《变质岩区金矿成矿系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变质岩区金矿成矿系统（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第 6 卷 第 2 期1999 年 4 月 地学前缘 (中国地质大学 ,北京 )Earth Science Frontiers (China University of Geosciences ,Beijing) Vol16 No12Apr. 1999 收稿日期 :1998208221 修改稿收到日期 :1998212220作者简介 :肖荣阁 ,男 ,1949 年生 ,博士 ,教授 ,博士生导师 ,矿床学专业。本研究受原地质矿产部重点科技项目 (编号 :9501107)和国家科技攀登计划项目 (编号 :952预 225)资助。变质岩区金矿成矿系统肖荣阁龚羽飞翟裕生邓军(中国地质大学 ,北京
2、,100083)摘要 变质岩区金矿成矿系统的概念 ,系指产于中、深变质岩中或与变质岩有成因联系的金矿床组合。形成变质岩区金矿成矿系统的核心是原始含金建造。中国主要变质岩分布区 ,如胶东、秦岭、乌拉山、大青山、燕山、辽东 ,都有含金建造存在 ,含金丰度 5 10 - 9 600 10 - 9 ,高于地壳或上地幔的平均克拉克值 (4 10 - 9 5 10 - 9) 。目前这些地区已发现了一系列金矿 ,其金矿成矿物质来源于含金建造。变质富集作用包括区域高温高压变质作用、混合岩化作用、构造剪切作用 ,甚至于部分熔融作用、重熔岩浆的形成作用 ,所有这些地质活动可以导致含金建造中金矿物质的富集或贫化再分
3、配。这一过程中碱性组分的溶出与再交代对金的活化带出与再沉淀成矿起到重要作用。金矿化总是与钾化、硅化交代或碱性花岗岩共生。成矿变质流体中 K+ ,SiO2 含量较高 , x (Na + ) / x ( K+ )值接近 1 ,进一步表明碱性组分 ,尤其是钾碱组分在金矿形成中是非常重要的。由于金元素的化学稳定性 ,在表生条件下 ,原生金矿的风化、破坏与再生富集是同时进行的 ,追踪整个的演化过程 ,可建立变质岩区金矿成矿系统的模式图。关键词 变质岩区金矿成矿系统矿床类型含金建造CLC P618151 ,P6121 变质岩区金矿定义按以往的矿床成因分类 ,由于矿床的多成因性 ,一个矿床可以归于多种成因类
4、型 ,不同特征的矿床又可以归于同一类型 ,对于矿床成因类型研究鉴别有很大困难 ,不利于找矿应用。所以 ,最近的矿床理论研究与成因类型划分 ,倾向于按含矿岩石建造类型划分 ,更有利于实际应用 ,如 :(1) 卡林型金矿 1 ,以 60 年代美国内华达州卡林地区首次发现命名 ,现在通指产于碳酸盐或沉积岩系中的微细浸染型金矿 ,金矿物粒度在 0101 011 m 间的微细颗粒存在于黄铁矿、伊利石、蒙脱石等矿物中 ,为肉眼不可见的金矿物。我们国家最近几年在滇黔桂与陕甘川地区发现了一系列这种类型的金矿床。(2) 绿岩型金矿 ,产于古变质玄武岩中的金矿床 ,主要是绿泥石片岩、斜长角闪岩类变质岩。(3) 蚀
5、变岩型金矿 ,产于硅化岩、钾化蚀变岩、黄铁绢英岩中或石英脉中的金矿床。342(4) 热泉型金矿 ,近代大陆热泉喷流沉积或与之伴生的金矿床 ,是最近几年发现的一种很有价值的金矿床类型 ,在东南亚一些国家 2 成为主要的产金矿床类型 ,我们国家也有一些重要发现。(5) 韧性剪切带型金矿 ,实质是受构造岩控制的一种矿床类型 ,大部分分布于古变质岩系中。我们比较倾向于以含矿建造划分矿床类型 3 ,但是我们也发现 ,在一个地区如果完全以含矿建造划分 ,难于对不同岩石类型中的矿床有一个系统认识 ,而实质上它们往往有一系列成因联系。因此我们更倾向于把含矿建造与成矿区域联合起来考虑进行矿床分类 ,即变质岩区金
6、矿床、沉积岩区金矿床、火山岩区金矿床及现代地热区金矿、红土型或风化残积型金矿等这种分类方案。变质岩区金矿床 ,系指在中深成变质岩区内产出的或与变质岩有成因联系的金矿床 ,包括变质岩区的蚀变岩金矿、绿岩型金矿、韧性剪切带金矿、岩浆热液金矿、石英脉型金矿、沉积再造砂金矿及古热泉型金矿等 ,这些金矿或者在成矿物质来源上与变质岩有联系 ,或者在成矿作用上互相联系 ,构成了变质岩区金矿成矿系统。2 变质岩区金矿的含金建造近几年 ,通过金矿找矿勘探及地质研究发现 ,许多老变质岩出露区都有金矿产出。胶东、秦岭、乌拉山、大青山、燕山、大兴安岭地区都有变质岩金矿产出 ,成为重要的产金基地。这些现象说明 ,变质岩
7、是金矿成矿母岩 ,换句话说 ,金来自变质岩 ,这种变质岩大部分是早元古界或太古界变质岩 ,其中又以基性、超基性岩变质形成的绿岩建造为主 ,其金丰度值高于地壳的或地球的金丰度值 (表 1) 。表 1 变质岩的金丰度值Table 1 Gold abundance of metamorphic rock地区 金丰度值 w (Au) / 10 - 9 地区 金丰度值 w (Au) / 10 - 9冀北桑干群 4 419 12 胶东群 5 23160迁西群 6 117 4714 玲珑花岗岩 16104小秦岭太华群 36 46 西蒙色尔腾山群 10108 4814辽吉鞍山群 56 128 西蒙乌拉山群 4
8、15 33地幔岩 5 表壳岩 4变质岩中斜长角闪岩、角闪片麻岩、黑云变粒岩等变质岩原岩基本为来自地幔的基性火山岩类、绿岩类 ,在这些岩石中成矿物质经过了第一次富集构成了含金建造。据杨敏之等 (1996)的研究 ,胶东群、荆山群的绿岩建造中有大量的科马提岩 (蛇纹岩 ) 、拉斑玄武岩、碱性 钙碱性玄武岩出现 ,其金丰度值明显高于正常沉积岩石 (表 2) 。内蒙乌拉山群及冀东迁西群中的变基性岩表现了较高的金丰度值 6 ,7 (表 3) ,并且不同岩石中金丰度值有一定差异 (表 4) 。黎世美等 (1993) 研究东秦岭变质岩区金矿认为 ,太古界太华群变铁镁质绿岩是初始矿源岩 ,其现在金丰度值为 0
9、171 10 - 9 315 10 - 9 ,低于一般岩石金丰度值 ,是活化迁移残留442前沿边缘分支热点 地 学 前 缘 1999 ,6 (2) 的不易活化金 ,主要是包裹在硅酸岩矿物相中。据理论计算 ,原始绿岩中的金丰度值 (表 5)明显高于地壳岩石。表 2 胶东地区变质岩化学组成及金丰度值 5Table 2 Lithochemical component and gold abundance of metamorphic rock in eastern Shandong变质地层 岩石wB/ %SiO2 Al2O3 TiO2 CaO MgO Fe2O3 FeO P2O5 MnO K2O N
10、a2O w (Au) / 10- 9胶东群荆山群蛇纹岩 45131 7135 0133 6186 23122 5106 5141 0103 0117 0117 0191 95角闪岩 51107 13191 0197 8118 7106 3172 7185 0115 0118 1142 2108 21 55变粒岩 69126 14185 0131 3141 1115 1169 1170 0108 0109 2135 3107 215 170片岩 63135 15144 0139 4110 2177 3107 4123 0107 0110 2106 1194 12蛇纹岩 31113 1181 01
11、08 2145 32181 1316 4164 0101 0133 0111 0118 87角闪岩 49105 13181 1173 9179 6197 4184 7161 0114 0124 1165 2180 202变粒岩 64123 16143 0155 2194 1144 1197 2161 0112 0108 2134 4183 150片岩 58124 12192 0148 4177 8163 1189 2175 0115 0107 2151 1147 18 30表 3 基性原岩化学组成及金丰度值Table 3 Lithochemical component and gold abu
12、ndance of basic metamorphic rock变质地层 岩石wB/ %SiO2 Al2O3 TiO2 CaO MgO Fe2O3 FeO P2O5 MnO K2O Na2O w (Au) / 10- 9内蒙乌拉山群冀东迁西群角闪岩 49135 14126 0185 8118 6139 4154 812 0134 011 1153 2151 6 20片麻岩 58124 15102 0174 4174 4128 2146 4181 0122 0108 2100 3161 5 24角闪岩 49136 1416 0177 3152 8161 0116 7116 10156 2150
13、0183 0108 1116表 4 冀北桑干群中各种变质岩金丰度值Table 4 Gold abundance of meta2morphic rock in Sanggan group岩石 w (Au) / 10 - 9斜长角闪岩 48片麻岩 19浅粒岩 23麻粒岩 419变粒岩 716混合岩 12表 5 太华群绿岩含金丰度理论计算值 8Table 5 Theoretical value of goldabundance of greenstone in Taihua group岩石 样数 金丰度值 w (Au)/ 10 - 9 几何平均值 w (Au)/ 10 - 9超镁铁质岩 10 3
14、70 1815变辉长岩 14 4711 39215 12717斜长角闪岩 20 47 911 147角闪斜长片麻岩 28 63 612 147地球早期 ,地壳薄弱、火山活动强烈 ,尤其是地幔基性岩浆直接喷出地表 ,因此在古老变质岩系中绿岩建造是相当普遍的 ,构成了变质岩区金矿丰富的含金建造。3 变质富集成矿作用古老变质岩系一般由中高级变质岩组成 ,它们经过区域高温高压变质作用 ,尤其是经过区域性的混合岩化及构造剪切作用 ,是含金建造中金元素活化再富集的一个重要因素。混合岩是变质深熔过程中易熔组分硅铝质与碱性成分重熔分异形成的硅铝熔浆渗滤交代残余矿物岩石形成的一套基体、脉体混杂分布的岩石。基体一
15、般为斜长角闪岩、黑云变粒岩、片麻岩等暗色矿物较多的岩石 ,脉体则是长石、石英等碱性成分较多的花岗岩脉。重熔5421999 ,6 (2) 地 学 前 缘 前沿边缘分支热点 分异过程可以形成富矿熔浆 ,其与围岩的交代作用则形成矿化体。因此变质岩区金矿化的一个重要标志是具有混合岩化 ,尤其是硅钾交代的混合岩化蚀变作用。包头哈达门沟金矿 9 ,矿化围岩为太古界乌拉山群斜长片麻岩、斜长角闪岩 ,钾化混合岩化发育 ,表现为多期伟晶岩脉相穿切 ,第一期是斜长花岗伟晶岩 ;第二期是钾长伟晶岩脉 ;第三期是含磁铁矿花岗伟晶岩 ;第四期是石英钾长伟晶岩。伟晶岩脉呈疏密相间分布 ,矿脉产于钾长伟晶岩脉密集处或钾长伟
16、晶岩中 ,因此伟晶岩脉规模决定了矿体规模。含金矿脉一般为石英 钾长伟晶岩脉或复合脉 ,石英脉呈细脉状均匀分布于钾长伟晶岩脉中 ,复合脉金矿化较好。在大青山、乌拉山地区尚有一系列与哈达门沟金矿矿化特征类似的金矿 ,如老羊壕金矿、白银都西金矿等 ,均为混合岩化硅钾交代蚀变岩金矿。其特征是脉体与基体比较 ,含量相对较少的矿化蚀变 ,矿体主要产于混合岩化的脉体中。在强烈混合岩化地区 ,脉体占绝对优势 ,基体相对较少 ,其矿化特征则有不同 ,矿体产于基体残留体中 ,其中石英脉是主要的矿化载体。以包头十八倾壕为例。远矿围岩是下元古界色尔腾山群强混合岩 ,近矿围岩是黑云斜长片麻岩残留体 ,近矿围岩与远矿围岩接触带热液蚀变交代现象明显。胶东地区金矿也是产于
