Question

浅成低温金矿特点综述

Answer 1

以阿希金矿为代表的西天山晚古生代火山岩区金矿的发现及其研究成果，具有重要的意义。阿希等金矿，其成因类型属浅成低温热液系统金矿，具备了同类型金矿的普遍特征。但同时，又在成矿地质背景、成矿地质时代、成矿作用特征以及矿床地质特点等方面，具有其特殊性和差异性（表5-7）。在浅成低温成矿理论和区域成矿学研究上，是补充和完善。

1.浅成低温热液金矿床的全球成矿区带和成矿时代

经典浅成低温热液金矿床时空分布上特征明显。空间分布上，在全球范围内主要分布于环太平洋带、地中海-喜马拉雅带和蒙古-鄂霍茨克带。其中已发现大型和超大型金矿床主要分布于环太平洋带；成矿时代上，绝大部分集中在中、新生代，有些现代地热系统目前正在发生金矿成矿作用。因此，基于环太平洋带研究的传统概念，普遍认为浅成低温热液金矿床是在新生代形成，时间下限可以是中生代火山活动产物。

浅成低温热液金矿床成矿时代集中偏新的原因主要可能是矿床形成深度较浅，而且主要形成于隆起区，因而形成时间较早的矿床容易被剥蚀和改造，而难以保存下来。但在一定的条件下，晚古生代浅成低温热液金矿床也可能被保存下来。阿希和伊尔曼得金矿床就是被保存下来的晚古生代中期（杜内—韦宪早期）浅成低温热液系统金矿床。

阿希等金矿的发现，使得浅成低温金矿在区域成矿和找矿方向上取得了进展，即分布空间上不限于环太平洋带、地中海-喜马拉雅带和蒙古-鄂霍茨克带3个经典地区，而进入欧亚大陆内部中亚-天水造山带；成矿时限也跨过中、新生代，进入更古老的古生代。

2.浅成低温热液系统金矿床大地构造背景、控矿构造

全球范围内，浅成低温热液金矿床主要形成于板块俯冲带上盘大陆边缘活动带（或岛弧带）（如巴布亚 新几内亚拉多拉姆金矿床、日本菱刈金矿床、菲律宾碧瑶地区金矿床）和古老结晶基底之上的中生代上叠火山盆地或火山岩带内（如团结沟、二道沟、紫金山等金矿床）。笔者研究过程中，提出了西天山北段吐拉苏火山岩带中产出的阿希和伊尔曼得金矿床，形成于以造山带为基底的晚古生代中期（早石炭世）拉张构造环境的观点。因此，我们认为，浅成低温热液系统金矿床不仅形成于与板块俯冲作用有关的挤压为主的构造环境，也可以生成于与裂谷作用相关的拉张为主的构造环境，其成矿构造背景是多类型的。

表5-7 西天山北段吐拉苏地区金矿床与世界典型的浅成低温热液系统金矿床特征对比

续表

构造条件是浅成低温金矿成矿的重要条件。矿床的容矿构造可以是各种类型的正向和负向火山机构，并受区域性质的断裂带和火山机构断裂系统的控制。岛弧带矿床主要分布在破火山口内，较少产在线型背斜构造和火山穹窿中；陆内火山岩带矿床形成于构造倾伏的破火山口地段；陆缘火山带矿床可出现在各种正向和负向火山机构内。含矿火山机构几乎总是分布在两组以上区域断裂弯曲和交会部位。矿体产在这些断裂带以及羽状断裂、放射性、环状断裂内。在浅成低温成矿体系的火山机构中，这些断裂构造起了双重作用。断裂下部为导矿通道，同时作为火山机构和其周边矿化的控矿构造。断裂系统上部为容矿构造，是金银矿体、矿化体的主要赋存空间。

浅成低温热液金矿床形成于一系列火山环境中，金矿床与破火山口的关系密切，在很多情况下，区域性深断裂与破火山口环状断裂的交会部位是重要的控矿构造，如日本菱刈金矿、菲律宾碧瑶金矿和巴布亚-新几内亚拉多拉姆金矿等。阿希金矿床产于古火山机构边界的环形断裂带中。吐拉苏地区火山喷发晚期与之有关的火山断裂构造（环形断裂、放射状断裂）的形成及多次活动，为次火山岩的侵入及期后含矿热液的运移沉淀提供了有利空间。

3.浅成低温热液金矿床成矿特征

（1）浅成低温热液金矿床的围岩主要为陆相中酸性火山岩，大部分金矿床产于火山活动中心（破火山口）附近，以发育粗火山碎屑岩和熔结凝灰岩为特征，少数产于远离火山口的火山岩中，有些产于沉积变质基底（日本菱刈）和前震旦纪变质基底（我国浙江省冶领头金矿）。阿希（冰长石 绢云母型）金矿床围岩主要为陆相中酸性火山岩，矿化体附近常见有粗—巨粒火山爆发 堆积相岩石（即集块岩、集块角砾岩和凝灰角砾岩等），说明阿希金矿床产于近火山口附近；伊尔曼得等硅化岩型金矿床产于远离火山口的粗碎屑岩层间破碎带中，火山物质主要为凝灰质，远离火山活动中心。但围岩火山岩良好的原生孔隙度和层间裂隙相关的次生孔隙度条件，对成矿是有利的和必要的。

（2）浅成低温热液金矿床的矿化形式为似层状、脉状、网脉状和浸染状，一个矿床由多个矿体组成。矿床一般形成于较浅部位，但矿化范围很大，大部分矿体发育在某一水平面上。这些特征与矿带内产出的阿希、伊尔曼得等金矿床非常相近。同时，某些矿床矿化形式具有多样性，如日本南萨型金矿（或称硅化岩型）近地表（浅部）为蘑菇状蚀变岩型，而在深部则转化为脉状高品位矿体。伊尔曼得等硅化岩型金矿在浅部矿化特征上，与日本南萨型相似可比，使得我们对于其深部找矿充满了期待。

（3）浅成低温热液金矿床常见的矿石矿物组合有自然金、银金矿、碲金矿、自然银、辉银矿、深红银矿、黝铜矿、贱金属硫化物、辉铋矿、毒砂和金、银的硒化物；脉石矿物主要是石英、冰长石、绢云母、绿泥石、方解石、浊沸石、萤石、明矾石、高岭石、重晶石。这些矿物组合与阿希、伊尔曼得等金矿床是一致的。阿希、伊尔曼得等金矿床矿石中主要金属矿物黄铁矿、白铁矿和毒砂以及主要脉石矿物石英等，结晶粒度均非常细小，部分石英和黄铁矿分别具变胶结构和球粒状结构，是低温胶体沉淀特有的结构。毒砂为典型的低温毒砂，白铁矿是低温弱酸性溶液沉淀的产物。矿石中角砾胶结结构十分发育，环带构造常见。

（4）浅成低温热液金矿床的近矿围岩蚀变有钾长石化（主要是冰长石化）、硅化（石英和玉髓）和绿泥石化；向外为绢云母化和少量泥化蚀变矿物（高岭石和蒙脱石）；最外带为青磐岩化带。阿希金矿近矿围岩蚀变为硅化、绢云母化、冰长石化、叶蜡石化、明矾石化、浊沸石化、绿泥石化，一般具有较为明显的横向和垂向分带性。以主矿体为中心向两侧共划分出4个蚀变矿物组合带：即a.含金石英脉（冰长石 硅化带）；b.绢英岩化带；c.绢云母化带；d.青磐岩化带。表明阿希金矿近矿围岩蚀变与世界典型的浅成低温热液系统金矿床是基本一致的。伊尔曼得等硅化岩型金矿分带性不明显，但就硅化强度而言，是有横向强弱之分的。限于研究程度，是否存在垂向分带特点，尚不得而知。

（5）浅成低温热液系统金矿床主要形成于火山活动期后，冰长石-绢云母型金矿床的成矿作用多发生于火山活动结束之后1Ma，成矿作用发生在火山岩地区的地热系统波及范围内。一些热泉型和富矿脉型贵金属矿床产在现代活动的地热田或其附近，如日本的菱刈脉金矿床（品位80×10^-6，储量260t）赋存在桐岛活动地热田的古地热泉部位；许多金矿区范围内有古地热系统活动的痕迹，古地热热泉出口处发育硅质泉华、蛋白石、钠明矾石、伊利石、高岭石等，形成粘土矿物“帽”。因此，浅成低温热液系统金矿成矿作用，不再强调火山-岩浆本身热液系统，而是强调火山期后地热系统，成矿作用一般为多个阶段过程。

4.矿床地球化学特征

（1）浅成低温金矿的容矿岩石主要为钙碱性（有时达到钙碱性-碱性）喷出岩和浅成侵入岩。岛弧带内矿床（西太平洋内带为代表）产在粗面玄武 角斑岩和安山 角斑岩为主的火山岩建造中，较少矿床产在K-Na系列安山 流纹英安岩系列建造中。

（2）环太平洋带内的巴布亚新几内亚波尔盖拉浅成低温热液金矿床的元素组合为Au、Ag、As、Cu、Pb、Zn、W、Hg，拉多拉姆金矿床元素组合为Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Te；北美西部冰长石-绢云母型金矿床元素组合为Au、Ag、As、Sb、Mo、W、Cu、Pb、Zn、Te、Ba和F（Clarke.D.S.，1990）。在这些矿床中，矿石元素具有明显的垂直分带，Cu、Pb、Zn异常分布于矿体下部。西天山北段吐拉苏地区金矿床的元素组合为Au、Ag、As、Sb、Se、Te、Hg、Bi等，其中W、Sn、Cu、Pb、Zn为矿尾指示元素。

（3）世界各地浅成低温热液金矿床的流体包裹体研究表明（表5-8）：均一温度低，一般低于300℃；成矿流体盐度较低，多数小于3%；普遍存在流体相分离（沸腾）的依据；流体包裹体液相成分变化范围较大，Na⁺是最主要的阳离子，阴离子主要是Cl-，主要气体是CO₂，并含少量H₂S和SO₂；大量矿物学、流体包裹体和稳定同位素证据表明，沸腾作用可能是导致冰长石-绢云母型金矿床形成的主要原因。沸腾期间的去气（如H₂S、H₂等）作用可以促进金、银的沉淀（Henley.R.W.，1990，White N.C.，1990）；根据均一温度和流体成分估算的成矿深度为500～1500 m。

阿希等金矿均一温度较低，一般为120～180℃，成矿流体盐度较低，为2.1%～4.5%，平均为3.01%，富含CO₂、N₂、O₂为特征；成矿流体酸碱度（pH值）为中性—弱碱性，成矿环境为相对还原；成矿压力在72×10⁵～135×10⁵Pa之间，成矿深度为300～500 m。

（4）浅成低温热液型金矿床成矿流体中水主要是大气降水成因的循环地下水，少量为深部侵入体释放的岩浆水。成矿流体中Cl^-的含量主要取决于水的来源，气体主要来源于深部侵入体释放的岩浆流体，部分可能来自岩浆源区，还有部分气体可能来自深部围岩中碳酸盐矿物和硫化物的分解物（Henley R.W.，1990）。世界典型的浅成低温热液系统金矿床成矿热液的δ¹⁸O值较低，多为负值，在δD-δ¹⁸O_H关系图解上成分点远离岩浆水而靠近大气降水线上，表明成矿流体主要是大气降水来源的地下水；铅、硫同位素特征表明，成矿物质来自火山岩和基底。这一特征与阿希、伊尔曼得等金矿床是基本一致的。

表5-8 世界部分浅成低温金矿实测温度和盐度数据一览表

总之，西天山北段吐拉苏地区浅成低温热液系统金矿（阿希、伊尔曼得等）成矿条件、成矿特征与世界典型的浅成低温热液系统金矿床是可比的（见表5-8）。只是本区金矿在成矿背景、成矿时代和某些成矿特征上，具备了其自身的特殊性。

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