成矿理论20103
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
➢ 还原性的、含水的金硫络合物的脱硫化作 用desulfidation －－通过与岩石（high Fe/Fe + Mg ratios）反应 (Phillips and Groves, 1983; Bohlke, 1988)
➢ pH changes may be important in ultramafic rocks (Kishida and Kerrich, 1987).
• Few significant gold resources in 1.8–0.6 Ga.
• Some 850 Ma or later
5/example4
• 3) 成矿环境 大陆边缘活动带，增生边缘 • 石英脉常晚于变质岩或切割花岗岩 • accretionary orogens oceanic-continental
公里长 • 断裂和剪切带网络系统
• Structural control on mineralization--mine scale
• scaled down version at the district and regional scale.
• 几十至近百公里长的板状近直立构造
Dykes??
• 反对：切割侵入体的脉体只含有 CO2 inclusions (e.g., Goldfarb et al., 1989)
Crustal thicking
石英和有关的矿物从沉积物中向脉中转移。 – 问题：不是原生成因；构造控制等
• 变质模型—
• 变形带作为深部产生的变质热液通道 • (金的来源为下伏岩石).
• 岩浆热液模型—
• 金矿脉常分布于斑岩型热液系统的边部
• 矿化流体与晚阶段岩浆－热液活动有关，存在于 原有的剪切带中
• 4)成因模型
• 热液沉淀机制 蚀变围岩中浸染状或交代金矿床
Fluid mixing Boiling
Decrease in aH2S and aO2 Decrease in aH2S and increase in PH
与贫硫的流体混合（稀释作用）；
H2S和HS－氧化成硫酸盐或硫（与富氧的地下水混合；沸腾； 硫化物通过与富铁围岩反应或沸腾后剩余流体沉淀而形成）等
• 3）结构/构造 鞍状脉，带状石英，张性充 填结构和后期变形构造等
Fra Baidu bibliotek
5/example4
• 4）矿化阶段 • 均可大致可划分成四－五个成矿阶段，它们是 • Ⅰ、黄铁矿－石英阶段； • Ⅱ、石英－黄铁矿阶段； • Ⅲ、块状黄铁矿阶段； • Ⅳ、多金属硫化物阶段和 • Ⅴ、石英－碳酸盐－黄铁矿阶段
石英－碳酸岩脉中游离金的沉淀
➢ 水裂过程中伴随的大的压力波动或相分离 likely mechanisms for destabilizing aqueous sulfur complexes of gold ( 断层阀效应by fault valve mechanism)
➢ physicochemical changes
• 2) 时代范围 • Precambrian to Tertiary.
• 最老为中太古宙 Archean Barberton greenstone belt. • 晚太古A large part of the global gold resource was formed
between 2.8 and 2.55 Ga, in the Yilgarn craton, Superior province, Kolar schist belt, Zimbabwe craton, Slave craton （Canada), Sao Francisco craton and Tanzania craton. • 第三期A third episode of orogenic gold formation was 2.1 and 1.8 Ga
Groves等（1998）根据这些矿床与造山作 用之间独特的时、空关系，提出了“造山 型金矿床（orogenic gold deposits）” 的观点，代替中温热液金矿的叫法，来概
括上面提到的这几类金矿床，并认为造山
型金矿可形成于地壳中很大的深度范围内 （从近地表一直到>15km的深度上），表 现为在地壳不同深度上连续成矿。并参考 Gebre-Mariam等（1995）对太古代脉状 金矿的分类，认为造山型金矿也分为含义
plate interactions • Collisional orogens continent–continent
collision
• 4) 构造环境
• 区域挤压过程形成 的断裂或节理系统
Canada
• 5) 共生矿床 类型 Placer Au-PGE, kuroko massive sulfide, Homestake gold.
完全相同的三类，即浅成、中成和深成金 矿床。
5/example4
• 中温热液脉 • ‘绿岩型金’, • ‘板岩带中的金 ’, • or ‘浊积岩中的金’ • ‘太古宙’ or ‘母脉型’ • 变质金’ • ‘gold only’ • Low sulfide’ • lode-gold
• DESCRIPTION主要为赋存于区域变质的火山岩和火山沉 积岩中的块状连续石英脉中的金
– 外带 chlorite alteration (chlorite, calcite) – 内带 carbonate alteration (ferroan dolomite,
sericite, pyrite, quartz) that forms proximal to veins (within 1 to 10 meters of the vein)
• 矿脉中: quartz, albite, iron-bearing dolomite (ferroan dolomite), tourmaline, sericite and chlorite, pyrite, arsenopyrite, pyrrhotite
• 蚀变围岩中: carbonates, quartz, sericite, albite and pyrite
• 2) 矿物成分及围岩蚀变
• 石英+自然金+黄铁矿+闪锌矿+方铅矿+黄 铜矿+毒砂±磁黄铁矿。 ±局部碲化物＋白 钨矿 辉铋矿＋辉钼矿±黝铜矿±萤石 .
• 有矿石英脉: grayish or bluish because of finegrained sulfides.
• Carbonates of Ca, Mg, and Fe abundant. • 矿物成分可能与围岩岩性有关
Schematic representation of the sequential filling stages of the gold-bearing, quartz–sulfide veins at the Ge´ant Dormant deposit.
5/example4
• 5）控矿因素 • 构造控矿 -regional scale • 切割绿岩带的区域构造系统 • 陡倾的脆性至韧性变形剪切带 • 作为上述高应变带的地表显示－各种断裂. • 平行于火山岩的剪切带，几公里宽达几百
• 3)热液来源： • 变质的--dehydration/decarbonization
during metamorphism • 岩浆的--fluid separates from magma
• 4) 成因模型 • 热液来源方面 • 同火山成因活化模型Volcanic-syngenetic
remobilization model
5/example4
• 3. 矿床地质 • 1)矿化类型
• Gold in the ore- 两个习性: • 石英脉In veins that show evidence of open-
space filling, generally in small fractures in quartz • 蚀变岩In wall rock where it is commonly associated with iron sulfides
Dialation zones
4、矿床成因模型
1）成矿温度 2）热液成分
不含子矿物
含子矿 物
始熔 温度
部分均 一温度
熔化 温度
均一 温度
Species for Transportation Of gold
Decrease in T Decrease in aCl2Increase in PH Decrease in aO2
– 与火山有关的地质作用使金富集（化学沉积岩和BIF）
– (chemical precipitation in exhalite sediments and Algoma-type BIFs).
Wall-rock alteration is associated with this process. – 由于成岩作用，变质和与岩浆侵入有关的过程使得金、
• 酸性火山岩或斑岩的意义？
• Most districts also contain felsic volcanic to porphyritic rocks spatially associated with ore (heat source for moving gold into veins?).
世界上60%的金来自这一类型
➢ 20%直接来自这一类型; ➢ 40%来自于古砂金，但为古砂金的来源。
➢ forty percent has been mined from the Witwatersrand paleoplacer deposits whose gold source were Archean gold-quartz veins in greenstone belts.
Fault –valve stages
➢ 由于流体后向混合（与围岩反应）导致的流体还 原和不稳定导致流体还原和金的络合物解体 (back-mixing of fluid reacted with local wall rocks (Cox et al., 1995)
• 支持 : gold-bearing veins hosted in metasedimentary country rocks are typically enriched in varied reduced volatiles rich in host sucession
世界上主要造山带型金矿床空间分布
5/example4
• 2. 地质环境 • 1) 岩石类型 • 绿岩带 • 海相变沉积物，区域变质火山岩，杂砂岩，
燧石岩，页岩及石英岩等 • 辉长岩和蛇纹岩 • 后期花岗岩基
• 最有利的围岩 多种岩石可以容矿,但最 常见的是:
– 镁铁质火山岩 – 超镁铁质熔岩流 – 杂砂岩-页岩
5/example４
• １．Name and significance • 低硫化物型石英脉型矿床描述型模型＋成因模型
(造山带型） • DESCRIPTIVE MODEL OF LOW-SULFIDE Au-
QUARTZ VEINS（Orogenic gold) • By Byron R. Berger • Model 36a • 造山带型金矿
苏必利尔是世界上最大和产量最大的金矿集中区
The Superior province of Canada is the largest and most productive of the greenstone belts and has yielded 170 million(about 5300T) ounces of gold from hundreds of deposits.
➢ 在浅部带中主要成矿流体与外来流体的混合 (e.g., meteoric water) (Nesbitt et al.,1986; Craw and Koons, 1989; Hagemann et al., 1994,( H and O isotope do not support) not important!
➢ pH changes may be important in ultramafic rocks (Kishida and Kerrich, 1987).
• Few significant gold resources in 1.8–0.6 Ga.
• Some 850 Ma or later
5/example4
• 3) 成矿环境 大陆边缘活动带，增生边缘 • 石英脉常晚于变质岩或切割花岗岩 • accretionary orogens oceanic-continental
公里长 • 断裂和剪切带网络系统
• Structural control on mineralization--mine scale
• scaled down version at the district and regional scale.
• 几十至近百公里长的板状近直立构造
Dykes??
• 反对：切割侵入体的脉体只含有 CO2 inclusions (e.g., Goldfarb et al., 1989)
Crustal thicking
石英和有关的矿物从沉积物中向脉中转移。 – 问题：不是原生成因；构造控制等
• 变质模型—
• 变形带作为深部产生的变质热液通道 • (金的来源为下伏岩石).
• 岩浆热液模型—
• 金矿脉常分布于斑岩型热液系统的边部
• 矿化流体与晚阶段岩浆－热液活动有关，存在于 原有的剪切带中
• 4)成因模型
• 热液沉淀机制 蚀变围岩中浸染状或交代金矿床
Fluid mixing Boiling
Decrease in aH2S and aO2 Decrease in aH2S and increase in PH
与贫硫的流体混合（稀释作用）；
H2S和HS－氧化成硫酸盐或硫（与富氧的地下水混合；沸腾； 硫化物通过与富铁围岩反应或沸腾后剩余流体沉淀而形成）等
• 3）结构/构造 鞍状脉，带状石英，张性充 填结构和后期变形构造等
Fra Baidu bibliotek
5/example4
• 4）矿化阶段 • 均可大致可划分成四－五个成矿阶段，它们是 • Ⅰ、黄铁矿－石英阶段； • Ⅱ、石英－黄铁矿阶段； • Ⅲ、块状黄铁矿阶段； • Ⅳ、多金属硫化物阶段和 • Ⅴ、石英－碳酸盐－黄铁矿阶段
石英－碳酸岩脉中游离金的沉淀
➢ 水裂过程中伴随的大的压力波动或相分离 likely mechanisms for destabilizing aqueous sulfur complexes of gold ( 断层阀效应by fault valve mechanism)
➢ physicochemical changes
• 2) 时代范围 • Precambrian to Tertiary.
• 最老为中太古宙 Archean Barberton greenstone belt. • 晚太古A large part of the global gold resource was formed
between 2.8 and 2.55 Ga, in the Yilgarn craton, Superior province, Kolar schist belt, Zimbabwe craton, Slave craton （Canada), Sao Francisco craton and Tanzania craton. • 第三期A third episode of orogenic gold formation was 2.1 and 1.8 Ga
Groves等（1998）根据这些矿床与造山作 用之间独特的时、空关系，提出了“造山 型金矿床（orogenic gold deposits）” 的观点，代替中温热液金矿的叫法，来概
括上面提到的这几类金矿床，并认为造山
型金矿可形成于地壳中很大的深度范围内 （从近地表一直到>15km的深度上），表 现为在地壳不同深度上连续成矿。并参考 Gebre-Mariam等（1995）对太古代脉状 金矿的分类，认为造山型金矿也分为含义
plate interactions • Collisional orogens continent–continent
collision
• 4) 构造环境
• 区域挤压过程形成 的断裂或节理系统
Canada
• 5) 共生矿床 类型 Placer Au-PGE, kuroko massive sulfide, Homestake gold.
完全相同的三类，即浅成、中成和深成金 矿床。
5/example4
• 中温热液脉 • ‘绿岩型金’, • ‘板岩带中的金 ’, • or ‘浊积岩中的金’ • ‘太古宙’ or ‘母脉型’ • 变质金’ • ‘gold only’ • Low sulfide’ • lode-gold
• DESCRIPTION主要为赋存于区域变质的火山岩和火山沉 积岩中的块状连续石英脉中的金
– 外带 chlorite alteration (chlorite, calcite) – 内带 carbonate alteration (ferroan dolomite,
sericite, pyrite, quartz) that forms proximal to veins (within 1 to 10 meters of the vein)
• 矿脉中: quartz, albite, iron-bearing dolomite (ferroan dolomite), tourmaline, sericite and chlorite, pyrite, arsenopyrite, pyrrhotite
• 蚀变围岩中: carbonates, quartz, sericite, albite and pyrite
• 2) 矿物成分及围岩蚀变
• 石英+自然金+黄铁矿+闪锌矿+方铅矿+黄 铜矿+毒砂±磁黄铁矿。 ±局部碲化物＋白 钨矿 辉铋矿＋辉钼矿±黝铜矿±萤石 .
• 有矿石英脉: grayish or bluish because of finegrained sulfides.
• Carbonates of Ca, Mg, and Fe abundant. • 矿物成分可能与围岩岩性有关
Schematic representation of the sequential filling stages of the gold-bearing, quartz–sulfide veins at the Ge´ant Dormant deposit.
5/example4
• 5）控矿因素 • 构造控矿 -regional scale • 切割绿岩带的区域构造系统 • 陡倾的脆性至韧性变形剪切带 • 作为上述高应变带的地表显示－各种断裂. • 平行于火山岩的剪切带，几公里宽达几百
• 3)热液来源： • 变质的--dehydration/decarbonization
during metamorphism • 岩浆的--fluid separates from magma
• 4) 成因模型 • 热液来源方面 • 同火山成因活化模型Volcanic-syngenetic
remobilization model
5/example4
• 3. 矿床地质 • 1)矿化类型
• Gold in the ore- 两个习性: • 石英脉In veins that show evidence of open-
space filling, generally in small fractures in quartz • 蚀变岩In wall rock where it is commonly associated with iron sulfides
Dialation zones
4、矿床成因模型
1）成矿温度 2）热液成分
不含子矿物
含子矿 物
始熔 温度
部分均 一温度
熔化 温度
均一 温度
Species for Transportation Of gold
Decrease in T Decrease in aCl2Increase in PH Decrease in aO2
– 与火山有关的地质作用使金富集（化学沉积岩和BIF）
– (chemical precipitation in exhalite sediments and Algoma-type BIFs).
Wall-rock alteration is associated with this process. – 由于成岩作用，变质和与岩浆侵入有关的过程使得金、
• 酸性火山岩或斑岩的意义？
• Most districts also contain felsic volcanic to porphyritic rocks spatially associated with ore (heat source for moving gold into veins?).
世界上60%的金来自这一类型
➢ 20%直接来自这一类型; ➢ 40%来自于古砂金，但为古砂金的来源。
➢ forty percent has been mined from the Witwatersrand paleoplacer deposits whose gold source were Archean gold-quartz veins in greenstone belts.
Fault –valve stages
➢ 由于流体后向混合（与围岩反应）导致的流体还 原和不稳定导致流体还原和金的络合物解体 (back-mixing of fluid reacted with local wall rocks (Cox et al., 1995)
• 支持 : gold-bearing veins hosted in metasedimentary country rocks are typically enriched in varied reduced volatiles rich in host sucession
世界上主要造山带型金矿床空间分布
5/example4
• 2. 地质环境 • 1) 岩石类型 • 绿岩带 • 海相变沉积物，区域变质火山岩，杂砂岩，
燧石岩，页岩及石英岩等 • 辉长岩和蛇纹岩 • 后期花岗岩基
• 最有利的围岩 多种岩石可以容矿,但最 常见的是:
– 镁铁质火山岩 – 超镁铁质熔岩流 – 杂砂岩-页岩
5/example４
• １．Name and significance • 低硫化物型石英脉型矿床描述型模型＋成因模型
(造山带型） • DESCRIPTIVE MODEL OF LOW-SULFIDE Au-
QUARTZ VEINS（Orogenic gold) • By Byron R. Berger • Model 36a • 造山带型金矿
苏必利尔是世界上最大和产量最大的金矿集中区
The Superior province of Canada is the largest and most productive of the greenstone belts and has yielded 170 million(about 5300T) ounces of gold from hundreds of deposits.
➢ 在浅部带中主要成矿流体与外来流体的混合 (e.g., meteoric water) (Nesbitt et al.,1986; Craw and Koons, 1989; Hagemann et al., 1994,( H and O isotope do not support) not important!