Question

　金的构造成矿作用类型

Answer 1

从地质构造角度出发，可将金的构造成矿作用划分为微构造成矿作用，裂隙构造成矿作用，褶皱构造成矿作用，断裂构造成矿作用，环形构造成矿作用，深部构造成矿作用，地震构造成矿作用，大地构造成矿作用，宇宙构造成矿作用等。现着重分述如下四种：

一、金的微构造成矿作用

显微裂隙系统能增强岩石的渗透性，并强化渗透机制，能大幅度增加表面积，有利于金的聚集沉淀，能提供空间，作为含金流体的集中迁移和沉淀场所。晶格位错可导致金元素向高应变区迁移聚集，可通过杂质原子的偏聚作用而相对增高金的含量来降低应变能，可把金元素带至晶格或亚晶界，从而有利于金的后期迁移及再富集。所以微构造作用所产生的位错、破碎晶面、颗粒边界等可促进含金流体的产生、扩散、迁移和沉淀。例如海南岛土外山矿区金的成矿与硅化密切相关，有的自然金分布于石英中。显微构造分析表明，金呈叶片状、粒状定向分布在微型剪切带的C面理和S面理上。对土外山金矿区Ⅳ号金矿带北东走向矿脉中金矿石和含金蚀变岩以及矿区外围混合花岗岩的石英晶胞参数进行测定，发现这些岩石的石英晶胞均大于标准的石英晶胞，其中以金矿石中的石英晶胞最大，为113.201—113.171（10^-10m）³，其次是含金蚀变岩的，为113.201—113.144（10^-10m）³，再次是混合花岗岩的，为113.077（10^-10m）³。这说明金的含量富集与石英的微构造有关，也说明金富集于应变区中的扩容域中，同时也表明这些岩石是在围压相对较低的开放体系中形成的。研究还表明土外山金矿区具有多次变形和动态重结晶的含金石英脉，常形成富矿体，品位最高可达1250g/t（梁新权，1990；王可伏，1992；侯威，1993）。

产于海西中期花岗岩中的新疆塔斯特金矿的矿石品位与黄铁矿的关系密切。研究表明，当黄铁矿的｛210｝面发育及复杂晶形占绝大多数（＞80%）、简单立方体极少见，且黄铁矿强烈破碎、晶面裂纹十分发育时，样品中的金品位就高。金主要赋存在黄铁矿之中的裂隙内，以自然金形式产出。富含金的样品中的黄铁矿以破碎强烈的五角十二面体的聚形为特征。

二、金的褶皱构造成矿作用

金的褶皱构造富集成矿在霍姆斯塔克金矿床的形成过程中有着重要的意义。对霍姆斯塔克金矿床的成矿演化研究表明，首先是形成含金的富铁岩层沉积。随后发生复杂的褶皱作用，伴之有变质作用。在褶皱转折地区含金富铁岩层有明显加厚，而在褶皱翼部则减薄。在此过程中，Au、As、S和SiO₂易于迁移到褶皱转折处的扩容地带中形成管状矿体。矿体产在横向褶曲与早期同倾向褶皱轴相交部位。硫同位素研究也表明，本矿区硫化物和矿石组分运移时，横向褶皱是“捕捉”它们的构造“陷井”。

辽宁四道沟矿区绝大多数矿体产于褶皱轴部，矿体展布明显受褶曲构造控制。在塑性变形和应变产生时，金从矿源层活化进入流体，并随流变岩层向褶皱轴部流动、聚集，并在脉动微裂隙中沉淀形成矿体。因此，褶皱作用对金矿床形成，在一定程度上表现出一种生因作用。

白云鄂博金矿床亦显现出褶皱构造对金矿形成起着促进作用。该矿床30多条含金石英脉只有褶皱轴部金矿脉构成工业矿体，例如32号矿脉群赋存于哈拉思鸡背斜轴部，203号矿脉群则赋存于北矿向斜核部。这种轴部地带构造破碎作用强烈，（张性）拉伸明显，易产生纵向张性断裂等，从而为金矿的形成提供了很好的构造地球化学环境，有利于金的成矿富集。

三、金的断裂构造成矿作用

断裂构造与金成矿关系十分密切，断裂不仅是成矿的导矿、容矿因素，而且也是重要的成矿或是矿床成因因素。

海南岛土外山金矿成矿与断裂构造有关，其断裂构造成矿作用的依据是：①富金矿体几乎全部分布在长英质糜棱岩中，而随着糜棱化的增强，斜长角闪岩、云母石英片岩等金含量降低，分别由36.8×10^-9,27.3×10^-9降至6.1×10^-9,1.3×10^-9，可见长英质糜棱岩是捕获金的岩相。一些硅化黄铁矿化长英质糜棱岩往往就是矿体，矿体与糜棱岩之间无明显界限，其界限要靠化学分析来圈定；②矿化强度与剪切带强度有关，富矿体赋存于强应变带中，应变强度大的矿带，其矿化强度比应变强度弱的矿带好，如Ⅳ矿带就比Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ矿带好；③含金剪切带控制了蚀变带，即其本身就是一条蚀变带，而蚀变带的强弱直接与金矿化的强度有关；④矿石、斜长角闪糜棱岩、长英质糜棱岩在稀土元素分布特征上具有很多相似之点，这表明它们在物源上具有一定的关系，即成矿物质直接来自变形的斜长角闪糜棱岩和长英质糜棱岩。微金分析和硫同位素特点也表明成矿物质来源与长英质糜棱岩有关；⑤自然金的嵌布与动力变质分异的石英的关系十分密切。在反光显微镜下统计，有50%以上的自然金嵌布在石英中，以晶隙金、裂隙金为主。自然金有拉长现象，有时，自然金沿显微韧性剪切带的两组面理Sc、Ss定向分布，显示出断裂变质（动力）分异的特点（梁新权，1990；侯威等，1993）。

新疆塔斯特金矿赋存于北西西向断裂带中，断裂破碎程度愈高、蚀变作用愈强、金矿化就愈富。已知的金矿体均分布在断裂破碎带的中心。断裂构造的展布方向，发育程度和蚀变强度制约了金矿体的产状。由断裂破碎带中心往两侧，分别为碎裂岩带、初碎裂岩带、碎裂化花岗岩带对应组成。碎裂岩带的矿物组合为黄铁矿、绿帘石、绿泥石和绢云母，并伴有石英细脉。蚀变类型为黄铁矿化＋绢云母化＋绿泥（帘）石化，构成蚀变岩带，有强的黄铁矿化和金矿化，金品位在3g/t以上，往往构成金矿体；初碎裂岩带的矿物组合为黄铁矿、绿泥石、绢云母、绿帘石和石英。蚀变带为黄铁绿泥绢云蚀变岩。有黄铁矿化和金矿化，金品位在3g/t以下，构成0.3—3g/t的金矿化体；碎裂化花岗岩带的矿物组合为绢云母、石英、绿泥石，少量黄铁矿。蚀变以硅化、钾长石化、绢云母化为主。含金量有所增高，出现金异常地段。蚀变和金矿化显然与构造岩变形强弱存在着成因上的联系。

对布尔克斯岱北西西成矿断裂的金分析表明，其变化趋势是自断裂外侧向中心品位增高。含金量（g/t）具体变化为：0.782→0.756→0.608→30.61→1.125→9.516→28.59。可见，断裂活动愈强的部位，含金量愈高。如以节理发育程度反映变形强弱与矿化的关系，则无矿处为10—30条节理/m，矿化处为60—80条节理/m，金矿化地段则多于80条节理/m，这也同样说明，构造变形较强部位就是金矿产出部位（刘翔，1993）。

新疆克孜勒他乌断裂构造带是一条具有金成矿远景的成矿构造带（彭文澜，1991）。据研究，它具有塑性变形和脆－塑、脆性变形的特征，其演化历史经历了五期。构造带的岩石含金量统计分析表明，可以认为在第一期塑性变形的同时发生了第一次金的富集，使此期形成的不同岩性的岩石的含金量大大高于相应的不变形的岩石的平均值。而基性的及酸性的岩石的糜棱岩及超糜棱岩的平均金含量更高，但要成为矿床的可能性不大；在第二期脆－塑性变形时形成了金的第二次富集作用，此期偏塑性变形的初糜棱岩类金的平均含量又高了一些，尤其以石英脉质的初糜棱岩中的金含量较高且稳定。但在此期内的岩石中仍未发现有工业品位的岩石；在第三、四期的脆性变形阶段使金发生了金的第三次富集，其中以碎裂石英脉的金含量竟高达96000×10^-9，超过了工业边界品位的数十倍。第三次富集作用使金富化形成金矿床，例如汇流东的小型金矿床就属之。

四、金的大地构造成矿作用

金在不同的大地构造过程中有着不同的成矿作用，而这种不同的金成矿作用必然会引起金的聚集方式、规模、程度、状态等有所差异，并具有各自的成矿特点。在不同的大地构造体制中发生的金的成矿作用，可以称之为大地构造成矿作用。

大地构造成矿作用包括成矿大地构造类型，大地构造成矿作用的方向性，递进性、专属性、继承性、阶段性、不平衡性（差异性）、控制性、改造性和生因性。

1.金成矿的大地构造类型

按前文所述金矿的大地构造类型，可见金的成矿大地构造类型分四类：前地槽型，地槽型，地台型和地洼型。

前地槽型金成矿作用特色是与太古宙绿岩带有关。我国则与绿岩带中的中基性岩建造关系密切。我国太古宙的金矿（化）受到后来的地洼阶段构造－岩浆活化成矿作用强烈的改造和叠加。受地洼阶段改造较弱的见于清源龙王庙金矿。

地槽型金的成矿作用有三个特点：①与超基性杂岩体关系密切，形成许多大型伴生金矿，如金川、德尔尼、喀拉通克等；②与海相火山岩系的关系密切，如红沟、白乃庙、白银厂等伴生金矿即是例证；③在褶皱带期，金成矿与中酸性岩类关系密切，如龙水、多拉纳萨依、小西弓、泥旦沟等金矿。

地台型金成矿作用微弱，在我国只见有较少量的砾岩型金矿化和与峨嵋山玄武岩有关的小型金矿。

地洼型金成矿作用是我国最重要的金成矿作用，它生成了众多的各种类型的金矿，成矿特色是：①与中酸性、酸性侵入岩关系十分密切；②与陆相中酸性、酸性火山岩关系密切；③发育有与碱性岩类有关的金矿床；④斑岩型、爆发角砾岩型和微细浸染型金矿发育；⑤断裂构造作用在成矿作用中起着十分重要的作用；⑥砾岩型金矿较发育。

2.大地构造成矿作用的演化

从金的成矿大地构造类型，可见金的大地构造成矿作用是递进的，而沿前地槽型金成矿作用—地槽型金成矿作用—地台型金成矿作用—地洼型金成矿作用方向发展，这个过程是不可逆的。

金在这个演进过程的成矿演化特点是①富集强度上：我国大部分金矿的主成矿期是在地洼阶段；②金成矿的元素共生组合系列趋于复杂：前地槽型金矿的成矿元素组合以Au-Cu、Au-Cu-Zn等为主；地槽型金矿的成矿元素组合以Au-Cu、Au-Cu-Co-Ni、Au-Ni、Au-Fe、Au-Pt、Au-Pb-Zn、Au-As等多见；而地洼型金矿的成矿元素共生组合则十分复杂多样，有Au-W、Au-Mo、Au-Bi、Au-Cu、Au-Pb-Zn、Au-Cu-Pb-Zn、Au-Ag、Au-Ag-Pb-Zn、Au-Sb、Au-Hg、Au-S、Au-As、Au-U、Au-Te、Au-Ca、Au-F、AU-Sn-Pb-Zn等；③在金的内生成矿地球化学性质上，由与基性超基性岩有关的金矿床发育，演化变成与中酸性、酸性岩有关的金矿床发育，至地洼阶段还出现较多的与碱性岩有关的金矿床；④在原始沉积建造上，由含金的硅铁岩建造演变为含金砾岩建造发育。

3.大地构造成矿作用的专属性

金元素在不同大地构造体制中具有不同的成矿特色，以致具有一定的成矿专属性或优势性。上面所述的金成矿大地构造类型及大地构造成矿作用的演化就反映了这种特性。

前地槽阶段广泛发育着与绿岩带关系密切的金矿床。在这类矿床中具有拉斑玄武岩成分的变质火山岩才是最重要的容矿岩石，而超铁镁质岩石却与矿化关系不甚密切。此外，还见有硅铁质建造的金矿床。可见，前地槽阶段金成矿主要与火山作用有关，在岩石类型地球化学联系的亲疏上，表现出强亲基性和一定的亲硅铁性。

在地槽阶段，金的最突出的地球化学特点是“亲超基性”。地槽阶段具有大规模的超基性岩浆侵入和喷发，它们含金丰富，形成了许多规模较大的与超基性岩有关的伴生金矿床。其次，地槽阶段金的“亲基性”仍显现十分突出，具体表现在一系列的与细碧－角斑岩建造有关的和铜伴生的金矿床发育。与基性火山岩有关的地槽型金矿亦十分发育，如萨尔托海等金矿床。地槽阶段是陆壳迅速增生的阶段，地壳中硅铝成分大量增加促进这一过程形成大量的与中酸性岩类有成因联系的金矿，因此金显示出较强的〞亲酸性〞。地槽阶段，金的外生成矿作用也很强烈，我国元古宇含金砾岩非常发育就是其例。

在地台阶段，金常常形成金矿源层；在金矿成因上与溢流玄武岩建造密切相关。

地洼阶段中酸性和酸性岩浆侵入和喷发活动强烈，除它们本身带来了金元素外，还对先成的矿源层、含金岩系、甚至矿床（化）中的金起着改造活化的作用，金在成矿作用上显示出特强的亲酸性。因此，在地洼阶段发育与中酸性和酸性岩有关的各种各样类型的金矿床和成矿地球化学类型。地洼阶段金的另一个大地构造地球化学特色是〞亲碱性〞，即与碱性岩类以及其它一些富碱岩类有关的金矿（化）发育。地洼阶段形成的微细浸染型金矿床也是地洼体制中形成的一类重要专属矿床。在地洼阶段，金的外生地球化学富集作用特别明显，我国基本构造层的含金地质体能达到工业品位构成矿体并被开采利用的以地洼型砾岩型金矿最为重要（黄瑞华，1994）。

4.大地构造成矿作用的差异性

金的大地构造成矿作用的差异性表现在金的成矿大地构造类型，大地构成矿作用的演化及大地构造成矿作用的专属性诸方面。

此外，就是在同一性质的和同一类型的大地构造单位，尽管在成矿大地构造类型上同属一类，也同属一类大地构造成矿作用，但由于构造发展历史不同，所处构造期不一致，以及它们的成矿条件有别，这样在大地构造成矿作用中也出现有差异性。

例如，在我国中亚型地洼区和华夏型地洼区，尽管在地洼阶段发展时均属地洼构造成矿作用类型，但前者刚进入地洼构造发展阶段，构造－岩浆活化作用还不强烈，所经历的地台构造发展阶段也比较短暂；而后者已进入地洼阶段余动期，遭到强烈的构造－岩浆活化作用，地台构造层也比较发育。所以前者地洼型矽卡岩型金矿床不发育，地槽型金矿很发育；而后者则多见地洼型矽卡岩型金矿床，地洼型金矿发育，地槽型金矿床不甚发育。

5.大地构造成矿作用的继承性

任何一种大地构造单元，除具有自身的大地构造成矿作用外，还继承了以前历代的大地构造成矿作用。例如，在地洼区，除具有地洼型金的成矿作用外，还继承了以前大地构造阶段的成矿作用的残存部分，如残存的前地槽阶段、地槽阶段和地台阶段的成矿作用。

继承性表现的另一个方面，就是在一个构造区内的多个大地构造成矿类型中，均出现有金的成矿富集。例如，在华北地洼区，在前地槽型成矿作用中出现了与绿岩有关的金矿（化）和丰富的金矿源层和金矿源岩；在地槽型成矿作用中也产生有变质热液石英脉型金矿，与海相火山作用有关的金矿，沉积变质（改造）型金矿和砾岩型金矿化；在地台发展阶段中，虽然金的聚集不特别明显，但在地台构造层底部仍见有较多的含金量高的层位；在地洼阶段中，金的成矿富集达到一个新的高峰，形成众多类型的金矿。看来，华北地洼区是一个富金的构造地球化学区。

大地构造成矿作用的继承性，不仅与经历的大地构造发展阶段、物质的分化和分异有关，而且还与原始地球化学区和地球深部圈层物质成分的不均一性有关。

6.大地构造成矿作用的控制性

除上述的专属性、差异性和继承性等在一定程度上反映出金的大地构造成矿作用的控制性外，还存在以下两个方面的控制性。

（1）先成基本构造层对后成的大地构造成矿作用的控制

华北地洼区前地槽构造层发育，因此地洼型金成矿作用形成众多的与太古宙绿岩有关的金矿床；华中地洼区地台构造层碳酸盐岩建造发育，地洼型岩浆活动强烈，故形成我国重要的矽卡岩型金矿带；东北地洼区和东南地洼区（中、东部）地槽构造层发育，地洼型岩浆活动强烈，故生成了许多的石英脉型金矿；尽管在西秦岭地槽构造层中碳酸盐岩建造发育，在滇桂黔（东南地洼区西部）地台构造层中碳酸盐岩建造发育，但地洼型岩浆活动规模小、程度差，而地洼型构造作用强烈，微细浸染型金矿很发育。

先成基本构造层对后成大地构造成矿作用的控制，不仅表现在金矿床类型上，也表现在成矿物质来源上。如前地槽构造层太古宙绿岩带是富金的构造岩浆带，其岩石含金量高，形成了多层的金矿源层。由于金矿源层发育，所以赋存在太古宙地层中的超大和大型金矿床也很发育。如吉林的产于太古宙鞍山群三道沟组中的夹皮沟大型金矿床；辽宁的产于清源绿岩带中的下大堡大型金矿床和浑北地区的我国唯一的太古宙绿岩带原始含金的锌铜型块状硫化物矿床的大型伴生金矿床；河北的产于太古宇八道沟群王厂组斜长角闪岩和斜长角闪片麻岩中的金厂峪大型含金石英脉矿床和赋存于太古宇崇礼群谷咀子组基性变质岩中的小营盘大型金矿床；山西省产于五台群的义兴寨大型岩金矿；山东省的招掖金矿带中的九个大型金矿床都分布在太古宇胶东群展布的范围内；河南灵宝至陕西潼关一带产于太古宇太华群中的小秦岭金矿田的一些大型金矿床等。

（2）先成构造对后成大地构造成矿作用的控制

这方面特别表现在长期性、多阶段活动的基底构造对成矿作用的控制上，例如东北地洼区和华北地洼区接触分界带上的白云鄂博－赤峰深断裂，即所谓的内蒙古地轴北缘深断裂，不但控制了前地洼阶段形成的金矿床，而且还控制了地洼阶段形成的金矿床，如燕山期二道沟火山岩型矿床以及具多因复成特征的金矿床（夹皮沟、金厂峪等）。

又如华北地洼区与华中地洼区接壤带上的华北地洼区南缘断裂带，控制了前地槽构造层和地槽构造层的分布，又控制了多阶段形成的金矿的分布。该地区既分布有地槽型金矿，例如崤山半宽金矿、康山金矿及银洞坡金矿等；又分布有地洼型金矿，例如小秦岭多因复成金矿、上宫蚀变岩型金矿和祁雨沟金矿等。

长期隆起构造和长期坳陷构造对金的大地构造成矿作用也起着相当重要的控制作用。经历了多个大地构造发展阶段的长期隆起区，如华北地洼区和东北地洼区，前地槽构造层和地槽构造层发育，以至金成矿作用与绿岩带关系密切、石英脉型和糜棱岩型金矿发育。经历了多个大地构造发展阶段的长期坳陷区，例如华中地洼区和东南地洼区，地台构造层碳酸盐岩建造发育，金成矿作用与碳酸盐岩建造关系密切，矽卡岩型金矿以及与碳酸盐岩建造有关的微细浸染型金矿非常发育。

7.大地构造成矿作用的多因复成性

地壳经历了多阶段、多期次的演化和运动，后成的大地构造活动必定对先成的大地构造成矿作用有所影响，其表现内容之一就是成矿元素发生活化、转移，再沉淀、富集，以及叠加富化等作用，以致矿床显现出多因复成性质。

金在地质作用过程中表现出很强的活动性，大多数大型、特大型金矿床为多因复成金矿床。引起金矿床具有多因复成性质的因素主要有：

（1）构造作用使金元素发生活化、迁移和富集

应力和应变会引发和引起化学作用，能萃取元素，并使之发生活化、迁移、沉淀和再富集（陈国达等，1984；黄瑞华1983,1990,1993）。微构造成矿作用、褶皱构造成矿作用和断裂构造成矿作用均能促使金活化、迁移、沉淀和再富集，因此，使得相当多的金矿床具有多因复成性质。例如，海南岛土外山金矿就是。

沉积型金矿也在一定程度上受到后成构造作用的改造，例如非洲元古宇底部的变质砾岩型金矿就是。所以，构造作用也是沉积型金矿床的重要控制因素。可见，构造作用是金矿床形成的一个重要的生因因素。

（2）后成岩浆作用的影响

由于后一个大地构造阶段岩浆活动的热力作用、岩浆引发的构造变化、岩浆活性或挥发性组分等渗入的物理和化学作用，以及新带来的成矿物质叠加，使先成金矿源层、金矿源岩、或金矿源体，以及金矿（化）发生变化：一是引起原来的金元素发生活化、迁移和再富集；二是新带来的金等成矿物质叠加富化。由于这种构造地球化学作用和过程，遂形成了多因复成金矿床。例如我国华北地区与太古宙绿岩带有关的金矿床（化），绝大多数在形成以后受到了中生代地洼型构造－岩浆活化作用的强烈改造和叠加，在地洼型花岗岩的周围地区呈有规律的环形分布，有的甚至还直接赋存于地洼型花岗岩中。此外，华南鸡冠山、土外山金矿等也是。

地洼阶段所形成的多因复成金矿床，大多是在构造作用和岩浆活动等综合作用下形成。

8.大地构造成矿作用的生因性

大地构造成矿作用及其特点产生的原因是多方面的，现只从两个方面加以说明。

（1）大地构造成矿作用与大地构造地球化学分异

大地构造地球化学研究（陈国达，黄瑞华，1963,1978,1984）表明，地幔是地壳物质的主要来源地，硅铝层是地幔分异出来的。在分异过程中，易熔的、比重小的、离子半径大的，原子体积大的，易挥发元素和化合物（如碱金属、二氧化硅、挥发组分）不断向上运移，而难熔的、比重大的、离子半径小的、原子体质小的元素和化合物（如镁、铂族和铁族元素）则逐渐向下集中。这个过程不可能一次完成，而是随着大地构造的发展，分异程度愈来愈高。因此地壳构造发展的结果，使硅铝层不断增大，逐渐成熟，地壳的物质成分即中酸性物质、碱性物质、挥发性物质逐渐加多。这就形成前地槽和槽、台、洼四个大地构造发展阶段的不同的地球化学环境、条件和特征，并发生了不同类型的大地构造成矿作用以及不同大地构造成矿作用中的同一成矿元素和不同成矿元素的成矿差别。因此遂形成了前地槽阶段金成矿与绿岩相关；地槽阶段金成矿特别地与基性超基性岩相关；地洼阶段金成矿与酸性岩浆活动相关尤强，并出现与碱性岩关系密切的金的大地构造成矿作用。所以说，地壳大地构造发展的物质分异过程是产生金的大地构造成矿作用的原因之一。

（2）大地构造成矿作用与金的构造地球化学性质

根据总电亲合势，电子亲合力和第一电离式的总情况，Cl、S（等强氧化剂）和金铂等（难氧化金属）属于同一类元素，因此，金有向硅镁层的主要活动带（铁镁质地槽）富集的趋势。硅镁层活动带超基性、基性岩浆活动强烈，金在硅镁层超基性纯橄榄岩－方辉橄榄岩建造和基性岩中相对富集（较高的丰度）。金的另一地球化学特性是与C1、S络合作用强烈，它容易被萃取而形成含矿和成矿溶液。所以，金的富集带常与热液作用关系密切，与花岗岩浆活动密切相关。这就是在地槽褶皱带（硅铝质增多）和地洼阶段（地壳成熟度高、陆壳急剧增生）金成矿与酸性岩浆活动密切相关的原因。