滇東南卡林型金礦成礦作用與成礦機制

王東輝+黃玉斌+李彥

摘 要 本文認為卡林型金礦是金礦床的一種重要類型，是一種浸染、微粒或超微粒、中低溫的熱液礦床。殼幔的不均衡和地殼物質運動促進元素再分配，使成礦物質多次富集。通過礦產中微量元素和稀土元素的比對，對氧氫和硫的同位素分析，認為金來自深部幔源。沉積噴流和深大斷裂等特定的地質構造活動，為金礦在滇東南地區的形成提供了物質來源，與之相應的巖漿活動為成礦作用提供了主要熱源。多種金礦的有利成礦因素在滇東南地區耦合，共同促成卡林型金礦的形成。

關鍵詞 卡林型金礦；成礦作用；流體來源；成礦機制

中圖分類號：P618 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0175-01

1 卡林型金礦簡介

卡林型金礦最早源于Carlin地區發現的卡林金礦，并推廣為卡林型金礦，分布于美國內華達州和猶他州、秘魯和中國等地。

我國的卡林型金礦于20世紀60年代被發現，之后發現了幾百個金礦，集中分布在陜甘川和云黔桂兩個金三角地區，其中處于云黔桂和三大板塊交界處的滇東南的卡林型金礦，它的形成有著更為復雜的地質背景和成礦類型，且發現較晚。

卡林型金礦以濁積巖類、沉積巖、碳酸鹽類、低度變質或未變質的砂質巖石、等為外圍容礦巖體，并受控于高角度的斷層。圍巖和共生礦物的組合體現了250℃以下的中低溫狀態下熱液成礦的特點。金礦物和載金礦物呈現了微細粒結構和超微細粒結構，金礦中Hg、Sb和As的比重較高，圍巖中有硫化物的伴生礦，體現了有機質參與成礦過程。學術界一直對該金礦的成因有爭議，有超微粒金礦、滲流型金礦、濁積巖型金礦等多種說法，就成因也提出層控成礦、熱泉成礦等想法，并在稱謂、成礦溫度、容礦巖石等諸多方面的存在分歧。

本文認為，隨著地質環境和成礦因素的發展變化，卡林型金礦礦床具有浸染的，微粒或超微粒的，中低溫的熱液礦床的特點。

該地的地質構造，不同學者有不同的論述，但都認為這里的形成環境是拉張構造，時間在古生代晚期到中生代三疊紀的中早期。它是華南褶皺帶的一部分，云黔桂金三角是有一系列斷層包圍的變形菱塊體，包圍它的斷層有紅河斷層、紫云-水城-昆侖關-河池斷層等。以160°E為軸，東西分別為昆侖關巖體和個舊巖體，南北方向形成向北隆起呈逆沖推覆構造的弧形斷褶帶。滇東南就在紅河斷層以東的云南地區。

形成云黔桂古陸后，生長邊界和處于邊緣的大陸邊界演化成消亡邊界，由東向西海水漸淺，陸地演變為濱海瀉湖并形成陸地。在奧陶紀的冰期，水以固態形式存于地表，造成海平面下降，使該地缺失志留紀地層。這數千萬年為地表物質進行預成礦作用提供了足夠的時間。由于火山活動強烈頻繁，提高了礦物元素在地表的富集程度。巖漿噴出造成地表沉降形成沉積物巨厚的海盆，經歷漫長的地殼的水平位移和推覆反沖后，現代地質構造得以形成。

在應力作用下，金礦在右江地裂帶、南北向的關嶺-富寧斷層和文山-富寧構造帶內和它們的交匯地帶形成。

2 滇東南卡林型金礦的成礦作用

在滇東南地區，金礦產出最多的地方有很多的不整合面，本文認為，金礦的形成是在經歷內外力作用后，又多次經歷了化學的和物理的長期分選礦物元素并富集的進程。

卡林型金礦與不均衡的殼幔元素有關，也與在不同空間出現了演化分異的成礦元素有關。南盤江谷地的沉降和越北古陸的隆起，S型的燕山期中晚期演化的花崗巖及地幔柱的基性巖漿巖在海西-印支期的侵入和噴出都控制著這一地區的地殼物質的不均衡性。該地玄武巖中的金的含量明顯偏高，相較之下，超基性-基性巖則有較大的含金量的變化且地區差異，明顯。由于礦床中的微量元素與稀土元素有同步的變化，深源特征元素如Ni等在礦流體中被帶入，表明幔源深部是金的來源地，其深處金礦規模將更大。

巖漿活動對殼幔的作用有助于形成多種金屬礦種，同時構造運動與巖漿活動為滇東南地區金礦的成礦提供了熱源。金的溶侵和遷移得益于礦流體中的鹵族元素，并與銻、砷、硅、汞、有機質形成相應的多元素異常組合和礦化蝕變，滇東南卡林型金礦形成于中低溫環境，對成礦流體中氫氧同位素和硫化物中硫的同位素的研究表明硫是深源硫，水來源于建造水、巖漿水、天水等。

通過對黃鐵礦的研究，成礦流體是黃鐵礦滲濾的地下熱水，成礦物質并非源于地球表層，這恰與對稀土元素和礦床微量元素的研究結果相同。卡林型金礦真正動因是板塊間的相互作用，這與滇東南花崗巖和鄰區的此類巖石的成巖成礦的原因一致，也與逆沖推覆的弧形構造在文山-富寧地區的出現的原因一致。滇東南金礦成礦年代推測結果體現了大致相同的金礦成礦時期，基本相同于逆沖推覆的弧形構造在文山一富寧地區發生的時期和滇東南花崗巖和鄰區的此類巖石的成巖成礦時期，這就表明了它們有統一的能力來源和動力。

3 卡林型金礦的成礦機制

金屬于銅族元素，核類屬奇一偶型，致使自然界中金的豐富度很低。金有較穩定化學性質且親和力小，但與硫、鐵、銅有較強的親和力，形成相應的金屬互化物，與毒砂、黃鐵礦等共生。在自然界能形成正離子，激化能力較強，容易同鹵族元素形成絡合物，可溶于王水、沸騰的氯化鐵溶液，卻不溶于一般的堿和酸。

熱液演化中首先由于含砷黃鐵礦、毒砂、黃鐵礦的遷移，金隨之移動；其次金的化合物如金的硫代絡合物、硫化物等及超微細粒金和被有機質或膠體吸附的金在流體中移動。石油等有機質有助于金的富集，這種異常組合與成礦過程的巖-水反應和巖-水-油反應有關，滇東南的金礦與炭質泥巖有關。

水分散流是金礦的成因的本質。硫化金是金被硫化物腐蝕后的產物，有機質、碳質、膠體溶液也可以吸附或遷移金，少量的金也可以溶于一些細菌的新陳代謝產物和土里的腐殖酸中。當成礦流體的pH值、壓力、Eh溫度改變時，容礦巖石萃取金，導致還原硫降低活度和硫化鐵或亞鐵的沉淀，最終硫代絡合物不穩定，致使金的沉降。

滇東南卡林型金礦是在中低溫的熱液礦床內形成的侵染的超細微粒的金。通過對地幔元素的一系列篩選成礦過程，各種成礦作用相互影響，是眾多因素共同作用的結果，在成礦體系中，中低溫容礦流體導致了汞、及硅、銻、有機質、砷等與金的異常組合，是必定發生的巖水反應。

參考文獻

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