Question

岩石、矿物标志

Answer 1

作者在从事北祁连山海相火山岩地区铜－多金属矿床研究时，曾经总结过喷气－火山成因类矿床的找矿标志系列。尤其在容矿岩系（矿化）蚀变类型等方面对同地区的金矿研究提供了基础。对伴（共）生型金矿而言，更为重要。

从寒武—奥陶系各类岩石成分统计表明，绢云母石英片岩或称之绢英岩化中酸性火山岩、火山凝灰岩是本地区含金丰度最高的岩性地层，在其中的黄铁矿化蚀变带既有同生型含金的铜、多金属矿床，亦有独立型的金矿点（拴羊沟、下柳沟西山梁）的出现。这清楚地告诉人们，细碧岩－石英角斑岩系不仅为多金属矿床与伴生型金矿等提供了就位空间和喷气－火山成因类多金属成矿过程，亦为金元素迁移再富集提供了物源准备。在以后的区域变质及多阶段构造－热液活动过程中获得多期次的再富集机遇，最终形成的金矿特征才是今日人们所见的金矿面目，它们保留着金矿成矿长河中的诸多阶段的信息记录。现就围岩蚀变类型与矿物标型特征等有关问题作一简要的总结。

北祁连山与海相火山岩区块状硫化物矿床有关的岩石蚀变类型有硅化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化、重晶石化等。产于双峰式火山沉积岩系的铜－多金属矿床，上述蚀变类型都存在。但就近矿围岩性质和矿床主金属类型的不同而有所差别，在以中酸性端员岩石为容矿岩（即近矿围岩）的矿床，其矿化蚀变类型中硅化、绢云母化、黄铁矿化往往占有主导地位，在Zn-Pb-Cu型矿床中重晶石化较为突出，与铜矿化相伴的绿泥石化程度不强，但常伴随（下柳沟—弯阳河—下沟Zn-Pb-Cu型矿床）。在以中基性端员岩石为容矿岩石时，近矿围岩蚀变类型中绿泥石化占有重要地位，铁（镁）碳酸盐化也有所加强（红沟Cu-S型矿床）。赋存于洋脊－洋岛型火山岩系的阴凹槽Cu-Zn型矿床与红沟Cu矿围岩蚀变类型基本相同；只是前者矿床赋存在基性火山－沉积岩、沉积岩层位中，因而蚀变特征与红沟铜矿产于单一的细碧岩层内有所差别。上述围岩蚀变类型再加上地表氧化带的彩色表生蚀变类型，就构成了铜－多金属矿床的标志系列，同时也说明了伴生型金矿的蚀变标志。

在走廊南山南坡裂谷－岛弧火山－沉积岩区发现了独立的金矿类型，以下柳沟西山梁金矿点与拴羊沟金矿点为代表，由于前者为下柳沟多金属矿化蚀变带的西延部分，多金属矿化强度减弱，金矿化有所加强。除上述蚀变类型外，示踪低温热液活动的叶蜡石、高岭土、微细黄铁矿的发育以及含金石英脉的出现并叠加于多金属矿化蚀变标志之上。拴羊沟金矿带除以岩石糜棱岩化、角砾岩化脉状—网脉状充填的构造岩标志外，硅化、绢云母化、黄铁矿化（含褐铁矿化）、碳酸盐化、绿泥石化等蚀变类型也较发育；比较突出的标志有两点：其一，黄铁矿（褐铁矿）－自然金（粒）组合标志特别明显；其二，钾长石－石英－碳酸岩组合脉的发育，与中低温热液金矿活动关系密切。

有关托来山蛇绿岩杂岩带金矿围岩蚀变类型与阴凹槽Cu-Zn型矿床有相似之处，与金矿成矿作用相关的主要蚀变类型有：

1.石英－碳酸盐化

原岩为超基性岩的主要以白云石化、铁白云石化等Mg、Fe、Ca碳酸盐组成，一般钙质碳酸盐生成较晚，与金矿作用联系不明显。在含金矿石中相对而言所占比率不大。基性火山熔岩、凝灰岩经受不同程度的硅化、碳酸盐化，强蚀变者形貌上呈现石英－碳酸盐岩的特点，在镜下观察不难找到原岩的信息标志。在空间上火山岩往往与超基性岩接触或包裹于超基性岩体之中，因而碳酸盐化的富镁型特征是可想而知的。这表明成矿热液的成分一定会受到超基性岩的影响，金矿化主要集中于火山岩层中，这可能与后者在韧－脆性剪切变形与脆性破碎有关。由此可见，蛇绿岩杂岩带金矿蚀变中碳酸盐化占有较为重要的位置，表6 2电子探针测定的金矿区脉石成分说明了这一点。

2.绿泥石化、绿帘石化

基性火山岩经历了绿片岩相、低角闪岩相的区域变质过程，局部地区（热水大坂）还出现石榴子石 角闪岩相。但属退变质性质的绿泥石化、绿帘石化、碳酸岩化、硅化与构造蚀变过程有关，应与后生的金矿成矿作用相联系。

3.云英岩化

主要为长英质岩石的蚀变特征，例如热水大坂金矿化区原定白云母片岩出现白云母粗晶化，并出现黑云母化、绢云母化交代前者，而绢云岩化则属区域变质岩石经受不同程度糜棱岩化后热水变质的产物。钾质、硅质的增加有利于成矿，在中铁目勒等地构造蚀变岩中泥化、绢云母化、硅化占有主导地位。除此之外，在热水大坂、中铁目勒等地还有电气石化出现。

表6-2　北祁连山金矿石脉石矿物电子探针测试结果表

表6-3　北祁连山金矿石金属矿物电子探针测试结果表

续表

续表

表6-4　北祁连山金矿石铁金属矿物电子探针测试结果平均值（w_B/%）

另外川刺沟金矿区南矿带，I矿体的容矿岩石，为长英质构造蚀变岩（黄铁矿化、绢云母石英片岩），Ⅱ矿体南侧（TC-5南端）酸性岩脉经镜下观察其原岩为中酸性火山岩夹层或具浅成侵入体性质，因而绢英岩化是其主要蚀变类型。

4.毒砂、黄铁矿化

就托来山带蚀变岩型金矿而论，硫化物分布普遍，但含量很低，矿物含量约占1%～3%,w(S）一般＜1%。从镜鉴结果表明以黄铁矿、毒砂矿化占有主要位置，尚含有更少量的黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、白铁矿等，在黄铁矿中还有一种含砷黄铁矿和毒砂与金矿化更为密切（表6-3）。在表6-3的备注栏中，表明黄铁矿具有星散状的微细粒至斑团状的中粗粒；在形态上有莓球状、立方体状、多边形等几种，莓球状黄铁矿一般较细小，进一步粗晶化就变成细粒的多边形或立方体黄铁矿，中粗粒黄铁矿及其集合体一般形成较晚，最晚的系细脉状集合体。较早的黄铁矿随岩石的糜棱岩化而碎裂变成细微状，往往与金的再富集相关，黄铁矿的多型复合特征表明成岩成矿过程多阶段叠加演化的记录。此外，毒砂亦见有不同程度的多型现象，但主要为两种：一种为菱形状，有粗有细，往往以中等粒度为多；而另一种为针柱状，一般较黄铁矿为晚，有交代黄铁矿的现象。据表6-4电子探针测定结果来看，上述黄铁矿类、毒砂等应属载金矿物，由于金颗粒微小，在矿物中分布不均，在同一矿石中同一种黄铁矿、毒砂矿物仍可能出现含金与不含金的结果，但总体来说，富Bi、As的黄铁矿，较富Au。详见图 6-2、6-3、6-4。

图6-2　金矿石黄铁矿成分均值曲线对比图

1—川刺沟；2—热水大坂；3—羊肠子沟；4—尕大坂

5.火山－沉积岩、沉积岩的相标志

例如灰岩的硅化、硅质岩石的碳酸盐化，含炭质岩石的硫化物矿化。当受到构造因素的多次叠加后，呈现层带状构造蚀变岩的特征。

图6-3　金矿石含砷黄铁矿成分均值曲线对比图（图例同图6-2）

图6-4　金矿石毒砂成分均值曲线对比图（图例同图6-2）