斑岩型金矿的概念及相关问题讨论_李颖

第 1期 李 颖等: 斑岩型金矿的概念及相关问题讨论
19
尔萨尔瓜多斑岩型铜矿的相关侵入岩的锶初始比值为 0. 703 0,支持了富铜斑岩型矿床在成 因上与消减大洋岩石圈有关的假说 [ 2]。 相对而言 ,我国伴生、共生斑岩型金矿的金品位相对 较低、规模相对较小 ,可能受成生时的构造环境和岩浆源区影响。 我国已知的斑岩型金矿主 要位于大陆边缘和大陆内部环境 ,而不是岛弧环境。
( 2)壳幔混合源占主导。 西半球斑岩型铜矿有关侵入岩的锶同位素初始比值表明 ,克拉 通环境的 7个矿床的大于 0. 705 5、非克拉通的大陆边缘环境或岛弧环境的 9个矿床的小于 0. 705 5[2] ,说明地质构造环境对相关火成岩锶初始比值的影响—— 反映源区不同。 智利埃
① Low el l J D, 等 . 斑岩型矿床的水平和垂直蚀变矿化分带 . 见: 国外斑岩铜矿 . 地质科学研究院情报所 , 1975 ② 西里托 R H. 斑岩铜矿床的顶和底 . 见: 国外斑岩铜矿 . 地质科学研究院情报所 , 1975: 94～ 108 ③ 梁有彬 . 硫化铜镍矿床伴生金银的赋存特征及其经济评价 . 见: 贵金属地质 , 1988, ( 1～ 2): 71～ 76 ④ 赵昌龙 . 新疆喀拉通克一号硫化铜镍矿床中伴 生金银的富集规律与综合利用 . 见: 贵金属地质 , 1988, ( 1～ 2): 352～ 362
斑岩型矿床成矿深度 ,是主要限制在矿床可开采和可利用部分 ,还是包括矿体向下的非 经济意义的岩株 ,是一个值得深入研究的问题。笔者倾向于以工业矿体的成矿深度来划分其 深度相。斑岩型铜矿的体系延深及深部下伏显晶质侵入体 ,可能主要反映矿体与岩浆岩的成 因关系。 总体说 ,我国斑岩型金矿形成于近地表 - 浅成深度相范围 ,即近地表约 1. 5 km范 围。 例如 ,紫金山、义兴寨 - 耿庄、祁雨沟和五莲七宝山等矿床 ,成生于超浅成深度相 ; 峪耳 崖、牛心山、古里脑和小西南岔等矿床 ,成生于浅成深度相 ; 而团结沟金矿的成矿深度相 ,可 能介于上述两者之间。我国的独立斑岩型矿床 ,目前尚缺乏资料证明它们的工业矿体形成时 的深度相超过 1. 5 km,可能更类同于赫奇逊的浅成和火山的深度相。
第 1期 李 颖等: 斑岩型金矿的概念及相关问题讨论
17
岩模式” ,并提出了“闪长岩模式”。该论述除扩大了与斑岩矿床相关的岩石类型外 ,尚强调了 小型侵入体的意义 ,淡化了相关岩体必须是斑状结构 ,阐释了斑岩铜矿伴生金的有关问题。
从斑岩型矿床的概念演化中可以看出 ,尽管“斑状结构”的岩体与此类矿床的相关性最 密切 ,但并不是非斑岩“莫属”。总体说 ,目前斑岩型矿床强调与小岩体有关 ,矿体主要产于其 中或毗邻的围岩中 ,由细网脉浸染状、单脉 /细网脉浸染状、角砾状或角砾 /网脉状矿石组成 矿体 ,而淡化了相关岩体必须是“斑状结构” ,对斑岩型金矿尤其如此。
4 斑岩型金矿的矿质来源
成矿物质的来源不仅是个理论问题 ,也是一个富有实际意义的问题。任何矿质都是在一 定的介质中运移和聚集成矿的 ,成矿物质既指矿质 ,也指介质 [5]。由于成矿物质的多源性 ,使 探究成矿物质的来源成为十分艰巨的任务。就斑岩型金矿而言 ,成矿介质主要是水。由于水 的来源和性质不具判别热液矿床成因的意义 ,因此本文只讨论矿质来源的有关问题。我国的 斑岩型金矿 ,尤其是伴生和共生斑岩型金矿 ,主要与壳幔混合源类花岗岩类有关。 幔源岩浆 提供矿质金不宜估价太高 (不包括消减大洋岩石圈成生的幔源岩浆 ) ,以下事实可予说明。
1942年 ,贝特曼提出斑岩铜矿的概念 ,并总结了它们的地质特征和经济价值。 1970年 , Low ell 等提出了斑岩矿床的完整定义及蚀变分带模式 ,即“二长岩”模式①。 他们将斑岩铜 (钼 )矿定义为 ,产于各种主岩的浸染状和细脉状铜、钼硫化物矿床。 1973年 ,西里托补充和 完善了这一模式 ,指出了斑岩矿床的顶底特征② 。 维· 弗· 霍利斯特 [2 ]进一步完善了“二长
第一作者简介 李 颖 女 34岁 讲师 硕士 矿床学专业 收稿日期 1998 06 22 ① Low ell J D , Guil ber t J M . 斑岩型矿床的水平和垂直蚀变矿化分带 . 见: 国外斑岩铜矿 . 地质科学 研究院情报
所 , 1979: 16～ 69 ② R· H· 西里托 . 斑岩铜矿床的顶和底 . 见: 国外斑岩铜矿、地质科学研究院情报所 , 1975: 94～ 108
( 1)幔源铜 -镍硫化物矿床的伴生金品位甚低。我国的金川、红旗岭和力马河等 12个铜 镍硫化物矿床的矿石 , 它们的伴生金、银含量变化为 0. 07～ 0. 86 g /t ( Au)、 0. 4～ 6. 6 g / t ( Ag)③。 新疆铜镍矿床的伴生金、银含量相对较高 ,但原矿中的 Au也仅变化在 0. 05～ 0. 86 g /t 之间、 Ag变化在 6. 8～ 24 g /t 之间④。 总体上 ,低于斑岩型金矿的伴生金银品位。
第 18卷 第 1期
V o l. 18 N o. 1
1999年 3月 W O R LD G EO LO GY M ar. 1999
斑岩型金矿的概念及相关问题讨论
李 颖
(长春工业高等专科学校 ,长春 130021)
为了摆脱非斑岩莫属的阴影 ,笔者建议将习称的“斑岩矿床” ,改称为“斑岩型矿床”。 尽 管目前习用的“斑岩矿床”一词 ,易于顾名思义 ,便于理解 ,但由于存在与非斑岩 (无斑状结 构 )有关的斑岩矿床 (具斑岩矿床的特征 ) ,仍称斑岩矿床似有名不正言不顺之嫌。若称“斑岩 型矿床”就简单了 ,它是一种矿床成因类型和工业类型相结合的命名 ,具有斑岩矿床的基本 特征 ,但相关岩体不一定具斑状结构。 简言之 ,凡与小岩株有关、具有斑岩矿床基本特征的 , 不论相关岩体具或不具斑状结构 ,均称斑岩型矿床。
关键词 斑岩型金矿 分类 成矿深度相 矿质的来源
在我国 ,斑岩型金矿是仅次于中深脉状型和浅成脉状型金矿的第三重要金矿类型 [1]。对 我国峪耳崖、牛心山、紫金山、团结沟和小西南岔等斑岩型金矿床成因认识上的争议 ,主要源 于对斑岩型金矿的概念及相关问题认识上的差异。
1 斑岩型矿床概念的演变
斑岩型矿床的概念一直在演变 ,其范围有不断拓宽之势。 这是因为斑岩型矿床的矿种 , 由铜矿拓宽到钼矿、钨矿、锡矿、铅锌矿、铀矿和金矿等 ; 也因为对斑岩型铜矿的认识在不断 深化 ,出现概念演变是正常发展。
郯庐断裂带内存在一系列的与次火山岩有关的铜金矿床—— 五莲七宝山斑岩型铜金 矿、沂南堆金山斑岩型铜金矿、金厂和铜井夕卡岩型铜金矿 ,它们都是幔源岩浆演化到闪长 岩 - 石英闪长 (玢 )岩 - 花岗闪长斑岩之后的产物 ,但矿床的规模都不大。与七宝山矿床有关 的火山盆地 ,其喷出相为粗安岩、安山岩、粗面岩 ,次火山岩相为石英闪长玢岩、花岗闪长玢 岩、粗安岩和安山岩 ,浅成相为辉石二长岩、辉石闪长岩。 郯城李家庄火山岩的锶初始比值 , 碱性橄榄玄武岩为 0. 705 32、玄武粗安岩为 0. 705 9、粗安岩为 0. 706 7[6] ,而七宝山的石英 闪长玢岩和花岗闪长玢岩的为 0. 709 3,反映壳幔广泛混合至花岗岩类时才进入成矿阶段 的。此时 ,地壳成分已明显增多。山西省东北次火山岩 -花岗斑岩、石英斑岩、二长斑岩的锶初 始比值为 0. 703 8～ 0. 708 6①。尽管这一地区的斑岩型金矿床位于恒山 - 五台山太古宙绿岩 带的优越环境 ,但也只是众多的中 (次要 )、小型 (主要 )矿床 ,可能与岩浆的壳幔作用不强烈 , 地壳物质混入较少 (锶同位素初始比值相对偏低 )有关。
吴利仁等 [6]以锶初始比值的 0. 703 7和氧同位素+ 5. 5‰～ + 7‰ ,作为与斑岩型矿床 有关的幔源花岗岩和壳幔混合源花岗岩类岩石的界限 ; 以锶初始比值大于 0. 709和氧同位 素大于+ 10‰ ,作为壳源花岗岩类岩石的界限 ; 而介于两者之间的则为壳幔混合源的。 斑岩 型金、铜和钼矿床与幔、壳混合源花岗岩类有关 ,而斑岩型钨、锡、铀和银矿则与壳源花岗岩 类有关 [6]。 总体说 ,我国的斑岩型金矿 ,与壳幔混合源花岗岩类有关的占主导地位。
1905年 ,发现了世界上第一例斑岩型矿床—— 宾厄姆 ( Bi ngham )铜矿。 但 1874年已在 其外围开采脉状铅锌银矿 , 1897年在其岩体接触带开采脉状铜矿和夕卡岩型铜矿 ,至 1905 年发现岩体内的细脉浸染状铜矿。 矿工们在开采石英二长斑岩和花岗闪长斑岩中的细脉浸 染状铜矿的过程中 ,起用了“斑岩铜矿” ( po rphry co pper depo sit )一词。
具面型蚀变分带 线型蚀变 线型蚀变
奥克特迪、潘古纳 (巴布亚新几内亚 )
福建紫金山 山东七宝山 吉林小西南岔
独立 斑岩型金矿
变化范 围较大
单脉 /细网脉浸染状
wk.baidu.com
线型蚀变
河北峪耳崖、牛心山
Au
角砾 /网脉状
具面型蚀变分带
黑龙江团结沟
网脉状
具面型蚀变分带 马尔泰、洛博 (智利 )
伴生斑岩型金矿是指: 金为次要组分 ,不具单独回收价值 ,而以副产品形式综合回收的 斑岩型矿床。共生斑岩型金矿是指: 金品位> 0. 4 g / t,能以金为主或金与主金属并重回收的 斑岩型矿床。独立斑岩型金矿是指: 以金为唯一或主要组分回收的斑岩型矿床。我国独立斑 岩型金矿以黑龙江团结沟和河北峪耳崖、牛心山金矿床为代表。
① 吴尚全 . 中国北东部 斑岩金矿床主要 地质特征及找 矿方向 . 中国北东 部金矿主要类 型及找矿方向 . 第 一集 , 1979. 140～ 165
18
世 界 地 质 1999年
3 斑岩型金矿成矿深度相
自 1970年以来 ,斑岩型矿床形成深度的研究 ,取得了长足的进展。 Low ell等认为 ,斑岩 矿床的形成深度在 5 000～ 10 000 f t ( 1 524～ 3 048 m) ,主要依据如下事实: ( 1)存在斑岩 ; ( 2)所有矿床被成矿后侵蚀面所切 ; ( 3)广泛发育角砾岩 ; ( 4)在总结的南、北美洲 27个大型 斑岩矿床中 ,有 14个产于白垩纪或更年轻的成矿前岩石中 ,而侵入体本身也是白垩纪或更 年轻的 ; ( 5)多数斑岩矿床形成于面积小于 0. 93 km2 的岩株中①。 西里托认为 ,有经济价值 的斑岩铜钼矿化延深可达 3 km,估计没有剥蚀的斑岩铜矿的体系可能延深 4～ 6 km ,如果 包括下伏显晶质侵入体可能达 8 km②。 1983年 ,赫奇逊提出斑岩铜矿深度三分方案: 深成的 ( 5 000～ 3 000 m)、浅成的 ( 3 000～ 1 000 m )和火山的 ( 500～ 450 m ) [ 4]。
表 1 斑岩型金矿分类
亚 类
金品位 共生元素
/( g· t- 1)
矿石类型
围岩蚀变类型
典型 矿床
伴生 斑岩型金矿
< 0. 4
Au- Cu
细脉浸染状
具面型蚀变分带
江西德兴铜厂、 西藏玉龙
共生 斑岩型金矿
> 0. 4
Cu- Au Cu- Au
细脉浸染状
角砾 /网脉状 角砾 /网脉状 单脉 /网脉状
具面型蚀变分带
刘连登
(长春科技大学地球科学学院 , 长春 130026)
胡春生
(南方工业学校 ,赣州 341000)
摘要 斑岩型金矿是我国第三重要的金矿类型 ,但目前对其认识程度远不如其他类型 金矿 ,尤其关于它的亚类划分。 依据斑岩金的共生元素或组合及矿石类型 ,将斑岩型金矿划 分为三个亚类: 伴生斑岩型金矿、共生斑岩型金矿和独立斑岩型金矿。斑岩型金矿的成矿“深 度相”目前认识不一。 笔者认为 ,其主体在近地表— 浅成 (近地表 1. 5 km)范围内。 我国独立 斑岩型金矿的矿质硫和铅 ,其主体与和它们时空相随、成因相关的火成岩同源 ,属壳幔混合 源或下地壳源 ,而锶同位素则反映它们属上地壳源。
2 斑岩型金矿的分类
80年代以来 ,我国对斑岩型金矿的勘查和研究取得了很大进展。 吴尚全① 曾对我国北 东部斑岩型金矿作过系统总结 ,笔者在 1996年 [3]也对我国斑岩型金矿作了初步探讨。 斑岩 型金矿是具相似地质特征的一大类金矿类型 ,为了理论和应用研究的需要 ,有必要划分其亚 类。 依据斑岩金的共生元素或组合及矿石类型 ,本文将斑岩型金矿划分为三个亚类: 伴生斑 岩型金矿、共生斑岩型金矿和独立斑岩型金矿 (表 1)。