第三部分 卡林型金矿 第一章第一章卡林金矿与卡林型金矿卡林金矿与卡林型金矿 一、关于卡林型金矿一、关于卡林型金矿关于“卡林型”金矿，目前国内外地质学家都存在各种不同的看法这类矿床源于最早于1962年在美国内华达州卡林(Carlin)地区发现的卡林金矿后来由卡林金矿推广为“卡林型金矿”(Carlin Type) 对于这类矿床的称谓，这类矿床应为“微细浸染型金矿床”、“超微粒金矿”，也有的认为是“浅成低温热液型金矿床”，或“渗流型金矿床”，或“浊积岩型金矿床”，或“热泉型金矿床”等等、在美国，根据成矿方式，卡林型金矿又被称为“热液细粒浸染交代型金矿” 对于这类矿床的成因，也有多种说法，主要有：①地层改造成矿；②层控成矿；③岩浆热液成矿；④热泉成矿；⑤混合成矿；⑥浅成低温热液卤水成矿 定义：卡林型金矿是指，产于碎屑岩及碳酸盐岩类、沉积岩及浅变质岩中，显示中低温的矿物共生组合和围岩蚀变特点，金的粒度主要为次显微-显微级的浅成中低温热液金矿床 上述定义包括了三个方面的涵义： ①金矿床的容矿围岩为未经变质或变质程度极浅的沉积岩，主要为细碎屑岩和碳酸盐类岩石； ②金矿中矿石矿物的共生组合和围岩的热液蚀变，均具有中低温热液成矿作用的特点； ③金矿物及载金矿物都显示了微细粒结构的特点，矿石同以浸染状构造为主。
以上三个特点不仅是卡林型金矿的本质特征，而且是鉴别某个矿床能否归入卡林型金矿的主要标志 人们曾提出过多种观点解释卡林型矿床的成因，这些观点概括起来有以下四种： 1．浅成低温热泉成矿说．浅成低温热泉成矿说：认为卡林型金矿与火山热泉型金矿床有相似的特征，都属于浅成低温热液矿床，只是一个产于火山岩中，一个产于沉积岩中，是两个重要的分支这种观点强调金矿的形成与中新生代热泉活动有关 2．地层改造成矿说：．地层改造成矿说：这是目前国内外许多研究者比较能认同的观点、如刘东升（1985，1994）、龙伯格（1986）、拉德克（1987）等人，这种成因观点的中心思想是：地层是金的矿源层，含矿热液从地层中萃取了金、砷、汞、锑、钡等元素，再在断裂构造的有利部位使矿质沉淀形成矿床对于这种观点的人们来说，他们在成矿作用过程中的热性质与来源、热事件的性质以及矿源层等重大问题上又都存在不同的看法 3．岩浆热液成矿说：．岩浆热液成矿说：A.潘捷列夫（1986）、H.西里托（1990）等人认为，卡林型金矿的矿源和热源均来自岩浆活动，而赋矿的沉积岩系地层仅仅是有利于成矿的容矿层位，卡林型金矿是岩浆热液体系的远源低温产物 4．多源成矿说：．多源成矿说：这种观点认为卡林型金矿的成矿流体以大气降水（即天水）为主，但成矿物质是多源的（张贻侠等人，1996），其中主要有岩浆来源、地层来源、深部来源以及地壳表层来源，在成矿过程中都可能提供了部分成矿物质，而不可能具单一的来源。
赋矿地层也可能提供了一定量的成矿物质，也有可能是成矿的有利声场所 二、美国内华达州卡林金矿床美国内华达州卡林金矿床1962年人们在美国内华达州（Nevada）的卡林地区（Carlin）首次发现了产于沉积岩系地层中的微细浸染型金矿床以来，根据矿床的形成特点及成矿理论，在美国华达州及其他地区相继又找到了类似的金矿床四十余个，尤其是1980年先后在加利福利亚州和内华达州找到了两个世界级的超大型金矿床，即麦克劳林金矿和金坑金矿这两个矿床金的储量分别为110吨（金品位为5g/T）和127吨（金品位为4.35g/T） 1、发现矿体：、发现矿体：卡林型金矿山位于美国内华达州北中部地区，在尤里卡郡埃尔秘西以北65千米、卡林镇以北32千米的林恩矿区内的塔斯卡洛拉山，金矿床的露天采矿场拔高程约为2100米，金矿体赋存于罗伯茨断层林恩构造窗东部边缘的志留系罗伯茨山组地层内 2、控矿构造卡林矿区位于罗伯茨山逆掩断层的林恩构造窗的东部边缘附近罗伯茨山逆掩断层的形成与前石炭纪安特勒造山运动有关，是一种形成时间比较早的区域性低角度逆冲断层 3、矿区地层矿区范围内主要出露地层有中奥陶统维尼尼组（O2v）、志留系罗伯茨山组（Sr）和泥盆系波波维奇组（Dp），其中志留系罗伯茨山组是主要的含矿地层。
4、罗伯茨山组地层在卡林地区，罗伯茨山组地层主要出露于罗伯茨山逆掩断层的下盘，是卡林金矿的主要赋矿地层原岩大部分由泥质粉砂岩、泥质粉砂质白云岩、灰央、钙质泥岩组成地层中含有大量有机质 5、矿区火成岩、矿区火成岩 ①石英斑岩岩脉：在卡林矿区切穿波波维奇组灰央和罗伯茨组碎屑岩，产状陡倾，主要沿一组北西向断层及其伴生的裂隙发育，并显示出与卡林矿区的金矿化和重晶石脉及稀疏的贱金属硫化物矿化作用有密切关系 ②石英闪长岩：为一个较小的岩体，出露在卡林矿山北面约5千米的地区这种侵入体的侵入年龄为121百万年这也与内华达州埃尔科郡北部的科特兹矿区的侵入体年龄（124～150百万年）相一致，为白垩纪时代的火成活动产物它们经过林恩构造窗发生侵位 6、矿体卡林矿床的主矿体呈一不规则的倾斜状矿层，位于志留系罗茨山组的顶部白云质泥质粉砂岩中，距泥盆系波波维奇组与志留系罗茨山组接触带之下几米至十几米矿体厚度约几米至三十余米，边界模糊不清，与罗茨山组地层呈渐变过渡关系，矿体下部渐变为浅灰色多孔状硅化带，局部矿段被暗灰色层状玉髓质岩石穿插 7、围岩及蚀变卡林矿区志留系罗茨山组泥质白云质粉砂岩是矿体的直接围岩赋矿地层其次还有富有机质的粉砂质白云质灰岩、钙质页岩、泥质砂质白云岩。
蚀变作用主要有以下4种类型：——去碳酸盐化作用； ——泥化作用； ——硅化作用； ——钙化作用； 8、矿物共生组合、矿物共生组合卡林矿区主要有黄铁矿、辰砂、雄黄、雌黄、辉锑矿、方铅矿、闪锌矿、砷黝铜矿、重晶石、锑硫砷铅矿以及石英、方解石、白云石、伊利石、高岭石和有机质其中黄铁矿分布最广，含量最高，一般为0.7～3％，个别样品达10％金粒与石英、白云石、重晶石、伊利石粘土矿物、黄铁矿和有机质接触，但与辰砂、自然砷、雄黄、雌黄、辉锑矿等未见有与金有接触共生关系 卡林矿区的金均呈显微粒级的自然金，其中大约有90％以上的自然金为粒径小于0.2微米；次显微粒级的只有10％一到的自然金为显微级次显微粒级的金多富集于泥质岩石中，其中一半又与伊利石粘土伴生而显微粒的金则主要集中于含一定数量的碳酸盐的各种泥质岩石中，它们常常分布于石英碎屑颗粒周围，或在石英碎屑的裂隙内，也可浸染于基质粘土中 9、卡林金矿的成因、卡林金矿的成因卡林金矿的成矿条件为200～2250C，压力为25～30巴，为浅成低温成矿作用，其形成过程可以概括为以下几个阶段：①奥陶纪维尼组、志留纪罗伯茨山组以及泥盆纪波波维奇组的沉积作用； ②以罗伯茨山逆掩断层为代表的逆掩断层作用； ③白垩纪火山岩的侵入及其伴生的形变作用，高角度断层的形成； ④重晶石脉及贱金属矿物闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等的交代充填作用；形成重晶石贱金属硫化物脉； ⑤热液蚀变和金的沉淀成矿作用，是金矿化富集的主期； ⑥浅成热液硅化作用，形成各种石英脉； ⑦表生风化氧化作用。
含矿溶液接近于中性-弱碱性，金呈硫化物络合物的形式在热液中被迁移，成矿组分部分来源于岩浆岩，但大部分可能来自下伏岩系的淋滤作用 含有Si、Al、K、Ba、Fe、As、Hg、Sb、W、Te、Se、Au和还原形式硫的含矿热液，沿着与火山有关的构造作用所产生的高角度断层上升到浅表环境，把成矿物质沉淀在碳酸盐岩和岩层内具有渗透性的层位中，矿石的沉淀是在降温、降压条件下与围岩发生蚀变交换反应，而且是在矿液沸腾时上升到浅表条件下形成的 在矿液沸腾过程中产生的H2O-H2S蒸气转换成富H2SO2的水，随后它以在沸腾的水-气界面上从地层中淋滤出方解石和白云石晚期的重晶石脉、方解石脉和稀散细小的石英脉就是在这个阶段中形成 在卡林矿区，岩性对矿石的影响作用表现得比较明显罗伯茨山组的粉砂质、白云质灰岩中的渗透层，为矿化溶液提供了一个有利的容矿环境这些渗透性较强的岩石对矿液的运移起了通道的作用矿体的矿化部分，常常是在受交代蚀变的泥质-白云质粉砂岩内，有些地方还含有有机质、钙质或硅化 伊利石矿物大致与层理平行排列，显示出蚀变岩石中粘土矿物的定向排列特点具定向构造的粘土薄层，被认为是一种热液蚀变的通道当碳酸盐从岩石中被淋滤出来时，金就沿着通道被带入，因此在这种粘土薄层中碳酸盐矿物已大部分不存在。
金的沉淀作用主要发生在这种泥质粉砂岩的毛细孔中 人们早就注意到卡林矿区金与伊利石以及高岭石等粘土矿物的共生现象，认为细粒金从溶液中沉淀后，岩石中粘土矿物边缘的正电荷可以吸引带负电荷的胶体粒级的金粒子、粘土矿物晶体边缘的正电偶层要吸收金，而平坦晶面的负电偶层则排斥金因此，在伊利石、高岭石晶体的平坦表面上没有金，金主要围绕粘土矿物的边缘富集在有机质中，金也大量集中，有机质对金是一种有效的沉淀剂 罗伯茨山逆掩断层本身并未见有金的矿化，矿石的分布并未受到这种区域性大断层的控制很显然，罗伯茨山逆掩断层曾作为含矿溶液运移的通道，但作为矿石沉淀的场所并不重要同样的道理，在卡林矿区发育的两条近于直立的北西和北东向高角度断层，也没有发现明显的金富集现象矿石富集只是集中于这两条高角度断层附近的岩石中，并且，局部高角度断层被石英斑岩岩脉和重晶石脉充填贯入在上述运矿构造附近的渗透性较差的岩层中的细小间隙和微细裂隙、和较细的毛细孔，则是金的主要沉淀场所 卡林金矿的成因模式可以归纳为：卡林金矿是构造作用、火成作用和受岩浆源加热的大气水联合作用的产物在内华达州，矿床可能形成于中新世或更新世，与地壳的拉伸、扩张、块状断裂、火成作用和地热活动的高热流等有关的地质作用相对应而生成。
首先，高角度正断层的形成，产生了角砾岩化这种构造活动可能由初期的火成活动引起的，这不仅在构造上准备好了有利的成矿空间，而且也是有利矿液运移通道 矿化最有利的岩石是薄层粉砂质白云质灰岩或灰质页岩早期热液通常从这些岩石中溶解了方解石和白云石，同时沿着断层通道和角砾岩化带沉淀了硅质、高岭石、黄铁矿和绢云母而这一阶段及下一阶段的热水溶液在成因上大部分或全部为大气水，由于火成活动使其受热升温，并发生迁移在最初的蚀变作用之后，发生主期矿化，金的沉淀并伴生As、Sb、Hg组合（还有Se、Te、W）许多矿床中的似碧玉岩可能即在这个阶段沿着矿化带的边缘形成 以后可能有一次不太重要的贱金属硫化物当热水矿液接近浅地表环境时会发生沸腾作用，产生H2O-H2S蒸气，形成富含H2SO2的溶液这又下降从沉积岩中淋滤出碳酸盐，再把它们重新沉淀为晚期的碳酸盐细脉，淋滤溶液中的硫酸盐也和钡结合形成重晶石脉 对于卡林型金矿的成因，Roberts等人（1971）强调指出成矿的三个先决条件：①有含金溶液的来源；②有破裂的可渗透的岩石，以便溶液进入；③有诸如碳酸盐和（或）有机质类沉淀剂 三、我国的卡林型金矿床我国的卡林型金矿床自从70～80年代卡林型金矿的成矿理论和找矿经验传入中国后，我国地质工作者在祖国大地的广阔疆土上相继找到一大批卡林型金矿床，这些现已发现的金矿床，构成了几个重要的卡林型金矿床成矿区（带）。
1、滇黔桂金三角成矿区：、滇黔桂金三角成矿区：位于滇黔桂三省交界地区（黔西南、桂西北和滇东南），典型矿床贵州的兴仁紫木凼（特大型）、贞丰烂泥沟（大型）、安龙戈塘（大型）、册亨板其（中型）、册亨丫他（中型）、三都苗龙（中型）；云南丹寨革当（中型）、堂口； 广西金牙（大型）、高龙（大型）、明山，龙川，浪金，砂子岭、大海子、三岔口、大厂等 2、陕甘川金三角成矿区：、陕甘川金三角成矿区：位于四川省、甘肃省和陕西省三省交会处，典型矿床有马脑壳（大型）、嘎拉（大型）、东北寨（大型）、桥桥上（大型）、丘洛、大水、忠曲等 ；李坝（大型）、拉日玛（中型）、邛莫，坪定； 3、秦岭成矿带：、秦岭成矿带：位于陕西省至甘肃省秦岭地区的山阳-镇安-周至-太白-凤县-礼县，呈东西向分布典型矿床有八卦庙、李坝、庞家河、金龙山、马鞍桥、安家岔和双王等另外，在湘中和粤西等地也有此类金矿床产出，如湖南石峡（小型）、湖北张海（小型） 贵州册亨县板其金矿床贵州册亨县板其金矿床矿区位于黔南台陷之东西向构造带上，控制矿田的构造控制矿田的构造为纳板穹窿，控矿构造控矿构造为高角度纵向断层，含矿岩石含矿岩石主要为三叠系下统逻楼组细粒岩屑杂砂岩及粘土质岩屑粉砂岩，其次还有粘土岩（夹层）和构造角砾岩（为上述岩石之压碎产物）。
矿体赋存于断层破碎带与特定岩性-粘土岩、粉砂岩复合地段 贵州兴仁紫木凼金矿床贵州兴仁紫木凼金矿床紫木凼金矿位处灰家堡背斜西段，受背斜近轴部的呈东西走向的逆冲断层控制容矿岩石为三叠系下统夜郎组和上二叠统龙潭组细碎屑岩和不纯碳酸盐岩可以看出，塑性岩石如粘土岩等系不渗透或渗透性较差的岩石，易变形，岩石的孔隙度较小，是一种不渗透屏障；碳酸盐岩，尤其是不纯碳酸盐岩，常含有方解石、白云石、粘土矿物等，为脆性岩石，易断裂破碎，节理、裂隙发育，岩石孔隙度大，渗透性强，有利于含矿流体作用形成金矿体，因此在矿田内控矿断裂构造两侧有薄层至中厚层灰岩及粉砂岩时，易形成厚大富矿体 广西凤山县金牙金矿床广西凤山县金牙金矿床中三叠统百逢组是矿区出露的主要地层，也是矿区主要赋矿层位，尤其是百逢组第二段粉砂质泥岩、白云质泥岩及泥质粉砂岩，主要的工业矿体均产于其中其次，百逢组第一段，也是重要的赋矿层位金牙矿区受燕山期近东西向挤压方向应力作用，致使中三叠统地层形成轴向近南北的褶皱其中规模较大者为那阮-拉地-内郎沟背斜，核部地层为T2b2，两翼则为T2b3和T2h1构成，两翼地层产状复杂，节理、劈理及裂隙十分发育而核部层间虚脱部位及附近翼部裂隙发育地段则是矿化的有利空间。
岩浆活动可能与金矿床形成有关，或提供部分矿源，或至少提供热源 四川松潘东北寨金矿四川松潘东北寨金矿东北寨矿区金矿体产于垮石崖断裂（F1）下盘岩石中，即产于中-上三叠统新都桥组（T2-3X）黑色岩系的构造带中，该岩系为碳质千枚岩、板岩、夹石英细砂岩、岩屑石英岩矿床受碳酸盐岩与砂板岩接触界面间的断裂带控制 甘肃碌曲拉尔玛金矿床甘肃碌曲拉尔玛金矿床拉尔玛金矿为产于硅泥质岩系中的卡林型金矿床，人们又称其为“碳硅泥岩型金矿”金矿构造位置处于秦岭褶皱系西部秦岭印支褶皱带（南亚带）的白龙江复背斜的一个次级背斜寒武-奥陶系太阳顶群为本区金矿主要赋矿层位，以硅质、泥质沉积为主，岩石包括硅质岩、硅质板岩、绢云母板岩、炭质板岩、千枚状板岩夹透镜状白云岩等金矿体主要分布于背斜轴部或轴部的侧旁及其向西倾伏地带由于走向断层及层间断层控制，因此矿体的延伸展布主要与断裂产状一致 陕西凤县八卦庙金矿陕西凤县八卦庙金矿矿床类型属于产于泥盆系细碎屑岩-泥质岩组合中的微细浸染型超大型金矿床岩石中明显有铋含量，表明了沉积作用过程中有喷流热液的混入燕山期形成的北西-北西西向构造和燕山晚期形成的北东向构造为金矿床形成的构造控矿条件，两期构造交汇部位即为金矿的容矿构造，北东向线性节理密集带为金矿化的主要富集构造。
第二章第二章卡林型金矿形成的大地构造背景卡林型金矿形成的大地构造背景 我国的卡林型金矿床主要产于扬子地台周边的古生代和中生代褶皱带内，这些矿床往往集中分布，成群成带出现在一个集中区内，常常有一个甚至多个大、中型金矿床 我国比较重要的卡林型金矿成矿区主要分布于扬子地块周边，其中主要有滇黔桂金三角和陕甘川金三角，其次还有湘鄂赣成矿区等因而，扬子地块的成因、发展与演化，以及周边环境的大地构造背景，控制了我国卡林型金矿床的主要成矿区 从成矿作用来看，不同大地构造单元的边缘或活动边缘，不仅有利于金元素初始富集，同时更有利于成矿阶段的热液改造（韦永福等，1994）而扬子地块周边的构造环境，为国中重要的卡林型金矿床的形成与产出，提供了极为有利的大地构造条件 根据国内外卡林型金矿床的研究对比，这类矿床成矿区所处的大地构造背景，都处于不同大地构造单元的交接带或衔接带上，矿区所在地的深部一般存在基底深大断裂 卡林型金矿床的成矿作用是发生在中新生代特定的地质环境中，由构造运动、岩浆作用、地热活动、地壳深部乃至上地幔变动等等多种地质作用共同作用的产物 在我国的陕甘川地区、四川松潘东北寨金矿即产于松潘-甘孜褶皱系巴颜喀拉褶皱带东缘与秦岭褶皱系南秦岭褶皱带交接的复合部位，其东南缘为扬子地台，区内发育有岷江、荷叶、虎牙、雪山等深大断裂。
从板块构造理论来看，我国卡林型金矿床与美国内华达州-犹他州卡林型金矿形成时期的构造环境有许多相似的特点，但却更为复杂二者的相同之处主要表现在：在中-新生代时期，都处于受古太平洋-太平洋板块俯冲影响的活动大陆边缘弧后扩张后部，与克拉通相邻的地带，其构造环境为弧后拉张环境下的“盆-岭”地区 卡林型金矿床成矿时代主要为中-新生代，由此可以看出，其成矿时代也正是全球地壳的在大变化时期在这个时期，地壳强烈活动、岩浆侵入、火山喷发、沉积作用发育，尤其是在不同大地构造单元的接合部位，稳定大陆边缘裂谷带，正是地壳活动最强烈的部位，这些地区也是脆性断裂构造活动最明显的地区，而且也往往是卡林型金矿最发育的部位 成矿作用是地壳演化的一个重要组成部分，地壳演化以及地壳运动从根本上控制了成矿作用、构造活动、岩浆侵位以及变质作用乃至沉积作用的发生、发展和演变过程因此各种矿床的形成、空间分布以及产出规律都与大地构造的发展演变关系极为密切 成矿作用的过程是地球物质的一种独特形式，而地球物质运动的基本形式则是构造运动大型及巨型构造不仅是地壳或者岩石圈受力变形的产物，而且它的成生过程和演变周期控制着在地壳中以及在地壳表层发生的种种地质作用。
因此，区域性大地构造的内涵不仅涉及到地质体的形变和改造，也包括新地质体的形成 常见的构造动力学体制，可按其所反映的地壳变形场分为七种基本类型：①伸展（拉张）、②收缩（挤压）和③走滑，主要表现为裂谷、大型生长断层和和同生断层、盆岭构造、变质核杂岩构造、板块俯冲带、大型推覆构造、大型逆冲构造，以及转换断层、走滑断层系等，这些动力学体制反映了地壳的水平运动；④隆升和⑤沉降，主要表现为地幔柱上升、地壳热隆、底辟构造以及沉积盆地、坳陷带等，反映地壳在垂向上的调整运动；⑥大型韧性剪切和⑦大型撞击构造，主要表现为结晶基底的逆冲、正滑和走滑韧性剪切带以及古陨石坑和相伴的侵入杂岩这七种大地构造运动类型，也具有相应的七种成矿系统类型 当前，在矿床学理论研究领域和在矿产勘查实际应用领域有两个备受关注的焦点：其一是矿床模型的建立、改进和逐步完善；其二就是成矿地质构造背景系统研究前者以解决找什么矿的问题，后者则主要针对到何处去找矿的问题，也即是要阐明各种矿床类型和矿床模型形成和分布的地质背景及环境，研究成矿作用的区域性特点 从力学角度来分析，板块运动可以被看作是地壳运动开、合、剪的产物离散的板块边缘，构造作用以张应力为主，一般形成盆地、裂谷、拗拉槽和大洋等，这些地质环境有利于金等成矿物质的初始堆积与聚集。
从全国范围来讲，我国地处三大板块的交接部位：即北部的欧亚板块、东部的太平洋板块和南部的印度板块中国大陆地区的金矿成矿作用，与这三大板块的成生、演变和消亡过程密切关联 总而言之，中国陆区地壳经历了前寒武纪原始地壳的形成和发展阶段，古生代欧亚板块活动阶段和中、新生代接受太平洋板块及印度板块俯冲挤压产生叠加的构造阶段，因此形成中国陆区各部分各具特色的金的成矿构造环境，从而导致金成矿的控矿因素复杂、金矿类型繁多、金的成矿作用具有多期、多阶段和多类型的特点，并且还兼有叠加、改造等有别于国外金矿床的特征这正是中国陆区地壳所处特殊的大地构造部位，特殊的成矿地质环境与多期成矿作用的综合产物因此，在中国陆区几十亿年期间发生陆壳演变过程中形成的滇黔桂、陕甘川、秦岭地区以及湘中粤西等地的卡林型金矿床，既有它们之间进行可比的相同性质，也有各自区别于其他同类矿床的特殊性质 第三章第三章大地构造边缘成矿大地构造边缘成矿 大地构造运动是岩石圈深部，尤其是软流圈热动力显著变化所导致的地球物质的大规模运动大地构造运动引起地球内部上部层圈的物质运移、能量动量传递，影响岩石圈的演化从区域性大范围来看，大地构造运动往往能诱发并促使沉积、岩浆、变质和流体作用，改变区域性地球物理场的特征。
大地构造变形带通常是地球能量集中、聚集、传递、转化和释放的有利地带，也是地球物质变化、萃取、运移、沉淀和富集的有利部位在这种构造物质活动中，即构造地球化学过程中，金元素表现出非常强烈的活动性，并发生迁移和富集成矿这个作用被人们称之为“金的构造成矿作用” 中国东部大地构造复杂，地质演化历史曲折，在中-新生代中国东部广大地区属于太平洋板块与欧亚板块强烈作用形成的活动大陆边缘，也是环太平洋成矿带一个富有特色的重要组成部分 我国地质工作者通常将贺兰山-六盘山-龙门山-横断山-哀牢山一带作为中国大陆区东西两大部分地质构造的分界线（有的资料亦称东经1030为其分界线，见胡受奚等，1998）中国地壳东西两部分在大地构造特点及地史演化方面都存在很大差异 由于大地构造单元的演化控制着区域构造、沉积、岩浆、地热、流体、变质等成矿因素，因而从宏观上制约着矿床的形成和分布例如，滇黔桂卡林型金矿区地跨扬子及华南两大成矿域，处于华南成矿域与扬子成矿域的接交边缘地区陕甘川卡林型金矿区，属于喜马拉雅-三江成矿域，亦位于秦-祁-昆成矿域、扬子成矿域与喜马拉雅-三江成矿域交会区内 从环太平洋巨型成矿带理论来看，滇黔桂金三角成矿区与美国西部内华达州-犹他州的卡林型金矿一样，均分布于环太平洋巨型成矿带外带的后部，即与稳定地块相邻的边缘过渡带。
前者是中元古代造山带与西南克拉通相邻的边缘地带，以及中元古代造山带与加里东造山带相邻的边缘地带；后者是北美洲科迪勒拉造山带与北美洲克拉通相邻的边缘地带在这种两种大地构造单元相连接的边缘地带，其地质构造演化十分复杂 如前所述，滇黔桂金三角成矿区位于板块运动的边缘地带，多个大地构造域的结合部位与过渡地区并且，区内有深大断裂等大型构造存在这些大型构造不仅是地壳或岩石圈受力变形的产物，而且它们的形成和演化控制了相关的沉积、岩浆、变质、流体等地质作用因此它们的内涵不仅包括地质体的形变，也包括了新的地质体的形变 陈国达等人（1997）从地质构造的角度，将金的构造成矿作用划分为九种类型：微构造成矿作用、裂隙构造成矿作用、褶皱构造成矿作用、断裂构造成矿作用、环形构造成矿作用、深部构造成矿作用、地震构造成矿作用、大地构造成矿作用和宇宙构造成矿作用 翟裕生等人（1999）对全球金、银、铜、铅、锌、钨、锡、钼、镍、锑、汞、铬、铀、金刚石、稀土等十五个矿种近千个大型、超大型矿床的编图与分析，发现有95％的大型与超大型矿床呈线性或面状分布在板块构造的边界地区以及前寒武纪地壳省中，反映了“大陆边缘成矿作用”的特点。
离散型大陆边缘是在伸展构造作用改造下大陆发生破裂解离的产物在这种作用过程中，由于地壳拉张减薄裂解，导致软流圈物质上涌，朝向岩石圈浅部和地壳运移、聚集同时，长时期的陆源风化产物也向大幅度沉降的槽谷内堆积，这就构成深源和表生物质大规模汇集的构造环境这些环境就包括了大陆边缘裂谷、裂陷槽和坳拉谷等大地构造单元在这些构造单元中，汇集了丰富的成矿物质，大量的并具有一定温度的地热流并促成成矿物质的溶解和迁移，有多种来源多种性质的流体正是由于这些构造单元中具备了上述成矿条件，因此在这类型裂谷等拉张构造环境中，构成有利的综合性成矿系统，因而能产生出相当多的矿床类型 当古大陆边缘处于挤压状态时，会形成完全与离散型陆缘成矿作用不同的会聚型陆缘构造成矿系统从大地构造学的理论来看，会聚型陆缘有两种：一种是大陆板块与大洋板块会聚，即洋壳削减俯冲；一种是两个陆块碰撞焊接在地质历史时期，这两种作用常常表现为一个大运动过程的两个阶段，即先期发生的洋壳俯冲削减以及其后的陆块的碰撞造山 转换型大陆边缘（也称走滑型大陆边缘），即指大陆与大洋板块之间发生相对的水平运动，并以走滑构造带相连接，常形成宽而复杂的构造变形带（翟裕生等，1999）。
在板块边界系统中，走滑边界在总的板块边界长度中占有很大的比例，即相当长的板块边界是由大型走滑断层系构成的这些规模巨的走滑断层深切地壳，直达地幔，产生明显的热动力异常，并伴随有广泛的流体运动，可诱发岩石圈不同壳层物质的熔融，造成花岗岩类、煌斑岩类岩浆的上侵，导致金、铜的成矿作用 如前所述，中国大陆地处古亚洲构造域、滨太平洋构造域和特提斯-喜马拉雅构造域的交接地带地质历史漫长，地质构造复杂在各种地质、地球物理和地球化学的运动过程中，形成了许多重要的成矿区带和成矿系统，充分地表现出了地质成矿作用的复杂性和多样性，并显示了依据大地构造动力背景及其演变的特殊性所决定的区域成矿的若干特点 总体说来，构造-成矿作用的成生、发起和形成的机理是一个极为复杂的过程它往往涉及到物理的化学的以及生物化学的地质作用，其核心问题是构造与含矿流体之间的形成、演化和运动，以及与成矿作用的联系从构造学理论上讲，构造对成矿作用的控制因素主要包括三个方面：（1）应力因素； （2）应变因素；（3）元素本身的物理-化学性质 第四章第四章中国陆区地球物理场中国陆区地球物理场—地球化地球化学场与卡林型金矿床的形成学场与卡林型金矿床的形成 如前所述，陕甘川三省交界地区和滇黔桂三省交界地区的多个卡林型金矿床相应构成了陕甘川金三角成矿区和滇黔桂金三角成矿区。
这种大的成矿区其边界常常表现为区域性地球物理梯度带、大型断层、地球化学急变带、构造层界面以及巨型岩体边界带等区域性地球物理场可以清楚地反映大地构造分区、地壳-上地幔的构造和质量分布，因而可以从更深的层次上去反映金的成矿背景，变异带和地磁场空间展布状态，更可以明显地反映金成矿的大地构造格架 在中国平均布格重力异常图上，还分布着几条十分重要的重力梯度带所有这些巨大的重力梯级带，大多与中国陆区的主要褶皱山系相平行或相重合，这表明中国主要构造体系与地壳深部构造，特别是莫霍面的急剧起伏有关它们构成了中国陆区重力场的基本格局： 1．大兴安岭-太行山-武陵山重力梯级带（又称“中国东部重力梯级带”）：它是中国东部一条呈北北东向延伸展布的规模巨大的重力梯级带它斜贯中国大陆的东部，北起大兴安岭，经过太行山、秦岭、武陵山一直延伸到滇黔桂地区的百色、富宁之间进入越南境内梯级带全长约4000km，宽约100-200km 重力梯级带均是构造带存在的部位，许多金矿床以及金矿成矿区都分布在重力梯级带上，而重力梯级带与其它方向的重力梯级带交汇处的弯曲转折部位常常是不同方向构造的交会部位，也往往是金矿成矿的有利部位在这一重力梯级带上已发现的大型金矿成矿地段有：滇黔桂三角区（亦即高龙金矿床所在地区），以及呼玛河-法别拉河地段，华北地块北缘地段、太行山中段、秦岭-伏牛山地段、雪峰山-幕阜山地段、湘西地段等。
其中，该梯级带与燕山交汇处的雪峰山-幕阜山西段都是形成大型金矿床的地区 2．贺兰山-六盘山-龙门山-乌蒙山重力梯级带（又称“中国中部重力梯级带”）：该带是将中国分成东西两大部分的一条主要的巨型重力梯级带中国中部重力梯级带北起内蒙古磴口、经过宁夏银川、固原、灌县、贵州水城、到云南河口，走向近南北，贯穿中国中部，全长2000多km，梯级带宽度100～200km多处出现S形弯曲转折这条重力梯级带大致沿东经1040～1060附近展布 在贺兰山-六盘山-龙门山-乌蒙山重力梯级带上成矿的有利地段已发现有陕甘川地段，即中国另一个重要的卡林型成矿区、陕甘川金三角成矿区的分布地区；西秦岭地段，即西秦岭卡林型金矿成矿区的分布地区，以及川滇地段、哀牢山地段 3．此外，在中国东部还有三条重要的重力梯级带，以及中国西部两条重要的重力梯级带，它们是： （1）台湾东部重力梯级带：（2）东南沿海重力梯级带： （3）依兰-伊通-郯城-庐江-宜春-湛江重力异常带： （4）西昆仑山-阿尔金山-祁连山-岷山-大雪山弧形重力梯级带（又称“中国西部重力梯级带”）： （5）喜马拉雅重力梯级带： 金矿床的形成和分布是区域地球化学作用和区域地质构造演化作用的结果。
而化学元素在地壳和岩石圈中的分布是不均匀的，它随着时间和地点的不同而存在明显的差异在不同的区域地球场，化学元素的丰度、分布和分配状态、区域地质演化过程中元素的迁移活动历史以及区域地球化学系统的成分、作用和演化、成矿物质的来源、输运和浓集机制和成矿环境等各方面均有很大的不同 金是一种稳定性很强的惰性元素，在自然界中常常呈自然金的形式产出而在地质作用过程中，金同时又是一种较为活泼的不稳定性元素因为它容易受构造-岩浆作用的活化，发生迁移和再沉淀涂光炽等指出，在卡林型金矿以及太古宙绿岩型金矿和变质碎屑岩金矿等的成矿模式中，金是后期地质事件中从先期形成的矿源岩（层）中被活化出来的，热源热源及挥发份及挥发份都是促使金发生活化的重要因素 在金成矿作用的研究方面，陈国达等（1997）通过“递进成矿理论”（也称“地洼成矿理论”）较好地解释了金的初始聚集-活化-迁移-富集、沉淀形成金矿床的一系列成矿过程与地壳发展演变二者之间的内在联系 “递进成矿理论递进成矿理论”认为：认为：（1）不同体制和类型的大地构造单元，由于其发展过程、沉积建造、岩浆作用、变质作用、构造地球化学特征、岩石地球化学特征、地球物理特征、深部构造、形成历史背景等方面各不相同，因而除共性的成矿条件外，还有各自的成矿条件特点。
这就形成了不同类型大地构造单元在一定程度上的成矿专属性 （2）任何一种构造单元，它一方面既有其本身的专属矿产组合，另方面又可继承前期多次矿产的继承矿产，累积一起构成矿床叠加，形成矿产的继承性和递进性3）先期形成的构造单元的各种成矿作用，又可以为后成构造单元提供成矿的物质基础，如矿源层或微弱的矿化，形成成矿作用的叠加和改造 （4）在一个较大的地球化学场，成矿作用不只一次发生，而具有多期多阶段多因复成矿床其主要特点是：大地构造成矿阶段多、成矿作用多、成矿物质来源多、成因类型多、控矿因素多 按照地洼成矿理论（陈国达等，1997），我国卡林型金矿床主要分布于东南地洼区、巴颜喀拉地洼区、南北地洼区、华中地洼区和华北地洼区其中东南地洼区内的卡林型金矿床分布较多且广泛，包括了滇黔桂金三角区内的卡林型金矿以及湖南的石峡、高要、王家坑等巴颜喀拉地洼区的卡林型金矿主要分布在其东部地区，包括西秦岭、川北和川西北的一些金矿床，如拉尔玛、东北寨、马脑壳、丘洛 南北地洼区的卡林型金矿主要分布在该构造区的中部，即甘肃和陕西交界毗邻一带的金矿床，如金场子、八卦庙和庞家河等华中地洼区内的卡林型金矿主要有二台子、张海、花梅脑等。
上述这些卡林型金矿床的形成时期，大致可分成三个年龄区组：（1）印支-燕山早期：主要指秦岭地区的卡林型金矿床的形成时代；（2）燕山期：东南地洼区内的卡林型金矿床主要生成于这个时期，整个中国东部华夏型地洼区的卡林型金矿的生成时代也主要为这一时代；（3）燕山末期-喜马拉雅期：川北和川西北的卡林型金矿主要在这个期间形成的 第五章第五章卡林型金矿床的含矿建造卡林型金矿床的含矿建造 从容矿围岩的特点来看，卡林型金矿主要是一类以古生代以及中生代未经变质或极低级变质沉积岩系为直接围岩的金矿床根据赋矿岩石的组合特征，卡林型金矿床的含金岩系可划分为四大类：即泥质细碎屑岩系；碳酸盐岩系；硅泥质岩岩系；钠长-碳酸盐化角砾岩岩系 赋存于泥质细碎屑岩系中的金矿床是国内外目前发现的最重要的卡林型金矿类型它无论是从矿床折数量、规模及储量均居其余三种含金岩系金矿床之首目前在我国已探明的大型金矿床有广西的金牙、高龙，贵州的紫木凼、烂泥沟、戈塘，四川东北寨、丘洛等泥质细碎屑岩岩系主要由粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩及泥质灰岩等组成，岩石还常含有钙质、白云质及碳质 与前者相比，赋存于碳酸盐岩系中的金矿床，无论是已发现矿床的数量还是规模，均占次要地位。
根据成矿特点及成矿方式，这类金矿床又可分为两种类型：①呈浸染状或细脉浸染状产出，如甘肃舟曲九源金矿；②呈脉状产出，即呈含金方解石脉或含金石英方解石脉的形式产出，如广西田阳叫曼金矿 赋存于硅泥质岩岩系中的金矿床有甘肃碌曲拉尔玛和邛莫金矿，这种金矿床有时又被称为“碳硅泥岩型金矿”含金岩系主要由硅质岩、含细碎屑的泥质构成，岩性包括厚层块状硅质岩、硅质板岩、碳质板岩 、绢云母板岩、粉砂质板岩、绢云母粉砂质板岩及含硅质条带硅质团块板岩等 钠长-碳酸盐化角砾岩岩系，是我国一种独特的含金岩系金矿体均产于从钠长石质岩石或碳酸岩为主要成分的角砾岩中，角砾岩体在区域上呈带状分布产于钠长-碳酸角砾岩岩中的金矿床是我国独具特色的一类金矿，其分布比较罕见，目前仅见于秦岭地区，已知矿床有陕西双王和二台子两个金矿以及多处矿点、矿化点 美国内华达州-犹他州地区整个成矿区（带）的卡林型金矿床的赋矿层位从寒武系互第三系，但主要的赋矿地层为志留系-泥盆系罗伯茨山组，主要岩性为灰-灰黑色细粒层纹状-薄层状白云岩、白云质灰岩泥质粉砂质白云岩、泥质灰岩、钙质粉砂岩、钙质泥岩等围岩的含金量高于克拉克值的两到三倍 就目前已知矿床和矿点的产出层位统计，我国的分布具有集中的明显趋势，即在古生界和中生界生界和中生界的某些层位中出现的矿床和矿点较多。
统计表明，赋存于三叠系和泥盆系中卡林型金矿床占目前已知矿床总数的百分之七十以上 从国内外卡林型金矿床赋矿地层时代及岩性上分析，这类金矿床似乎不存在什么成矿专属性尽管赋矿地层的时代不同，但沉积建造基本上未发生明显的变质作用因此，加拿大矿床学家博伊尔称其为“产于沉积岩系中的金矿——浊积岩系中的金矿”（R.W.博伊尔，1979） 根据实际矿区资料和成矿理论可知，卡林型金矿属于后生热液型矿床，矿床的形成受到地层-岩性或者构造-地层的控制，而不受含矿建造岩层沉积时代的控制，这也就是造成卡林型金矿床赋矿层位多时代性的原因但是，在一个大的地区内，在一个国家范围内，矿床又集中存在几个主要含矿建造层中 在卡林型金矿成矿带中，金矿化显示了明显的“层控”特征，其控制作用主要表现在矿床形成的两个重要时期：（1）矿源层形成时期：这种控制作用发生在含矿建造的沉积成岩阶段2）后生热液成矿期：含矿建造有利的岩石性质，即有利的物理性质和化学性质，对含矿热液的运移，储集和成矿反应都产生有利影响 而含矿建造的沉积岩岩性和岩相则受到古地理环境的控制因此，从这点上说，国内外卡林型金矿床的分布与产出又明显受到含矿建造沉积时期岩相古地理条件的控制。
在我国扬子古陆周边的许多卡林型金矿床主要受到大陆斜坡沉积相的控制大陆斜坡具有典型的重力流沉积序列结构的特点，其主要表现为沿斜坡滑塌沉积的角砾岩层与正常沉积地层呈韵律性重复 在许多卡林型金矿区的含矿建造中，并不一定存在着金含量特别高的层位，与金元素在上部地壳的丰度值1.8×10-9（Taylor，1985）相比，含矿建造中的大部分地层的金丰度接近或仅仅略高于这个数值，有些层位甚至还低于此值，出现了区域性金含量的贫化现象这种金的富集层位与金的贫化层位的产生与成岩期或成矿期金的活化转移有关 总体说来，卡林型金矿床的含矿建造是在特定的地质及地球化学条件下形成的，含矿建造中金元素往往有偏高的特点，金的含量既高于同一地区的非含矿建造，也高于区域背景值或大陆壳同类岩石的丰度但金元素的分布在含矿建造中也是不均匀的，其含量的变化一般与原始沉积成岩阶段的沉积环境、岩相古地理、沉积物来源及性质等有关，并受后生改造的影响 第六章第六章卡林型金矿床中金的赋存状态卡林型金矿床中金的赋存状态 由于矿石中金的赋存状态不但对矿床学的成因研究具有重要的理论意义，而且在选矿工艺流程和金回收过程中具有直接控制的现实意义在金矿床中，金的赋存状态可分为独立金矿物、晶格金和胶体吸附金三种。
独立存在的金矿物又可分为块金、明金、显微金和超显微金 国内外卡林型金矿床中的金，主要呈超显微粒级，其次呈显微粒级而且，载金的主矿物也呈微细粒（粒径<0.1毫米）这也是卡林型金矿床的主要特征换一种说法就是，卡林型金矿最主要的特征是绝大部分金在矿石中为“不可见金”（即指在高倍显微镜和电子显微镜下都难以看到的金） 卡林型金矿床中的金矿物，主要是自然金，其次有银金矿和金银矿，按其粒度大小可分为两种赋存状态：即显生粒级和次显微粒级其中次显微级的金主要与主矿物同时沉淀，而粗粒的金则在主矿物之后形成按照金的赋存方式与载金主矿物的共生关系又可分为四种形式：即“晶隙金”，“晶间金”，“晶格金”，“包体金” 晶隙金晶隙金：又称裂隙金，指金矿物产于载金的主矿物的晶体构造裂隙中，或产于载金矿物的构造错位（在电子显微镜下显示的矿物晶格位移部位）之中这种金矿物显然比主矿物生成时间要晚 晶间金晶间金：指金矿物产于不同的矿物晶体之间这种金矿物的形成时间可能早于、也可能晚于主矿物，还有可能与主矿物同时结晶生成 晶格金（或固溶体金）晶格金（或固溶体金）：指金呈原子或离子状态呈类质同像的形式替代了黄铁矿、毒砂等主矿物中某些原子或离子的位置，占据了主矿物的晶格，构成了主矿物的一个组成部分。
它们与主矿物同时形成 包体金包体金：指金矿物呈固体包裹体的形式被包裹生长于载金主矿物中这类金矿物的生成时间通常比主矿物要早 显微粒级的金：显微粒级的金：一般指粒径大于0.2微米（有的资料亦指大于0.5微米者）的金（D.M.霍森，P.F.克尔特，1985）这种金多呈晶间金和晶隙金的形式产出，它们一般用肉眼维以发现，但用放大倍数千倍或更大倍数的显微镜就可以检验出来其中，0.5～5微米粒级的金在显微镜下容易发现，但是0.2～0.5微米范围的金则只有在高倍显微镜下才可以分辨 次显微粒级的金：次显微粒级的金：这主要是指金的粒级小于0.2微米的金这种金在卡林型金矿床中占主导地位，其含量约占90％以上（D.M.霍森，P.F.克尔特，1985）这种金即使在高倍显微镜下也难以发现它们的存在只有放大到120000倍的电子显微镜中才可观察到它们的形貌，因此人们常称其为“不可见金”在电子显微镜下，这些“不可见金”仍呈现椭圆形外形，单个金颗粒可以小于0.005微米 卡林型金矿床的矿石中有数十几种矿物，各个矿床的主要矿物组成基本相同，但又有各自的特殊性而且，卡林型金矿床中金的产出状态与其中的几种主要载金矿物有关卡林型金矿石中的金属和非金属矿物除了自然金之外，主要还有黄铁矿、砷黄铁矿、毒砂、辉锑矿、白铁矿、辰砂、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、雄黄、雌黄、砷黝铜矿、石英、粘土类矿物、方解石、白云石、含铁白云石、重晶石、碳质（有机质类）等等。
国内外卡林型金矿床中的金90％以上呈粒度小于0.2微米的次显微（超显微）状态存在，这些金又主要以类质同像固溶体或微细包裹体的形式赋存于载金主矿物中，多中“晶格金”和“包体金”的方式产出它们主要赋存在硫化物和硫砷化物中卡林型金矿床中原生金矿石中的载金矿物主要有黄铁矿和毒砂，其次有碳质物质、石英和方解石、白云石等 黄铁矿：黄铁矿：黄铁矿是卡林型金矿原生矿石中最主要的载金矿物，也民卡林型金矿床中最重要的金属硫化物黄铁矿在各个金矿床中含量不一，位于3～7％之间，个别地区的样品可达10％在矿石中，黄铁矿多呈细粒浸染状分布，春最大直径小于0.4毫米，一般为1～20微米，在同一个矿床中有时可观察到几个世代的黄铁矿，呈球状、草莓状、不规则粒状、结晶较好的五角十二面体和立方体不同晶形的黄铁矿其含金性是不一样的 毒砂：毒砂：毒砂也是卡林型金矿床中最主要的金属硫化物和最重要的载金矿物在许多矿床中其含量仅次于黄铁矿矿石中毒砂的含量常在1％左右，但在某些矿床中毒砂的含量高于黄铁矿毒砂矿物的含金性一般比较好，绝大多数矿床中的毒砂中金含量大于75×10-6 粘土矿物：粘土矿物：粘土矿物也是较为重要的载金矿物由于在许多卡林型金矿床中，粘土矿物的矿物含量较高，因此这类矿物中金的配分比较高，金的总含量也较高。
粘土矿物中最为常见的是水云母水云母呈细小鳞片状，一般小于二微米粘土矿物本身的金品位并不算高，多数位于n×10-6 ～ n×10-5之间，但由于矿物的总含量较大，因此在许多卡林型金矿床可成为最主要的载金矿物 石石英英（（和和硅硅质质矿矿物物））：：美国内华达州-犹他州的卡林型金矿床中，具有以微晶石英、玉髓、似碧玉、燧石和非晶质蛋白石硅质成分为基质的含金矿石，其中的金很难浸出回收目前只能通过超细磨的方法可以明显提高其金的回收率但是这类金矿石在我国尚未发现，或很不重要我国卡林型金矿床中石英的含金量都很低，一般小于1×10-6，再加上回收困难，因此这类金矿石在我国尚不重要 第七章第七章卡林型金矿床的成矿地球化学卡林型金矿床的成矿地球化学 成矿元素组合：成矿元素组合：在国内外卡林型金矿床中，成矿元素的组合特征以低温元素组合金-锑-砷-汞最为普遍（张贻侠等人，1996）但是，各个地区各个单个具体矿床又有各个独特的元素组合性质美国内华达州广泛分布的卡林型金矿床（包括卡林、科特兹、格彻尔、金亩等矿床）主要成矿元素组合为金-锑-汞-砷-银-钡-（Tl）；我国滇黔桂地区贵州板其金矿床中主要成矿元素组合为金-砷-锑-汞-银；贵州丹寨苗龙金矿为金-砷-汞-钡-银-锑；陕甘川地区四川东北寨金矿主要成矿元素组合为金-汞-砷-锑，甘肃拉日玛金矿主要元素组合为金-砷-锑-锶-钡-汞-铀-钼，湖南衡东石峡金矿主要元素组合为金-砷-汞-锑-银。
围岩蚀变：围岩蚀变：构成卡林型金矿床矿石的主要矿物共生组合及围岩蚀变，也显示了低温-中低温热液成因的特点，主要的矿物组成有：黄铁矿、毒砂、雄黄、辉锑矿、辰砂、白铁矿、砷黝铜矿、闪锌矿、方铅矿、自然金、石英、粘土矿物、方解石、白云石、铁白云石、重晶石、高岭石、有机物质等等；各个卡林型金矿床的贯通有：黄铁矿、自然金、石英、重晶石和方解石 硫同位素硫同位素：在美国卡林型金矿床中，矿石中热液型黄铁矿的硫同位素δ34S为 +4.2‰ ～ +16.1‰，围岩地层中成岩期黄铁矿的δ34S为 +1.7‰ ～ +14.3‰，其它成因的黄铁矿δ34S为 +4.0‰ ～ +16.1‰，说明成矿过程中所需要的硫绝大部分取自沉积地层，可能来自矿床之下的下古生代碳酸盐岩地层中的成岩期黄铁矿（拉德克，1987） 我国滇黔桂黔西南戈塘、板其、丫他等金矿床中，黄铁矿及辉锑矿等矿石矿物中δ34S的总平均值为 +3.66‰，变化范围为 –29.4‰ ～ +14.3‰，极差为43.7‰该区围岩地层中硫同位素组成：+0.63‰，偏向负值，为沉积硫的特点板其、丫他金矿床中矿石硫主要来自沉积地层，戈塘金矿床中矿石硫具有地层有机质还原作用形成生物硫的同位素特征。
陕甘川成矿区甘肃卅曲九源金矿 床 中 矿 石 硫 化 物 的 δ34S为 +0.63‰ ～ +10.47‰，围岩中黄铁矿的δ34S为 +6.938‰ ～ +15.90‰，平均为9.993‰，矿石硫同位素组成与围岩的硫同位素组成接近（韦永福等，1994） 甘肃碌曲拉尔玛金矿床中硫同位素δ34S的变化范围为 –25.20‰ ～ +11.36‰，极差达36.56‰，具有离散度大、塔式分布效应不明显的特点（李文亢等，1993；韦永福等，1994）但不同矿化阶段有一定变化，矿化早期呈负向偏离，主要矿化阶段及晚期矿化则呈正向偏离，以富集重硫为特点 碳同位素碳同位素：美国卡林型金矿床矿石中方解石和白云石的碳同位素组成δ13C变化范围为 –6.2‰ - +1.13‰，围岩中方解石和白云石的δ13C值为 +0.2‰ ～ +0.6‰（Frank.W.Dickson et al，1988）表明成矿溶液中的碳来自围岩 在我国的卡林型金矿床中，矿石中δ13C值变化范围较为窄小，与海相碳酸盐δ13C平均值大致相当，与围岩的δ13C值相近似其中滇黔桂成矿区内的黔西南板其、丫他、戈塘等矿区矿石中方解石的δ13C值主要分布范围为 –1.26‰ ～ +1.84‰（朱裕生等，1997），而与海相碳酸盐的δ13C平均值大体相近似，其中册亨板其金矿δ13C值在 –1.26‰ ～ +2.49‰之间，这些均表明成矿溶液中的碳大部分来自围岩。
氧同位素组成氧同位素组成据Frank.W.Dickson等人（1998）的测试资料，美国卡林金矿床矿石中的方解石和白云石的氧同位素组成（SMOW）δ18O值变化范围为 +2.5‰ ～ +25.2‰，而围岩中方解石及白云石的δ18O值变化范围为 +21.2‰ ～ +23.00‰ 我国滇黔桂成矿区黔西南卡林型金矿床中δ18O值变化范围为 +11.0‰ ～ +27.51‰，大部分为 +20‰ ～ +26‰，而落在一般沉积的氧同位素组成范围内（朱裕生等人，1997）；但矿物包裹体水δ18O值一般为 –5.24‰ ～ -9.22‰，接近常温淡水的δ18O值这表明在成矿期间有地表水参与而甘肃碌曲拉尔玛金矿的δ18O值为 –4.11‰，表明成矿热液以大气降水为主，并混有其他来源的溶液（韦永福等，1994） 氢同位素组成氢同位素组成:美国内华达州卡林金矿床中氢同位素组成δD值具有分布范围集中的特点，其中热液成矿期重晶石的δD值为 -149‰ ～ -139‰；石英的δD值的 -153‰，方解石的δD值为 -143‰，而矿区火成岩脉的全岩δD值为 -160‰ ～ -145‰（Frank.W. Dickson 等人，1998）。
我国黔西南板其、丫他、戈塘等金矿床中脉石英、方解石和石膏的液体包裹体的水δD值变化范围为 –88.64‰ ～ +103.2‰，与矿区温泉水、雨水及大气的δD值均较接近，表明矿化期流体与大气降水有成因联系（朱裕生等，1997） 甘肃舟曲九源金矿的δD值为 –74.891‰ ～ -75.921‰，甘肃碌曲拉尔玛金矿的δD值为 –90.866‰ ～ -102.595‰，均显示雨水来源的热液特点表明成矿期间热水溶液以大气降水来源为主，但掺有其他来源的溶液. 铅同位素组成铅同位素组成:我国卡林型金矿床中金矿石的铅同位素组成不同地区不同金矿床的铅同位素值变化很小，其组成基本相似，这种现象反映了成矿物质有一种统一的来源如此均一的铅同位素组成，尤其是208Pb + 207Pb + 206Pb）/ 204Pb比值和207Pb / 206Pb比值，均反映了矿质的内生来源特点 张贻侠等（1996）认为：中国卡林型金矿床铅反映了内生铅的特征铅同位素非常均一的组成特点，这要用大气降水萃取沉积岩地层中成矿物质的观点，很难给予解释而硫、碳则主要来自沉积岩地层，金和成矿物质可能由岩浆提供尽管在中国有些卡林型金矿区内岩浆岩在地表露头不发育，岩浆岩与金矿化的关系还有待于继续深入研究，而铅同位素组成特点提供的内生来源信息不能被忽视。
成矿的物理化学条件成矿的物理化学条件 （（1）成矿温度：）成矿温度：卡林型金矿床的成矿温度范围为1000C ～ 2500C，属低温、中低温（张贻侠等，1996），主要矿化阶段的成矿温度集中在1000C ～ 2400C之间（朱裕生等人，1997），并且不同矿化阶段变化趋势总是上早期到晚期温度逐渐降低 成矿压力：成矿压力：按CO2浓度法推算，除丫他稍高（为2.3 ～ 2.9×107Pa）外，多数卡林型金矿床的成矿压力均小于107Pa，其中戈塘最低，为2 ～ 6×107Pa按热力学平衡法诸计算为2.3 ～ 2.6×107Pa其中板其为2.6×107 Pa，丫他为2.3×107Pa，戈塘为2.5×107Pa 分压氧逸度：分压氧逸度：fO2变化范围为3.01×10-32 ～ 3.09×10-40Pa，属氧逸度较低范畴分压硫逸度分压硫逸度：LgfS2变化范围为 -12 ～ -32 酸碱度：酸碱度：矿物包裹体测定结果PH值为6.08 ～ 6.42，选用CO2-NaCl-H2O体系计算结果为PH为4.29 ～ 5.43 氧化还原电位：氧化还原电位：矿物包裹体成分测定计算值为Eh = -0.35 ～ 0.68V，其中以 –0.5V占多数。
溶液的成分：溶液的成分：含盐度变化范围为1.02 ～ 5.68 wt%，仅少数小于1 wt%，或大于5 wt%矿化度一般为 10.01 ～ 60g/L，最低者仅3.5g/L（戈塘矿区），最高者97.32g/L则可判断出：贵州册亨板其金矿的矿物相当于卤水，丫他矿区相当于盐水，而戈塘矿区则相当于咸水 张景荣等（1992，1993，1994）在研究了中国东部扬子板块东南缘若干卡林型金矿之后，将金矿床的成矿热液体系划分为以下四种类型，面每种成矿热液体系的主要地球化学特征各有不同：1．大气降水来源的成矿热液演化体系：．大气降水来源的成矿热液演化体系：即指成矿热液主要来自地表的大气降水，当它们渗入地下在地层中循环流动时，可溶解萃取地层中的成矿物质，然后在有利的构造部位，如泉口处沉积成矿这种实例见于湖南西部北石门砷-金热泉型金矿床最为典型 2．盆地卤水来源的成矿热液演化体系：．盆地卤水来源的成矿热液演化体系：这种水溶液主要来自沉积盆地内部封存的孔隙水、吸附水和矿物结构水，它们可称为“建造水”这种水溶液经过沉积物成岩固结脱水作用和动力构造作用，极易被排挤释放出来由于建造水与岩石进行长时期的接触并发生水-岩交换反应，因此释放出来的这些溶液便携带了大量的成矿物质，构成含矿热液。
由盆地卤水形成的金矿床有桂西北的高龙、金牙、黔西南的紫木凼、烂泥沟以及湘中的高家坳等 3．石油卤水来源的成矿热液演化体系：．石油卤水来源的成矿热液演化体系：这种热液实际上是盆地卤水的一个特殊类型，它们成因于沉积盆地内部富含有机质的黑色岩系和炭质页岩地层中在成岩过程中孔隙水、吸附水和结构水排出的同时，由于地热增温作用或由于其他地质热事件的影响，原生有机质发生成熟作用热降解而产生气态、液态烃类等小分子有机化合物，这些化学性质活泼、易于流动的有机化合物一旦与建造水（或卤水）混合并形成有机质组分、盐分和矿化度较高的石油卤水（亦称“有机流体”），这些有机质在卡林型金矿床的形成过程中起着十分重要的作用典型的矿床实例有贵州丹寨汞-金矿床和苗岭金-砷-汞矿床 4．．岩岩浆浆水水-建建造造水水来来源源的的成成矿矿热热液液演演化化体体系系：：这种热液成因的金矿床往往在空间上和成因上与中酸性侵入水岩体有密切关系，水主要来自岩浆成因的热水溶液和地层中建造水的混合作用这种成因矿床的实例可能以美国内华达州的卡林型金矿最为典型 根据测温资料，卡林型金矿床中大气降水大气降水成矿热液演化体系的成矿温度集中于1400C～2000C，盐度为1wt%～23.5 wt%NaCl；石油卤水型石油卤水型金矿床成矿温度较低，在1100C～1500C之间，盐度为7.15 wt%～12.67 wt%NaCl；盆地卤水热液型盆地卤水热液型金矿床成矿温度集中于1500C～2000C，盐度为4.43wt%～8.07wt%NaCl；岩浆岩浆水水-建造水热液建造水热液型金矿床成矿温度稍偏高，一般为1500C～2400C，绝大多数低于2000C，盐度为4.97wt%～8.27 wt%NaCl。
综上所述，卡林型金矿床成矿温度一般小于2000C，属于低温热液矿床在各类热液体系中，溶液阳离子和阴离子组合类型较为相似，以Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO32-、SO42-、F-和Cl-为主，反映各热液体系的成矿过程有一定的相似性 第八章第八章成矿地球化学障成矿地球化学障 一、成矿地球化学障：一、成矿地球化学障：在元素的迁移过程中，由于地质环境中物理及化学条件的突然改变突然改变，从而使地质流体原有的地球化学平衡被破坏，使元素在流体中的溶解度急剧急剧变小，其迁移活动的强度在很短很短的距离内迅速减弱，导致元素从流体中析出并在有限的地段产生沉淀富集，具有这种物化条件的地段即为“地球化学障地球化学障”若导致成矿作用的发生，则可称为“成矿地球化学障成矿地球化学障”各种化学﹑的物理的以及生物化学的地质因素发生突变的地段都可以构成地球化学障 导致成矿作用发生﹑构成成矿地球化学障的因素主要有： （一）大地构造位置：（一）大地构造位置：大地构造变形带通常是地球内部能量集中、汇聚、传递、转化和释放的有利地带，也是地球物质变化、萃取、运移、沉淀和富集的有利部位从宏观上讲，这种部位也是应力释放，造成多种流体混合、反应以及温度、压力突变的地区，亦即是构成成矿地球化学障的有利地段。
在这种特殊的构造背景下，在多个区域构造的结合处与过渡地区，大地构造的边界通常是地壳或者石圈内部的应变软化带或构造“缺陷”，而沿着这种大的构造边界堆积了富含金元素的岩石，为金矿的形成准备了矿源层另外，在这种大的构造的过渡地区，构造分带和变形分解作用明显，往往分布有深部断裂或剪切带，地壳活动性强，热流值高，均有利于应力、压力和热梯度的变化，促进成矿元素的活化、迁移、沉淀和富集 （二）矿区构造： 1﹑导致成矿流体相的分离:成矿热液从流体源被吸引至由断裂活动造成的扩张空间，发生明显的降温和降压作用，出现沸腾现象，导致成矿热液的相分离，破坏成矿热液的地球化学平衡，促使成矿物质析出 2﹑吸引并容纳成矿热液：由于压力差作用，使具有较高压力和较高温度的成矿热液，通过“泵吸作用”或“断层阀门作用”进入并停聚在由构造作用形成的空间，同时导致成矿热液温度下降，压力降低 3﹑有利于水岩反应：构造活动形成的扩张空间以及大量的构造角砾及破裂面，这就增大了水一岩反应的表面积，促进成矿热液发生积极的化学的反应 4﹑改变成矿热液的边界条件:成矿热液进入构造断裂系统，边界条件发生明显变化，环境的温度﹑压力﹑氧化还原性质以及酸碱度等物化条件急剧改变，导致成矿热液中某些气体组分逃逸丧失，从而改变成矿热液的地球化学条件。
5﹑促进不同性质流体的混合：构造活动造成的断裂系统，有利于各种不同来源，不同性质的流体在其中汇聚混合，发生化学反应或生物化学反应 （三）地层及岩性：（三）地层及岩性：热水溶液的循环及水一岩反应，是卡林型金矿床形成的重要条件赋矿岩石的物理性质﹑岩石粒度和比表面、孔隙度、孔隙度类型及渗透率等，都是影响成矿热液在含矿地层中运移和对成矿物质淋滤、迁移的重要因素 从化学动力学角度讲，岩石比表面是水岩反应时，岩石与流体接触产生的分子表面现象因此，岩石颗粒越细，比表面越大，颗粒表面吸附水的数量就越多，水岩反应离子交换的量就越大那么，成矿物质转移到溶液中的数量也就越多综合研究可知，大多数卡林型金矿的赋矿围岩，其泥质粉砂岩和钙质粉砂岩的孔隙是微细的、连通性良好的开放性孔隙，这就为成矿热液循环流动提供了良好的通道 （四）有机质及有机流体：（四）有机质及有机流体：地层中的原生有机质为来源于海洋环境的浮游生物和微生物形成的混合型干酪根（即Ⅱ型干酪根），掺杂有少量由藻类物质演变而成的Ⅰ型干酪根这些类型的有机质富含大量的富氢脂族链和脂环化合物，它们受热降解后可生成大量挥发性和可溶性有机组分，构成有机流体 卡林型金矿中的有机质已达中一高级成熟度，局部地段的有机质甚至达到准变质阶段，其变化过程经受的温度，应该是处于或超过W. C. Pusey Ⅲ的“液态烃窗口液态烃窗口”温度范围65.6 ℃-148.9。
但是，这种结论与矿区赋矿地层的极浅的变质程度（或未经变质）及其所处的埋藏深度(2000m左右)不符产生这种现象的原因应该是由于含矿热液的活动，形成了地质热异常区，因此含矿热液所影响的地区，其中的地层有机质发生异常成熟作用结果，原生有机质发生热降解，生成大量小分子气态及液态烃,以及H2S﹑CO2﹑H2﹑CO等有机化合物这些分子量较小的有机化合物，化学性质活泼，流动性强，部分轻烃分子还能溶于水中，构成有机流体有机流体是一种强的还原剂 另外，有机地球化学综合研究表明：矿区有机质中存在“地色层”现象，表明还有他地带入的有机流体部分标本中还存在有机质被细菌类微生物的“生物降解”，这反映在成矿过程中有大气降水的混合 金全在成矿流体中最主要的迁移形式是金硫络合物和金氯络合物，如[Au(HS)2]-、[Aus2] -、[Au(S2O3)] -以及[AuCl2] -、[AuCl4] -、AuCl-等从金的迁移一沉淀和理可以看出，呈络合物搬运的阳离子金（Au+或Au3+）到变成自然金（Au0）沉淀，其变化的实质及是一种还原反应（胡明安等，1999），即呈不同络合物搬运的Au+和Au3+发生还原就会导致自然金沉淀。
因此，当金的络合物遇到还原物质时就会发生成矿反应，而有机质是一种大量存在的还原剂物质有机质是一种大量存在的还原剂物质，是构成成矿地球化学障的重要因素根据流体热动力学研究，有机流体的这种还原作用可以用下述反应关系式表达（J. P. Gatellier and J. R. Disnar，1990）：2AU3++RCH3+2H2O→2Au0↓（自然金）+ [RCOOH] + 6H+，式中R代表碳氢化合物这个关系式表明，当含有变价态的金属阳离子（Au+或Au3+）络合物碰到有机质类还原物质时，络合物原有的地球化学平衡会被破坏，金属阳离子也由高价态还原成低价态或自然金属而析出沉淀，而有机质本身则被氧化 另外，在生物及有机质构成地球化学障的有利构造空间，成矿流体与有机质的还原作用还将引起流体中H2逸度的增大，这也是导致Au沉淀的有效机制（卢焕章等，1995）： [Au(HS2)]+0.5H2→Au↓(自 然 金 )+H2S+Hs-；AuCl+0.5H2→Au↓（自然金）+HCl （（五）成矿的深度及物理、化学环境五）成矿的深度及物理、化学环境V. F. Hollister 等（1987）认为卡林型金矿床与火山热泉型金矿床有相近似的地质特征，都属于浅成低温热液矿床。
矿物流体包裹体测温研究表明卡林型金矿床形成的地质温度为100- 250℃（张贻侠等，1996），少数矿床可达300℃左右，其形成深度约1.0-1.5km，少数矿床达2.0km 二、卡林型金矿床的形成条件二、卡林型金矿床的形成条件 （一）构造条件：（一）构造条件：首先，从大的区域性范围来看，美国西部的卡林型金矿床与我国卡林型金矿床均处于稳定地块的边缘与造山型构造带的接壤部位例如，我国滇黔桂成矿构邓位于特提斯-喜马拉雅与濒太平洋构造域的交接带，跨越扬子陆块及右江印支-燕山造山带在这样的特定构造背景下，沉积作用、岩相古地理、变形特点都比较复杂，而且具有规律的变化和转换特点，标志着作为大的构造边界特有的过渡性质 有人曾作过统计（苏欣栋，1998），在所统计的四十二个矿床或矿化点中，有76.2％的矿床矿点产于背斜核部、翼部、穹窿构造之中，并且大多数矿床就位于切割背斜或穹窿核部（或翼部）的断裂破碎带及次级断裂带中 （二）围岩条件：（二）围岩条件：现有资料研究表明，国内外卡林型金矿床的容矿围岩岩性可归属为四大类：细碎屑岩、碳酸盐岩、硅质岩和钠长石化-碳酸盐化角砾岩其中又以前二者最为重要金矿体通常产于细碎屑岩与碳酸盐岩界面附近靠近碎屑岩的一侧，岩石中常含有大量炭质类有机质。
而且有机质与成矿关系极为密切 在成矿过程中，围岩地层主要起到三个方面的作用：（1）提供成矿物质，充当矿源层；（2）较大的孔隙率和较好的渗透性，有利于矿液的流动； （3）有利的物理和化学性质，形成开放空间，构成地球化学障，有利于矿液的停聚、储集以及成矿反应 人们也常常发现卡林型金矿床中金矿体多位于碎屑岩与碳酸盐岩接触界面靠近碎屑岩一侧靠近碎屑岩一侧的事实这也是一个值得深入研究的现象这种界面很有可能是一种对成矿有利的地球化学障，是成矿的有利部位这也反映了卡林型金矿的成矿作用对围岩地层的时代没有严格的选择性，可以产于古生代-中生代地层中，但对围岩的岩性表现了明显的成矿专属性，尤其是当碳酸盐岩中夹有细碎屑岩时，或者二者呈互层产出时，这种岩性组合可能有利于热液的交代反应当岩石富含还原性的黄铁矿和有机质时，更有利于金的沉淀 国内外卡林型金矿床的围岩中常常含有较多的有机质，岩石因富含有机碳而呈现出深暗色调，有时呈现黑色研究者们认为：金的初始聚集、活化萃取、沉淀富集直到形成矿体，岩石中的有机质均起着十分重要的作用，并且还影响到金矿石的选冶工序因此，卡林型金矿床中普遍存在的有机质，与金的成矿作用具有密切的关联。
（三）成矿流体：（三）成矿流体：卡林型金矿床是在流体中形成的成矿流体是卡林型金矿床形成过程中成元素活化溶解、迁移、富集的重要介质，因此是研究成矿过程的重要因素成矿流体的研究也是当前国际地学研究的重点前沿课题人们将形成矿床的流体称为“成矿流体”流体是指在应力作用下能发生流动并且与周围介质处于相对平衡状态的物质（卢焕章等，1995） 对卡林型金矿床形成有成因意义的流体主要是 :（1）大气降水成因的成矿流体：大气降水落到地表然后进入地下或储存于湖泊、河流和岩石的蓄水层中这些下渗的大气降水在地层岩石中循环时可以与岩石发生水-岩交换反应，溶解和萃取岩石中的金元素等成矿物质，构成卡林型金矿床成矿流体 （2）盆地卤水和油田卤水成因的成矿流体：这种水主要来自封存于地层中的孔隙水、吸附水和矿物结构水和结晶水，这些水又称地层建造水它们经过成岩压实固结脱水作用和动力构造作用，被排挤释放出来在富含有机物质的黑色岩系和炭质页岩地层中，由于在成岩过程中孔隙水、结构水和结晶水排出的同时，有机物质遭受热作用而发生降解，产生烃类物质和各种有机酸 （3）海水成因的成矿流体：海水本身含有较多的盐类物质，当海水沿着海底裂隙下渗，在岩石地层中进行长时期长距离的循环流动时，它们也有较强的溶解、萃取岩石中成矿元素的能力，并构成卡林型金矿床的成矿流体。
当这种海水成因的成矿流体又重新沿着海论著断裂喷出，就会形成矿床它们在海底大洋中脊或构造缝喷出气体和液体，形成“热泉”和“热点”，形成所谓“黑烟囱”的金属硫化物矿床 （4）岩浆水成因的成矿流体：这种水溶液主要来自岩浆活动有许多金矿床在空间上及在成因上与小型中酸性侵入岩体有密切关系这种成因的水溶液在岩浆活动的晚期携带着金等大量成矿元素沿着有利的构造，离开母岩体向地层方向迁移，最后在合适的构造空间停聚下来形成矿床 在卡林型金矿床的形成过程中，成矿流体搬运金元素等成矿物质的方式主要有以下几种类型（（1 1）呈络合物的方式）呈络合物的方式：这是金元素在成矿流体中最主要的搬迁方式由于成矿流体中常含有大量的络合物质，如F-、Cl-、S2-、HS-、CO32-、OH-等，这些络合剂与金等成矿元素易结合形成络合物络合物具有很大的溶解度络合物的形成，增强了金元素等成矿金属离子的迁移能力 （（2 2）呈胶体溶液的方式）呈胶体溶液的方式：部分金元素可以形成金溶胶，使金呈胶体溶液的方式搬运胶体是一种其颗粒直径介于真溶液和碎屑之间的物质胶体还带有电荷同种性质胶体带有相同性质的电荷金溶胶通常带有负电荷金的胶体溶液在没有和带相反电荷的他种胶体中和的情况下，在自然界中亦可被搬运较远的距离。
（（3 3）呈被吸附的方式）呈被吸附的方式：在卡林型金矿床的形成过程中，胶体的吸附现象是普遍存在的这主要是指带有负电荷的粘土质胶体，以及地层中存在的大量有机物质，它们对金、银、汞和钒等金属元素具有很大的选择吸附能力4）其次，金元素还可能呈真溶液和机械破碎物的形式，被成溶液所携带不过，这些搬运并不重要，或在卡林型金矿床的成因机制中并不占主导地位 而不论金元素呈何种形式搬运，其驱动力不外乎是温度差、压力差、浓度差和重力差即一般说来，成矿流体在携带金等成矿元素发生搬迁运移的过程中，总是由温度高的地段向温度低的地段流动，由压力大的地段向压力减少的方向运移，由浓度高的地区向浓度低的地区搬运，以及在重力场中由生力；高的部位向重力低部位运动 呈迁移流动状态的成矿流体，其地球化学性质是处在平衡状态的，亦即此时被携带的金等成矿元素不会从成矿流体中沉淀出来只有当发生流体相的分离作用（成矿流体的沸腾）、几种不同性质流体的混合作用、水-岩之间的反应，以及温度压力等外界条件的改变，才会打破成矿流体的这种地球化学平衡状态，使金达到过饱和，从流体中分离出来，沉淀并聚集在有利部位，构成具开采价值的金矿体 而不论是在成矿流体的搬迁运移过程中，还是在成矿物质从成矿流体中沉淀析出期间，构造因素构造因素始终是影响卡林型金矿床形成的极为重要的外界条件。
构造因素一方面有利于成矿元素的搬运，是成矿流体流动的通道；另一方面又是成矿流体的停聚汇合、成矿反应发生和成矿物质堆积的场所 一些大的断层大的断层，不整合面以及区域性断裂带，都可能成为成矿流体运移的通道，构成所谓“导矿构造”或“运矿构造”而区域性深大断裂的次一级断裂次一级断裂系统、张性破碎带、透水层、裂隙系统、 整合面、褶曲的转弯部位以及不同性质岩石地层的接触面，都可能成为成矿流体汇合聚集、发生成矿反应以及容纳成矿物质的有效空间，构成所谓“储矿构造”可“容矿构造” （四）岩浆岩（四）岩浆岩：作为成矿活动的一个大的类型，卡林型金矿床在形成过程中与岩浆活动有着直接的或间接的密切关系事实上，在世界上许多卡林型金矿区内都不同程度地发育有岩浆岩 在那些与岩浆活动有密切成因关系的卡林型金矿地区，岩浆活动对于金成矿作用的影响，概括起来有如下三点： （1）提供成矿流体和成矿元素：在岩浆活动的晚期或间歇期，形成大量热液（通常为低温或远温热液）这种岩浆成因的低温热液常携带有金元素等成矿物质 （2）提供热能岩浆活动带来的热能，是驱动含矿流体发生流动并使其温度升高、增强其对岩石地层中金等成矿元素溶解萃取能力的重要能量。
（3）形成有利的成矿构造条件岩浆在上侵就位过程中，由于产生的巨大应力，对周围的地层岩石挤压，形成地层褶皱、断裂和破碎而有合适的褶皱构造、断裂系统和破碎带正是为成矿流体运移、汇聚以及发生成矿反应并产生成矿物质沉淀富集准备了有利的场所 （五）地质热事件（五）地质热事件所谓“地质热事件”，是指在地质作用过程中能够产生热量，能提供热能的事件，称为“地质热事件”对成矿具有影响意义的地质热事件可归纳为六类：地热增温、岩浆侵入、热液活动、变质作用、构造运动、放射性元素蜕变（胡明安，1997） 1．沉积岩的深埋造成的地热增温：．沉积岩的深埋造成的地热增温：这是最为常见的一种地质热事件这主要是指在沉积物的同生沉积及其后的固结成岩过程中，随着地层埋藏深度逐渐加大，正常的地热增温作用使岩石的环境温度逐渐增高当地表大气降水转入地下，在地层岩石的裂隙系统中循环流动时会被不断地加热 2．岩浆侵入：．岩浆侵入：岩浆是地球内部一种最重要的热源岩浆的侵入与就位，会带来大量的热能，使地层岩石发生显著的升温岩浆侵入作用的结果，一方面可以带来大量的成矿元素和含矿热液，对卡林型金矿床的形成起到直接供应成矿物质的作用另一方面，岩浆产生的巨大热能，也可以使地层岩石中的溶液被加热和升温，增强水岩反应的能力，促使溶液最大限度地溶解活化矿源层是的成矿元素。
3．热液活动：．热液活动：这主要是指各种成因的热液，既有地热增温形成的、有岩浆活动和变质作用产生的热液，也有构造变动和放射性元素蜕变作用成因的热液这些热液具有一定的温度，无疑也具有一定的热量和热能它们在热能的驱使下，向着减温减压的方向迁移在它们流经矿源层时，会与岩石发生复杂的化学反应，将其中的成矿物质活化出来，进行迁移 4 4．构造运动．构造运动构造运动不仅能在岩石中产生破碎角砾岩、断层、裂隙或褶曲，为矿液的运移和停聚提供通道和空间，而且还因为发生岩石之间 的挤压磨擦和碰撞，产生很显然，由构造运动产生的热事件仅仅发育于构造活动频繁的地区，热事件效应的范围也仅仅局限于构造作用两侧有限距离内的岩石中尽管如此，由于许多金矿床的形成与各种构造关系极为密切，因此由于构造运动产生的地质热事件在成矿过程中则具有较大控制意义 5．变质作用．变质作用这种热事件的研究对象，主要是针对发生变质作用的各类沉积岩地区在发生变质作用的地区，由于变质作用产生了大量热液以及由于地层中原生有机物质的热成熟作用所形成的更为活泼的有机化合物，从而增强了变质热液的化学性质，这显然对于变质岩分布地区的成矿活动起到了积极的作用。
6．放射性元素的蜕变．放射性元素的蜕变这主要涉及铀等具有放射性特点元素的成矿作用，因此，它并不普遍存在而不具有广泛性的代表意义上述六种地质热事件，对于成矿物质的初步富集，再次分配活化转移、重新改造都发挥过不同意义的直接与间接作用但是，地质热事件的性质不同，也具有不同的成矿意义在卡林型金矿床的成矿机制中，只有地层深埋增温、热液活动、构造运动和岩浆侵入等四种地质热事件具有明显的控制意义 综合起来讲，这些地质热事件对卡林型金矿床形成的意义在于（1）提供成矿流体和成矿物质；（2）驱使成矿流体的迁移；（3）形成有利的构造空间； （4）提高成矿流体的“水-岩”反应能力和携带成矿物质的能力；（5）增强矿源层中成矿元素的活动能力，从而有利于被萃取和携带； （6）促使地层中原生有机质产生热成熟异常，形成“迁移型”、“过渡型”和“残留型”有机化合物，从而影响成矿活动；（7）构成热异常，发生围岩蚀变，指示热事件的性质及演化阶段，因而是一种有效的找矿标志 矿源层矿源层所谓“矿源层层”（或“矿源岩”）是指在热液矿床的形成过程中能提供成矿物质的岩石（或地层）构成矿源岩主要具备以下条件： 1 1、岩石中含有丰富的成矿元素，即岩石中、岩石中含有丰富的成矿元素，即岩石中成矿元素含量出现异常。
成矿元素含量出现异常构成矿源岩的岩石，或者是在沉积阶段预富集了某种成矿元素，或者是在岩浆侵入、火山活动以及变质作用过程中产生某种成矿元素的预先聚集，形成富集异常在后期热液活动期间，由于水-岩反应，这些成矿元素便转入热液并被携带 2 2、成矿元素在原岩中的赋存方式、成矿元素在原岩中的赋存方式例如金，它在原岩中可能呈自然金的形式，也可以呈含金矿物的形式，可以呈较粗粒的形式；也可以呈极细小的微粒金形式存在；金可以呈晶间金、晶隙金的形式，也可以呈晶格金、包裹体金的形式赋存，等等很显然，金在原岩中的赋存形式，产出方式不同，会明显影响其转移活化的难易程度 3 3、成矿元素载体主矿物的类型，也是、成矿元素载体主矿物的类型，也是重要的判断标志重要的判断标志一般来说，成矿元素在原岩中大都赋存于载体主矿物中，很少呈独立的矿物出现因而主矿物的矿物类型、组构及物化性质不同，其中所包含的成矿元素的萃取活化的难易程度也不相同 4 4、盆地流体的物化性质、盆地流体的物化性质盆地流体是水盆地流体是水- -岩反应的主要参与者之岩反应的主要参与者之一一，因此流体的物化性质，是决定成矿物质活化转移的重要参数盆地流体的来源不同，其化学成分不同，流体的温度、压力、PH值、EH值均不相同，因而其化学活动性和侵蚀反应能力也不一样。
一般说来，盆地流体的温度越高，含盐度越高，其溶解萃取能力越强 5 5、源岩的物理化学性质、源岩的物理化学性质源岩的化学组成、结构构造及其连源岩的化学组成、结构构造及其连通性通性也是决定其是否能构成良好矿源岩的标志之一一般说来，原岩是由化学性质活泼的岩石组成，如碳酸盐类岩石、蒸发盐类岩石，以及由化学性质不活泼的岩石，如硅酸盐类岩石组成，其在水-岩反应过程中的解体程度就不一致 6 6、源岩所处的大地构造位置、源岩所处的大地构造位置 原岩所处的大地构造位置不同，会影响水-岩反应的进行以及其中所含成矿元素的释放当原岩处于构造活动的部位时，如深大断裂通过和交汇的部位，如板块的边缘地带，几种不同类型构造的复合部位，破碎带以及沉积盆地的中心部位，在这样的大地构造地区，流体容易汇集，流体储集量大，并且流动性大，因此流体的化学活动性强，容易与岩石发生化学反应，因而有利于矿源岩中成矿元素的释放 7 7、源岩的力学性质及破碎程度、源岩的力学性质及破碎程度是影响水-岩反应的外界因素源岩的脆性越强，在力学作用下容易发生脆裂破碎，形成裂隙和断裂，构成破碎带而韧性较强的源岩，在地质外力的作用下，会形成褶曲，于是在向斜背斜的转折端部位形成虚脱空间和张、压性裂隙。
而当脆性、韧性地层相间互层时，在外力作用下，脆性岩石发生破裂碎裂，韧性岩石则形成屏蔽层，形成好的储集环境，使汇集的流体不易丧失 8 8、源岩所处的深度、源岩所处的深度这是决定水-岩反应能否顺利进行的外界因素当源岩处于距地表较浅部位时，此时的流体，多以地表下渗的大气降水为主，其温度、压力和含盐度均较小，因而其化学侵蚀能力较弱，不利于成矿物质从源岩中的萃取而且由于距地表太近，围压较小，基本上是一种开放性的空间，因此形成的含矿溶液容易流散而不易集中 当源岩处于太深的位置时，例如在深达12～15km的部位时，此时处于岩石脆韧性变形的转换界面，环境温度可达3500C～4500C在这种高温高压条件下，岩石处于塑性半塑性状态，其渗透率极小在这样的深处，热液受热后密度降低，因此这些流体便不会再因重力作用继续向深部下渗，而是进入高角度的大型断裂系统沿着压力减少的方向向地表浅处迁移 9 9、源岩处于有利的地球化学场，促进水、源岩处于有利的地球化学场，促进水- -岩岩反应的积极进行反应的积极进行在这种有利的地球化学场内，有大量的新鲜流体源源不断地流入补充，并有通畅的流出系统将已发生水-岩反应而携带有大量成矿物质的含矿热液排出输送给成矿场。
这样，使得源岩始终处于一种积极的活跃的水-岩反应状态而且，反应场有利的地球化学环境，保障含矿热液处于稳定的状态，不致于使矿液中携带的成矿元素因物化条件的改变随时在反应场附近又重新沉淀析出，而应该及时被流体带离矿源岩，再在有利的成矿空间大量汇集形成矿床 经过上述水-岩之间复杂的交换反应后，原来由各种普通的溶液在岩石中不断流动，加热升温，溶解和萃取盐份和成矿元素，最后变成含矿热液，其演化过程可概括为：溶液→热液→热卤水→含矿热卤水 （七）盆地流体的迁移机制（七）盆地流体的迁移机制由于“盆地流体”是来源于并活动于沉积盆地演化过程中，而且积极参与了沉积盆地各种成岩-后生变化的复杂流体相，因此在流体的形成和演化过程中会产生不同形式的流动迁移盆地流体的驱动力有流体内力（内能、内压）、构造应力、热力、重力、上覆岩层静压力和真空泵吸力等盆地流体输导体系存在四种不同类型：断裂输导体系；岩性输导体系；古构造不整合面或古岩溶面输导体系；古台地周边的接触带输导体系这四种不同类型的输导体系构成了右江盆地的主要输导网络系统 第九章第九章金矿床的表生变化及次生富集金矿床的表生变化及次生富集 一、概况：一、概况：在卡林型金矿区，表生风化带甚为发育，有时原生矿石几乎难以见到。
在深达1000m左右的钻孔岩芯中，仍以风化产物为主，反映矿区氧化层厚度较大从金的含量来看，金矿区原生金矿石的品位一般不高，金的含量相对比较均匀但是，氧化带中的矿石由于表生风化作用的影响，金的品位变化较大 金从原生矿石或原岩中经过表生风化进入表生活化迁移，主要取决于以下两个因素：①含金岩石的化学稳定性和力学性质显然，那些在表生风化带中力学性质和化学性质的稳定性均较差的岩石易于被风化瓦解和溶蚀，而释放出其中的金 ②表生风化带的物理-化学条件，包括温度、气候、降水、排水、地形、景观、植被和其他生物因素，对金的释放程度和释放方式都有重要影响 （二）表生风化因素（二）表生风化因素： 1 1、赋矿岩石的成分和矿物的耐风化能力、赋矿岩石的成分和矿物的耐风化能力由于岩石和矿物的分解主要通过在地表条件下的溶解、氧化、水合、水解和碳酸盐化等作用进行的，因此赋矿岩石中矿物在水中的溶解度、水化作用的强弱、O2的多少和CO2在水中的含量等，均是地表风化的主要营力，并且这些风化营力是通过岩石和矿物本身的解体而起作用的 （（1 1）石英类）石英类：这是细碎屑岩中最主要的组成矿物之一这类矿物主要有石英、蛋白石、玉髓、鳞石英、方英石等，它们常被统称为“氧化硅矿物”。
在一般条件下，这些氧化硅矿物在表生风化环境中显得相对稳定但是，当风化场所显示碱性，例如当原岩中有大量碱性及碱土性元素析出时，即PH大于9时，这些氧化硅矿物便可发生溶解： SiO2 + 2H2O = H4SiO4(PH>9)H4SiO4发生离解：H4SiO4 = H+ + H3SiO4- （2）长石类矿物长石类矿物也是高龙矿区赋矿地层中三叠统百逢组细碎屑岩中的重要组成碎屑矿物在表生风化条件下，长石的变化作用按照下述关系式进行（以钾长石为例）： K[AlSi3O8] → KAl2[AlSi3O10][OH]（绢云母） → K2CO3（部分钾质析出） + K<1Al2[(SiAl)4O10][OH]2.nH2O（水云母） → K2CO3（钾质全部析出） + Al4[Si4O10][OH]8（高岭石） → SiO2.nH2O（蛋白石） + Al2O3.nH2O（铝土矿） （（3 3）粘土矿物）粘土矿物：这也是组成粉砂岩、泥岩等细碎屑岩的重要组分，它包括高岭石族、埃洛石族（即多水高岭石）、蒙脱石族、伊利石族等由于这些粘土矿物是由长石类矿物风化而转入沉积水体的，因此它们在表生风化环境中一般较为稳定，常构成风化壳中非常典型的矿物。
但是，在有利的物化环境中，粘土矿物也会解体，发生彻底的风化变化，朝着形成铝土矿和氧化硅的方向演变 (4)(4)云母类矿物云母类矿物：白云母及绢云母是岩石中重要的云母类组成矿物实际上，绢云母即为细小鳞片状的白云母（潘兆橹，1985）在风化过程中，绢云母的表现行为可参考上述长石风化过程中的阶段产物一绢云母的演化过程因此，白云母和绢云母在表生风化过程中也表现出了明显的阶段性：随着风化强度的逐渐加剧，其风化产物则由水云母→高岭石→铝土矿和氧化硅的方向进行 （（5 5）方解石和白云石）方解石和白云石这是两种最常见的碳酸盐矿物，也是高龙矿区中三叠统百逢组细碎屑岩钙质泥岩粉砂岩和泥灰岩夹层，下三叠统河口组及二叠系碳酸盐岩系地层中的主要组成矿物在表生风化条件下，方解石和白云石最容易溶解： CaCO3（方解石 ） + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2 （重碳酸钙）→ CaCO3↓ （卡斯特方解石）+ H2O + CO2↑ （6）金属硫化物这是卡林型矿石中常见的金属矿物，尤其是黄铁矿，是最主要的载金矿物此外，还有毒砂、黄铜矿及闪锌矿等黄铁矿在风化条件下的表现行为是FeS2 （黄铁矿）+ O2 + H2O → FeSO4 + H2SO4 FeS2 （黄铁矿）+ H2SO4 + O2 → Fe(SO4)3 + H2O Fe(SO4)3 + H2O → Fe(OH)3 + H2SO4Fe(OH)3 → Fe2O3.nH2O（褐铁矿、针铁矿）（注意：“褐铁矿化”和“褐铁矿染”） （7）有机质卡林型矿区的金矿石中，以及其围岩地层中均含有丰富的有机质。
有机质只有在还原条件下才能很好地保存下来一旦它们暴露地表，便会在氧气、水分及微生物作用下发生降解有机质的氧化分解及微生物降解是一个复杂的过程，不可能用一个化学反应式简单地表达出来但其总的趋势是：有机质在表生环境中被氧化时，活泼的官能团首先被破坏，而具环烷结构和芳烃结构的组分较为稳定 （8）重砂矿物赋矿地层中的重矿物主要有：金红石TiO2、锐钛矿TiO2、钛铁矿FeTiO3、磁铁矿Fe3O4、锆英石Zr[SiO4]、榍石CaTi[SiO4]O等氧化物和硅酸盐矿物等这些矿物化学性质稳定，耐磨性强、比重大，在氧化条件下不会发生破坏，在沉积环境中由地表岩石风化的残留稳定矿物，呈机械状态被地质营力带入盆地沉积成岩 综上所述，卡林型金矿区的赋矿岩石在风化过程中产生三大类物质，即①碎屑物质：这类物质是原岩机械破碎的产物，也是在表生风化过程中表现十分稳定的矿物组成，例如未发生分解的石英砂粒、白云母及绢云母碎片、金红石等重砂矿物，这些碎屑物质构成了风化层的主体 ②不溶残积物：这是赋矿原岩在分解风化过程中新形成的不溶物质，它们在风化环境中为稳定性很强的矿物，或相对稳定的新生矿物，例如长石类矿物形成的铝土矿、氧化硅或者中间过程产物如高岭石、水云母等，褐铁矿、有机碳粉等等。
这些新生矿物由于稳定性强，一般也残留原地，与上述碎屑物质混在一起，或主要集中于地表，构成风化彻底的完全风化壳 ③溶解物质：这是原岩矿物中最为活泼的化学组分，它们在风化过程中最容易形成易溶物质，被流水带走，例如长石和碳酸盐矿物风化产生的K2O、Na2O、CaO和MgO等，以及金属硫化物风化产生CuSO4和H2SO4等若这些组分保留在风化场地，会使风化环境中的PH值发生明显变化 2、赋矿岩石的结构构造与风化作用原生矿物风化过程中的相对稳定性不仅取决于岩石矿物组成的化学活泼性，同时还取决于碎屑物质颗粒的大小因为在风化过程中占主导地位的是表面反应，并且矿物颗粒的比表面是同其直径成反比的于是，一种抗风化能力较强，但组成矿物颗粒细小的岩石可能在风化过程中要比一种抗风化能力较弱但矿物颗粒粗大的岩石分解得更快 赋矿岩石的构造对风化速度的影响也十分显著卡林型金矿床所赋存的部位，往往是两个不同时代两种不同岩性地层的结合部位，是构造的薄弱地带在这样的地质构造环境里，断层﹑裂隙和节理均十分发育，这就有利于水溶液的循环流动和生物活动，以及氧气的注入而不论是宏观还是微观大小的裂隙、节理，都常常显著地增大了化学分解的强度和深度。
因为这些地质构造将原岩切割成若干大小块体，这无疑也增大了化学风化的表面积，有利于化学反应的彻底进行，并为选择性地最大限度淋滤掉可溶性化合物提供条件所以节理发育的岩石容易风化事实上，高龙地区的风化作用，在断裂和裂隙发育的地段最为强烈，而且往往沿着断裂两侧，风化作用形成了厚大的向纵深发展的风化层 3、大地构造运动与风化作用 当卡林型金矿区位于构造上升区时，风化剥蚀作用强烈，地面切割程度高，地形比较陡峭，岩石破碎风化剥蚀的产物，尤其是那些颗粒较细的产物，在其形成后易被地表流水带至低洼地区因此在山头等较高处，风化层一般较薄、颗粒较粗，甚至原岩裸露，给继续不断的风化作用形成了新鲜的反应面，促使风化不断进行 4、温暖潮湿的气候条件气候条件是决定岩石风化方向和强度的基本要素，而影响风化的主要气候要素是雨量和气温雨量控制着水的多少，而气温则影响化学风化的速度，尤其是原岩中有机质的分解速度一般说来，温度每增加100C，化学风化的反应速度就增加2～2.5倍，这对于矿物的分解及元素的迁移起着非常重要的作用此外，高龙地区地表植被发育，山坡及山头均生长着大量不同类型的植物群落，化学风化作用和生物化学风化作用普遍而强烈，岩石矿物分解迅速，加大了风化作用的强度。
5、地形地貌条件地形地貌对于风化作用的进行﹑风化壳的形成和元素的迁移关系重大，它影响着水、热条件的重新分配，从而影响物理、化学及生物化学风化的强度，因而风化产物的淋滤、风化壳的厚度和风化产物的保存程度都与地形地貌有关地形还影响到气候、植被和土壤覆盖层以及生物界的差异，这些都直接影响和决定着风化壳的特点 此外，地区山系的坡向对风化作用也有明显的影响，由于阳坡（即南坡）日照时间长，温度高在冬季，白天冰雪容易消融，夜晚又冻结成冰，物理风化作用明显因此该区阳坡比阴坡（即北坡）的风化作用相对强烈，其地形地貌也更加凸凹不平 6、水文地质及地下水条件风化矿床的形成，与地表水和地下水的运动状况及其化学类型有关，它们是决定风化矿床的规模、形状、甚至矿床类型的重要因素地下水具有垂直分带性，这种特性又决定了风化矿床的垂直分带特点根据地下水的循环条件，可以将地下水分为三带，自地表向下为： （1）渗透带： （2）流动带： （3）停滞水带： 7 7、表生风化作用的时间效应、表生风化作用的时间效应具备一个较长时间和稳定的地质环境，可使原岩的风化作用进行得十分彻底，使岩石中的各种矿物组分绝大部分被分解淋失，仅有一些极为稳定的矿物和惰性组分残留下来，并且有充足的时间使得风化作用向原岩的深部发展，形成厚度巨大的风化壳矿床。
世界上一些大型的红土型金、铁、镍及铝矿床的形成，一般都经历了一个极为漫长的地质风化时期 五、风化的意义：从总体看来，在表生氧化作用过程中，风化作用对高龙矿床所起到的积极作用主要表现有以下6点： ①赋矿岩石中三叠统百逢组细碎屑岩由于其中细小的长石类、粘土类矿物的风化淋失，造成原岩的粉碎解体，形成厚大松散的含金风化层，使得其中的金矿石易于开采 ②黄铁矿等金属硫化物在表生氧化过程中容易发生风化而解体，这些原生载金矿物中的晶格金、包体金、裂隙金和晶间金被解脱出来，呈裸露状态而有利于选矿、堆浸回收，降低了工业品位要求和回收成本 ③黄铁矿等金属硫化物在表生氧化过程中所形成的褐铁矿化，产生了明显的褐红色褐铁矿集合体由于风化层中金并未发生强烈的氧化大量进入溶液被带离原地流失，金仅仅是从载金矿物中解离出来残留原地，因此这种褐铁矿化是明显的找金标志，它一般指示了含金富矿地段的位置 ④由于赋矿原岩中易溶组分以及细小的泥质组分的淋失，其中的金则相对集中，提高了赋矿地层中金的含量，并使原生矿体周围的矿化不富的地段也转变为矿体，扩大了可采矿体的范围⑤从主矿物中游离出来的晶格金、晶间金、晶隙金和包体金，由于次生加大作用，增大了金的粒度，增大了金的工业意义。
⑥由于地表氧化作用使原生碳等有机质被氧化而消失，原先呈吸附状态的金便从有机质中解脱出来，有利于回收。