LS型浅成低温热液金矿床水
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。
David Cooke_浅成低温热液矿床-2:中硫、低硫型
LS – IS gangue mineralogy
LS – IS 脉石矿物
• SiO2 polymorphs (quartz, chalcedony, amethyst)
SiO2的同质异形体(石英,玉髓,紫水晶)
• Adularia
冰长石
• Illite (sericite)
伊利石(绢云母)
• Chlorite
绿泥石
• Carbonates (calcite, rhodochrosite)
碳酸盐(方解石,菱锰矿)
• Barite and fluorite
重晶石&萤石
Bimurra, Australia
Golden Cross, New Zealand
quartz, chalcedony, adularia, pyrite, base metal sulfides, carbonates, Au‐Ag
Gangue zonation – from surface to depth
脉石矿物的垂直分带
Champagne pool, NZ
Hammond (2004)
Ohaki, NZ
Moonlight prospect, Pajingo
Surface deposits: sinter, hydrothermal eruption breccias
Ore 矿石 Au‐Ag Metals 金属 As, Sb, Zn, Pb, Hg, Se
Alteration
蚀变
adularia‐carbonate, illite (muscovite), smectite, chlorite, epidote
浅谈新疆东天山地区金矿成矿条件及找矿标志
浅谈新疆东天山地区金矿成矿条件及找矿标志新疆东部成矿区带已经发现康古尔、金窝子、马庄山等大中型金矿床数座,金矿点百余处。
本文分析了新疆东天山地区区域地质特征,然后说明了新疆东天山地区各类金矿的成矿条件,最后详细阐述了新疆东天山地区金矿时空分布规律及找矿标志。
a标签:新疆东天山地区金矿成矿条件找矿标志1新疆东天山地区区域地质特征东天山区域地层以卡瓦布拉克深大断裂为界,北部属北疆-兴安地层区,南部属塔里木南疆地层区,研究区属南部塔里木地层分区南天山一库鲁克塔格地层分区。
区域出露的地层主要有:元古界长城系星星峡组(Chxb),志留系乌勇布拉克群(Swn),泥盆系阿尔彼什麦布拉克组(Dla)和阿拉塔格组(D2a)。
区内金矿主要产于泥盆系阿拉塔格组。
区域大地构造划分上本区以卡瓦布拉克深大断裂为界,分别处于准噶尔与塔里木板块碰撞对接带之中天山结晶地块和塔里木板块北缘活动带萨阿尔明一库米什古生代沟弧带(南天山地向斜)两个三级构造单元中。
北西-北西西向卡瓦布拉克深大断裂西起东经89°30’的孔雀沟附近,东到东经96°的北山一带,长达500km 以上,总体显向南突出的弧形,依规模和变形程度可分为三段,具规模大、活动时间长的特点,斜切本区部分地层和侵入体,并控制着本区地层、构造、岩浆岩和矿产的分布。
2新疆东天山地区各类金矿的成矿条件2.1韧性剪切带型金矿该类金矿主要沿秋格明塔什一黄山韧性剪切带及次一级韧性剪切带分布,该断裂是区内重要的控矿构造带,其变形标志明显,由一组产状陡立的透人性片理组成。
韧变时代为300一250Ma,高峰期285~265Ma。
总体呈EW向延伸,长逾600km,宽5一20km,金矿体多赋存在蚀变糜棱岩及石英脉中。
代表性矿床有康古尔及马头滩金矿,矿体产于金背景较高的石炭系火山岩、火山碎屑岩中。
区域韧性剪切带为成矿物质活化、成矿流体迁移提供了条件,而次级脆韧性剪切带为容矿构造,其有脆韧性缓冲转换作用、脆性破裂作用,前者有利于形成蚀变岩型金矿,后者有利于形成石英脉型金矿。
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。
吕宋岛弧西缘浅成低温热液成矿作用——以拉拉布金矿床为例
维普资讯
第2 8卷
第 2期
王少怀 : 吕宋岛弧西 缘浅 成低 温热液成矿作用
l5 1
老岛) 主要 为自垩纪至新生代火 山沉积岩 , 山活动强烈 , 以中酸性为 主。吕宋一棉兰 , 火 且 老岛由 2 以上 的海沟与岛弧演化而来 , 以中新生代陆相火 山( 条 且 岩浆 ) 岩成矿为主( 任纪 舜 ,96 。它属于 自北经 吕宋 岛向南至棉兰老 岛中部( 19 ) 不包括 巴拉望 岛) 中菲律宾成矿亚 带的南段 , 新生代花 岗岩 、 闪长岩广泛侵入到白垩纪以来的变质火山一沉积岩中。
吕宋 岛 弧 西 缘 浅成 低 温热 液 成 矿作 用
一
以拉 拉 布金 矿 床 为例①
王 少 怀
( 1中国地质科学院矿产资源研究所 , 北京 103 ) 007 ( 2中国冶金地质总局第二地质勘查院, 福建莆 田 3 1 1 ) 5 I1
摘要 : 拉拉 布脉 状金 矿床是 西必塔 矿集区最典 型的矿床 , 而西必塔 矿集 区脉状浅成 低温热 液型金矿是近年来发现 的最具经 济潜力 的金矿床之一 。金矿赋存 于中新世一更 新世 马林 丹群
受控于石英 、 绢云母 、 白云母和粘 土化带 , 空间上呈脉状或网脉状构造存在 。 拉拉布矿床位于棉兰老 岛三宝颜省西必塔矿集区 , 自从上世纪八十年代发现以来 , 在该 矿集区内陆续又发现了几处与火 山成因有关的块状硫化物金铜 矿床 , 它们构成 的北西 向金 铜成矿带 , 是菲律宾数处极具潜力的金铜成矿远景 区之一。西必塔矿集 区矿化类型主要有 低硫型和脉型( 混合型) 两种 , 由拉拉 布和拉蜡洋两个矿床组成 , 明和预测矿石储量总和 探
表 1 西必塔 金矿集 区矿石 资源量概 况
【矿床学】2016-2017矿床学试卷及参考答案
吉林大学地球科学学院试卷 (参考答案与评分标准) 课程名称: 矿床学A (B 卷) 考试时间: 150 分钟 考试方式: 闭卷 一、回答下列概念(从下列7题中选择6题回答,每小题5分,共30分) 1.喷流沉积矿床,并举例 答:热水喷流沉积成矿作用泛指不同成因的(含矿)热水在喷溢出海底的过程中,在喷流口以下的热液通道中通过充填、交代作用,在喷流口以上的海底则通过与冷海水之间的相互作用,使热水中所携带的物质组份分别在热液通道和海底沉淀下来而富集成矿的过程。
这种作用使热水中的矿质富集并形成的矿床,称之为热水喷流沉积矿床(4分)。
如火山岩中得块状硫化物矿床(1分)。
2.变成矿床与受变质矿床,并举例 答:若原来已经是矿床,受到变质作用后,矿石的成分、结构构造以及矿体的形态、产状、品位和规模等方面发生了变化,但工业用途并未改变的矿床称为受变质矿床(2分)。
如沉积变质型铁矿床(0.5分) 若岩石中的某些组分,经变质作用后成为有工业价值的矿床,或由于变质作用改变了工业用途的矿床称为变成矿床(2分)。
如煤层经变质后形成石墨矿床(0.5分)。
3.盐类矿床,并举例 答:蒸发沉积矿床,是指地面水以真溶液状态携带某些溶解度较大的无机盐类,在比较静止的水盆地中,通过蒸发作用发生各种有用盐类矿物沉淀而形成的矿床。
由于矿床中的有用组份是各种盐类,因而也称为盐类矿床(4分)。
如湖北应城膏盐矿床(1分)。
答:矿床成矿系列是在一定地质时期和一定地质环境中,在一定的主导地质成矿作用下形成的,时间、空间和成因上都有密切联系,但具体生成条件是有差别的1组(2个以上)矿床类型的组合。
(2分)成矿系统是指在一定的时-空域中,控制矿床形成和保存的全部地质要素和成矿作用动力过程,以及所形成的矿床系列、异常系列构成的整体,是具有成矿功能的一个自然系统。
(3分)5.残余矿床与淋积矿床,并举例答:原生矿床或岩石经化学风化作用和生物风化作用后,形成的一些难溶的表生矿物,残留在原地表部,其中有用组分达到工业要求时形成的矿床称为残余矿床(2分)。
【矿床学】第六章气水热液矿床各类(思考题及答案)
第六章气水热液矿床各论(思考题及答案)1.热液矿床的分类方案答:由于自然界中热液矿床数量多、成矿复杂,至今尚无一个被不同研究者所公认的分类方案。
早在1933年,Lindgren根据热液矿床的成矿温度和深度,将热液矿床分为高温深成(300~500℃,>3km)、中温中成(200~300℃,1.5~3km)和低温浅成(50~200℃,<1.5km)等三种类型;后又有研究者进一步划分为深成高温、中深中温、浅成低温、远成低温矿床和浅成高温等矿床五类;也有人按成矿热液的主要来源,将热液矿床分为岩浆热液矿床、地下水热液矿床、火山热液矿床和变质热液矿床等。
在姚凤良等(2006)的《矿床学教程》中,主要考虑:(1)矿质和介质的主源(2)不同类型矿床的工业价值(3)成矿系列(即在侵入体的不同部位常出现成因上有联系的不同类型矿床)等,将热液矿床分为(1)接触交代矿床(狭义的矽卡岩矿床);(2)斑(玢)岩型矿床;(3)高、中温热液脉型矿床;(4)低温热液矿床。
2.矽卡岩及其成因?答:矽卡岩,英文名为Skarn,原为瑞典中部的矿工用来称谓那些与矿石伴生的深色钙质硅酸盐岩石,此后经Tornebohm(1875)正式提出,并为Lingren (1902)及广大研究者接受与沿用。
在矿物组成上,矽卡岩由各类钙-镁-铁-锰-铝硅酸盐矿物所组成,以石榴子石与辉石(透辉石)为主,次为硅灰石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石、电气石、方柱石、符山石、金云母等。
目前地学界公认的矽卡岩定义为:产于火成侵入岩体接触带及附近,由岩浆热液及各类流体与碳酸质岩石交代变质而形成的蚀变岩,属于接触变质交代岩。
我国研究者根据长江中下游地区矽卡岩小矿床研究成果,提出了“岩浆矽卡岩”的概念。
吴言昌等(1996)指出,岩浆矽卡岩是由钙硅酸盐熔(流)体或钙矽卡岩质岩浆贯入结晶或/和隐爆团结(结晶)形成的。
主要呈脉状体,少数呈角砾岩筒(带),受断裂、裂隙构造控制,可产于各类不同岩石(层)中。
浅成低温热液矿床(田世良)
(二)、热泉模式——酸性硫酸盐硅质蚀变
“古地热系统(矿床)与现代地热系统的对比为我们了解成矿系统各种组分 的成因提供了一个线索”(D.E.怀特)。 美国内华达州汽艇泉是研究最透彻的现代热泉,对停止活动的热泉与矿床 的成因关系用浅井和钻孔进行了揭露。得出的模式: 现代硅质热泉沉积和下伏的蚀变岩相当于L.J.布坎南(1981)描述的作为 浅成低温热液系统地表产物的“氧化硅盖层”和“低pH值酸性盖层”。 热泉沉积的硅质泉华在地表为多孔状,但在深部被压实和胶结,由蛋白石 质氧化硅、玉髓、石英组成。 热泉沉积物下面的蚀变岩石原岩石玄武安山岩和花岗闪长岩,现在是呈退 色的白色粘土—明矾石—氧化硅蚀变。酸性帽由地表向下的分带:蛋白石、 方石英→蛋白石、明矾石、石英和少量黄铁矿→高岭石、明矾石、蒙脱
1.
2.
墨西哥瓜纳华托金银矿床浅成热液模式理想剖面图 ( L.J.布坎南 1981)
(一)、L.J.布坎南“沸腾”模式
4.
粘土化带(粘土质至深部绢英岩化)常表现为受构造控制的褪色蚀变带。规 模可达数千米。与贵金属矿化有关的硅化带(含石英+冰长石脉)沿着断 裂贯穿其中。矿体规模与粘土化带规模一般呈正比。 外围青盘岩化。青盘岩化(绿泥石、方解石、黄铁矿、绿帘石、沸石)是 一种早期发育的、广泛的区域性蚀变。 金银矿体出现在沸腾面附近及顶板部位,大脉状矿体可向上延伸。沸腾面 之下为贱金属(方铅矿、闪锌矿等)的低品位矿化,向下延深的石英+冰 长石脉体可以是铅锌矿体。 矿体的终止有两种情况。一是向下延伸的石英脉不含矿或含少量的黄铁矿 和磁黄铁矿;二是在深部更为常见的情况,贵金属、铅锌矿的含量低于可 采品位,少量黄铁矿和黄铜矿与之共生。无论哪种情况,方解石和冰长石 的含量随深度的增加而减少。
(12)--矿床学课程期末考试5(答案题解)
吉林大学地球科学学院2008-2009 学年第一学期试卷课程名称: 矿床学 A (A 卷)考试时间: 150 分钟 考试方式: 闭卷、笔试一、回答下列概念(本题共25分,每小题 5分,选择5题回答)1.盐类矿床的沙洲成矿说和沙漠成矿说“沙洲说”是关于海相盐类矿床的形成作用的经典理论,认为成盐盆地原系一个海湾,海湾的出口处有沙洲的形成,它把海湾与大洋在很大程度上加以隔开。
由于蒸发作用很强,海湾中水面低于大洋海面,大洋的水通过很狭窄的海峡经常地或周期性地流入海湾以供给盐分,由于气候干旱而蒸发强烈,以促使海湾水的盐分不断增高,最后成为卤水,卤水继续蒸发,盐类矿物依次沉淀,就形成了海相盐类矿床。
“沙漠说”是关于湖相盐类矿床的形成作用的经典理论,认为分布于沙漠地区的闭流盆地接受了来自地表水和地下水带入的各种盐类物质,湖中的含盐量随着蒸发作用的进行而不断增高,原先的淡水湖逐渐发展成为咸水湖。
湖水因干旱而继续浓缩,至盐类矿物沉淀,就进入了所谓自析盐湖阶段,最后盐类矿物填满盐湖,就成为干盐湖。
2.边界品位与最低工业品位边界品位是指在当前经济技术条件下用来划分矿体与非矿体界限的最低品位,是在圈定矿体时对单个矿样中有用组分所规定的最低品位数值。
最低工业品位是指在当前经济技术条件下能供开采和利用矿段或矿体的最低平均品位。
3.同生矿床、后生矿床与同--后共生型矿床同生矿床(syngenetic ore deposits )是指矿体与围岩在同一地质作用过程中同时或近于同时形成的矿床。
后生矿床(epigenetic ore deposits )是指矿体与围岩分别在不同的地质作用过程中形成的,且矿体的形成明显晚于围岩的矿床.同-后共生矿床(syn-epigenetic ore deposits )是指在同一成矿作用过程中既经历了后生成矿作用,又经历了同生成矿作用而形成的矿床。
4.伟晶岩体的分带边缘带:伟晶岩边部与围岩接触带,由细粒结构的石英和长石组成;外侧带:由文象结构及粗粒结构的长石、石英和云母组成,有时可出现绿柱石;中间带:呈粗粒结构和伟晶结构,除长石、石英、云母外,出现大量的稀有、放射性、稀土元素矿物,且交代作用发育,是伟晶岩矿床产出的主要部位;内核:由石英块体或石英和锂辉石块体组成;5.MVT型铅锌矿床密西西比河谷型铅、锌矿床(Mississippi valley type Pb-Zn deposits,简称MVT),该类矿床是主要产于一定层位碳酸盐地层中的低温热液矿床,以美国中部密西西比河流域发育的层状铅、锌矿床为代表,因而得名。
浅成低温热液矿床(田世良)
1.
2.
墨西哥瓜纳华托金银矿床浅成热液模式理想剖面图 ( L.J.布坎南 1981)
(一)、L.J.布坎南“沸腾”模式
4.
粘土化带(粘土质至深部绢英岩化)常表现为受构造控制的褪色蚀变带。规 模可达数千米。与贵金属矿化有关的硅化带(含石英+冰长石脉)沿着断 裂贯穿其中。矿体规模与粘土化带规模一般呈正比。 外围青盘岩化。青盘岩化(绿泥石、方解石、黄铁矿、绿帘石、沸石)是 一种早期发育的、广泛的区域性蚀变。 金银矿体出现在沸腾面附近及顶板部位,大脉状矿体可向上延伸。沸腾面 之下为贱金属(方铅矿、闪锌矿等)的低品位矿化,向下延深的石英+冰 长石脉体可以是铅锌矿体。 矿体的终止有两种情况。一是向下延伸的石英脉不含矿或含少量的黄铁矿 和磁黄铁矿;二是在深部更为常见的情况,贵金属、铅锌矿的含量低于可 采品位,少量黄铁矿和黄铜矿与之共生。无论哪种情况,方解石和冰长石 的含量随深度的增加而减少。
(二)、热泉模式——酸性硫酸盐硅质蚀变
“古地热系统(矿床)与现代地热系统的对比为我们了解成矿系统各种组分 的成因提供了一个线索”(D.E.怀特)。 美国内华达州汽艇泉是研究最透彻的现代热泉,对停止活动的热泉与矿床 的成因关系用浅井和钻孔进行了揭露。得出的模式: 现代硅质热泉沉积和下伏的蚀变岩相当于L.J.布坎南(1981)描述的作为 浅成低温热液系统地表产物的“氧化硅盖层”和“低pH值酸性盖层”。 热泉沉积的硅质泉华在地表为多孔状,但在深部被压实和胶结,由蛋白石 质氧化硅、玉髓、石英组成。 热泉沉积物下面的蚀变岩石原岩石玄武安山岩和花岗闪长岩,现在是呈退 色的白色粘土—明矾石—氧化硅蚀变。酸性帽由地表向下的分带:蛋白石、 方石英→蛋白石、明矾石、石英和少量黄铁矿→高岭石、明矾石、蒙脱
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。
标签: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。
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。
(完整版)浅成低温热液型金矿
❖ 二.浅成低温热液金矿床一般特征及分类
❖ 浅成低温热液型矿床(epithermal deposits)最 初由林格伦(1933)将其定义为形成深度小于1km 和温度低于200℃的一类矿床。但现在这个概念的 内涵已经发生了变化,目前主要特指产于陆相火山 岩系中或相邻岩石中,绝大多数情况下成矿温度小 于150℃,极少数情况下可达300℃,矿床的形成深 度主要集中在地表到地下1km,个别情况下可达 2km。成矿流体主要为大气降水与岩浆水的混合热 液(多数以大气降水为主)的一类金、银(多金属) 矿床。形成于拉张构造动力学背景条件下,与中温 热液脉型金矿形成的挤压背景条件存在显著区别。
❖ (2)该类金矿具有规模较大、伴生组分多、矿化集中、延 伸大、埋藏浅、易采易选等特点,具有重要的经济意义; (3)金银价格稳中有升及冶炼技术的提高,使一些低品位 的矿石能够利用(目前金的分析技术已达到10-9级)。
❖ 虽然浅成低温热液型金矿已成为我国金矿资源的
重要来源之一,但与国外同类型金矿相比,无论从 数量还是资源量上仍有很大差距。对比研究表明, 中国的地质构造背景有利于形成这类金矿床。我国 东部环太平洋带、青藏—三江、北部天山—蒙古— 兴安,秦—祁—昆成矿带等均具有形成该类型金矿 的有利条件,是寻找该类型金矿的重点地区,因此, 深入研究隐爆角砾岩型金矿床地质特征,探讨成因、 成矿机制、系统分析角砾岩型金矿赋矿规律,不仅 具有重要的理论意义,同时对指导该类型金矿勘查 具有实际意义。
低温热液矿床
低温热液矿床低温热液矿床是指形成温度低于200℃的各种热液矿床,形成深度大多在2km至地表范围内。
矿体主要受各种断裂系统、角砾岩筒、层间破碎带等构造控制。
矿体形态复杂多样,由充填作用形成的矿体主要呈各种脉状、透镜状和似层状等。
由交代形成的矿体主要呈囊状、似层状和层状浸染体等。
围岩蚀变有高岭土化、明矾石化、硅化、绢云母化、青磐岩化、碳酸盐化、重晶石化、石膏化等。
矿石常由一系列的低温矿物组成,金属矿物有辰砂、辉锑矿、雌黄,雄黄、自然金、自然银、自然铜、黝铜矿、黄铜矿、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉银矿、白铁矿等。
非金属矿物有石英、冰长石、萤石、重晶石、明矾石、高岭石、沸石以及碳酸盐类矿物等。
矿石结构一般具细粒结构、胶状结构等,矿石构造包括脉状、条带状、浸染状、角砾状、皮壳状、梳状、环状及晶洞构造等。
据研究,低温热液矿床的热液来源比较复杂,不完全是与岩浆活动有关。
近年来对碳、氢、氧、硫等稳定同位素地球化学的研究,表明携带成矿物质的热液主要来自循环的大气水热液。
低温热液矿床主要包括浅成低温热液型贵金属矿床、卡林型金矿床、密西西比河谷型铅、锌矿床以及似层状汞、锑矿床等四大类。
一、(一浅成低温热液型贵金属矿床浅成低温热液型矿床(epithermal deposits)最初由林格伦(1933)将其定义为形成深度小于1km 和温度低于200℃的一类矿床。
但现在这个概念的内涵已经发生了变化,目前主要特指产于陆相火山岩系中或相邻岩石中,绝大多数情况下成矿温度小于150℃,极少数情况下可达300℃,矿床的形成深度主要集中在地表到地下1km,个别情况下可达2km。
成矿流体主要为大气降水与岩浆水的混合热液(多数以大气降水为主)的一类金、银(多金属)矿床。
形成于拉张构造动力学背景条件下,与中温热液脉型金矿形成的挤压背景条件存在显著区别。
该类矿床工业意义很大,包含许多世界级的超大型金银矿床,并伴生有较多的铜、铅、锌等金属。
)浅成低温热液型矿床的分类浅成低温热液型矿床是最近三十多年来在找矿和矿床学研究方面不断取得重要进展的一类矿床。
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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)。
特别是环太平洋地区,几乎集中了全球最著名的大型和超大型LS型浅成低温热液金矿床。
2矿床地质特征LS型金矿床形成于一系列的火山环境中,主要产出于弧后盆地的构造环境中,在控矿构造上,基本上都会受控于区域性深大断裂,这些断裂形成于板块斜向俯冲,板块会聚速度较快的近中性的拉张应力环境下,在地震的应力释放过程中,成为横切岛弧的高角度走滑断裂(Corbett G J,et al.1995)。
LS型金矿床在能量场上属于侵入体热能系统的末梢,于是一个可膨胀扩容的构造环境对成矿物质的运移是至关重要的,从深部到浅部,矿化主要呈膨胀构造-壳状条带脉状-角砾状-网脉状,主要受多组断裂,放射状和环状裂隙系统控制。
3水-岩作用热液矿床的水-岩作用(water-rock interaction)其实就是流体-围岩互相的作用,这种作用是围岩与热液体系处于热力学不平衡状态所引起的,为了使围岩与热液达到平衡状态,围岩与热液组分之间发生化学反应及其他变化,使新矿物形成,旧矿物消失(姚凤良等,2006),这个作用过程使得成矿物质发生溶解、运移并沉淀富集,从而形成矿床。
3.1热液的来源及形成LS型金矿床成矿流体的来源,如果按其衍生源区划分的话,大体上是由两大类别构成的:①岩浆成因热液,确切的说是含H2S、CO2的气相流体,它是通过围岩对初生岩浆组分SO2、HCl进行中和作用之后形成的,它是携带有用组分的含矿热液;②大气水热液,这是成矿流体的主要组成部分,是卸载成矿物质的最重要媒介。
主要包括潜水面之下不含气的大气循环水,它是形成石英-硫化物Au±Cu型矿床的重要流体;碳酸氢盐流体,这是由于CO2沿构造裂隙溢出,到达较浅的含水层形成的,是形成碳酸盐-贱金属Au型矿床的流体;氧化的地下水,是形成更浅的浅成低温石英Au-Ag型的主要流体。
LS型金矿床成矿流体的形成主要是一个流体中和作用的演化过程,这个演化过程通过理想模式建立起来大致为:①岩浆初始脱气,主要为SO2、CO2、HCl、HF;②岩浆气体活跃组分的中和作用,形成含H2S、CO2的气相流体;③大气循环水的下降加入,热液对流过程;④气液两相沸腾带,即张性构造造成的压力突然释放区域,气体溢出,矿质沉淀;⑤上升的溢出气体在近地表发生氧化,形成酸性硫酸盐流体,蚀变形成一系列硫酸盐,位于LS型金矿床矿体的顶部。
3.2容矿火山岩特征LS型金矿床与陆相火山岩的岩性有密切的关系(庞奖励,1995),大多数LS型金矿床产出于岩浆弧作用环境,其围岩主要为岛弧安山岩,以钙碱性系列为主,总体上为一个钙碱性安山岩—英安岩—流纹英安岩—流纹岩的岩石系列。
近期的研究表明,LS型金矿床的围岩具有中高钾的特征,这与汇聚板块边缘消减作用形成的高钾岩浆组分有直接关系(陈衍景等,2007)。
并且环太平洋地区的LS型金矿床与钾质火山岩之间的密切关系已从很多研究成果中证实。
如在LS 型金矿床经常出现的富含K的流纹岩,被认为是冰长石化发育的直接原因(Corbett G J,et al.1995)。
3.3水-岩化学作用LS型金矿床的水-岩作用是还原(m(H2S)>> m(SO4-2)的近中性流体与中性-中酸性的陆相火山岩反应形成的一系列蚀变相.从强酸性环境-弱酸性-近中性,这些蚀变组合依次为:硅化组合-明矾石组合-(明矾石-高岭石)组合-高岭石组合-(伊利石-高岭石)组合-伊利石组合-绿泥石组合-(钙-硅酸盐化)组合(Corbett G J,et al.1995),这些蚀变组合主要受温度和pH值控制,它们不仅记录了流体的演化史,更直接影响了矿质的沉淀。
3.3.1围岩蚀变组合3.3.1.1硅化矿石组合硅化蚀变伴随着水-岩作用的每一步反应,贯穿整个低温热液体系,是与矿化最为密接的围岩蚀变,并且在低的pH值(pH<2)流体环境中,只有硅化相是最重要的水-岩作用(Hedenquist J W,et al.1988)在酸性的环境下,蛋白石,方石英和鳞石英会在近地表的环境下出现,通常是在低于100℃的条件下(Leach T M,et al.1988)而石英主要是更高温度下出现的硅化相。
3.3.1.2明矾石矿物组合LS型金矿床的明矾石组合区别于HS型的硫酸盐组合,它是一定深度下发生沸腾上升的逃逸气体(H2S,CO2)在近地表被氧化形成酸性流体,在下降加热的过程中形成的.这种明矾石组合可能发生在低温热液系统衰减期,大致在1-1.5Km的深度.这种LS型特有的硫酸盐组合反映了一定深度的沸腾“漏气”作用,所以它的大量出现会一定程度反映深部的大规模矿质的卸载,也可以是找矿的一种标志.3.3.1.3绿泥石矿物组合绿泥石相是由更低温度下,围岩中的暗色矿物黑云母及角闪石发生硅化形成的,在浅成低温热液系统中,是LS型特有的蚀变矿物。
它的发育代表着近中性的还原环境,与之伴随的还有冰长石化及碳酸盐化的蚀变矿物,这些在酸性环境下不会出现或酸性条件下化学性质活泼的矿物是LS型矿床类型的标志性矿物组合。
3.3.1.4钙硅酸盐矿物组合在近中性到碱性的条件下,钙硅酸盐矿物才会出现。
在较低的温度下,沸石—绿泥石—碳酸盐化矿物出现,由于沸石类矿物对压力及温度较敏感,并具含水沸石族(<150-200℃)—无水沸石族(150-200℃)的垂直分带现象,从浅部到深部,依次为钠沸石—菱沸石—丝光沸石—片沸石—辉沸石—浊沸石。
这些垂向连续的蚀变矿物组合对矿体的剥蚀程度有一定的表征作用。
3.3.2矿质的溶解、运移及沉淀整个低硫化作用过程是岩浆热液(已用硫同位素研究证明)脱气(一次沸腾)产生含H2S的气相流体,在低温热动力驱动下,溶解容矿岩石中的矿质,同时伴随一系列的围岩蚀变。
溶解Au的化学反应式为:Au+2H2S= Au(HS)2-+1/2H2+H+在中低温(<300—350℃)的热液系统内,几乎在任何条件下,Au都是以Au(HS)2-络合物的形式迁移,而在更高的温度下才会以(AuCl)-氯络合物的方式迁移。
Large(1994)进一步研究得出,Au以二硫化物络合物迁移,需要在一个近中性(pH﹥4)的低硫化热液系统内;同样在高硫化作用的酸性体系,是以(AuCl)-氯络合物形式迁移。
Au(HS)2-络合物的溶解迁移主要受流体的pH环境及温度控制,在低温范围(150—300℃)内,Au(HS)2-的溶解度随着温度降低而缓慢增大,并且在低硫化系统下(pH ﹥4),Au(HS)2-的溶解度随着流体性质趋于中性而明显增大。
所以可以看出一个更低温度(150—200℃),还原性质(pH介于6—8)的流体是对矿质溶解迁移的最佳载体。
在低温热液系统中,矿质是从上升的含矿流体中沉淀而来的,而导致这样的矿质沉淀作用则需要整个化学场平衡被破坏,流体性质改变。
LS型的成矿作用总结起来为:①沸腾作用;②与低pH流体的混合作用;③与氧饱和流体的混合作用。
流体的沸腾作用是LS型金矿床最普遍的现象,大量的矿物学、流体包裹体和稳定同位素证据表明,沸腾可能是导致低硫化型浅成低温热液型矿床贵金属和贱金属沉淀的主要原因.流体的混合作用是LS型金矿床另一个成矿机制,当富含CO2的地下水下降与上升的含矿热液混合后,发生沉淀.所以在LS型金矿床的成矿过程中,内生相的赤铁矿是Au大量沉淀的一个重要标志.。
3.4水-岩作用系统低硫化热液系统的水-岩作用分为两大方面:1.S+4向S-2转换的还原过程引起矿质溶解的作用;2.与之伴随的围岩蚀变.矿质溶解与围岩蚀变的诱发关系尚不清楚,假设矿质溶解破坏了整个化学场平衡。
当大量的Au被溶解,发生碳酸盐化,进入另一个成矿机制。
LS型金矿床的围岩蚀变是在开放热液系统下发生的,总体上反映出流体性质从弱酸性到近中性的演化过程。
在蚀变矿物方面具有以下的显著特征:(1)浅部具有明矾石—硬石膏硫酸盐矿物组合,作为矿化部位的盖层产出;(2)石英—绢云母—伊利石—绿泥石蚀变矿物组合,一般在垂向上具有线性蚀变展布的特点,是伴随成矿元素溶解运移的最重要水-岩作用;(3)表征中性还原环境的碳酸盐化矿物组合及在碱性岩系统下广泛发育的冰长石化蚀变;(4)代表沸腾作用的玉髓及在迅速冷却作用下形成的无晶形硅石等。
4 LS型金矿床分带性由于LS型金矿床产出的专属性及集中性,使对其的亲缘性及组合关系的研究更具有意义。
通对西南太平洋板块区域内LS型金矿的研究得出,不同地壳深度的LS型热液系统都受到同样的热事件作用,并且在垂向上具有分带性,整个热事件作用是由深部侵入体的侵位造成的,它提供一个巨大的热源,加热盐度低的大气循环水,进而形成一个低温热液的对流系统,被加热的流体压力驱动进入构造单元及渗透性好的区域,在已存的构造上,进一步形成垂直分带的裂隙构造、角砾岩充填、角砾岩筒、卵石岩墙、席状脉及带状脉。