Question

多期岩浆热液耦合叠加成矿模式

Answer 1

对区内构造岩浆活动、成矿作用与区域地质构造演化史进行对比分析后，笔者将阳山矿区金矿成矿模式总结如下。

9.4.1　成矿准备期

在寒武纪以前本区为基底形成演化期，形成了太古宇（?）至元古宇火山－沉积岩系。这套地层金含量较高，并且在其形成后漫长的地质演化史中，该套地层持续地为古生代及后来沉积提供了陆源物质。在古生代至三叠纪本区沉积了厚度巨大的沉积岩系，其中在泥盆纪，本区处于洋盆扩张裂陷期，沉积了一套含细粒黄铁矿及细粒毒砂的热水沉积，其金含量较高，从而为本区金矿床形成奠定了物质基础。

9.4.2　矿质预富集期

在中晚三叠世，伴随华北板块与扬子板块的碰撞拼合，秦岭西侧的古特提斯洋闭合，勉略缝合带形成。而在SN向挤压应力作用下，摩天岭－龙门山地区三叠纪及前期地层发生强烈韧性变形以及区域热动力变质作用，形成印支期（区域）变质岩。在矿区也存在同期的韧性变形，此外，泥盆纪紫色石英砂岩中石英重结晶现象明显且普遍发育垂直面理的石英细脉，表明地层曾被变质流体改造，但这些石英细脉的金含量普遍不高，显示此期变质热液并未造成金的大规模富集。

9.4.3　岩浆热液叠加成矿期

在三叠纪末至侏罗纪早期，伴随造山带形成过程中伸展变形的构造演化（图9.3），区域上出现了陆内断陷盆地，并伴有大规模中－酸性岩浆侵位（180～210 Ma）。在阳山金矿区也出现了大量侏罗纪早期的斜长花岗斑岩脉，同时也存在³⁹Ar/⁴⁰Ar年龄为195.40±1.05Ma的矿化石英细脉，显示矿区在侏罗纪早期发生了与岩浆热液活动有关的成矿作用。另外，该期岩脉及石英细脉具有韧－脆性变形特征，显示该期岩浆活动发生于较深的构造部位。

在晚侏罗世，由于西伯利亚地块的快速南移，并在侏罗纪末与蒙古－华北－华南联合地块发生拼合作用。在这种SN向巨大推挤力作用下，秦岭造山带重新活化。区内安昌河－观音坝断裂和南部的白马－临江断裂产生以NS向挤压为主的早期脆性构造活动，造就了本区主要的脆性构造格架。

在早白垩世，本区又处于伸展环境，发育了箕形断陷盆地，形成了红色磨拉石建造，同时西秦岭地区形成了中生代第二次岩浆活动高峰。在阳山金矿区矿化石英细脉中也发现了大量白垩纪早期的岩浆岩锆石（126.9±3.2Ma），证实了本区存在白垩纪早期的隐伏岩浆活动。而对晚期脆性含矿裂隙及矿化石英细脉研究表明，成矿时主压应力方向为高角度NS向，也反映了成矿时为底劈伸展环境。因而，在区域伸展背景下，与白垩纪早期的隐伏岩浆活动有关的热液活动导致了矿区第二期成矿作用的发生。

图9.3 区域地质演化与阳山矿区成岩成矿作用模型

D₂—文县以北扩张裂陷，形成热水沉积；T₂-T₃—华北板块与扬子板块碰撞拼合，勉略缝合带形成；J₁—区域伸展环境下，斜长花岗斑岩上侵并发生第一期成矿作用；J₃—勉略缝合带处于挤压环境；K₁—区域伸展环境下，隐伏岩体上侵并发生第二期成矿作用；E₁—区域伸展环境下，隐伏岩体上侵并发生第三期成矿作用

在古近纪，本区处于侧向挤出的大地构造背景下，先存的近EW向断裂构造可能发生伸展走滑，使区内经历了伸展构造盆地演化，接受了厚数千米的红色磨拉石堆积。而矿区含第三纪早期岩浆岩锆石（51.2±1.3Ma）的细石英脉的出现表明该时期本区曾发生岩浆及岩浆热液活动，从而导致了矿区第三次金成矿作用。从产状上看该期矿化裂隙与白垩纪较为相似，可能表明该时期成矿裂隙系统及应力状态与白垩纪较为相似，有待于进一步研究。

上述3期岩浆活动，是在总体处于伸展的大地构造背景下完成的。在岩浆底劈上侵作用以及NE向高角度最大主压应力的作用下，本区先存的高角度NE向逆冲断层处于伸展拉张状态，这为岩浆热液上升提供了有利的构造通道，也为矿质沉淀提供了有利的构造空间。因此，以H₂O和CO₂为主的岩浆期后的热液携带着H₂S和CH₄等挥发组分以及Au,Ag,Sb等成矿物质由深部运移到浅部。由于挥发组分的逸出，温度、压力的下降以及水－岩反应的进行，造成体系原有的物理化学平衡破坏，导致以硫化物配合物为主进行迁移的金等成矿物质也逐渐在浅部沉淀下来（图9.4）。

图9.4 阳山金矿带及北部成矿模式图

区内多期次的岩浆活动无疑也为矿区地下水以及早期残存的变质热液水的热液循环提供了持续热能和动力条件。在野外常见到脉岩周围地层蚀变较强，并有角岩化现象，而实验结果也表明，岩石中金在热液中淋滤迁出率随温度升高而增大（郭光裕，1993），所以温度的升高可使地层中原有的金进一步活化迁移，并在有利的构造部位进一步富集。

因此，可将阳山金矿的形成概括为：在泥盆纪本区形成了一套金含量较高的碳、硅、泥质热水沉积，在其后的区域浅变质过程中（印支期）金被初步富集；伴随区域构造由挤压向伸展转换，在早侏罗纪、早白垩纪以及早第三纪发生3期岩浆活动，与之相关的成矿热液、成矿物质沿安昌河－观音坝断裂运移，并在有利的构造部位富集叠加成矿。所以，有利的地层构造环境以及多期岩浆热液活动在空间上的耦合促成了阳山特大型金矿床的形成。