绿岩带金矿床类型和空间分布
2020-01-14 · 技术研发知识服务融合发展。
绿岩带金矿床是以赋矿建造为标准划分的一类金矿类型,是指产在绿岩带的地质构造背景,在绿岩带形成、发展和改造的地壳演化过程中,不同阶段形成的一系列金矿床的总称。在绿岩带演化的不同阶段都有相应金的成矿作用,但其形成的地质作用有明显的差别。绿岩带形成的初始阶段,即早期的火山-沉积作用阶段,大量金质从地幔深处随同超基性-基性火山作用一起喷出地表,形成原始的含金建造,局部的富集地段,为今后形成金矿床提供了一定的金的物质来源,其中较为重要的岩石组合为超镁铁质-镁铁质火山岩、条带状铁建造、含碳质的泥质岩和某些安山质-长英质火山岩。绿岩带的形成阶段主要是指初始的火山-沉积岩沉积后,在随后的构造岩浆活动作用下,主要是区域变质变形、同构造期和晚期的花岗质岩浆的侵入,形成花岗岩-绿岩带,而在构造岩浆活动的最晚阶段,受剪切带或断裂的控制,并伴随着线型的退变质作用,形成同构造晚期的脉状和细脉浸染状金矿床。在此以后,随着地壳的克拉通化,在随后的地壳演化过程中,由于内生和外生地质作用,使绿岩带发生不同程度的活化改造,形成构造期后的再生型或衍生型金矿床。因此多期成矿和不同阶段成矿作用的叠加,是绿岩带金矿床成矿的基本特征。所以绿岩带金矿床的形成是具有长期性、继承性、阶段性和发展性,不同阶段矿床之间既有相似性,又有差异性。
绿岩带金矿床类型的划分方案较多,但至今尚没有一个统一的意见。目前类型划分的意见大致有三种趋势。第一种以R.W.Boyel和Γ.Β.Рузкин等为代表的成因分类;第二种是S.D.Shear根据矿石金属矿物的含量和比例的建造分类;第三种是J.M.Franklin的按产状分类。
R.W.Boyel(1979)在详细研究加拿大、巴西等地绿岩带中浸染状和脉状的典型矿床的地质特征后,提出形成这些金矿床的成因机制,认为绿岩带中金矿床的形成是变质分泌-膨胀成因,属于后生金矿床。并根据赋矿围岩的特点详细地划分了火成岩侵入体中的浸染状和网脉状金矿床、火山碎屑岩和沉积岩层中的浸染状金矿床和凝灰岩及铁建造中的浸染状金矿床等类。
Γ.В.Рузкин和Ю.Н.Дерюзин(1985)按绿岩带金矿床的形成条件和机理不同,划分三种成因类型。第一类是产在受火山岩和火山-沉积岩层堆积条件控制的矿床,这类矿床是金的原始富集受火山热液作用和随后的变质作用以及再生作用而出现进一步的富集。第二类是次火山岩体中的矿床,形成机理相当于斑岩型矿床。第三类矿床是与火山期后和变质期后的花岗岩类岩体有关,在成矿条件和成矿机理方面相当于正岩浆期后脉状矿床。
S.D.Shear依据主要金属矿物的比例,对金矿床进行建造分类。他依据澳大利亚、加拿大、印度和南非124个金矿床的特征,按建造类型划分为金-石英建造、金-硫化物-石英建造、金-硫化物建造和金-含铁石英岩建造,这四种建造所占的124个矿床数和金产量(括号内)的比例,依次为40%(35%)、32%(30%)、18%(30%)、和10%(5%)。这种划分方案虽能反映出矿床在矿物组成上的某些差别,但是不能反映出不同的地质环境特征,因而对绿岩带金矿规模进行评价有一定的困难。
我们根据金矿床的物质来源和成矿的地质构造环境,特别是详细研究华北地台早前寒武纪绿岩带形成后的后期活化改造等特点,把金矿床的形成与地壳演化的特点统一起来考虑,将我国与绿岩带有关的金矿床划分为同构造晚期初生型金矿床和构造期后再生型金矿床二类。前者一般通称为狭义绿岩带金矿床,相当于国外的绿岩带金矿床,后者可称为广义绿岩带金矿床。同构造晚期初生型金矿床又可再分为顺层细脉浸染状金矿床和脉状金矿床两个亚类,前者根据赋矿围岩类型再细分为产在铁建造中细脉浸染状金矿床和产在变质火山-沉积岩中细脉浸染状金矿床。构造期后再生型金矿床可再分为与外生地质作用有关的砂砾岩型金矿和与壳源深熔岩浆作用有关的再生型热液金矿床两个亚类。本章只对同构造晚期初生型金矿床进行论述,而对构造期后再生型金矿床则归入与显生宙岩浆作用或沉积作用有关的矿床类型中。
同构造晚期初生型金矿床是指金矿床和绿岩带形成在同一地质事件,相同的地质构造环境,也就是从火山-沉积作用开始,经区域变形变质、TTG质和钾质花岗岩的侵入,随后的线形变形带的叠加及金矿床的形成的整个地质演化过程,包括花岗岩-绿岩带和金矿形成,而金成矿是这段地史中最晚的一次地质事件。金来源于地幔,随海底火山喷气作用一起带入海盆,金矿化时间与变形变质作用、花岗质岩浆活动,特别是与围岩蚀变相一致,在空间上受线性韧性剪切带或断裂及相伴生的退变质作用的控制,该类型金矿床的成矿时期为新太古代到古元古代,金矿分布在花岗岩-绿岩带内,按产状可分为顺层细脉浸染状金矿床和脉状金矿床两个亚类。
顺层细脉浸染状金矿床是绿岩带中重要的金矿类型,一般产于深层次的韧性变形变质带中,在塑性流动变形条件下成矿,岩层、矿体、韧性剪切带三者产状基本一致或成较小的夹角。由于金的成矿与围岩的韧性变形变质作用是同时发生的,品位不高,因而矿体与围岩的界线不明显,常需要依靠化学分析的结果来圈定矿体。矿化以稀疏浸染状、细脉状分布,矿石类型简单,主要为含金黄铁矿型,黄铁矿细脉、石英细脉都有强烈的变形,矿体一般呈似层状和透镜状。自然金的成色高,围岩蚀变发育。这类金矿目前在华北地台中发现不多,其中规模最大的是产在辽西绿岩带中的排山楼金矿床。
脉状金矿床是单脉、复脉、细脉、网脉和交代脉的总称,绿岩带中同构造晚期初生型金矿床是当前我国岩金开采的主要对象,广泛分布在夹皮沟、冀东等地,其中较为重要的金矿床有夹皮沟本区、三道岔、金厂峪、小营盘等大型、特大型金矿。金矿体主要与韧性剪切变形变质作用紧密相关,严格受韧性剪切带控制,矿体赋存部位常是退变质带、强变形带及“韧”“脆”叠加构造带等强变形部位。金矿体的围岩以变质镁铁质火山岩为主,其次为花岗质岩石。矿化以含金石英脉为主,矿石类型有含金黄铁矿型、含金多金属硫化物型和含金黄铁矿、方铅矿型等。硫化物含量不高,大致占总量的5%~10%,属于少硫化物型。金矿物主要为自然金,有少量碲金矿、银金矿等。自然金的成色较高,如夹皮沟的二道沟、三道岔、八家子等矿床中自然金成色为761~994,平均为917。矿石的金品位较高。脉石矿物以石英为主,有少量碳酸盐矿物,矿石矿物和脉石矿物均有一定的韧性变形特征,常见金属硫化物细脉平行糜棱叶理和剪切叶理分布,或见含金石英脉透镜体被糜棱岩叶理围绕,边部形成细粒金属硫化物。围岩蚀变强烈,有绿泥石化、硅化、绢云母化、黄铁矿化等,空间上分布有一定的分带性。矿体常成群产出,沿带分布,分段集中,常有膨胀收缩、尖灭再现、分支复合的现象。矿体常以陡倾斜或近直立产出,延深较大,而且常大于延长。
需要指出的是,我国同构造晚期初生型金矿床主要分布在华北地台。而华北地台由于经受多期构造岩浆活动,特别是中生代滨太平洋边缘活动作用,使同构造晚期初生型金矿床形成以后,再受到后期、特别是燕山期构造岩浆作用的叠加,因而有可能有后期金矿化的叠加和富集,使有些金矿床的形成具有多期、多源的特征。