Question

成矿地质特征

Answer 1

1.成矿地质环境

（1）区域地质背景

大陆活化带的继承性火山断陷盆地，其应力状态由挤压向拉张状态转变，或者具有显生宙盖层的前寒武纪断裂克拉通，也有的产于古岛弧环境中。

（2）火山地质背景

继承性火山盆地。其基底为古生代的沉积地层。

（3）时差类型

岩浆作用与成矿作用时差不大，一般为同期同步型或滞后型。但在前寒武纪火山岩中，可以出现中生代热液型金矿。

（4）岩石组合

粗面质-响岩质或碱钙性的粗安质火山岩以及相应的次火山岩，以中性岩石为主。

（5）岩相

矿体基本上与喷出相或岩颈有关，虽然次火山岩也常较发育，但关系不明显。

2.矿床地质特征

（1）控矿条件

一般产于破火山口内，并受破火山口有关的断裂和其他多组复合断裂系统共同控制。

（2）工业类型

一般为石英脉型，有时也有蚀变岩型，如江苏溧水、河南上宫金矿。

（3）矿物组合

金属硫化物一般含量相对较低，一般小于5%，有时和铜矿共生，铋矿物常见。最特征的是出现大量的碲化物。主要有金银碲化物（碲金矿、碲金银矿、针碲金银矿和碲银矿）、碲铅矿、碲铋矿、碲汞矿等。碲化物常与自然金共生，但金银矿、自然银较少见，并且它们常与硫化物和硫盐共生。与碲化物共生的自然金的成色往往较高（一般在900以上），这是该类金矿区别于其他类型浅成热液型金矿的主要特征之一。该类金矿一般可以划分出四个成矿阶段：①石英-黄铁矿阶段。②金属硫化物阶段。③金-碲化物-硫化物阶段。④石英-碳酸盐阶段。碲化物常常出现在成矿的中晚期。脉石矿物组成一般较简单，常见的有石英、绢云母、碳酸盐（方解石和铁白云石等）和萤石等，有时有重晶石。在空间分布上，碲化物和自然金一般分布在矿体的上部，而金属硫化物则往往在深部。

（4）蚀变及其分带

各个矿床基本上没有统一的蚀变分带，主要蚀变类型有硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化，有时出现钾长石化和萤石化，与金矿化关系密切的蚀变有硅化、黄铁矿化、钾长石化、绢云母化等，碲化物则产于硅化岩石中。含金石英脉型金矿和蚀变岩型金矿的围岩蚀变有所不同。前者以黄铁矿-石英金矿脉为中心向外依次为含金的黄铁绢英岩化带、绢英岩化带、钾化带和青磐岩化带；后者以含金多金属硫化物为中心向外依次分别为镜铁矿-绢云母-铁白云石化带和绢云母-铁白云石-绿泥石化带。

（5）地表氧化带特征

出现一些褐铁矿。

3.矿床地球化学特征

（1）成矿温度

以低温为特征，为120～270℃，但碲化物的形成温度一般＜250℃，多数为110～240℃，晚期热液为70～170℃，早期硫化物阶段可达300℃以上。

（2）盐度

盐度低—中等，沸腾时含盐度〔w（NaCl，eq.）〕可达12%～16%。碲化物形成时的盐度〔w（NaCl，eq.）〕多数为0.7%～5%。

（3）流体成分

大多数金矿成矿流体成分相似，阳离子以K⁺和Na⁺为主，有时含有较高含量的Ca²⁺和Mg²⁺，阴离子以卤族元素（Cl^-和 F^-）为主，和其他离子含量相对较低，在有的金矿中流体包裹体中含量较高，但这常常是多金属硫化物阶段成矿流体的成分特征。在某些金矿中含量较高，这些金矿往往发育铁白云石。

（4）硫同位素

各矿床硫同位素资料表明，δ³⁴S变化范围不太大，根据物理化学参数计算的δ³⁴S_ΣS值一般与其下伏基底的硫同位素相近，这表明硫可能主要来自火山岩之下的基底岩系。但某些矿床的硫同位素表明硫源是壳幔混合源。

（5）铅同位素

铅同位素资料得出的结果与硫同位素基本一致，方铅矿中呈放射成因的原始铅的比值表明，铅的主要组分可能来自火山岩之下的基底岩系。因此S和Pb同位素组成都一致表明，成矿物质有相当一部分来自于基底岩系，由此决定了富碲型金矿具有成片、成带分布的特点，即需要高碲的地球化学背景场。

（6）氢、氧同位素

该类型的氢、氧同位素研究表明，和δD的变化不大，但对具体某一矿床，δD的变化不大，则有一定的变化，这说明发生了“氧同位素漂移”现象。但无论哪一个矿床，主成矿期的流体均不是以大气降水为主，多数是再平衡岩浆水和大气降水的混合水，一般以再平衡岩浆水为主，这与浅成热液金矿床的其他两类金矿形成了鲜明的对比。

（7）地球化学找矿标志

由于碲化物一般靠近矿体的上部，并由于碲化物在氧化带中相当稳定，因此它们常见于砂矿中，且距原生矿床露头很近；另一方面。硫化物晶格中的Te在矿石氧化时易被破坏离解出来并被氧化成Te⁴⁺，且通常不远离作用圈，因此它一般在地表形成Te的异常，且可作为该类矿床特殊的地球化学找矿标志。

4.与国外同类金矿的对比

富碲浅成热液型金矿有关的资料较少，所以没有很好地加以描述。Heald 等特别注意到科罗拉多州的Cripple Creek的金矿具有独特的矿物组合，认为属于截然不同的类型。国外该类金矿著名的有 Cripple Creek（643t）、斐济的 Emperor 金矿（140.5t），以前对该类矿床的总结也基本上由这两个矿床的特征得出的。后来又有陆续报道了其他地区和国家该类金矿的特征，如巴布亚新几内亚的Lihir Island、美国蒙大拿州的Gies、俄罗斯的Kuril岛弧等，这使我们有机会对此类金矿作一稍完整的总结，其主要特征如下：

其地质背景一般为岛弧或活动大陆边缘靠大陆一侧。矿体一般产于破火山口有关的断裂或火山颈相（热液角砾岩），这一点与其他两类金矿相似。其主要以产出多种碲化物为特征，常见的碲化物有碲金矿、碲银矿、碲金银矿、斜方碲金矿、针碲金银矿、碲铅矿、碲汞矿、碲铋矿等。F和Te是该类型矿床的特征，有关的火成岩一般是粗面玄武岩、粗安岩、粗面岩、响岩。上述特征除了产出的区域构造背景与我国该类型金矿不同以外，其他特征均相似。蚀变作用特征上，区域或矿区蚀变为青磐岩化是相同的，但在围绕矿化构造形成独立蚀变晕的矿物组分上存在有某些差异，它是以石英-矾云母-萤石-冰长石-铁白云石为特征，矾云母和冰长石在我国该类矿床中迄今还未发现，总体上在蚀变特征方面，铜井矿床和Cipple Creek 较为相似，而溧水金矿则与Emperor金矿较为相似，这与它们的围岩较为相似有关。另外具有共同特征的是，自然金的成色一般均较高，平均都在900以上；硫化物的含量一般较低，并且流体包裹体中的阴离子以卤族元素为主，含量较低。另外，在矿床地球化学方面亦存在诸多的相似性和特殊性，具体如表3-10所示。

表3-10 我国和国外富碲浅成热液金矿对比表