Question

　矿床的成因

Answer 1

一、矿质的搬运与沉淀

尽管流体包裹体成分中Cl^-在阴离子含量中占优势，但从矿石中存在大量硫化物推测，还原硫在成矿流体中应起决定性的作用。Shenberger（1995）的研究表明，当pH值近中性，溶解硫的总量保持在0.01～0.1mol时，金的溶解度可达1×10^-9～100×10^-9，而只要金的浓度为1×10^-9～10×10^-9，就足以形成有经济品位的金矿化。此外，Fyfe（1991）认为，在高温状态下，CO₂等气体相即可直接携带大量的金。Seward（1991）的研究表明，“金硫氢配合物对大多数热液金矿床的形成起了决定性的作用，但根据成矿流体的组分、温度和压力，与其它配合体如氯化物形成配合物在某种程度上对溶液中金的总量有所贡献”。

矿质的沉淀可能有如下3个原因。

图8-17　断层中流体压力（P_流）和剪应力（t）随时间的变化曲线　

（McCaig,1988）

a—断层中摩擦滑动带内的变化特征；b—断层中半塑性变形带内的变化特征

（1）剪切带的韧－脆性过渡带：当流体压力（p_液）小于静岩压力（P_岩）时，矿液持续聚集，而当p_液大于P_岩时，塑性变形的岩石发生破裂（水力压碎作用），从而造成压力的骤然减小，流体发生不混溶，金的配合物失稳沉淀（图8-17）。石英中气相和液相包体共生的现象说明了不混溶现象的存在，而控矿剪切带成矿时多次的韧－脆性重复转换也是水力压碎作用的反映。

（2）较热的成矿热液和较冷的天水发生混合冷却过程：岩石的渗透率在韧－脆性过渡带之下较小，而其上较大，被下渗的天水饱和充填；当沿韧性剪切带上升的高温含矿流体到达韧脆性过渡带之上时遇到了较冷的天水，两种流体混合使成矿溶液失稳而沉淀成矿。

（3）氧化还原反应：如还原性强的含矿流体和氧化性强的围岩（含有丰富的Fe³⁺）发生蚀变反应，产生硫化作用，导致金的沉淀。

二、成矿模式

根据以上研究可以推断，本区金矿的形成可能是由原始绿岩建造中呈分散状态的金，在绿岩带演化晚期受区域变质、岩浆侵入和韧性剪切变形等地质作用影响，使原岩中的金发生活化、迁移，与来自深源（下地壳—地幔）的含矿流体和可能的岩浆源流体及部分地下循环水或海水混合，在低压扩容带中沉淀富集成矿。具体成矿作用过程如下。

（1）中太古末—新太古早期，原始古陆块之下异常地幔的活动，导致了上覆地壳的裂陷作用（类似于现代大陆边缘裂谷或弧后盆地），大量拉斑玄武岩及安山质－长英质火山岩、火山碎屑岩、BIF和沉积岩的堆积，形成了原始绿岩建造（图8-18a），并携带了地球深部的金进入地壳。

图8-18　夹皮沟式金矿成矿模式图

1—古陆壳；2—超镁铁质岩；3—镁铁质岩；4—镁铁质安山质火山岩；5—长英质火山岩、火山碎屑岩；6—硅铁质岩；7—太古宙TTG岩石；8—钾长花岗岩；9—华力西期花岗岩；10—燕山期花岗岩；11—韧性剪切带；12—含金石英脉

（2）新太古代晚期，古老微板块的聚合，伴随裂谷或弧后盆地的闭合，导致了绿岩建造的深埋和变质变形，深部的镁铁质火山岩的部分熔融，产生了同构造的奥长花岗岩－英云闪长岩－花岗闪长岩的底辟侵入，形成了花岗岩－绿岩带（图8-18b），并在2500～2600Ma和2000Ma左右遭受了两次低角闪岩相和绿片岩相的区域变质及退变质作用。

（3）新太古代晚期，沿龙岗古陆块边缘发育多期次的大型韧性剪切带系统，伴随低角闪岩相的区域变质和绿片岩相的退变质作用，岩石发生脱挥发分作用，释放出Si、CO₂、H₂O和Au等成矿物质，形成大量的变质含矿热液，并有同期可能的岩浆流体和深源（下地壳—地幔）含矿流体的混合，在深部形成低盐、偏碱、还原性的CO₂-H₂O含矿热流体，受温压梯度的影响，沿韧性剪切带向上运移，同时受到部分下渗循环天水或海水的加入，于是对围岩产生退变质作用，进一步获取成矿物质。当含矿热流体聚集到有利的构造扩容部位，由于温度的下降、溶解度降低，硫和铁及其它多金属元素组合，形成黄铁矿及其它多金属硫化物，同时金离子被还原沉淀在早期形成的矿物裂隙和晶隙间而形成金矿床（图8-18c）。

（4）华力西—燕山期，在中生代中国东部受太平洋板块俯冲作用影响，产生了强烈的构造－岩浆作用。深部地壳的重熔形成了沿古陆边缘分布的大片花岗质侵入体和部分幔源、深源煌斑岩、辉绿岩等，对早期形成的金矿局部叠加、改造（图8-18D）。