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

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
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） 。
却到 100℃ 以下时，形成硅华沉淀； 蛋白石质硅化典
型形成温度＜110℃ ，出现于热液体系表层环境硅局
部饱和条件下，也可由火山玻璃脱玻化而来（ Izawa
et al. ，1990； Simon et al. ，1999） ； 玉髓反映快速冷
凝沉淀条件，温度为 100 ～ 200℃ ，一般形成于古潜水
等，2011） ； Au 和 Ag 主沉淀阶段开始于复成分角砾
岩形成的减弱阶段，并在其固结之后持续一段时间，
最后赋存于热液胶结的角砾岩筒、热液脉体及浸染
状硫化物中，可见该复成分热液角砾岩的形成与金
矿化有着紧密的成因联系而常空间共生。
浅成低温热液系统中常见各种硅质蚀变： 非晶
质硅（ 含硅华） 、蛋白石、玉髓及石英，温度及其改变
热液蚀 变 实 质 为 在 不 同 的 温 度 和 压 力 条 件 下， 受进入岩石中的不同性质流体与围岩形成的物理化
［收稿日期］2014－12－04； ［修订日期］ 2015－3－22； ［责任编辑］郝情情。 ［基金项目］中央高校基本科研业务费专项资金（ 编号： CUGL120296） 资助。 ［第一作者］杨永胜（ 1985 年－） ，男，在读博士生，矿产普查与勘探专业。E-mail： yangysh04@ 163. com ［通讯作者］吴春明（ 1979 年－） ，男，副教授，硕士生导师，主要从事矿产资源调查、评价工作。E－mail： wcmcug@ cug．edu．cn。
655
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。
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
始流体酸碱成分对于形成的蚀变矿物组合具有决定性作用。低硫化型金成矿流体受地热系统驱动，初
始富钾低酸性物质在低水岩比条件下形成以岩石缓冲为主的中碱性矿物组合； 位于浅部岩浆－热液系统
中或较深部岩浆气水，经过收缩或吸收大气水而形成高硫化型成矿流体，初始高酸性贫钾物质在高水岩
比条件下形成流体主导的中酸性矿物组合。
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பைடு நூலகம்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；
浆酸性气水相与大气水为主流体混合形成的酸性淋滤蚀变及浸染状金矿化，而可能是由源于较深部岩
浆单相流体（ 直接从熔体中出溶或与卤水相分离出来） 浓缩形成的低温液相流体产生的。由绢英岩化
到中级泥化的连续分带蚀变，有利于低硫化型金成矿； 而由高级泥化到中级泥化的连续分带蚀变，对高
硫化型金成矿有利。流体和围岩的性质、物理化学梯度以及水岩比是控制热液蚀变最主要的因素。初
［关键词］ 浅成低温热液金矿 低硫化型 高硫化型 热液蚀变 成矿作用
［中图分类号］P618. 51； P611. 1+ 3
［文献标识码］A ［文章编号］0495－5331（ 2015） 04－0655－15
DOI:10.13712/j.cnki.dzykt.2015.04.006
Yang Yong-sheng，Wu Chun-ming，Lü Xin-biao，Gao Rong-zhen，Li Chun-cheng，Xing Wei-wei. Comparison of hydrothermal alteration characteristics of low sulfidation and high sulfidation epithermal gold deposits and their relation with mineralization ［J］. Geology and Exploration，2015，51（ 4） ： 0655－0669．
（ 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
3. 中国地质大学成矿过程与矿产资源国家重点实验室，湖北武汉 430074； 4. 河北省区域地质矿产调查研究所，河北廊坊 065000）
［摘 要］文章对浅成低温热液金矿床特征产物、蚀变分带、蚀变类型演化的成因及蚀变形成的主
控因素进行了总结。与矿质沉淀在同一机制下形成的特征岩相和蚀变保存了成矿过程的重要信息，是
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
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
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
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
腾，CO2 较其他挥发分溶解度偏低，而从液相中优先 强烈分离进入气水相（ 反应 1） ，促使方解石快速结
晶并按扁平习性生长形成 （ 反应 2） （ Canet et al. ，
2011） ，CO2 的释放伴随流体 pH 增加，对石英的沉 淀可能有一定程度的抑制，墨西哥中部 Veta Madre
金银矿 中 刃 片 状 方 解 石 与 贵 金 属 矿 化 关 系 密 切
面之下＜100m 范围内（ 张元厚等，2009） ； 石英在这
些矿 物 中 溶 解 度 最 小，为 硅 饱 和 流 体 在 温 度 ＜
300℃ 、压力＜100MPa 条件下形成，其中结晶程度好
的石英（ 晶簇状、鸡冠状及犬齿状） 通常形成于开放
环境下的缓慢冷却条件。硅质蚀变可形成由浅到深
的垂直分带： 表生硅华→细粒石英－玉髓脉→梳状－
0 前言
现对浅成低温热液金矿床基本含义较为普遍的 理解是： （ 1） 具有浅部成矿指示的岩矿石及其组构 （ 张元厚等，2009） ； （ 2） 成矿温度一般在 50 ～ 300℃ ， 属传统中 低 温 热 液 成 矿 温 度 范 围，并 以 低 温 为 主 （ Hedenquist and Lowenstern，1994； 应汉龙，1999； 胡 朋等，2004； 鄢云飞等，2007） ； （ 3） 成 矿 压 力 在 n ～ 50MPa （ Pirajno，1992； 应 汉 龙，1999； 王 洪 黎 等，