低硫化型与高硫化型浅成低温热液金矿蚀变特征与成矿关系的对比研究_杨永胜
浅成低温热液金矿类型特征及成因
浅成低温热液金矿类型特征及成因作者:王东辉来源:《硅谷》2014年第13期摘要在我国金矿资源体系中,浅成低温热液金矿是重要来源,同国外同类型金矿比较,不管是资源量、数量方面,均具有较大差距。
而我国地质构造背景,有利于形成浅成低温热液金矿。
文章主要分析浅成低温热液金矿类型特征,探讨其形成原因。
关键词浅成低温;热液金矿;类型特征;成因中图分类号:P618 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)13-0179-011 浅成低温热液金矿的类型与特征根据相关文献显示,全球的浅成低温热液金矿分布地区为:古亚洲矿区、喜马拉雅矿区、环太平洋矿区。
在1970年~1980年间,矿床学家按照矿石类型、元素、矿物与机理因素,明确划分了浅成低温热液金矿类型:高硫型、低硫型与碱性岩型,对于金矿床划分,主要采取这种划分方法。
一般而言,低硫化型主要为网脉状、脉型结构,而交代状、侵染状较少,且呈角砾状、胶状或条带状,在矿石中,主要包含石英、阴金矿、黄铁矿等,以金银、铅锌为主,该矿床主要为大气降水流体,含有碳、硫等成分,酸碱饱和度为中性。
而高硫型主要为脉状矿石、侵染状矿石,呈现脉状、角砾状与交代状围岩结构构造,含有重晶石、黄铁矿与铜矿,以金银、铜砷元素为主,该矿床主要为岩浆水流体,具有较高的酸度。
按照成矿深度、矿物组合与围岩蚀变划分为小类型,虽然存在机理差异,却按照连续系列成矿。
所以,对于规模较大金矿床,发现的小规模矿床的类型有几种。
2 浅成低温热液的金矿床成矿条件1)地球力学背景。
在板块俯冲带的岛弧、大陆弧的拉账动力学背景下,处于部分特定环境下,在海面上极可能形成该类型金矿床。
所以,该类型金矿床和挤压地球动力学背景的拉张环境相关。
2)构造条件。
该金矿床主要处于火山环境产生,金矿床和破火山口之间构造关系较为密切,少数矿床未含有火山岩出露。
区域性断裂控制这矿床产出位置。
处于多种情况下,在破火山口环状断裂、区域性深大锻炼之间的交汇部位是控矿部位,但深大断裂中不产生金矿床。
浅成低温热液贵金属矿床成矿条件浅析
浅成低温热液贵金属矿床成矿条件浅析摘要:本文主要对浅成低温热液贵金属矿床成矿的宏观条件及微观条件进行分析,并探讨了其与碱性岩之间及与斑岩型矿床成因之间的关系,以期为相关研究提供参考。
关键词:浅成低温热液;贵金属矿床;条件浅成低温热液贵金属矿床实质为于成矿流体w( )低(通常<5%)、成矿深度浅(通常≤2km)、低压(10~40MPa)及低温(200℃±,通常<300℃)下所形成,火山-浅成岩体系统浅部为主要热液活动区域,并主要产出物为Ag、Au贵金属的热液矿床。
当前,国际上通用的分类方法由Hendenquist等于1995年所提出,划分依据为成矿流体特点及矿床特征,即可分为低硫化型(LS)和高硫化型(HS),但此分类体系地域性明显。
1.成矿的宏观条件浅成低温热液贵金属矿床较多形成于成熟的岛弧及弧后拉张力学环境,以及板块俯冲带的大陆弧环境中。
基于特殊状况下,在洋中脊(冰岛)环境中也可形成。
近些年来,陆陆碰撞及陆内裂谷环境从以往的挤压转换为伸展时期的构造背景同样受到比较多的关注。
Karen等指出诸多Au-Ag-Te矿床与未完全发育成熟或造山晚阶段的裂谷具有一定关系。
总之,此类型矿床形成,密切相关于挤压地球动力学框架下的拉张环境,其中对于高硫化型而言,挤压应力场环境乃是其主要形成环境,而针对低硫化矿床来讲,中性或者张性患者为其主要形成条件。
依据文献记载可知,多数浅成低温热液型金属矿床,多在中-新生代予以形成,另据数据统计可知,古生代及中-新生代乃是此种类型矿床两个关键性的成矿期,而对其成矿时代而言,其之所以集中偏心的关键原因在于,其具有较浅的形成深度,并要求具有比较稳定的矿床所在地壳,方能在长时间的地质演变当中得以保存。
基于具有相应矿物源背景下,通过结合作用,形成成矿时代及地球动力学背景,浅成低温热液金矿床在具体的形成时间方面,主要受控于所在地质构造的环境演化阶段。
在基底岩石上,乃是浅成低温热液型贵金属矿床的主要产出区域,经发育而最终形成双层形式的结构类型,对于此种类型矿床而言,陆相火山岩及与之处于相同时代的火山沉积岩当中乃是其主要产地,有时其下伏各种类型的基底岩石也是其产于地。
浅成低温热液型金矿床研究最新进展_江思宏
浅成低温热液型金矿床研究最新进展江思宏, 聂凤军, 张 义, 胡 朋(中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037)摘 要:浅成低温热液型金矿床是目前世界上最为重要的金矿床类型之一,也是当前国际矿床学界研究的热点之一。
近年来对该类型矿床的深入研究,包括对该类矿床的进一步分类、流体形成演化、成矿时代、与碱性岩之间的关系,以及与斑岩型及其他类型矿床之间的内在联系等方面均取得了重要进展。
研究表明,高硫化型与低硫化型金矿床不仅在矿物组合上具有显著差别,而且在形成的构造背景、成矿机理等方面也明显不同。
高硫化型矿床主要形成于挤压应力场环境和流体混合导致成矿物质沉淀,而低硫化型矿床主要产于张性或中性环境下由于流体的沸腾使得矿体形成。
浅成低温热液型金矿床的形成时间受其所处大地构造环境演化的控制。
与浅成低温热液型金矿床有关的碱性岩通常具有相似的地球化学特征,即碱性岩具有异常高的氧逸度和富含挥发份。
由于发现大量的浅成低温热液型金矿床与斑岩型矿床之间密切伴生,它们之间的内在关系正在引起越来越多矿床学家的重视,对其形成机理的研究还有待于进一步深入。
关键词:高硫化型;低硫化型;浅成低温热液;碱性岩;斑岩型;金矿床中图分类号:P618.51 文献标识码:A 文章编号:10052321(2004)02040111收稿日期:20040116;修订日期:20040228基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)资助项目(2002CB412606);科学技术部/十五0科技攻关资助项目(2001BA609A -03)作者简介:江思宏(1968) ),男,博士研究生,副研究员,矿床学专业,主要从事贵重和有色金属矿床地球化学研究。
浅成低温热液(epithermal)型金矿床是世界上最为重要的金矿床类型之一,近年来在环太平洋地区、古特提斯地区和东欧地区均有大量的该类型矿床发现。
一些世界级的浅成低温热液型金矿床包括巴布亚新几内亚里尔(Lihir)岛上的拉杜拉姆(Ladola m)金矿(>1300t Au,低硫化型)、波格尔(Porgera)金矿(560t Au,低硫化型),斐济的恩派尔(E mperor)金矿(310t Au,低硫化型),秘鲁的雅那考查(Yanacocha)Au -Ag 矿(1200t Au,10850t Ag,高硫化型),阿根廷的费拉德洛(Veladero )金矿(400t Au,6700tAg,高硫化型),日本的菱刈金矿(265t Au,低硫化型),印度尼西亚的凯连(Kelian)金矿(240t Au,低硫化型)和美国的科里普柯里可(Cripple Creek)金矿(700tAu,低硫化型)(以上金矿储量资料根据互联网上资料综合整理)。
浅成低温热液贵金属矿床读书报告
浅成低温热液贵金属矿床读书报告浅成低温热液型矿床是世界上贵金属的主要来源,为全球提供超过8%的金、16%的银和部分铅锌。
浅成低温热液贵金属矿床基本含义是指形成于低温(200℃±,一般<300℃)、低压(10~50 MPa)、成矿深度浅(一般≤2km)、成矿流体w(NaCl eq)低(一般<5%),热液活动主要发生在火山-浅成岩体系统浅部的以产出Au、Ag 贵金属为主(伴生Cu、Pb、Zn、Te 等金属)的热液矿床。
目前,国际上采用的分类方法为Hendenquist 等(1994)提出的,主要依据矿床特征和成矿流体特点分为①高硫化型(简称HS),由酸性、氧化热流体形成;②低硫化型(简称LS),由近中性、还原热流体形成,但该分类体系具一定的地域性。
主要特征如下。
浅成低温热液金矿中热液矿的 相对酸碱性和稳定温度范围最近十几年,基于成矿理论发展及指导勘查找矿的实际需要,一种成矿条件和矿床特征介于高硫型( HS) 和低硫型(LS) 浅成低温热液型矿床之间的类型———中硫型浅成低温热液型矿床( Intermediate-sulfidation epithermal ,IS) 被划分出来。
相比而言,针对HS 型与LS 型金多金属矿床特征、流体演化、矿床成因及成矿机制等研究已经相当深入,而关于IS 型金多金属矿的研究则尚处于起步与逐渐成低硫化型( a) 与高硫化型( b) 金矿床蚀变组合分布的理想剖面及流体过程与蚀变分带关系示意形阶段。
普遍发育斑岩型Cu-Au-( Mo) 矿床和浅成低温热液型矿床的世界著名三大成矿域( 滨太平洋成矿域、古亚洲洋成矿域和特提斯-喜马拉雅成矿域) ,同样具有形成中硫型矿床的有利成矿条件。
中硫型金多金属矿床具有如下六大特征:(1) 发育富碳酸盐-贱金属硫化物成矿体系,碳酸盐矿物可见于各成矿阶段热液脉系中,尤其在热液晚阶段以碳酸盐矿物为主;贱金属硫化物主要为Cu、Pb、Zn、Fe 等的硫化物; ( 2) 发育中硫化态矿物组合,如贱金属硫化物黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黝铜矿等;可少量发育明矾石和冰长石; ( 3) 含矿脉系中富硫化物( 总量大于5%) ,且在斑岩铜矿系统中较富黄铜矿;( 4) 普遍发育浅色贫铁闪锌矿( 有待进一步证实) ; ( 5) 普遍赋存在挤压岛弧背景下斑岩Cu-Au-Mo 矿的外围; ( 6) 空间上可与高硫型和低硫型金多金属矿床共存。
不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征
1000-0569/2007/023(09)-2085-08Acta Petrologica Sinica 岩石学报不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征陈衍景1,2倪培3范宏瑞4 FPirajno1,5赖勇2 苏文超6 张辉6CHENYanJing,NI Pei,FAN HongRui, F Pirajno, LAI Yong, SU WenChao andZHANG Hui1.中国科学院广州地球化学研究所成矿动力学重点实验室,广州5106402.北京大学造山带与地壳演化重点实验室,北京1008713.南京大学壳慢演化与成矿国家重点实验室.南京2100934.中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化重点实验室,北京1000295.GeologySurvey of WestAustralia, 100PlanStreet,Perth, WA 6004,Australia6.中国科学院地球化学研究所,贵阳5500021.KLMD,GuangzhouInstitute ofGeochemistry认ChineseAcademyof Sciences, Guangzhou510640,China2. Laboratory ofOrogenand Crust Evolution,Peking University,Beijing100871,China3.Key Laboratory ofCrust-MantleEvolution and }ineralization, Nanjing University, Nanjing210093,China4. Key Laboratory ofLithosphere Evolution, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy ofSciences, Beijing 100029, China5. Geology SurveyofWest Australia, 100Plain Street, Perth,W A 6004,Australia6. Instituteof Geochemistry,Chinese Academyof Sciences, Guiyang 550002,China2006-12-30收稿,2007-06-22改回.Chen YJ, NiP, Fan HR,Pirajno F,LaiY,SuWC andZhang H.2007. Diagnostic flui dinclusions of differenttypes hydrothermalgold deposits.Acta Petrologica Sinica.23(9);2085一2108AbstractThis paper, using gold depositsas example, attempts tosetupa scientific linkage between oregeology andfluid inclusions,consideringthat inprevious published works,obs ervations and measurementsof the fluid inclusionscommonlywere not well interpreted. In som ecases, geological data didnot agree with theresultsobtained fromfluidinclusion studies. Inthispaper, we firstreview previousclassifications of golddeposits,andthen,subdivide golddeposits into five classes,based onthe dominant ore-formi ngprocesses:1)intrusion-related hypothermal systems,suchas porphyry-systems, breccia-p ipes,IOCG and skarns; 2)orogenic- or metamorphic hydrothermaltype;3)epithermal-type,i. c.reworking hydrothermal depositshosted in continental-facies volcanic- subvolcanic rocks;4)fine-grain disseminated type(Carlin-type and/orCarlin-style ),i. e. reworking hydrotherm aldeposits hostedsediments; and 5)hydrothermalmetalliferous sediments related to submarine venting, suchasVMS andSEDEXstyles.Inthiswork we selectdiagnostic geological andfluid-inclusion characteristics of these five classes ofore-systems,andclarify theirkey differences thatcan be used as genetic markers.Ore-fluids are classified into three end-members,namelyreworking, metamorphic andmagmatic fluids. Manyore-systems are knownto formas a resultof multiple fluidsduring multi-stage events; and theirlate-stage of mineralization alwaysbeing caused by fluids with a high-proportion of reworking of theoriginalore systems or by renewedfluid flow.Therefore,thefeatures of late-stagefluids,alterationand mineralization cannot be used to identify theorigin andgenetic type of an ore-system. Instead,wesuggest that only the early-stage signatures can beemployedto determine the origin andtype of anore-system.Reworking fluids are characterizedby low-temperature(<300 0C),low-salinity and low-contentof COZ,and sourcedfrommeteoric and/or sea water;metamorphic fluids by moderate-temperature,low-salinityand high-c ontent ofCOZ;and magmatic fluidsbyhigh-本文受国家973项目(2006CB403500)和I_I家自然科学基金项目(编号为40425006,40730421)的资助。
不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征
不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征王跃武㊀郑万林㊀苏俊启摘㊀要:热液金矿系统的流体包裹体特征是一种被广泛应用的金矿信息分析技术,目前地质勘测人员常常以此分析技术为寻找金矿的理论依据㊂笔者认为这一理论存在几个应用盲区,为了说明这个问题,本次研究以热液金矿床的金矿勘测信息为案例,详细说明了不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征分析中应用的问题,并提出了解决问题的有效策略㊂关键词:金矿系统;热液包裹体;热液金矿;矿藏分析中图分类号:P618文献标识码:A文章编号:2095-5391(2015)05-0020-021㊀研究意义绝大部分的金矿床均包裹在热液矿物或流体包裹体中,通过对热液金矿系统的流体包裹体特征进行分析,能在一定程度上分析出该金矿床的成因㊁存储形态及分布的规律㊂目前已有学者提出应用热液金矿系统的流体包裹体特征勘测技术,以此为依据寻找金矿㊂笔者认为这一理论存在几个应用盲区,其中最主要的盲区为包裹体数据与矿床的地质性常常出现矛盾,本次研究以热液金矿床为案例,从宏观的角度详细说明这两者之间的关系,提出更系统的应用热液金矿系统流体包裹体特征分析金矿的方法㊂2㊀不同类型热液金矿系统的流体包裹体地质特征分析㊀㊀目前,人们应用几种方法描述热液金矿系统的流体包裹体的地质特征㊂第一种描述方法为热液金矿系统的流体包裹体生成的成因㊂该种描述方法将金矿的形成划分为高湿喷发㊁融合变质㊁时间沉积㊁自然改造四个阶段,根据某一个阶段出现的差异来分类㊂虽然这种描述方法的优点宏观说明了金矿成矿的特点,然而在实际操作中,人们发现金矿成矿的分类虽然不同,然而成矿的结果几乎相同㊂由于这种描述方法理论性强㊁实际操作性不强的缘故,所以通常人们不以它作为金矿分析的理论指导思想㊂第二种描述方法着重高温喷发后,金属矿物对岩石影响的结果㊂这种理论将金矿分为变质碎屑岩型㊁绿岩带型等㊂虽然该描述方法较为直观,但它存在描述指数过于模糊的问题,比如人们不能说明变质碎屑岩型的金矿含量是否比绿岩带型更多,即缺乏量化的描述㊂第三种描述着重地理结构的描述,比如应用层状㊁层控等参数描述金矿的形成,金矿的成矿规模㊁分布特点可以量化㊂虽然这种描述方法能够较为准确的描述金矿的规模及分布特点,但是存在对金矿流体包裹体特征描述不够明晰的问题,比如在不同的分布区域,存在多种金矿系统的流体包裹体特征的问题,只有准确描述出不同类型的流体包裹体特征,人们才能够更清楚掌握金矿分布的情况㊂第四种描述直接采用矿床特点的方式来描述热液金矿系统的流体包裹体特征㊂虽然这种描述方法简单㊁直观㊁概括性强,便于理解,但是人们对矿床的认知不足,部分矿床人们还未能给予准确的定义㊂基于以上每种热液金矿系统流体包裹体特征描述均存在不足,本次研究提出,如果要研究热液金矿系统的流体包裹体,就必须用系统的方法来描述,以便让热液金矿系统的流体包裹体特征分类更清晰㊁描述更精准㊂笔者认为应将热液金矿系统的流体包裹体特征描述方法如下㊂岩浆热液:断控系列(侵入有关的脉状矿床)㊁浆控系列(浆控高温热液型);变质热液:层控系列(层控造山型如碳质层控型㊁BIF层控型等)㊁断控系列(断控造山型㊁蚀变破碎带型㊁石英脉型);改造热液:层状系列(热水沉积型㊁热泉型)㊁层控系列(微缩粒侵染型)㊁断控系列(微缩粒侵染型)㊁浆控系列(浅成低温热液型)㊂这是一种系统的㊁分层的㊁直观的描述方法,可让描述分类明晰㊁无理解性歧义㊂3㊀不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征类型分析㊀㊀造山型变质热液成矿类型㊂它是一种由于地质的改变带来热液与其它岩石融合,形成矿床的类别㊂该类别中地质的变化包括山体断裂以后,带来地质的增生㊁碰撞㊁融合三种变化㊂该类型的成矿分为三个部分:由于地质变化,金矿元素与其它岩石共同存在,此时金属未全面侵蚀其它的岩石;由于外部环境的影响,金属元素与岩石相互影响,成为相互共存的岩岩;由于地形的变化,成片的岩体逐渐断裂㊂这类热液成矿被水溶液及CO2溶液包裹,成矿流体特点为岩石与金属元素主要以物理形式共生,岩石中石英含量高,岩体极硬;岩体盐度低㊁CO2含量高㊂浆控型变质热液成矿类型㊂这一类型是地低的高温融液不能抑制喷发而出后,岩浆中的金属融液覆盖在岩02石上,由于受到高温的影响,金属物质构成较大的化学侵蚀的成矿类型㊂浆控型变质热液常常形成班岩型㊁爆破角斑岩型㊁铁氧化物型㊁夕卡型金矿床㊂该类型的矿床具有以下几种特点:高温给岩石带来较大的影响,通常这类岩石曾产生过较大的铁氧化反应,致使硫化物质较多;岩石存在渐变型的氧化特点,蚀变现象较为明显;岩石受过高温氧化反应,外表常常覆盖着红色㊁绿色㊁蛇纹色矿泥㊂它的成矿流体性质为包裹体外颜色丰富㊁含盐度高㊁有明显的氧化反应结果㊂浅成低温热液成矿类型㊂该类型的金属物质也来源于火山岩或次火山岩内,然而由于种种原因,这类火山没有爆发,火山底的岩浆以低温的形式涌上地表,逐渐侵蚀岩体㊂该类热液成矿类型与浆控型变质热液成矿类型虽然所处的地区相同,均处于火山附近,外观呈发育角砾岩㊁网状侵染状等,但是与浆控型变质热液成矿类型比,它的蚀变及含硫量差异较大㊂如果在火山地区既出现浆控型变质热液成矿类型的特点,又夹杂着造山型变质热液成矿类型的特点,那么它通常为浅成低温热液成矿类型㊂该类型的成矿流体特点为岩体外被水与CO2溶液包裹,含子晶包裹体,包裹体内富含盐份㊂微细粒浸染热液成矿型㊂卡林型和类卡林型金矿床均为这种类型㊂这种热液成矿类型的地质特点为金矿以微细粒的形式存在㊁微细粒颗体常常存储在断层的破碎带中㊁金矿微细粒旁边常常存在碳酸盐化岩石,该地区的断裂带地处于火山爆发后发生过位移的断裂带中㊂它的成矿流体性质特点为包裹体富含水份㊁石油㊁CO2,包裹体的温度一般低于300ħ㊁捕获压力小于600MPa㊁静水压力深度小于6km,部分处在流浆位置的包裹体温度㊁压力㊁静水压力参数大于以上的标准㊂热水沉积型热液成矿类型㊂这种类型由于水体与地壳的共同作用,形成了热液金矿㊂它的地质特点为靠近水域且水域周围富含矿脉;矿体外表富含硫㊁铁㊁碳㊁石膏等物质;矿体呈硅化㊁粒状的长石化㊁泥化㊂它的成矿流体特点为被水深液㊁CO2包裹体㊁NaCl子晶包裹体包裹;常与重晶石㊁石膏石共生;外表富含较多的矿物质㊂4㊀不同类型热液金矿系统流体包裹体特征的应用分析㊀㊀应用不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征准确定性矿床㊂不同的矿床,金矿的存储形式㊁成矿规模㊁分布的特点有较大的差异性㊂如果能够应用一种准确的概念为矿床定性,就能迅速的描述这种矿床的本质特点㊂如果能够以不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征来概括矿床,就能准确的为矿床定性㊂人们针对这一矿床特点有效的开展后续的勘查工作㊂应用不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征分析矿床成因㊂不同类型的热液金矿的流体包裹体特征是不同的,如果用流体包裹体特征分析矿床,就能快速掌握该矿床的特点㊂这种分析方法较为准确㊁直观㊂应用不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征分析矿床特点㊂如果能从不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征分析矿床,就可以迅速了解矿床的成因㊁地质特点㊁金矿形成的特点㊂这是一种能掌握金矿各种特质之间内在联系的金矿系统分析应用方法㊂由此可见,该次研究改良不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征进行分析的方法是一种更科学㊁更系统的分析方法㊂这一方法拓展了热液金矿系统的流体包裹体特征分析的理论㊂参考文献:[1]㊀李㊀晶,陈衍景,李强之,等.甘肃阳山金矿流体包裹体地球化学和矿床成因类型[J].岩石学报,2007(9):2144-2154.[2]㊀陈华勇,陈衍景,倪㊀培,等.新疆萨瓦亚尔顿金矿流体包裹体成分㊁矿床成因和成矿预测[J].岩石学报,2007(9):2189-2197.[3]㊀李光明,李金祥,秦克章,等.西藏班公湖带多不杂超大型富金斑岩铜矿的高温高盐高氧化成矿流体:流体包裹体证据[J].岩石学报,2007(5):935-952.[4]㊀郭东升,陈衍景,祁进平.河南祁雨沟金矿同位素地球化学和矿床成因分析[J].地质论评,2007(2):217-227.作者简介:王跃武(1962-),男,吉林省扶余市人,中专,高级工程师,主要从事资源勘查工程㊂(作者单位:吉林省有色金属地质勘查局六ʻ四队,吉林132105)(上接第19页)[4]㊀景宝盛,单金忠.新疆东昆仑维宝地区铅锌矿床找矿标志及找矿方向[J].地质找矿论丛,2013,28(4):499-507.[5]㊀景宝盛,胡华伟,李㊀慧,等.新疆鸭子泉⁃维宝一带地质成矿规律浅析[J].西北地质,2010,43(4):62-71.[6]㊀新疆地矿局物化探大队.新疆若羌县库木艾比热孜一带1ʒ5万区域地质矿产调查报告[R].2006.[7]㊀青海省地质调查院.青海省喀雅克登塔格地区五幅区域地质矿产调查报告[R].2009.(作者单位:贵州省有色金属和核工业地质勘查局,贵州贵阳550005)12。
赣南印支期中硫化型浅成低温热液银矿床的发现和意义
作为找矿标志(Sillitoe et al., 2003; Mao et al., 2011), 故受到广泛关注。浅成低温热液矿床的分类方案较
* 本文得到国家自然科学基金项目(编号:41430314)、中央级公益性科研院所科研业务费(编号:JYYWF20180601、K1617)和全国矿产 资源潜力动态评价项目(编号:DD20190193)联合资助
第 40 卷 第 3 期
吴胜华等:赣南印支期中硫化型浅成低温热液银矿床的发现和意义
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热液(隐爆角砾岩筒)系统在垂向上的延伸长度。 作者获得年坑隐爆角砾岩筒底部的花岗斑岩
角 砾 的 LA - ICP - MS 锆 石 U - Pb 加 权 平 均 年 龄 为 (243.3±1.9)Ma(MSWD=2.0)(图 3a);切穿引爆角 砾 岩 筒 的 辉 绿 岩 脉 的 LA-ICP-MS 锆 石 U-Pb 加 权 平均年龄为(232.2±1.5)Ma(MSWD=1.6)(图 3b); 引 爆 角 砾 岩 筒 中 胶 结 物 中 白 云 母 的 Ar40-Ar39 同 位 素 坪 年 龄 为(234.6±2.2)Ma(MSWD=1.34)(未 发 表 资 料)。 这 些 数 据 表 明 年 坑 银 矿 床 形 成 于 三 叠 纪 。 结 合 已 有 资 料 表 明 ,该 矿 是 华 南 地 区 目 前 发 现的首例印支期的中硫化型浅成低温热液中矿 床 。 据 此 ,作 者 认 为 赣 南 会 昌 地 区 斑 岩 - 引 爆 角 砾 岩 筒 成 矿 系 统 包 括 2 期 :① 三 叠 纪 中 硫 化 型 浅 成 低温热液银矿 ;② 白垩纪斑岩-浅成低温热液(铜 锡 金 银)成 矿 系 统 。 年 坑 矿 床 的 发 现 暗 示 在 赣 南 地区具有寻找印支期斑岩-浅成低温热液钼银或 锡银成矿系统的潜力。
浅成低温热液金矿类型特征及成因探析
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。
LS型浅成低温热液金矿床水
LS型浅成低温热液金矿床水近年来的研究表明,低硫化(LS)型金矿床大致可区分为受斑岩(体)侵位机制下热体系控制的低硫化型Au系统和弧后-裂谷环境产出,与斑岩体无直接关系的Au-Ag系统。
不同类型的LS型Au系统在上升含矿流体与下降不同性质地下水之间的水-岩相互作用也存在差异。
LS型矿床的水-岩作用受pH及温度变化影响,范围较广。
从特有的明矾石矿物组合到近中性的绿泥石组合及碱性环境下的钙-硅酸盐矿物组合。
该类金矿床沸腾现象常见,蚀变矿物在结构构造、组分组合上有标志的特征。
标签:LS型浅成低温热液金矿水-岩作用0前言浅成低温热液金矿是一种非常重要的金矿床类型,由于其对大构造背景极强的专一性及同一构造环境大规模成群出现的特点,使得对它的研究更具有推广性和经济性。
自上世纪末,对其广泛研究得到了许多突破,并在找矿勘查中更取得了显著成效。
LS型(低硫化型)金矿是浅成低温热液金矿床中最重要及最广泛的矿床类型,其成矿流体特征为还原、近中性的流体,即等同于Heald等(1987)依据矿物组成及蚀变特征划分出的冰长石—绢云母型。
1矿床地质背景LS型浅成低温热液金矿床主要产出于俯冲带上盘、岛弧区及活动大陆边缘,少数产于弧后伸展的裂谷环境,总体上为拉张应力场。
在地球动力背景上,洋脊和海岭与洋岛弧、大陆岛弧相互作用(或者俯冲于岛弧区),这些构造扰动促进了平板俯冲及地壳增厚、隆起,同时诱发了埃达克质—类埃达克岩的岩浆作用,这为形成巨大的斑岩—浅成低温热液矿床体系提供了能量及物质场(Cooke D R,et al.2006)。
浅成低温热液金矿的矿化作用发生在火山活动的晚期,LS型金矿床最迟可以延续到容矿岩石形成后的1Ma内,一般比HS型(高硫化型)金矿床形成的要晚。
由于这类矿床主要形成于隆起带、埋深程度浅、易剥蚀风化并具有成矿专属性的特点,所以现在保存下来的LS型金矿床主要是集中在古生代之后的三个构造岩浆活动带中,如环太平洋成矿域; 地中海—喜马拉雅成矿域;和古亚洲成矿域(陈根文等,2001)。
3-浅成低温热液矿床特征及在我国的找矿方向
第10卷第3期地 质 与 资 源Vol.10 No.3 2001年9月GEOLO GY AND RESOU RCES Sept.,2001文章编号:167121947(2001)0320165207浅成低温热液矿床特征及在我国的找矿方向陈根文1,夏 斌1,肖振宇2,喻亨祥1,王 核1,钟志洪1,王国强1(1.中国科学院 广州地球化学研究所,广东 广州510650; 2.广东省旅游集团,广东 广州510020)摘 要:浅成低温热液矿床形成的构造环境主要为岛弧和岛弧之后的张裂带,大多数形成于第三纪,少数矿床形成于中生代和古生代.矿石具脉状、网脉状和角砾状构造,发育有特征的矿物组合、元素分带.围岩具特征的蚀变分带.矿化围岩主要为分异良好的火山岩类.矿床形成于地表以下1000m深度范围内,成矿温度一般为200~300℃,成矿流体以低盐度的大气降水为主.结合我国浅成低温热液矿床的形成条件分析,提出该类矿床在中国的有利成矿区.关键词:浅成低温热液矿床;矿床特征;成矿模式文献标识码:A 中图分类号:P611;P612;P618151 浅成低温热液型矿床是金、银矿床的一种重要类型.按W・林格伦(1922,1933)对浅成热液的定义,这类矿床包括贵金属(碲化物或硒化物)、贱金属、汞和辉锑矿等矿床,矿床是在低温(小于200℃)和中压条件下从有火成喷气的含水溶液中形成的,是指发生在浅处并常在火山岩中定位的矿化体,常出现一些不协调的矿物组合,即在同一矿床中同时出现高温矿物组合和低温矿物组合.现代矿床学研究认为这类矿床普遍存在过较高的成矿温度(200~300℃),有时可达400℃,成矿压力低于112 MPa.尽管如此,现在仍然沿用了“浅成低温(ep2 ithermal)”这个术语,但概念的内涵已经发生了变化,并不意味着这类矿床必须形成于低温(如小于200℃)条件下.浅成低温热液矿床包括火山、次火山热液矿床,热泉型矿床以及微细浸染型矿床.前两类矿床的成矿围岩通常为火山岩、次火山岩,后一类矿床的成矿围岩为碳酸盐岩和碎屑岩.本文将只讨论前两类矿床.目前比较流行的分类如下:Silberman 等(1986)将浅成热液矿床划分为高硫和低硫的富矿囊型以及高硫和低硫热泉型;Heald等(1987)分为明矾石-高岭石型(酸性硫酸盐型)和冰长石-绢云母型;Bonham(1986)将这类矿床为低硫型、高硫收稿日期:2001-05-23;修回日期:2001-08-06.张哲编辑.基金项目:国家攀登计划预选项目(编号:95-预-25)和国家重点基础研究发展规划项目(编号:G1999043204)联合资助.型和碱性岩型.其中以Heald的分类和Bonham的分类应用最广.1 成矿背景浅成低温热液矿床形成的构造环境主要为岩浆弧和弧后的张裂带.这种岩浆既可以是陆缘岩浆弧,也可以是岛弧环境.这样的构造在全球主要有3条,即:环太平洋成矿带、地中海-喜马拉雅成矿带和古亚洲成矿带.在环太平洋东西两带均发育有火山、次火山内外两条带.在环太平洋东带,浅成低温热液型矿床除沿美洲西海岸岩浆弧分布外,在弧后几百公里有一条平行于火山弧的弧后引张带.该带在不同地段表现形式不同,在北美,表现为盆地-山脉省,正断层广泛发育,地堑(盆地)和地垒(山脉)相间平行排列,其双峰式火山作用表明拉张应力场的存在,系弧后裂谷作用早期阶段的表现.盆岭省为北美一条长700km的裂谷系的一部分,包括哥伦比亚河玄武岩的运道岩墙和斯内克河平原西部的地堑.在南美的安第斯山脉东侧,有大片高原碱性橄榄玄武岩发育,说明在火山弧的内侧,弧后引张作用广泛存在.在西太平洋也存在两条成矿带,一条从日本列岛经我国台湾、菲律宾、加里曼丹岛、巴布亚新几内亚及所罗门群岛,形成于岛弧环境.日本的菱刈、串木野、春日,中国台湾的金瓜石矿及新西兰的豪拉基矿带,巴布亚新几内亚的波尔盖拉矿均属该成矿带.另一条成矿带分布在大陆内部,从俄罗斯鄂霍茨克北缘,经我国东北东部,南至华南地区.我国一些重要矿床如二道沟、五凤、山门、冷水坑、遂昌、治岭头、大岭口、紫金山、梅仙、嵩溪等矿床即产于这一成矿带中.在环太平洋带,虽然分布在东西太平洋两岸的浅成低温热矿床数目近于相等,但分布在岛弧和大陆边缘的矿床数明显不均衡,其中14个超大型矿床中有10个分布在大陆边缘.分布在岛弧区的矿床全部为金矿,而以银为主要开采金属的矿床只有两个分布在大陆边缘.成矿作用形成于复杂的地质环境中,一般与两个或多个方向发育的几个世代的断层或裂隙有关.矿床产出位置受区域性深大断层控制,多数情况下区域性大断层与火山口交汇部位是成矿的有利部位.大多数情况下,矿床并不直接产于深大断层中,火山口环形边界控制了某些金矿床的分布.这类矿床中均发育有断层或破裂,大多数为正断层,浸染状矿化主要产于孔隙度很高或破裂密集发育的部位,层面构造也是重要的控矿构造.如日本菱刈金矿1/3的矿石产于不整合以上的火山岩中,2/3的矿化形成于不整合以下的白垩系沉积岩基底中.最常见的区域构造环境是破火山口.破火山口环境的重要意义在于,它为年轻的热液系统提供极佳的流体通道系统,但也有一些矿床与火山口关系不密切,甚至直接产于沉积岩中的构造破碎带中,这类矿床的围岩对成矿影响不大.而Mckee (1979)统计的内华达31个破火山口中,只有2个是已知含矿的.Rytuba(1981)统计的美国西部125个破火山口中,仅有14个具有伴生矿,而这种含矿主要是因为破火山口产生了大型断裂系统,有利于对流热液和成矿液体流动所致.美国西南部第三纪火山岩区的浅成低温热液矿床的放射性同位素年龄数据表明,矿石的形成年龄比形成破火山口的火山活动要年轻得多.因此,在破火山口边缘及其围岩中的构造发育岩石中,似乎热液活动原本与破火山口活动无关,但与后期的次火山岩浆活动有关.多数研究认为浅成低温热液矿床与中—新生代钙碱性火山岩区有关,包括基性—中酸性层状火山岩(安山岩),中—酸性(安粗岩-英安岩)岩流,酸性(高硅流纹岩)岩流穹隆,中—酸性破火山口和热液喷口.但Mckee(1997)统计的98个矿床中,仅有5个矿床产于硅质凝灰岩中,多数矿床产于安山质浅成岩和火山岩中.这是由于在热液活动期间,安山质火山碎屑岩具有高渗透性,并且安山岩在长期的矿化作用中遭受断裂作用形成弧形或反弧形构造,并发育张裂隙和扩张孔所致.从环太平洋带14个浅成低温热液矿床的形成围岩看,其中有8个矿床与从流纹岩到安山岩的钙碱性火山岩有关.2个矿床与高钾钙碱性火山岩有关,1个矿床与岛弧拉斑玄武岩有关.这些矿床中,有3~4个矿床形成于爆破角砾岩中,3~4个矿床形成于流纹穹状杂岩中,1~2个矿床形成于火山灰流中,1个矿床形成于经历矿化事件的具崩塌构造的小型层状火山岩中,其他矿床形成于不确定的火山岩背景中.浅成低温热液矿床的成矿时代一般较新,大多数形成于第三纪.形成于太平洋东岸岛弧的矿床比西岸大陆边缘的矿床平均年龄要晚.东太平洋岛弧区金矿床的形成年龄一般小于20Ma,美洲西部的成矿年龄主要为39~10Ma.我国东部浅成低温热液金、银矿床的成矿年龄为145~67Ma,如二道沟金矿、五凤金矿、浙江遂昌金矿、福建紫金山金矿、粤东北嵩溪银锑矿等均形成于J—K.这段时期可能是浅成低温热液矿床形成的又一个重要时期.加拿大科迪勒拉西部的浅成低温热液矿床就形成于早侏罗世岛弧火山活动末期的安山岩中.浅成低温热液金矿床形成年龄较新的原因可能是由于这类矿床形成较浅,容易被剥蚀,矿床不易被保存造成的.在一定条件下也可保存下较早时期的矿床,如北美阿巴拉契亚造山带和澳大利亚北昆士兰地区和Lachlan造山带的一些浅成低温热液金矿床,其形成时代为古生代.我国新疆北部的阔尔真阔腊金矿、阿希金矿形成于泥盆纪和石炭纪.乌兹别克斯坦石炭-二叠纪造山带火山岩地区有碲化物产出.随着时代变老,矿床数目越来越少,在前寒武纪地体中,浅成低温型金属矿在加拿大安大略的Cobalt地区,苏必利尔湖的Silver湾,和加拿大西北地区的大熊湖、Bathurst湾区的那些小而富的银-钴-镍矿床就表现出很多这类矿床的地质特征.某些太古宙绿岩型金矿,如安大略省的Hemlo的那些矿床和南非的Muchison山脉的那些矿床,具有特征的低温浅成热液元素组合,包括Sb、Hg、Bi、As.这些矿床可能代表一种与大陆火山伴生的浅成低温热液矿床的太古宙原始同类物.2 浅成低温热液型金、银矿床的基本特征(1)矿床形成于近地表.矿化最大深度不超过地表下1000m,矿体可以具有相当大的长度,但在垂向上的长度平均为350m.很少超过600m.底部在661 地 质 与 资 源 2001年无矿围岩中或向下穿到次经济带中的矿带中,含有贱金属硫化物.(2)脉状、网脉状和角砾状构造是矿床中的主要矿石构造,还有条带状、壳状、多孔状、晶簇状,以及由片刃方解石组成的网格状构造.(3)矿床形成于张性构造环境,区域内具有良好的张性断裂体系和正断层.这些断裂系统通常与大规模的火山塌陷构造伴生.(4)矿化常常发生在具有良好分异的火山岩区、陆上火山碎屑岩和许多小型的次火山侵入体内.在未被强烈剥蚀的热液排放中心,有时见到热泉矿床和火山喷气现象.(5)矿石与共生矿物在开放的裂隙中沉淀,矿物沉积的重复循环比较常见.矿石矿物为细粒,但常有粗粒的结晶良好的脉石矿物的次生加大边.某些交代结构也常见,并以石英交代方解石呈假象为特征.(6)金、银是主要的有用金属,同时还有较高含量的汞、砷、锑及微量的铊、硒和碲.金、银比的范围大,银的丰度明显高于金.主要矿石矿物为自然金、自然银、银金矿、螺硫银矿和含银砷碲硫盐,局部有硫化物的富集.常见方铅矿、闪锌矿,铜常以黄铜矿形式出现,但在有些矿床中形成硫砷铜矿、黝铜矿和砷黝铜矿,有些矿床中还出现大量的辰砂、辉锑矿和硒化物.(7)脉石矿物主要由石英、方解石及少量的萤石、重晶石、绿泥石、白云石组成.硅以多种形式出现,最常见的是石英,也可见蛋白石、玉髓和方石英.(8)矿床含有一套矿石元素和微量元素异常: Au、Ag、Sb、Hg、Ti、Mo、W、Cu、Pb、Zn、Te、B和F.矿石元素在垂向上具有明显的分带,Cu、Pb、Zn、Ag异常经常形成于矿体的下部,近地表的元素有Sb、Ti、Hg、Ba、As和F等.矿石元素还出现侧向分带,Hg、Mn和部分贱金属元素在蚀变带的周围形成分散晕.在西太平洋岛弧地区的新生代火山岩型金矿区往往为活动地热区,在其地表径流中高度富集有特征的矿石元素和微量元素Au、Ag、As、Sb、Hg、W和Ti.其高温区的元素异常垂直分带为:As、Sb、Au、Ti富集在近地表,Ag、Se、Te、Bi、Pb、Zn、Cu、Co主要富集在地热系的深部.(9)热液蚀变明显.贵金属矿化常与硅化有关.硅化带的两侧可以是伊利石-绢云母蚀变和黏土化,这些蚀变都归属于大的青磐岩化蚀变内.在深部,脉状构造内含有冰长石;靠近地表,可以是大规模的泥化带为主,其中含有明矾石.有些矿床具有铝质的高级泥化蚀变组合,含有高岭石、绢云母、叶腊石,与同源硬水铝石、锐铁矿.但是不同类型的浅成热液矿床又可具有不同的特征,我们这里按低硫化型、高硫化型和碱性岩型3种类型来描述.211 低硫化矿床就火山岩为围岩的低硫化型浅成热液矿床而言,围岩是典型的钙碱或碱钙安山岩、英安岩、流纹岩安岩或流纹岩.不论是低硅还是高硅,这种矿床形成的地区总是有流纹岩,它们作为主岩并没有什么意义.目前仍然认为流纹质火山作用与低硫化贵金属矿床具有空间关系,与这类矿床共生的高硅质流纹岩含有较高的Mo、W、F、Ni、Sn,在某种意义上印证了Burt等提出的这类矿床产于含钼斑岩成矿系统的上部的说法.矿石形成于开放的充填空间中,具有脉状构造特征.胶状条带、壳状、梳状构造、角砾化构造及一些交代组构是这类矿床的典型组构.矿石矿物主要有自然砷、自然铋、汞化物、金银矿、银硫化物、硫盐、银硒化物、贱金属硫化物等.其中能反映热液流体氧化-还原状态的矿物,如毒砂和富铁闪锌矿是典型的低硫化态矿物,它们在低硫化矿床中常见,而在高硫化矿床中则少见或罕见.围岩蚀变作用是由于p H近中性的热水产生的,主要包括冰长石化、硅化、绿泥石化、绢云母化、泥化和青磐岩化.蚀变矿物组合具有分带现象,在紧靠脉、网脉和裂隙附近的蚀变矿物有石英、冰长石、方解石、白云石、含锰碳酸盐和硅酸盐,少量氟石和重晶石.在脉边缘的蚀变组合及裂隙蚀变包括高岭石、伊利石、绢云母、绿泥石、蒙脱石、钠长石、方解石、沸石.少数矿床中有绿帘石化、高岭石化和绢云母化大量形成于脉状构造上盘,这种蚀变反映H2S 在矿液沸腾期间转变为蒸气相.泥化和绢云母化基本被限制在脉岩带中,在地表常形成热泉及硅华.含矿流体呈中到弱酸性,具低盐度(10%~5% NaCl),CO2、CH4含量变化大,低硫,成矿温度为200~300℃,形成深度从小于400m到600m左右. 212 高硫化矿床对以火山岩为容矿岩石的浅成热液矿床来说,其围岩主要是钙碱性安山岩、英安岩、流纹英安英,偶见低硅流纹岩.在空间上与矿床共生的火成岩是斑761第3期 陈根文等:浅成低温热液矿床特征及在我国的找矿方向 岩,典型的斑晶矿物包括斜长石、正长石、角闪石、黑云母及辉石类,这些斑岩、中性火山岩通常形成流纹-穹隆组合.这类矿床含丰富的硫及硫酸盐和硫化物,具有特定的矿石矿物(硫化物)组合,如Hg、As的硫化物、、硫砷铜矿-四方硫砷铜矿组矿物、砷黝铜矿-黝铜矿组矿物、辉铜矿、自然银、银硫化物和硫盐、贱金属硫化物、碲化物等.高硫化矿床的成矿流体可能与围岩蚀变流体不同.围岩蚀变在先,其流体呈酸性;成矿作用在后,其流体为中性.因此矿床中含有酸性条件下稳定的矿物,如明矾石、高岭石、迪开石、叶腊石、硬水铝石和绿黄晶.这些矿物组合构成了高硫化环境下初期淋滤过程形成的高级泥质蚀变组合.遭受酸性蚀变最强烈的岩石是一种被称为多孔硅化岩的二氧化硅残余,它常常是赋矿岩石,并伴有一个高级泥质蚀变晕,该蚀变晕向外依次形成伊利石、伊利石/蒙脱石或蒙脱石分带.典型的蚀变组合为泥化、石英-高岭石-钾云母、石英-伊利石-蒙脱石、石英-高岭石、明矾石-重晶石-叶腊石等.其蚀变分带特征为:在矿化构造及筒状构造中为硅化、石英-自然硫-重晶石、石英-叶腊石-氟氯黄晶组合,在高级泥化带附近为高岭石和绢云母等组合.高硫型矿床的矿石组构变化较少,最为显著的特征是残余(多孔状)石英块体,成矿溶液由200~250℃的酸性流体淋滤形成,在这种条件下不能形成硅化.213 碱性岩型矿床矿床的围岩以正长岩、响岩、橄玄岩、粗面岩为主,形成于各种环境中,如低平火山口—破火山口.碱性岩组分为:SiO2>45%,Na2O+K2O>8%, Na2O/K2O<1,Fe2O3>117FeO,Au>10×10-9等.矿石矿物组合包括:Ag-Au的碲化物、银金矿、毒砂及含Hg、Sb的硫化物.含硫盐及一些贱金属硫化物.蚀变作用包括硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、泥化.蚀变矿物分带表现为:近脉体蚀变矿物为石英、萤石、方解石或白云石、冰长石;脉边缘蚀变为钠长石、绿泥石、碳酸盐、绢云母、蒙脱石和伊利石.浅成低温热液矿床中碱性岩型矿床比较少,研究得也不多.根据P1Heald等的研究,低硫系列矿床与他本人划分的冰长石-绢云母型矿床可以对比,高硫化系列相当于他划分的酸性硫酸盐型矿床.这两种矿床的区别主要在矿物组合上:冰长石-绢云母型矿床的矿物组合以绢云母蚀变占主要地位,有冰长石,此外有时有高岭石,常有硒化物,存在含锰的脉石矿物,常有绿泥石,无辉铋矿和硫砷铜矿;而酸性硫酸盐型矿床则相反,含硫砷铜矿、黄铁矿、铜蓝,广泛发育明矾石,数量较多的高岭石,无冰长石、硒化物,锰矿物和绿泥石稀少,有时有辉铋矿等.另外,两类矿床中矿石沉淀与容矿岩石就位的时间关系也不同.据研究,酸性硫酸盐型矿床的矿石一般富含硫化物,矿石的沉淀看来发生在容矿岩石就位后不久(时间差小于015Ma).而冰长石-绢云母型矿床的矿石沉淀作用几乎总是比容矿岩石的形成晚1 Ma以上.在尤里卡矿区,容矿岩石形成与矿石沉淀之间的时间间隔为12~15Ma.在矿床的矿化规模上,每个矿区内,矿床的侧向延伸(1~200km)远超过垂向延伸(200~1000 m).酸性硫酸盐型矿床的垂向延伸一般不到500m,而冰长石-绢云母型矿床的垂向延伸范围可达1000 m,其侧向延伸也比酸性硫酸盐型矿大得多.3 成矿成因和矿床模式对成矿溶液的来源,早期以岩浆水为主的观点受到了挑战,矿床的流体包裹体和稳定同位素资料研究认为,浅成低温热液矿床是由相对较稀的、近中性到弱碱性的氯化物水溶液(5%NaCl当量以下),经过沸腾或发泡放气、流体混合及氧化作用形成的,其形成温度一般为200~300℃,最常见的是230~260℃.流体在上升或侧向迁移过程中的沸腾或混合是2个重要的冷却过程.Pergera金矿床的流体化学研究表明,成矿流体同时经历了岩浆热液金成矿的初始阶段,其中存在超高盐度的流体包裹体(32%NaCl当量),这些流体代表着冷却下来的饱和盐度的岩浆源.同时在整个成矿过程中存在一种低盐度的被认为是大气起源经过演化的地下水.说明早期成矿溶液为以岩浆水为主,晚期成矿溶液以大气降水为主.目前在一些地区观察到的地表热泉大部分为大气降水来源.对成矿溶液来源的研究,多利用氢、氧、碳同位素示踪研究,近年来逐渐引入了2He-40Ar法及矿物包体中的N2、He、Ar等微量气体组成研究成矿溶液的来源.矿石铅同位素研究认为,很多浅成热液型矿床中的成矿物质来自上地壳中,铅同位素组成落在造山带演化曲线之上,也有一部分铅同位素组成与其周围的861 地 质 与 资 源 2001年火山岩组成极为相似,铅的来源可能与火山岩或岩浆流体有关.现已对各种浅成低温热液矿床作了研究,分别对不同矿床的成矿模式作了总结,L1J1Buchanan[1]在综合了北美60多个产于火山岩系中的浅成低温热液金银矿后,建立了“瓜那华托矿床综合性浅成火山热液金银矿床成矿模式”.该模式试图对整个浅成热液矿床的特点作出概括,其主要思想为含矿溶液是由对流水体形成的,对流水体中的水,主要是大气水.当这种水循环到深部火山-沉积堆积物时,形成热水,并溶解了金属钾、钠、氯化物和硫,形成低盐度的热液.这些热液在下部热力作用下,通过裂隙系统上升.由于含矿热液存在较大的内压力,当上升到地表附近时,将发生沸腾.这种沸腾可以多次发生,并且在不同时期内沸腾面的位置不一样.沸腾作用一方面形成爆破角砾,在断裂隙附近形成细脉和网脉,从而形成一个在沸腾面以上发育的漏斗状构造系统,及由下部大脉构造和上部小脉构造和网脉组成的构造体系.由于沸腾作用,使成矿溶液本身的物理化学条件发生剧变,一方面使金属矿物沉淀出来,一方面与围岩反应发生围岩蚀变.在沸腾面控制下,下部形成贱金属矿床,沸腾面之上形成贵金属矿床.这种沸腾作用是周期性发生的,早期是强烈的沸腾期,接着是无沸腾期或大大缓解的沸腾期,这样才有利于形成矿化分带.在热液上升过程中,周期性沸腾使金属矿物沉淀.该成矿模式的另一个特点还在于,提出了一个系统的矿物和蚀变分带型式,因此受到了矿山地质工作者的欢迎.但该模式也遭到了异议,特别是在实际研究中仅有少数矿床具有沸腾作用的迹象.还有些现象用沸腾作用不能解释,如日本菱刈金矿,常发现在较小范围内热液温度可由250℃变到200℃,这样快的冷却速度不能简单地利用沸腾作用来解释,也可能是与冷水混合的结果.冰长石和高岭石细粒集合体偶尔出现在石英脉中,这与正常情况不符.正常情况下,冰长石和高岭石多为绢云母稳定带所分隔,两者不平衡共生.但如果在150~200℃条件下,且石英超饱和,冰长石、高岭石也可以是稳定的组合.在本古矿脉中发现的特水硅钙石,表明其形成于石英相对饱合的水中,因此特水硅钙石的存在和冰长石、高岭石的共生表明上升流体的快速冷却.Berger等[2]根据对世界上许多生产矿床的研究,提出了浅成热液贵金属矿床的地质-地球化学概念模式,分别对热液在不同的条件下的活动方式进行了总结,提出了3个表示浅成低温热液体系热液流动方式的主要流体力学单元:(1)近地表至热泉喷口单位;(2)上升、自由流动、向地表开放的(物理上是开放的,化学上是封闭的)热液单元;(3)周期封闭或抑制的流体单元,其中封闭有热液胞及一些侧向流体.并据此建立了3个对应的模式.热泉沉积模式认为贵金属是在热液系统的近地表部分沉积的,热液在地表表现为热泉、喷气孔或间歇泉,并形成硅华,泉华下面是强烈的硅化带、酸性硫酸盐及黏土蚀变带.开放对流模式认为,大气水向下运动中,受下部侵入体的热作用,沿开放通道上升,当体系压力超过围压时,开始发生沸腾,使H2S和CO2等溶液气体从溶液中析出,p H值发生变化,温度降低,因而发生沉淀作用.上面较冷的水或者先期形成的不渗透蚀变产物,可以使析出的水蒸气和其他气体重新凝结并发生氧化,产生酸性淋滤溶液,使岩石蚀变.这种模式强调,控制热液向上运移的构造通道是开放的,可以使热液不断向上迁移.叠置热液胞模式提出,热液在向上运移时受到了上部不透水层的阻挡,使溶液发生侧向运动.在透水带,因矿物沉淀引起的热液通道周期性封闭.当流体的内压上升超过围岩的强度时,流体冲破围岩,喷出地表,形成构造裂隙并伴随有广泛角砾发育.由于溶液的叠加、周期性重复的成矿作用,以及早期矿物的溶解交代,形成复杂的矿物沉淀次序.Sillitoe[3]根据对环太平洋斑岩型矿床和浅成低温热液矿床的研究,提出浅成低温热液矿床与斑岩型矿床相伴生的成矿模式,认为一些浅成热液矿床是斑岩型矿床的高位体系.如美国北布莱克山第三纪火山岩中的金矿床,在不整合面以上,成矿温度低于300℃,矿化分为两个阶段,第1阶段为石英-黄铁矿-辉钼矿-斜方辉铅铋矿-硬石膏-磁黄铁矿-黄铁矿组合,第2阶段为黄铁矿-方铅矿-闪锌矿-黝铜矿-黄铜矿-冰长石组合,为浅成低温热液矿床.向深部温度增加到350℃,金属分带为Cu-Zn-Pb -Ag-Au-Mo-Bi,表明深处矿化作用为与斑岩有关的深成中温热液环境.此外Bonham[4]、Cunning2 ham(1991)还分别建立了酸性硫酸盐型、冰长石-绢云母型、碱性岩型及玻利维亚火山穹隆贵金属矿床的成矿模式.4 浅成低温热液矿床在我国的分布及找矿方向浅成低温热液矿床在我国主要分布在3条成矿带961第3期 陈根文等:浅成低温热液矿床特征及在我国的找矿方向 。
浅成低温热液金矿特点及成因
Characteristics and Genesis of Epithermal Gold Deposits浅成低温热液金矿特点及成因Low Sulfidation 第二部分:低硫化浅成低温矿床David Cooke, J Bruce Gemmelland Noel WhiteCrustiform banded low sulfidation vein, McLaughlingold deposit, CaliforniaVuggy quartz,Yanacocha district, PeruLS Deposit Characteristics LS矿床特征Ore矿石Au-AgMetals 金属As, Sb, Zn, Pb, Hg, Se Alteration adularia-carbonate,illite (muscovite),smectite, chlorite, epidote 蚀变冰长石-碳酸盐,伊利石(白云母),蒙脱石,绿泥石,绿帘石Textures Open space fill(bandedcrustiform veins, bladedcalcite,breccias)结构开放空间充填(壳状条纹脉,叶片状方解石,角砾岩Form Veins, breccias,disseminations形态脉状,角砾状,浸染状Serujan deposit, Mt Muro, IndonesiaLow Sulfidation (LS) Deposits低硫化矿床2km2 km•Magmatic heatsource(plusvolatiles?)岩浆是热源(也是挥发份源?)Magma岩浆acid sulfate steam-heatedwaters mud pools, fumaroles•Steam-heated acidsulfate waters蒸汽加热的酸性硫酸盐水CO2-rich steam-heated waters•Peripheralbicarbonate waters外围的重碳酸盐水•Meteoric convection大气水对流chloride watersboiling springs, silica sinter400ºCNeutral chlorideLS waterscold groundwaterrecharge冷地下水补充中性氯化物低硫化水富CO2的蒸汽加热的水蒸汽加热的酸性硫酸盐水,泥池,喷气孔氯化物水,沸腾泉,硅酸盐泉华Pajingo -Jandam 685HW低硫化矿床脉状矿体,有条纹Banded vein ore, Hishikari, Japan网脉状矿体Stockwork ore, Guanajuato, Mexico角砾岩中赋存的矿体Breccia-hosted ore, Kelian, Indonesia低硫化矿床Silver sulfosalts, Mt Muro, Indonesia银的硫盐矿物Free gold,Porgera, PNG (Corbett & Leach, 1998)自然金,Metallic minerals include:electrum, acanthite, Ag-sulfosalts, sphalerite, galena, tetrahedrite-tennantite, chalcopyrite, arsenopyrite, pyrrhotite,selenides, tellurides金属矿物包括:银金矿,螺状银硫矿,银的硫盐矿物,闪锌矿,方铅矿,黝铜矿-砷黝铜矿,黄铜矿,毒砂,磁黄铁矿,硒化物,碲化物。
浅成低温热液型金矿床研究最新进展
浅成低温热液型金矿床研究最新进展作者:苏俊启刘杨来源:《硅谷》2015年第03期摘要浅成低温热液型作为一种新型的金矿类型,近年来得到了人们的广泛研究。
在近年来的研究中,发现浅成低温热液型金矿床和碱性岩、斑岩型矿床之间存在着较为密切的联系,已经得到了越来越多的矿床学家的关注,并且希望对机理的研究有进一步的深入。
本文主要介绍了浅成低温热液型金矿床的分类、成矿机理以及与斑岩型、碱性岩矿床之间的关系。
关键词浅成低温热液;金矿床;高硫化型;斑岩型中图分类号:P618 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2015)03-0219-01浅成低温热液型型金矿床是我们最主要的金矿床之一,在环太平洋以及古特提地区以及东欧某些地区都有发现。
该金矿床指的主要就是深度小于1M以及温度低于200℃的金矿,该类型的金矿主要是形成于岩浆弧或者岩浆弧的张裂带,世界上目前浅成低温热液型金矿主要集中在三个区域,分别是环太平洋成矿域、地中海-喜马拉雅成矿域以及古亚洲成矿域。
近几年在对浅成低温热液型金矿进行研究的时候,主要就是对该矿床的分类、成矿机理以及与、斑岩型、碱性岩之间的关系进行研究,目前已经取得了较为突出的进展。
1 浅成低温热液型金矿床的分类在20世界80年代的时候,我们国家将浅成低温热液型金矿主要分为低硫化型、高硫化型以及碱性岩型。
这样的分类在当时的矿床界得到了广泛的认可和应用。
下面我们介绍几种新的分类。
1.1 中硫化型矿床随着矿床专家对浅成低温热液型金矿床研究的不断深入,人们发现在高硫化型和低硫化型之间还存在着中硫化型矿床,中硫化矿床主要是由黄铁矿、黝铜矿/深黝铜矿、黄铜矿以及地铁闪锌矿组成的,与其它两种金矿床相比,中硫矿床中还有金属银以及一些贱金属,能够反映出不同矿床中盐度的区别。
矿床专家研究发现,矿床在进行演化过程中,存在着从低硫化、中硫化最后到高硫化的过程。
1.2 浅成低温热液型金矿床的矿床地质描述在对新发现的浅成低温热液型金矿床进行研究的时候,人们往往难以确定矿床是属于哪一种类型的。
浅成低温热液型金矿成矿流体特征
浅成低温热液型金矿成矿流体特征浅成低温热液型金矿成矿流体特征摘要:浅成低温热液型金矿床是目前世界上最为重要的金矿床类型之一,也是当前国际矿床学界研究热点之一。
文章主要论述了浅成低温热液金矿床的成矿流体特征,对浅成低温热液金矿床和斑岩型矿床之间的关系进行了深入探讨。
关键词:浅成低温热液、金矿床、流体特征中图分类号: P61 文献标识码: A 文章编号:一、前言美国学者Lindgren在上世纪二十年代提出了浅成低温热液金矿的概念,在随后的几十年间人们对浅成低温热液金矿的定义及分类进行了补充和完善,浅成低温热液金矿是指金矿床在低温(300±)、低压(10~50MPa)条件下形成,具有很低的成矿流体盐度,大气降水是流体主要来源,在火山-次火山岩及斑岩系统浅部产生热液活动;火山活动促使金矿化作用,在火山活动晚期形成成矿作用,最后在火山地热系统波及范围内定位。
浅成低温热液型金矿床主要产在古亚洲成矿域、地中海-喜马拉雅成矿域以及环太平洋成矿域三个巨型成矿域。
我国境内分布着很多这类矿床,已经成为现阶段人们的关注热点。
二、矿床特征有学者将浅成低温热液金矿床分为低硫型和高硫型,并进一步将低硫型划分为岩浆弧型和裂谷型。
浅成低温热液金矿床的构造背景主要是板块俯冲带上盘、大陆边缘及岛弧的岩浆弧和弧后岩浆带,个别矿床形成于拉张弧后环境,金矿床主要在偏张性的地壳应力条件下形成,少数金矿床可能在区域挤压的条件下形成。
此类矿床形成于火山环境中,受与火山作用有关的构造控制,尤其是火山口和破火山机构。
不论时间还是空间上,大多数情况下浅成低温热液矿床都与陆相火山岩伴生, 并与次火山侵入体有关。
浅成低温热液矿床有关的岩浆岩是碱性岩和斑岩。
而这类碱性岩以高K、高氧逸度和高挥发份含量为特征,这已在世界各典型矿床的研究中得到证实。
然而另一个摆在我们面前的事实就是与斑岩的关系,虽然有不少的矿床学家对浅成低温热液矿床与斑岩型矿床之间的关系还存在疑问,但随着地质事业的发展,在大量浅成热液矿床深部发现斑岩型矿化或在斑岩矿床附近找到浅成热液矿床,这两者之间存在必然的联系这已成为不争的事实。
浅成低温热液矿床的研究进展
地质大会上矿床组的论文多数是关于浅成低温热液型金矿成 矿方面的;我国于1999年召开了“隐爆角砾岩及相关金矿床” 研讨会;2003年在希腊雅典召开的第七届国际矿床地质大会 (Society for Geology Applied to Mineral Deposits)与浅成 低温热液型金矿有关的论文达36篇,一批高水平的研究成果 相继被推出。
流 纹 质 凝 灰 岩 (
) ,
)
安 金 矿 区 地 质 略 图
4-
;
碳酸岩 冰长石
冰长石
低 硫 化 型 矿 床 的 典 型 蚀 变 矿 物 冰 长 石
-
冰长石
冰长石
• 近年来,随着研究工作的不断深入,Hedenquist等(2000 提出了其矿床特征介于高硫化型(HS)与低硫化型(LS)之间 的中硫化型( Intermediate sulphidation,缩写为IS)矿床。 通常情况下,低硫化型矿床含黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂和 高铁闪锌矿,高硫化型矿床含黄铁矿、硫砷铜矿、铜蓝, 而中硫化型矿床为一套具有中等硫化状态的矿物组成:“黄 铁矿、黝铜矿/砷黝铜矿、黄铜矿和低铁闪锌矿”。与富 金的低硫化型矿床相比,中硫化型矿床富含Ag和贱金属, 多数情况下可能反映了盐度的差异。Deyell等(2003)在 对菲律宾凯利(Kelly)Au-Ag矿床不同阶段的矿物组合进行 了详细的研究后认为,该矿床早期富集贱金属,到中期富 集砷黝铜矿黝铜矿,而晚期则叠加了硫砷铜矿,提供了从 中硫化→低硫化→高硫化热液系统演化的一个典型实例。 西班牙阿尔马利亚(Almeria) 地区的帕莱—伊斯里卡(PalaiIslica)Au-Cu 矿床也记录有高硫化型和中硫化型矿体,中 硫化型矿体位于向斑岩型矿床转换的深度,而高硫化型位 于其上。但是,对于上述的中硫化型矿床,Cooke 等 (2003)建议只将其用于硫逸度的描述,不作为浅成低温 热液型矿床的一个次级类型。
浅成低温热液矿床地质特征及矿床成因分析
浅成低温热液矿床地质特征及矿床成因分析摘要:浅成低温热液金矿床形成于低温(±300℃)、低压( 10~ 50MPa)条件下,该类矿床成矿流体中盐分含量一般都较低,其来源主要为大气降水,热液活动在火山岩及斑岩型矿床浅层部位活动,而其中金的矿化作用与火山热液活动息息相关,其成矿多数发生在火山活动晚期,最终成矿于火山岩浆岩地热系统中。
本文有效分析了我国浅成低温热液矿床的特征,并对该类矿床的成因和找矿方向进行了分析,以期能有效促进我国矿业的发展和进步。
关键词:浅成低温;热液矿床;物质来源;特征分析一、大地构造背景和控矿构造浅成低温热液型金矿床主要形成于板块俯冲带上盘大陆边缘及岛弧的岩浆弧和弧后张裂带。
从世界范围内以及我国该类矿床的分布特征及学者研究,浅成低温热液型金矿主要在三个成矿区域广泛分布,这三个区域分别为:环太平洋成矿域、古亚洲成矿域以及地中海 -喜马拉雅成矿带。
通过对该区域内浅成低温型金矿进行研究发现,发现其形成与火山岩浆岩构造作用有着密切关系,尤其受到火山断裂构造的控制作用十分明显。
该类型金矿床的控矿构造中,张性构造环境控制着金矿体的形成,深大断裂切壳构造通常成为矿物形成的导矿构造,并且在岩浆岩热液活动方面进行引导作用,成矿物质来源往往与深大断裂次级构造有关,为高价值工业矿体的形成提供了良好条件。
二、浅成低温热液型金矿床的地质特征2.1 矿体及矿化的特征在国内,大部分矿床的矿化深度都比较浅,这是该型金矿的主要特点。
如果忽略长期剥蚀作用的因素,该矿体大多储存于离地表 100 到 1000 米的位置。
金矿矿体主要以脉状为主的形态存在,主要有树枝状脉、板状脉、细脉和网状脉,其次还有浸染状矿体、砾岩状细脉浸染状矿筒、囊状透镜体。
浅成低温热液型金矿矿化的位置大多位于火山岩区、陆上火山碎岩区和小型的次火山侵入体,而且这些岩区都有比较良好的分异特点。
矿床的矿化具有分带性特点,地表为热泉沉淀,向下浸染状及网脉状矿化,脉状矿化多在最底部。
浅成低温热液金矿研究现状及其趋势
第1卷 第3期1995年9月黄金地质GOLD GEOLOGYVo l.1 No.3Sep.,1995浅成低温热液金矿研究现状及其趋势庞奖励(中国科学院贵阳地球化学研究所 贵阳 550002)摘要 浅成低温热液金矿指产于陆相火山岩系中或相邻岩石中,形成温度低于300℃(150~300℃),成矿流体是大气降水与岩浆热液形成的混合热液的一类金矿床。
近几年对浅成低温热液金矿研究结果突破了浅成低温热液金矿只形成于中—新生代火山岩系中的概念,在石炭纪陆相火山岩中发现了浅成低温热液金矿。
浅成低温热液矿床一般产于岛弧环境或大陆边缘环境的中—酸性陆相火山岩系及相邻岩石中。
根据矿物组合及蚀变特征,浅成低温热液矿床可分为高硫型、低硫型和碱质型3类,按成矿地球化学条件及矿物组合分为明矾石-高岭石型和绢云母-冰长石型。
关键词 矿床类型 浅成低温热液金矿床 浅成低温热液金矿是金矿床中十分重要的类型之一,在成矿理论研究方面也是发展最快、成果最多的,是目前金矿地质学研究的热点,有关矿床方面的杂志刊登了大量这方面的研究成果,1992年召开的第29届国际地质大会上矿床组的论文多数是关于浅成低温热液成矿方面的。
浅成低温热液成矿理论研究之所以发展这样快,主要与下列背景有关:(1)80年代发现的10个超大型金矿中,一半是浅成低温热液金矿,并在90年代还有发现,像日本的菱刈金矿、巴布亚新几内亚的波尔盖特金矿、利希尔岛金矿、智利北部的拉科伊帕金矿、中国的紫金山金矿等。
(2)金银价格稳中有升及冶炼技术的提高,使一些低品位矿石能够利用。
(3)金的分析技术达到了10-9级。
根据近几年大量的关于浅成低温热液成矿理论研究成果,从浅成低温热液金矿的含义、形成的地质地球化学背景、矿床类型及研究趋势等几个方面概括浅成低温热液金矿研究现状以及发展方向。
1 浅成低温热液金矿的范畴浅成低温热液矿床(epithermal)一词原意(据Schmitt)是指发生在浅处并常在火山岩中定位的矿化,常出现一些不协调的矿物组合,即同一矿床中低温矿物组合和高温矿物组合同时出现。
浅成低温热液矿床的研究进展
黄铁矿、银金矿、自然金、闪锌矿、方铅矿、 黄铁矿、硫砷铜矿、黄铜矿、砷黝铜
Au-(Cu-Te-Sn) Pb-Zn-(Cu-Ag-Au)
V V V L V L D L L L D D L
地中海 破火山 口边界 未蚀变岩石
L A' V
L V V D D
D
V L A'
A A' N N
Rodalquilar deposit
• 3. 岩浆岩条件 • 在多数浅成低温热液金矿区,见不到深部侵入体与 金矿成矿作用的直接联系。有些浅成低温热液型金 矿床的下面存在侵入体,如科罗拉多的Creede矿床 和西班牙的Rodalquilar金矿床。现代地热体系在 3km左右深部还见不到侵入体,深部侵入体可能至 少在5km左右。低硫化型矿床可能形成于与现代地 热体系相似的环境,与岩浆侵入体没有直接的联系。 高硫化型金矿床的形成与深部侵入体的关系密切, 与成矿作用有关的侵入体侵位较浅,有些高硫化型 矿床的围岩就是次火山岩,且与深部侵入体直接相 连。
• 4. 地层条件 • 浅成低温热液型金矿床的围岩主要为陆相火山岩。 大部分矿床产于火山活动中心(破火山口或火山锥) 附近,以发育火山碎屑岩和熔结火山碎屑岩为特征, 少数产于远离火山口的火山岩中。含矿的火山岩具 有偏酸性和碱性的特点。与浅成低温热液型金矿床 有关的火山岩主要为氧化程度较高的磁铁矿系列。 低硫化型矿床的围岩成分范围变化大,而高硫化型 矿床的围岩绝大部分是流纹英安岩。这种关系暗示 高硫化型矿床的围岩与矿化有成因联系,围岩本身 可能就是为成矿提供热能和成矿物质的深部侵入体 的一个连续组成部分。有些浅成低温热液型金矿床 的部分围岩是沉积变质基底,如菱刈金矿床;浙江 治岭头金矿床的矿体主要产于前寒武纪变质岩基底 中。
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( Moncada and Bodnar,2010) 。
HCO-3 +H+ = CO2( g) +H2 O
( 1)
Ca2+ +2HCO-3 = CaCO3( Cal) +CO2( g) +H2O ( 2)
第4期
杨永胜等: 低硫化型与高硫化型浅成低温热液金矿蚀变特征与成矿关系的对比研究
图 1 低硫化型浅成低温热液金矿床中与成矿相关的典型岩相、矿物及流体包裹体特征 Fig. 1 Characteristics of typical lithofacies,minerals and fluid inclusions related to mineralization
第 51 卷 第 4 期 2015 年 7 月
地质与勘探
GEOLOGY AND EXPLORATION
Vol.51 No.4 July,2015
低硫化型与高硫化型浅成低温热液金矿蚀变 特征与成矿关系的对比研究
杨永胜1 ,吴春明1 ,吕新彪2,3 ,高荣臻2 ,李春诚2 ,邢伟伟4
( 1. 中国地质大学( 武汉) 地质调查研究院,湖北武汉 430074; 2. 中国地质大学( 武汉) 资源学院,湖北武汉 430074;
in low-sulfidation type epithermal gold deposits
a-中度斜层理构造富基质( MRB) 、基质支撑( MSB) 及热液胶结( HB) 复成分角砾岩,HB 中孔洞初为石英-冰长石胶结物充填,后被表生黄 钾铁矾交代( 伊朗 Chah Zard 金银床,Kouhestani et al. ,2012) ; b-银黑色硫化物条带( ginguro) 紧邻灰白色自形-半自形菱形冰长石( ad) 条 带,白色箭头指示矿物矿物生长方向,clay 粘土矿物、py 黄铁矿、qz 石英( 日本 Koryu 金银矿,Shimizu,2011) ; c-块状浅粉色粗粒冰长石与 石英及高品位硫化物交生( 阿根廷 Espejo 银金矿,Wallier,2009) ; d-块状方解石脉晚期的刃片状方解石( 新西兰 Golden Cross 金银矿,Simmons et al. ,2000) ; e-刃片状石英为交代刃片状方解石而呈其假象存在,平行排列或构成格子状构造,后者晶体表面可生长细粒梳状石英 和少量的冰长石( 日本 Hishikari 金矿,Etoh et al. ,2002) ; f-富气相和富液相包裹体共存,气液比多变,指示沸腾过程中捕获多相流体( 墨西 哥中部 Veta Madre 金银矿,Moncada et al. ,2012) a-moderately dipping bedding textures consisting of matrixrich ( MRB) ,matrix-supported ( MSB) and hydrothermal cement ( HB) polymictic breccia,vugs filled by quartz-adularia cement followed by supergene jarosite in HB ( Chah Zard Au-Ag deposit in Iran,Kouhestani et al.,2012) ; b-adularia band consisting of euhedral-subhedral rhombic shapes is followed by a gingruo band; Clay-clay minerals; py-pyrite; qz-quartz ( Koryu Au-Ag deposit in Japan; Shimizu,2011) ; c - coarse-grained massive adularia intergrown with quartz and sulfides ( Espejo Ag - Au deposit in Argentina; Wallier,2009) ; d-platy calcite in late massive calcite veins ( Golden Cross Au-Ag deposit in New Zealand; Simmons et al.,2000) ; e-parallel-type bladed quartz. Several sets of parallel blades occur in this sample,and each set consists of bladed quartz ( Hishikari Au deposit in Japan; Etoh et al., 2002) ; f-fluid inclusion assemblages ( FIAs) consisting of coexisting liquid-rich and vapor-rich
Hale Waihona Puke 2009) ; ( 4) 成 矿 深 度 一 般 认 为 位 于 古 潜 水 面 以 下 ( White and Hedenquist,1992; Tosdal et al. ,2009) , 通常小于 1. 5 km( 胡朋等,2004; Taylor,2007; 鄢云 飞等,2007) 。据美国西南地区 60 个低硫化型矿床 统计结果,矿体垂直延伸主要集中在 300m 以上,中 硫化型矿床可延伸到 600 ~ 800m,而绝大部分高品 位矿体位于 100 ~ 150m 以上( 张元厚等,2009) 。
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地质与勘探
2015 年
学不平衡状态所驱动,二者发生物质与能量的交换, 经交代作用使原岩的矿物成分、化学成分、结构及构 造相应转变,特别导致围岩中与流体不平衡的矿物发 生溶解,析出一些元素进入流体,并沉淀部分化学组 分,生成新的更为稳定的矿物组合( 黄诚等,2014) 。
热液系统存在的整个时间范围内均可生成蚀变 矿物,而矿化流体活动是热液系统寿命中的一个短 暂时期( 刘伟,2001) ,一定机制( 如沸腾作用、流体 混合及冷却作用等) 可导致矿质沉淀,同受该机制 控制形成的蚀变产物与成矿具时空和成因联系。特 征热液蚀变类型及分带特征是确定矿化类型与矿床 成因的重要依据,深化对热液活动产物的研究有助 于鉴别具成矿潜力的热液系统。
层状石英 - 冰长石 - 硫化物脉 → 粗粒自形 梳 层 状 石
英。另需注意硅质蚀变的次生变化,除石英外的其
他硅质矿物可随着时间或温度( 和压力) 增加沿着
以下路径重结晶: 蛋白石→β 方石英→γ 方石英→
玉髓→石英( Fournier,1985) 。
刃片状方解石( 图 1d) 因富挥发分流体快速沸
有效的勘查标志。低硫化型中热液爆破角砾岩、刃片状方解石 / 石英、细粒梳状石英及具快速冷却无序
结构的冰长石,是沸腾作用的产物,而沸腾同时控制金沉淀; 高硫化型中蚀变以孔洞状石英、硫酸盐及粘
土化等酸性淋滤产物为特征,流体酸性性质主要源于岩浆酸性挥发分在液相中的解离及 SO2 的歧化或 氧化反应,孔洞状硅化岩是主要赋金部位,受孔洞或裂隙控制的自形石英及其中的金矿化,它不同于岩
速率 与 pH 共 同 控 制 着 形 成 硅 质 矿 物 的 种 类
( James,1994) : 非晶质硅一般 出 现 于 相 对 较 高 的
pH 条件下,温度一般 < 100℃ ,或于 200℃ 左右快速
冷却淬 火 环 境 形 成 ( 多 为 窄 胶 体 条 带) ( Browne,
1986) ,沸腾热液在地表环境下从 200℃ 左右快速冷
生黄钾铁矾) 充填。Kouhestani et al. ( 2012) 对该矿
床各类角砾岩与成矿关系的研究认为热液系统在复
成分角砾岩复合体形成之前已经建立,该角砾岩的
形成很大程度上与早期热液硅化沉淀作用将断裂弥
合导致热液体系局部超压有关,这种裂隙封闭与热
液角砾岩化为浅成低温热液体系常见现象( 杨梅珍
1 特征岩相和蚀变的形成条件与矿化
矿床学研究或勘查实践过程中,首先着眼于矿 床中常见特征岩相和蚀变矿物形成条件的分析。对 第一手资料形成合理认识,有助于深入理解成矿过 程,锁定赋矿部位。 1. 1 低硫化型( LS) 金矿床特征岩相和蚀变的形成
条件与矿化 低硫化型金矿床中特征岩相和蚀变有热液爆破 角砾岩( 图 1a) ( Kouhestani et al. ,2012) 、冰长石与 富 Au 和 Ag 银黑色硫化物共生( 图 1b 和 c) ( Dong and Morrison,1995; Taylor,2007; Wallier,2009; Shimizu,2011) 及刃片状 / 叶片状 / 板状或针状结构 碳酸盐 ( 图 1d) ( Simmons et al. ,2000; Moncada et al. ,2012 ) / 石 英 ( 图 1e ) ( Pirajno,1992; White et al. ,1995; Simon et al. ,1999; Etoh et al. ,2002) ) ( 有时为黄铁矿( 翟伟等,2007) ) ,常见沸腾包裹体 ( 图 1f) ( Canet et al. ,2011; Moncada et al. ,2012) , 这些为该类型矿床中经典的沸腾证据。此外还有硅 华和玉髓( 脉体多呈水平产出) 等浅成热液蚀变,部 分如非晶质硅、蛋白石、石英及普通的碳酸盐化等蚀 变在高硫化型金矿中也常见。 热液爆破角砾岩为热液内压超过封闭性围岩 ( 特别是上覆岩层) 压力及其抗张强度,围岩发生爆 破而形成,其间气相挥发分体积急剧膨胀而灾变性 逃逸,可作为热液沸腾证据; 并可成金银赋矿部位, 如伊朗 Chah Zard 角砾岩型浅成低温热液金银矿床 中热液胶结的复成分角砾岩 ( 图 1a) 通常含大量 Ag、Au、硫化物及硫盐矿物,其胶结物以热液为主而 非碎屑或泥质基质,碎 屑 中 可 见 黄 铁 矿 - 石 英 脉,孔 洞主要被石英-冰长石( 其次为硫化物、碳酸盐或次 656