高级矿床学-造山型金矿

造山型金矿

摘要：造山型金矿是当今世界研究的热点，其成矿模型为人们找矿提供了重要的理论依据。本文就造山型金矿的特征、地质背景、矿床地质特征、成矿模式及存在问题进行总结和讨论，且以胶东地区和小秦岭地区造山型金矿为例讨论造山型金矿的地球化学性质，并得出其成矿流体均有地幔流体的参与。

关键字：造山型金矿地球化学成矿模式存在问题

1. 前言

“造山型金矿床（Orogenic gold deposits）”系指产于区域上各个时代变质地体中、在时间和空间上与增生构造有关的脉型金矿床系列，矿床形成于增生（accretionary）或碰撞（collisional）造山带的会聚板块边界上的挤压和扭压作用过程中。

在造山型金矿床这个术语被提出之前，人们一直把那些产于变质地体中，受构造控制的脉状金矿床称之为“中温热液金矿床（Mesothermal gold deposits）”，所谓“中温热液金矿床”是最重要的金矿类型之一，大多数大型和超大型金矿床属于此类型（Hodgson et al.，1993；Sillitoe，1993）。在对脉状金矿床研究的过程中，文献中涌现出了众多按不同标准进行命名的金矿床类型，如按围岩特征可分为绿岩带金矿床、浊积岩金矿床等（Keppie et al., 1986；Mueller and Groves, 1991）；按矿化特征分为石英脉型金矿床、蚀变岩型金矿床、角砾岩型金矿床等（范宏瑞等，2005；毛景文等，2005）；按控矿因素特征，可命名为剪切带型金矿床（Bonnemaison and Marcoux, 1990）。随着大地构造、金矿勘查和成矿理论的研究和不断发展，使人们逐渐认识到这类金矿床具有相似的地质－地球化学特征，并且都与造山作用过程有关，这类金矿床有很宽的成矿深度范围（2~ 20km），因此，Groves 等（1998）建议将该类金矿床称作“造山型金矿床（Orogenic gold deposits）”。

“造山型金矿床”（Groves，1998）是根据成矿地质背景的一种金矿分类，其含义涵盖了中温热液型、浊积岩型、绿岩带型金矿等的叫法，打破了多年以来人们关于金矿床分类众说纷纭的局面，同时也突破了Lindgren（1933）关于热液矿床分类原定义，并根据成矿深度将该类型矿床划分为浅成（＜6km）、中成（6－12km）和深成（＞12km）三个亚类。造山型金矿的提出引起了国内外地质学家的普遍重视，在国内外掀起了对造山型金矿床研究的热潮，造山型金矿床成矿理论已经成为当代区域成矿学和矿床学研究的重要前沿之一。近十年来在我国南天山、东昆仑、西秦岭、华北克拉通周缘等典型造山型金矿床成矿地质背景、成岩成矿模式、矿床地球化学、控矿因素等方面的研究中也不断取得进展（陈衍景等，1999；孙丰月等，2000；毛景文，2001），不但丰富了造山型金矿成矿理论，而且也拓宽了找矿视野和找矿思路。张德全等（2001）则将其定义为与造山作用有关、主要受构造控制的金矿床。

Kerrich等总结造山型金矿或成矿省的特征如下:

(1)成矿多与增生型造山作用有关。

(2)多位于重要超岩石圈构造附近，或者位于复杂的变质火山一深成岩地体或沉积地体的构造边界附近。

(3)在多个外来地体不断拼贴增生的造山带,造山作用持续时间较长，成矿时间范围较大,但总是同步或滞后于赋矿地体的峰期变质作用，或造山构造作用晚期。

(4)矿床分布于复杂的大型地质构造单元中，构造单元是岩性、应变、变质级等方面的陡变带或梯度带，属于造山带环境。

(5)绝大多数产于绿片岩相变质地体中。

(6)矿床受构造控制，产于超岩石圈断裂带的二级或更次级的断层羽中，赋矿构造主要是高角度的斜向走滑带、逆掩推覆带，也可有横向断裂。

(7)矿床受控于脆性一韧性变形的转变带或转变期，金沉淀与构造变形作用同步。

(8)绿片岩相域的蚀变矿物组合以石英、碳酸盐、云母、(±钠长石)、绿泥石和黄铁矿(±白钨矿和电气石)为主。

(9)与区域背景的元素丰度相比，Au、Ag(As、Sb、Te、W、Mo、Bi、B)强富集，Cu、Pb、Zn、Hg和Tl弱富集，As、Sb和Hg在浅部低温域的富集程度增强。

(10)成矿流体为低盐度的富碳水溶液，通常盐度(Nacl)低于6%，(CO2+CH4)含量为5%~30%mol，少量H2O-CO2不混溶，常见含CO2水溶液包裹体、富CO2包裹体和水溶液3类包裹体。

(11)在韧一脆性剪切带内，流体压力从超静岩变化到低于静岩。

(12)尽管在矿区范围内存在一定程度的成矿元素分带性，但单个矿床或矿脉系统的垂直延伸大，可超过2km，且没有垂向分带现象或分带性较弱，侧向分带较明显。

本文就造山型金矿矿床地质特征、成矿与构造、和矿床成因等方面进行一下总结，难免会有一些不足和错误的地方，望见谅和指正。

2. 地质背景

2.1 大地构造环境

目前造山型金矿而激发出来的板块构造环境主要有两种，分别是增生型造山地带和碰撞造山地带，其中，增生型造山地带主要在大陆活动边缘里面的弧前增生附近。通过对造山型金矿进行研究，可以发现，会聚造山作用是地球动力学的背景，而地球动力学是造山型矿床的背景。碰撞造山体制的形成主要有5个方面：1)增生型造山作用的时间长、持续性好，造山型矿床一般是在晚期的增生型造山作用最晚一次，或者在更后，并且它的时间短，所以论背景而言碰撞造山体制与造山型矿床比较相似；2)增生型造山作用包含尚在发育中的造山型金矿省以及比较多的外来、移植、增生等科迪勒拉型造山地体，对于安第斯型的造山地带的外来地体比较缺乏，对于造山型矿床来说基本没有；3)拥有多数的古老地体边缘以及古老地体内部的科迪勒拉型造山地体，成矿和地体碰撞拼贴有着相当密切的关系；4)碰撞造山作用主要有地体拼贴、陆陆碰撞、弧弧碰撞以及弧陆碰撞等方式，此外，造山作用也是地体增生过渡到陆缘的形式之一；5)假如彻底闭合洋盆之后，造山体制从洋陆俯冲向着陆路碰撞转变，造山带从活动大陆边缘向着大陆碰撞转变，而陆缘造山带科迪勒拉型向着中亚型大陆碰撞转变，陆缘造山带安第斯型向着秦岭型大陆碰撞转变。（图2-1）

图2-1 富金浅成矿床的构造环境

１—增生楔；２—大陆壳；３—花岗岩类岩石；４—洋壳；５—地壳下岩石圈；６—软流圈；７—伸展断