Question

成矿构造背景

Answer 1

图2-1 卡林金矿带地质与矿床分布略图

自1961年在美国西部内华达大盆地中卡林地区的碳酸盐岩中发现微细浸染状金矿化以来，在美国西部“盆岭省”的北部地区已发现了100多个独立金矿床。这些矿床开采前的金储量大于4800t，品位主要集中在1×10^-6～2×10^-6，其中60%的储量产于卡林带(Carlin Trend)(图2-1)。大约己探明储量的20%是在20世纪末发现的，这里已成为当今世界上第三大金矿产地。因为最早发现于卡林地区，这些矿床被称为“卡林型”金矿床。从大地构造位置来看，卡林型金矿带主要产于被动大陆边缘以及岛弧地体上，并伴有变形作用和侵入活动。从沉积环境来看，金矿床主要产在陆架—盆地的变迁环境，以缓慢的沉积作用为特征，主要形成厚度达5000m的碳酸盐岩浊积岩。

大量的同位素定年研究清楚地表明，美国内华达州卡林型金矿床主要形成于43～34Ma期间(Groff et al.，1997;Hofstra et al.，1999)。这段时间代表了科迪勒拉前陆冲断带从会聚向伸展转变的时间跨度的一部分，此间相关大陆边缘同时从垂直/斜向碰撞型演变为转换型大陆边缘。这一从中始新世到早中新世的转变过程(图2-2)，包括了以俯冲板片沉入地幔为结局的缓慢会聚作用;广泛的伸展作用的启动、变质核杂岩的脱顶隆升，发育了贯穿美国西部的南北向变质核杂岩(Howard，2003);以及中生代Sierra岩浆弧的钙碱性岩浆作用向大陆方向迁移，即岩浆事件从北(Washington-Idaho-Montana)向南(内华达南部)迁移(Seedorff，1991;Hofstra et al.，1999)。这些构造热事件伴随了卡林型金矿床、很多重要的浅成低温金矿床，以及大型斑岩成矿系统的形成，例如Bingham峡谷和Battle山脉。卡林型、类卡林型、浅成低温热液型以及斑岩型铜-金矿床是由俯冲板块受浮力的驱动发生回撤，从而导致了伸展构造的形成所造成的。伸展作用使岩石圈发生减薄，软流圈产生热对流，从而促使岩石圈地幔和地壳中的岩浆运移至地壳浅部。卡林型和类卡林型金矿产于拉伸的会聚边缘大陆弧或弧后地区的地壳浅部(＜4km)，有的成矿省与岩石圈底部软流圈地幔柱上涌有关。

图2-2 卡林型金矿床形成的区域构造演化模式图