在必行。83卡林型金礦床-歷史與現(xiàn)狀卡林型金礦床是20世紀(jì)晚期才被人們認(rèn)LocationofCarlintypedeposits—CarlinTrend84LocationofCarlintypedeposi自從1961年在碳酸鹽巖中發(fā)現(xiàn)浸染狀金礦化以來,在一個60km長的NNW向線狀分布的金礦集中區(qū)(稱為CarlinTrend),己經(jīng)發(fā)現(xiàn)了40多個獨立金礦床,己經(jīng)生產(chǎn)了50多百萬盎司(約合1550多噸)的金,成為當(dāng)今世界上第三大金礦產(chǎn)地。85自從1961年在碳酸鹽巖中發(fā)現(xiàn)浸染狀金礦化以來,在一個60kCarlinboomTonopah-GoldfieldboomComstockBoom86CarlinTonopah-Comstock118712卡林型金礦床的成礦控制88卡林型金礦床的成礦控制13賦礦地層卡林型金礦主要賦礦地層為古生界和中生界,從寒武系~三疊系均有產(chǎn)出,但不同的礦集區(qū)有不同的賦礦層位。(對賦礦地層的時代似乎不具選擇性)美國內(nèi)華達(dá)州卡林型金礦的賦礦層位是志留系~泥盆系羅伯茨山(Roberts)組和泥盆系波波維奇(Popovich)組,極少數(shù)礦體產(chǎn)于巖漿巖中。滇黔桂地區(qū)卡林型金礦主要產(chǎn)于三疊系,其次為二疊系和泥盆系。貴州紫木凼下三疊統(tǒng)夜郎組、板其的紫云組,丫地和爛泥溝的中三疊統(tǒng)新苑組;秦嶺地區(qū)以泥盆系為主(雙玉、二臺子、八卦廟、金龍山等),寒武系中也偶有產(chǎn)出(拉爾瑪);川西北地區(qū)的東北寨金礦,丘洛金礦主賦礦層位為三疊系;滇西上芒崗金礦賦存于上侏羅統(tǒng)勐戛組。89賦礦地層卡林型金礦主要賦礦地層為古生界和中生界,從寒武系~三賦礦巖性國內(nèi)外卡林型金礦賦礦巖石主要是不純碳酸鹽巖和細(xì)碎屑巖,兩者接觸部位最有利礦化(涂光熾,1992)。(對巖性有明顯的偏在性)美國卡林型金礦床賦礦巖性,過去多描述為灰黑色粉砂質(zhì)-泥質(zhì)白云巖或灰?guī)r。近年,對卡林型金礦東部礦體鉆孔中志留系-泥盆系羅伯茨山組新鮮未風(fēng)化巖心研究表明,礦石原巖為層紋狀細(xì)粒鈣質(zhì)或含白云質(zhì)、泥質(zhì)粉砂巖。我國已知卡林型金礦金礦化,大多選擇富粘土質(zhì)、粉砂質(zhì)和有機(jī)質(zhì)細(xì)碎屑巖為容礦圍巖,其次才是不純碳酸鹽巖。滇黔桂金礦集中區(qū)以粘土巖、粉砂巖和細(xì)砂巖為主,次為不純碳酸鹽巖;川西北為砂巖、板巖和千枚巖,次為不純碳酸鹽巖;秦嶺地區(qū)為砂、板巖,次為不純碳酸鹽巖和火山凝灰?guī)r、硅質(zhì)巖。容礦巖石富含炭質(zhì),是卡林型金礦的又一特點。美國卡林型金礦床含有機(jī)炭0.17%~2.15%,炭質(zhì)礦石中可高達(dá)6%;我國滇黔桂爛泥溝金礦中有機(jī)炭含量0.01%~2%。90賦礦巖性國內(nèi)外卡林型金礦賦礦巖石主要是不純碳酸鹽巖和細(xì)碎屑巖形成的構(gòu)造環(huán)境國內(nèi)外卡林型金礦的成礦構(gòu)造環(huán)境均表現(xiàn)為地塊邊緣裂陷槽拉張與擠壓兩種環(huán)境的交替發(fā)展與演化區(qū)。裂陷槽拉張環(huán)境卡林型金礦的成礦區(qū)帶,多處于不同性質(zhì)大地構(gòu)造單元的接合部位或構(gòu)造過渡帶。而在地塊邊緣比較脆弱的區(qū)域,發(fā)育裂陷槽或裂谷盆地,表現(xiàn)出某些冒地槽沉積特征地區(qū)更顯有利。(事實上,這種環(huán)境只是提供了卡林型金礦床形成的基礎(chǔ))美國卡林型金礦主要產(chǎn)于科羅拉多地臺西側(cè)古生代冒地槽沉積層中,晚泥盆世主要表現(xiàn)為拉張的板內(nèi)裂谷拗陷,晚泥盆世~始新世為強(qiáng)烈擠壓狀態(tài),早漸新世又處于拉張狀態(tài),并伴隨火山活動。我國滇黔桂、金三角地區(qū),處于揚子地塊西南緣與華南加里東褶皺帶西緣過渡部位的右江印支裂谷帶或冒地槽中,成礦作用與右江裂陷帶的產(chǎn)生、發(fā)展和演化密切相關(guān)。川陜甘金三角地區(qū)同樣分布在不同大地構(gòu)造單元的構(gòu)造過渡區(qū)裂陷槽內(nèi)。91形成的構(gòu)造環(huán)境國內(nèi)外卡林型金礦的成礦構(gòu)造環(huán)境均表現(xiàn)為地塊邊緣裂陷槽封閉造山擠壓環(huán)境晚泥盆世~早石炭世的Antler造山運動,強(qiáng)烈影響美國西部卡林型金礦的生成。Roberts山逆掩斷層把西部RodeoCreek組向東推覆100km~200km,使東部古生代沉積埋深在5km之下。晚三疊世~晚侏羅世發(fā)育表層褶皺,并伴有NW向強(qiáng)烈?guī)r漿活動。我國黔西南卡林型金礦礦集區(qū),亦發(fā)現(xiàn)類似美國Roberts山斷層的逆沖斷層,其走向長約400km,最大推覆距離約80km(索書田,1993);川西北卡林型金礦集中區(qū),逆沖推覆構(gòu)造同樣十分發(fā)育。反映這些地區(qū)在裂陷槽封閉后經(jīng)歷了強(qiáng)烈的擠壓造山過程,這似乎對卡林型金礦床的形成是很重要的。(或者說成礦與賦礦巖系之間存在可以鑒別的時差)92裂陷槽封閉造山擠壓環(huán)境17控礦構(gòu)造與礦體形態(tài)構(gòu)造控礦作用,特別是背斜褶皺和斷裂構(gòu)造的控礦作用,是國內(nèi)外已知卡林型金礦床(田)的重要成礦地質(zhì)作用之一。(這一點在卡林型金礦床發(fā)現(xiàn)的早期并未被人們認(rèn)識到)不同層次、規(guī)模的斷裂構(gòu)造是決定我國卡林型金礦集中區(qū)的關(guān)鍵構(gòu)造形式,它控制了卡林型金礦床的時空分布和成因。如滇黔桂右江裂谷斷裂構(gòu)造體系、滇西龍陵-瑞麗NE向斷裂構(gòu)造體系,它們發(fā)育于地殼的不同深度和圈層,對裂谷或裂陷盆地的形成、沉積巖相變化、熱水噴流沉積、火山活動、巖漿侵入、地?zé)釄鲂纬?、礦源層的產(chǎn)生、熱液循環(huán)體系構(gòu)成和金、汞、砷、銻等各種礦化均起著決定性的控制作用。受褶皺、斷裂、不整合面及密集裂隙帶的控制,卡林型金礦礦體常呈脈狀、似層狀、透鏡狀或不規(guī)則狀與地層整合或不整合產(chǎn)出。(順層或褶皺翼部發(fā)育的構(gòu)造或不整合面常因為其規(guī)模大,連續(xù)性好而具有重要意義)93控礦構(gòu)造與礦體形態(tài)構(gòu)造控礦作用,特別是背斜褶皺和斷裂構(gòu)造的控背斜構(gòu)造控礦卡林型金礦多分布于背斜構(gòu)造傾伏端/背斜軸轉(zhuǎn)折端及背斜翼部。美國卡林型金礦區(qū)金礦床超過15個,金儲量超過2000t。礦帶主體構(gòu)造是起儲存軸作用的淺傾伏背斜,若干礦體產(chǎn)于背斜軸的起伏峰部(Radtke,1985)或NW走向的塔斯卡羅拉山背斜核部。我國滇黔桂卡林型金礦分布區(qū),控礦褶皺主要表現(xiàn)為短軸背斜和穹隆構(gòu)造,并控制著板其、戈塘等金礦田分布。背斜構(gòu)造傾伏端和背斜軸轉(zhuǎn)折端,以及背斜翼部發(fā)育斷裂破碎帶、層間破碎帶地段,往往是各種裂隙縱橫交錯、復(fù)合疊加的有利成礦地帶。94背斜構(gòu)造控礦19斷裂構(gòu)造控礦在褶皺軸部和翼部,發(fā)育的以壓扭性為主的斷裂構(gòu)造,常表現(xiàn)為不同級次的切層或?qū)娱g斷裂擠壓破碎帶,往往與褶皺構(gòu)造聯(lián)合控礦。不同方向與不同序次的斷裂破碎帶交叉與復(fù)合部位,廣泛發(fā)育各種微裂隙,巖石擠壓破碎強(qiáng)烈,是成礦熱液沉淀和富集的最佳場所。美國卡林型金礦礦化主要受斷裂構(gòu)造控制。Post-Betze金礦礦體受NW向斷裂構(gòu)造控制,位于次級NE向和近SN向高角度正斷層與羅伯茨山逆斷層交切地帶。我國滇黔桂卡林型金礦集中區(qū),已知紫木凼金礦礦體產(chǎn)于沿灰家堡背斜軸部分布的斷裂擠壓破碎帶,丹寨、丫他、爛泥溝、板其、那能等金礦也均受切層和層間的斷裂擠壓破碎帶控制,礦化主要發(fā)育在擠壓破碎帶或其附近滲透性、孔隙度適中的巖層內(nèi);川西北的東北寨金礦則完全產(chǎn)于大逆沖斷層帶之中(李小壯,1992)。95斷裂構(gòu)造控礦20裂隙構(gòu)造控礦伴隨褶皺和斷裂構(gòu)造作用,同時發(fā)育節(jié)理、裂隙,構(gòu)成了礦質(zhì)充填與沉淀空間。國內(nèi)外卡林型金礦均廣泛發(fā)育各類裂隙構(gòu)造,這些密集裂隙帶寬數(shù)m、數(shù)10m不等,單條裂隙寬一般<1cm,個別達(dá)3cm~5cm,常成群成帶產(chǎn)出,每組由數(shù)條至數(shù)10條裂隙組成。裂隙中為不同期次的各種熱液脈體所充填,如石英脈、重晶石脈、高嶺石脈、黃鐵礦脈、碳酸鹽脈、雄黃脈等,構(gòu)成重要的礦石類型,而且有可能成為深部斷裂控礦的指示標(biāo)志。96裂隙構(gòu)造控礦219722巖漿活動與成礦卡林型金礦床與巖漿活動的關(guān)系尚無確切的結(jié)論。美國卡林地區(qū)火成巖呈兩個小型巖株和許多巖墻產(chǎn)出,主要成分為花崗閃長巖、石英閃長巖和閃長巖,沿NW向高角度斷層侵位,多遭受強(qiáng)烈的蝕變與金礦化。該區(qū)出露的噴出巖為流紋巖和流紋英安巖。我國卡林型金礦集中分布于火成巖活動區(qū)。但金礦多位于較大規(guī)模侵入巖或火山巖分布區(qū)的邊緣地帶和鄰區(qū),礦區(qū)內(nèi)僅見少量花崗斑巖、石英斑巖、輝綠巖、煌斑巖等脈巖;滇黔桂地區(qū)為右江裂谷火成巖活動區(qū),火山凝灰?guī)r、噴流沉積的大廠層和燕山期超基性巖體等均與成礦密切相關(guān);甘肅早仁道金(銻)礦床產(chǎn)于三疊系地層與花崗閃長斑巖體接觸帶;川西北丘洛金礦床的金礦化發(fā)生于三疊系碎屑巖中的順層蝕變玄武巖中;滇西上芒崗礦區(qū)不僅就產(chǎn)在龍陵-瑞麗基性-超基性巖帶范圍內(nèi),而且?guī)r體中金的含量明顯較高,羊石山礦段基性煌斑巖金的含量遠(yuǎn)高于一般基性巖體(李紅陽,2001)。98巖漿活動與成礦卡林型金礦床與巖漿活動的關(guān)系尚無確切的結(jié)論。2蝕變類型圍巖蝕變是卡林型金礦床的重要標(biāo)志,包括硅化-似碧玉巖化(硅化碳酸鹽巖)、黃鐵礦化、碳酸鹽化(方解石化、白云石化和鐵白云石化)、粘土化(水云母化、絹云母化、高嶺石化、地開石化)、重晶石化、毒砂化、雄(雌)黃化、輝銻礦化和辰砂化等。與美國卡林型金礦相比,我國卡林型金礦雄(雌)黃化不發(fā)育,而毒砂化、輝銻礦化和辰砂化普遍較強(qiáng),但對圍巖蝕變中似碧玉巖化和碳酸鹽化的成礦作用研究尚不夠。99蝕變類型圍巖蝕變是卡林型金礦床的重要標(biāo)志,包括硅化-似碧玉巖蝕變巖石(脈)空間分布似碧玉巖(硅化碳酸鹽巖)。水平上自斷層外延30m,垂向上發(fā)育于氧化酸性淋濾帶整個約130m范圍內(nèi),寬度和厚度隨深度逐漸減少,至酸性淋濾帶底部近于零,偶見位于礦體之下。重晶石脈。美國卡林型金礦區(qū)均有零星分布,我國卡林型金礦集中區(qū)也普遍發(fā)育重晶石化。脈體自薄紙狀到1m厚不等,淋濾帶最集中且發(fā)育最好,一般至淋濾帶底部或其下未淋濾氧化帶內(nèi)急劇變薄或消失。石英脈。深部未氧化礦層和淺部氧化帶、地表硅化碳酸鹽巖內(nèi)部,發(fā)育有石英細(xì)(網(wǎng))脈。重晶石脈內(nèi)亦偶見石英透鏡體或微細(xì)夾層。方解石脈。未氧化礦石中分布有稀疏的方解石細(xì)脈。一般淋濾帶內(nèi)不存在,但緊靠該帶上、下界邊緣部分的氧化礦石中則有大量分布。但有些方解石脈屬于熱液期后的產(chǎn)物。粘土化。粘土化在碎屑巖中較發(fā)育。常伴有巖石退色作用,加上鐵染,而使巖石呈白色、黃色、紅色、褐色等,是很好的找礦標(biāo)志。滇西上芒崗礦區(qū)粘土化主要表現(xiàn)為迪開石-高嶺石化,呈細(xì)脈狀和密集網(wǎng)脈狀分布,空間上多分布于礦體上部和兩側(cè)。迪開石和高嶺石顯微鱗片集合體沿石英脈邊緣發(fā)育,也可穿切石英脈并溶蝕交代石英。脈體中有微量辰砂、自然金,表明迪開石-高嶺石化亦是主要礦化蝕變之一。100蝕變巖石(脈)空間分布似碧玉巖(硅化碳酸鹽巖)。水平上自斷層10126化學(xué)成分變化美國卡林型金礦床強(qiáng)蝕變礦化巖石與原始巖石的最顯著變化是CaO和CO2減少,SiO2被引入。初期熱液溶解方解石,沉淀石英。主階段早期熱液帶入Si,Al,K,Ba,F(xiàn)e,S,Corg(有機(jī)炭);同時引入Au,As,Sb,Hg,Tl;方解石繼續(xù)被交代,黃鐵礦和含K粘土形成,殘存方解石普遍重結(jié)晶。主階段晚期熱液帶入含As,Sb,Hg,Tl等硫化物和硫酸鹽;隨后則帶入Pb,Zn,Cu等賤金屬硫化物。大部分賤金屬是在晚期熱液沸騰和酸性蝕變時沉淀。主礦化階段結(jié)束時,形成重晶石脈。近地表強(qiáng)烈的酸性淋濾和氧化作用,方解石和大量白云石被溶解遷出,硫化物和有機(jī)組分被氧化,高嶺土和硬石膏形成,SiO2增加。有些方解石可再沉淀,在淋濾帶之上形成大量細(xì)脈。美國學(xué)者十分強(qiáng)調(diào)脫碳酸鹽化對成礦的重要作用,認(rèn)為富CO2的酸性成礦熱液溶解賦礦巖石中的白云石和方解石(3%~4%以上),Ca,Mg和CO大量減少,SiO2和S大量帶入,伴隨硅化和黃鐵礦化等熱液蝕變而使Au含量增高。102化學(xué)成分變化美國卡林型金礦床強(qiáng)蝕變礦化巖石與原始巖石的最顯著礦石類型美國卡林型金礦礦體分為上部氧化帶和下部未氧化帶。氧化帶礦石又可分為淋濾和未淋濾礦石兩種;未氧化帶原生礦石更可分為正常礦石、硅質(zhì)礦石、黃鐵礦礦石、碳質(zhì)礦石和富砷礦石等五類。我國卡林型金礦床礦體也多具上部氧化帶和下部未氧化帶。氧化帶礦石可分為淋濾礦石(或稱紅色粘土型礦石)和未淋濾礦石。原生礦石可分為硅質(zhì)、黃鐵礦、富砷及碳質(zhì)四類,其中硅質(zhì)、黃鐵礦及碳質(zhì)等三類均可與美國同類對比。但我國富砷類礦石是以大量出現(xiàn)毒砂和砷黃鐵礦為其特征,雄(雌)黃含量一般甚微。毒砂大量出現(xiàn),輝銻礦或辰砂含量相對較高,是我國卡林型金礦床礦石類型的重要特點。例如,貴州的板其、丫他,廣西的金牙、高龍,云南富寧的那能、達(dá)木,潞西上芒崗等金礦,均具有這一特點。103礦石類型美國卡林型金礦礦體分為上部氧化帶和下部未氧化帶。氧化礦物共生組合與特征礦物美國卡林金礦原生礦石中的礦物為:黃鐵礦、雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂、硫鉈礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黝銅礦、石英、伊利石、高嶺石、絹云母、重晶石、白鎢礦、方解石、白云石和自然金等,尚有石膏和明礬石。我國卡林型金礦原生礦石中的礦物包括:黃鐵礦、砷黃鐵礦、毒砂、輝銻礦、辰砂、雄黃、雌黃、自然金、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、砷黝銅礦、黝銅礦、石英、水云母、方解石、白云石、地開石、重晶石、絹云母、高嶺石、螢石、硬石膏、電氣石等,尚有鈉長石(陜西雙王、二臺子)。104礦物共生組合與特征礦物美國卡林金礦原生礦石中的礦物為:黃鐵礦卡林型金礦床中的主要特征礦物黃鐵礦。是卡林型金礦最常見的金屬礦物,與金礦化關(guān)系十分密切。礦石中一般含量在5%左右。粗晶多為立方體,而細(xì)粒則為不規(guī)則粒狀、五角十二面體、球粒狀。在礦石中呈浸染狀、條帶狀,有時呈團(tuán)塊狀。球粒狀者有時呈單粒產(chǎn)出,有時呈樹枝狀。大多具有環(huán)帶結(jié)構(gòu)和凝膠孔隙,顯示其膠體沉積特點。含砷高是卡林型金礦中黃鐵礦的又一共同特征,卡林型金礦中的黃鐵礦還含有較高的Au,Sb,Hg,Te。這些元素主要分布于黃鐵礦的邊部??中徒鸬V的黃鐵礦普遍虧硫,S/Fe比小于標(biāo)準(zhǔn)黃鐵礦,其Co/Ni比值絕大部分小于1。石英??中徒鸬V最常見的脈石礦物。不同礦床硅化強(qiáng)弱不同,且不只一期。早期的硅化多為細(xì)粒狀,晚期硅化粒度較粗,常表現(xiàn)為交代和重結(jié)晶的自形柱狀石英。卡林型金礦中,砷除在黃鐵礦中以類質(zhì)同象形式存在外,還以雄黃、雌黃、毒砂、砷黔銅礦等砷的獨立礦物形式產(chǎn)出。輝銻礦和辰砂在我國卡林型金礦中常見,但其本身含金量不高。碳質(zhì)物在許多礦床中普遍存在,含量一般在0.5%左右,主要為有機(jī)碳和石墨。美國一些卡林型金礦中還見到紅鉈礦、硫砷鉈礦等礦物,它們與金礦化關(guān)系亦較密切。我國卡林型金礦中鉈含量較低,極少見到鉈礦物,僅在紫木凼金礦床附近的濫木廠汞礦床中見有大量的紅鉈礦。105卡林型金礦床中的主要特征礦物黃鐵礦。是卡林型金礦最常見的金屬元素共生組合與特征元素卡林型金礦有非常相似的元素共生組合:Au-As-Hg-Sb-Ba-Ag。美國卡林型金礦元素組合為Au-As-Hg-Ba-Ag-Tl-Mo-W。我國卡林型金礦床元素組合為Au-As-Hg-Sb-Ba-Ag,有時也含低量Tl(東北寨、二臺子)。美國西部典型卡林型金礦床與我國同類礦床不同的是:美國的Tl含量高,有大量紅鉈礦、斜硫砷汞鉈礦、硫砷鉈礦、硫砷鉈汞礦等含鉈礦物出現(xiàn)。Tl,Ti,S可作為該類型金礦的特征元素,而且在礦區(qū)中均能構(gòu)成化探異常,可作為重要的找礦標(biāo)志。106元素共生組合與特征元素卡林型金礦有非常相似的元素共生組合:A卡林型金礦常與汞、砷、銻等礦床同處一帶,或者金礦帶本身即為Au-Hg-As-Sb成礦帶的亞帶或礦田,表現(xiàn)出特殊的“不在其中,不離其蹤”的空間分布特點。貴州爛泥溝卡林型金礦處于癩子山背斜Au-As-Hg礦帶;桂西北-滇東南卡林型金礦(金牙、高龍、那能、旺山等)同時又是銻礦區(qū),有230多個銻礦點;陜西七里峽、二臺子卡林型金礦位于丁馬-微成Hg-Sb礦帶附近;甘肅拉爾瑪-坪定卡林型金礦帶與Hg-Sb-U礦帶幾乎重疊;川西北的東北寨和橋上橋卡林型金礦附近均有很多Hg,As,Sb礦點和異常;滇西上芒崗卡林型金礦帶伴有Hg-Sb-(As)異常。金與汞-銻-砷的關(guān)系107卡林型金礦常與汞、砷、銻等礦床同處一帶,或者金礦帶本身即為A成礦熱動力源美國卡林金礦被認(rèn)為是晚第三紀(jì)火成侵入活動造成熱液作用的綜合結(jié)果。該階段火成活動發(fā)育熱液系統(tǒng),主要來自于天然水溶液從火成巖體獲得熱源(Radtke,1980)。我國卡林型金礦集中區(qū)成礦熱液體系的熱動力源主要有以下幾種認(rèn)識:(1)構(gòu)造運動和異常高的古地溫很可能是地下熱水循環(huán)的動力;亦是使Au,As,Hg,Sb,Ag,Mo,Ba等元素活化轉(zhuǎn)移的因素(涂光熾,1990)。(2)成礦熱動力主要是基性巖漿和隱伏酸性巖漿活動產(chǎn)生的巖漿地溫場,以及構(gòu)造變動地溫場(楊科佑等,1990)。(3)整個中生代,滇黔桂卡林型金礦集中區(qū)活躍著大批熱泉和噴氣孔,火山熱泉的低溫?zé)嵋鹤阋允瓜嚓P(guān)巖性中不相容元素活化和帶出,而形成該區(qū)微細(xì)粒浸染型或卡林型金礦床。(4)地幔熱柱、大陸熱點、右江裂谷、深部巖漿活動,為成礦流體運移提供了熱動力源(倪師軍,1997)。108成礦熱動力源美國卡林金礦被認(rèn)為是晚第三紀(jì)火成侵入活動造成熱液成礦流體來源我國卡林型金礦的礦石礦物和元素組合與美國相類似,其中汞、銻、砷礦物多為典型的低溫組合,金、汞、砷、銻元素組合與現(xiàn)代溫泉和海洋熱水沉積物異常元素基本一致。美國內(nèi)華達(dá)州Steamboat現(xiàn)代溫泉口附近的硅質(zhì)泥中金含量為150×10-9,砷為700×10-6,汞為100×10-9(White,1981)。氫氧同位素研究表明(譚運金,1994):滇黔桂卡林型金礦區(qū)成礦流體具有初始深部巖漿水和淺部、近地表大氣降水相混合的特點,尤其是近地表大氣降水的大量混入,導(dǎo)致主成礦流體表現(xiàn)出大氣降水為主的混合多來源特征。109成礦流體來源我國卡林型金礦的礦石礦物和元素組合與美國相類似,美國卡林型金礦床中國卡林型金礦床110美國卡林型金礦床中國卡林型金礦床351234kmMAGMATIC-METEORIC1234kmMETEORIC1234km1234kmMAGMATICTextures:restrictedTextures:diverse,modestTextures:diverse, spectacularLOWSULFIDATIONHIGHSULFIDATIONAu-Ag-CuAu-Ag礦化金屬組合INTERMEDIATESULFIDATION1111234kmMAGMATIC-METEORIC1234kmM形成的物理化學(xué)環(huán)境低鹽度、低溫、低壓、高34S、HO同位素變化大112形成的物理化學(xué)環(huán)境低鹽度、低溫、低壓、高34S、HO同位素變中美卡林型金礦床對比113中美卡林型金礦床對比381143911540類卡林型金礦床最早的類卡林型金礦床是針對傳統(tǒng)(經(jīng)典)的卡林型金礦床而提出的。主要指產(chǎn)出于非碳酸鹽巖的沉積巖系中,特別是呈切層(穿層)發(fā)育的構(gòu)造破碎帶內(nèi)部,但與卡林型金礦床具有其他相似特征的金礦床。由于美國卡要地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了不產(chǎn)于碳酸鹽巖地層中的卡林型金礦床,因而類卡林型這一名詞已不具典型意義。我國有學(xué)者借用該名詞指一類與經(jīng)典卡林型金礦具有不完全相同成礦元素組合,并具卡林型金礦床特征的礦床。116類卡林型金礦床最早的類卡林型金礦床是針對傳統(tǒng)(經(jīng)典)的卡林型類卡林型金礦床實際上,類卡林型金礦與卡林型金礦近同時發(fā)現(xiàn),兩者礦床地質(zhì)特征存在許多類似之處,難以區(qū)別,在秦嶺類卡林型金礦較發(fā)育,對兩類金礦共生規(guī)律與對比研究表明,兩者在礦床分布、礦床組合系列、地球化學(xué)背景及礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征、金賦存狀態(tài)存在可辨別的差異。類卡林型金礦往往與鉛鋅礦床共生,成礦元素地球化學(xué)以Au-Pb-Zn-Cu-Te-Bi組合為特點,自然金呈顯微狀。由于類卡林型金礦產(chǎn)出構(gòu)造環(huán)境與卡林型相同,類卡林型金礦可稱為變種與卡林型金礦汞一銻礦鉛一鋅礦床組成成礦系列。117類卡林型金礦床實際上,類卡林型金礦與卡林型金礦近同時發(fā)現(xiàn),兩金與鉛鋅的關(guān)系在秦嶺地區(qū),卡林或類卡林型金礦床與砷汞銻或鉛鋅礦床組成時空與成因密切相關(guān)的礦床組合系列。在時間上,鉛鋅礦床形成較早,(同生期一早期褶皺改造)成礦機(jī)制較簡單;金礦床成礦機(jī)制較復(fù)雜,礦體形成時間晚于鉛鋅礦,需經(jīng)多期多階段構(gòu)造熱液疊加改造。空間上,鉛鋅礦床受褶皺兩翼層間構(gòu)造及核部虛脫部位控制,礦體就位于與熱水沉積巖系相關(guān)的較低層位;金礦床受脆初性一脆性剪切構(gòu)造控制,多分布于鉛鋅礦帶上部層位的擴(kuò)容構(gòu)造空間。118金與鉛鋅的關(guān)系在秦嶺地區(qū),卡林或類卡林型金礦床與砷汞銻或鉛鋅卡林型金礦床的找礦問題119卡林型金礦床的找礦問題44卡林型金礦成礦區(qū)的選擇Teal和Jaekon(1997)指出,卡林型金礦區(qū)的確定應(yīng)考慮是四個因素,包括:古大陸邊緣地殼薄弱部位長期活動帶,主斷層發(fā)育。地殼減薄的區(qū)域性構(gòu)造背景,多次侵入和高熱流。多期次的熱液活動。活化的高滲透性的碳酸鹽巖圍巖。120卡林型金礦成礦區(qū)的選擇Teal和Jaekon(1997)根據(jù)南秦嶺、滇黔桂等地產(chǎn)出的大型一超大型卡林型類卡林型金礦形成地質(zhì)條件,可以大致總結(jié)我國大型一超大型卡林型一類卡林型金礦床的形成應(yīng)滿足的地質(zhì)條件:大型強(qiáng)烈陸-陸碰撞造山帶的構(gòu)造背景,特別是多重疊瓦狀俯沖一碰撞帶對金成礦更加有利。金礦床發(fā)育在受邊界及內(nèi)部同生構(gòu)造強(qiáng)裂控制的斷陷、裂谷式沉積盆地。成礦盆地中發(fā)育含金豐度高的含碳質(zhì)細(xì)碎巖一不純碳酸鹽巖系組成復(fù)雜的類復(fù)理石建造。沉積建造中多有碰撞型巖漿巖和伸展期巖漿脈巖活動。有成礦效率高的初一脆性遞進(jìn)變形構(gòu)造發(fā)育。成礦顯示多期次、多階段,礦化蝕變較強(qiáng)烈。121根據(jù)南秦嶺、滇黔桂等地產(chǎn)出的大型一超大型卡林型類卡林型金礦形構(gòu)造是控制卡林型金礦成礦作用的關(guān)鍵現(xiàn)在己經(jīng)明確,構(gòu)造對于金礦化的控制作用甚至強(qiáng)于地層,但構(gòu)造的影響在不同礦區(qū)有不同表現(xiàn)??梢愿爬椋嚎中鸵活惪中徒鸬V床在韌-脆性剪切構(gòu)造活動時期更加集中,一般發(fā)生于板塊碰撞造山期及陸內(nèi)走滑剪切期,構(gòu)造類型復(fù)雜多樣,脆-韌性剪切變形構(gòu)造、構(gòu)造角礫巖化、破碎蝕變帶及脆性裂隙均為礦化熱液就位沉淀場所。由于構(gòu)造作用的脈動活動,導(dǎo)致礦化們用的多期、多階段特點。早期礦化蝕變較弱,分布相對廣泛,礦化產(chǎn)物常呈微細(xì)-浸染狀分布;中-晚期礦化蝕變分布相對局限,多呈脈狀-網(wǎng)脈狀疊加于先期礦化產(chǎn)物或單獨出現(xiàn);晚期多呈脈狀體,礦化較差。122構(gòu)造是控制卡林型金礦成礦作用的關(guān)鍵現(xiàn)在己經(jīng)明確,構(gòu)造對于金礦卡林型金礦成礦作用與

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