浅成低温热液金矿类型特征及成因探析
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浅成低温热液金矿类型特征及成因探析
作者:胡波
来源:《科技创新与应用》2013年第36期
摘 要:在前人研究成果的基础上,笔者对浅成低温热液金矿床的分类、特征和形成机理进行总结,以期更好地服务于金矿床研究和金矿找矿行业。
关键词:浅成低温热液金矿;类型特征;成因
浅成低温热液金矿床是指形成深度小于1km和温度低于200℃的一种金矿床。浅成低温热液金矿床在世界各地均有发现,其中相对规模较大的有秘鲁的anacocha金矿床、印尼的Kelian金矿床、阿根廷的Veladero金矿床、西班牙的Rodalquilar 金矿床、我国的紫金山金矿等等。国内外学者从不同的研究重点和研究角度对该类金矿床的地质特征、形成机理和赋存状态等进行了研究[1-2]。基于前人研究成果,笔者对浅成低温热液金矿床的分类、特征和形成机理进行总结。
1 浅成低温热液金矿床分类及特征
文献表明,世界上浅成低温热液型金矿床主要分布在环太平洋矿域、地中海-喜马拉雅矿域和古亚洲矿域三个地区。上世纪80年代矿床学家依据矿石类型、矿石矿物、成矿机理、元素组成等因素将浅成低温热液金矿床分为高硫型浅成低温热液金矿床、低硫型浅成低温热液金矿床和碱性岩型浅成低温热液金矿床等三个类别,这种划分是目前金矿床研究方面最为常用的划分方法。
低硫化型浅成低温热液金矿床主要以脉型为主和网脉状为主,侵染状和交代状也有但较少见;该类型金矿床的结构多显示脉状、条带、胶状、角砾状等,矿石中夹杂的矿物主要有黄铁矿、银金矿、方铅矿、石英、碳酸盐类等,组合元素以金、银、锌、铅为主,铜、铯、汞等为辅;该低硫型金矿床成矿流体多以大气降水为主,同时含有挥发分硫和碳,酸碱度接近中性。高硫型金矿床以侵染状和脉状矿石为主,网脉状也有但少见;结构构造表现为围岩胶带状、角砾状和脉状等、夹杂有各类铜矿、黄铁矿、自然金、重晶石、石腊石等,组合元素以铜、金、银、砷为主,以铅、汞、锡等为辅;成矿流体多以岩浆水为主,酸度较高。
浅成低温热液金矿床又可根据成矿深度、围岩蚀变、矿物组合等分为小类,尽管形成的机理有所不同,但在成矿中遵循连续的系列,因此可在一个较大规模的金矿床范围内发现几种不同类别的小规模矿床。
2 浅成低温热液金矿床形成时代
就目前的浅成低温热液金矿床研究而言,认为该类型金矿床的形成受到大地构造环境演化的重要影响,对于其形成时代普遍认为是中-新生带和晚古生代。分析环太平洋矿域、地中海-龙源期刊网
喜马拉雅矿域和古亚洲矿域三个世界级浅成低温热液型金矿床区域可知,前两个矿域的成矿时代为中生代到现在,古亚洲矿域的成矿时间形成时间为更早的晚古生代。由于浅成低温热液金矿床的形成深度较小,容易受到地质演化的影响,所以时代较早的该类型金矿床较难保存,留下来的多为较年轻的矿床,这也通过目前发现的不同时代的金矿床数量方面可以得到验证。但是,满足一定的赋存条件或者受地质演化作用较小的中生代以前的该类型金矿床保存下来的也较为常见,如我国的阿希金矿、澳大利亚的Pajingo金矿和Towers金矿。
3 浅成低温热液金矿床形成机理
国内外矿床学家经过研究认为,浅成低温热液金矿床主要形成与板块的俯冲地带上盘大陆边缘、岛弧的岩浆弧带和弧后张裂带。通过对成矿机理进行研究,认为高硫型金矿床和低硫型金矿床在构造方面具有较大的区别,前者多为板块垂直俯冲,俯冲板块的倾角表现为中等,板块聚合速度相对较大,区域应力多表现为挤压和扭压;后者多表现为板块斜向俯冲,板块倾角一般很大,板块聚合速度较高硫化型矿场相比较小,区域应力多表现为中性;多种文献也验证了高硫化型金矿床和低硫化型金矿床的形成环境区域构造背景的总结。此外,区域构造背景对金矿床成矿、控矿的作用还表现在通过升降运动来控制矿床,最为典型的就是阿根廷边界的El
Indio-Pascua矿带的形成明显受到山前侵蚀平原的影响。较大规模的金矿床的形成与矿脉周期性张开密切相关,只有矿脉按照一定的周期性张开,才能使得深部流体贯入,矿化不断叠加和沉淀富集,最终形成大规模金矿床。现低温热液金矿床的形成机理做具体的了解:
(1)高硫化型浅成低温热液金矿床形成机理:高硫化型浅成低温热液金矿床在空间上与钙碱性岩浆的关系比较密切,多表现为残余石英和深成泥岩化蚀变,岩浆是其该类型矿床成矿的流体,岩浆中的二氧化硫进行分解形成酸性流体,最终形成不等量的硫酸和硫化氢。在该类型矿床形成过程中,温度在100℃到400℃以上的范围内变化,但盐度一般不超过5%NaCl
eq.。根据同位素和流体包裹体可知,高硫化型浅成低温热液金矿床易受到混合性流体的影响,资料显示保加利亚某高硫化型矿床的形成受到了来自岩浆的热卤水和低温希流体的联合影响。但是根据目前成矿机理研究进展而言,混合性流体具体如何影响成矿还不太清楚,需要进一步研究。
(2)低硫化型浅成低温热液金矿床形成机理:低硫化型浅成低温热液金矿床在空间上和侵入其中的岩石伴生,且存在于其上方几公里处,属于蚀变性矿物组合体。该类型金矿床的成矿流体主要为大气降水,含有的挥发分为硫和碳,硫化氢是其成矿流体的主要含硫物质,酸碱度接近中性。在该类型矿床成矿过程中温度一般小于300℃,盐度一般在5%NaCl eq.以内。研究认为,低温热液金矿床形成不同于高硫化型成矿机理,流体的混合对于成矿作用较小,仅仅限于热液系统的崩塌阶段,导致浅成低温热液金矿床形成的主要原因是沸腾。各类试验和研究文献表明,热液沸腾期间的去气作用作用有助于金属硫化物的沉淀和富集,印尼的Kelian金矿床的形成就是该理论的验证。
4 结束语 龙源期刊网
目前,认为浅成低温热液金矿床形成年代为中-新生带和晚古生代,按照其成矿机理、矿物组成等可分为高硫化型、低硫化型等种类。在阐述浅成低温热液金矿床分类和特征的基础上,详细分析了不同类型种类该种类金矿床的形成机理。该文章是在前人研究成果的基础上进行总结,对于科研和找矿工作有一定的参考价值。
参考文献
[1]江思宏,聂凤军,张义,等.浅成低温热液型金矿床研究最新进展[J].地学前缘,2004,11(12):401-411.
作者简介:胡波(1984,8-)男,江西吉水人,本科,助理工程师,现主要从事地质找矿方面的工作。