淺成低溫熱液礦床地質特征及礦床成因分析

陳慶剛+陳坡

摘要：淺成低溫熱液金礦床形成于低溫（±300℃）、低壓（10～50MPa）條件下，該類礦床成礦流體中鹽分含量一般都較低，其來源主要為大氣降水，熱液活動在火山巖及斑巖型礦床淺層部位活動，而其中金的礦化作用與火山熱液活動息息相關，其成礦多數發生在火山活動晚期，最終成礦于火山巖漿巖地熱系統中。本文有效分析了我國淺成低溫熱液礦床的特征，并對該類礦床的成因和找礦方向進行了分析，以期能有效促進我國礦業的發展和進步。

關鍵詞：淺成低溫；熱液礦床；物質來源；特征分析

一、大地構造背景和控礦構造

淺成低溫熱液型金礦床主要形成于板塊俯沖帶上盤大陸邊緣及島弧的巖漿弧和弧后張裂帶。從世界范圍內以及我國該類礦床的分布特征及學者研究，淺成低溫熱液型金礦主要在三個成礦區域廣泛分布，這三個區域分別為：環太平洋成礦域、古亞洲成礦域以及地中海-喜馬拉雅成礦帶。通過對該區域內淺成低溫型金礦進行研究發現，發現其形成與火山巖漿巖構造作用有著密切關系，尤其受到火山斷裂構造的控制作用十分明顯。該類型金礦床的控礦構造中，張性構造環境控制著金礦體的形成，深大斷裂切殼構造通常成為礦物形成的導礦構造，并且在巖漿巖熱液活動方面進行引導作用，成礦物質來源往往與深大斷裂次級構造有關，為高價值工業礦體的形成提供了良好條件。

二、淺成低溫熱液型金礦床的地質特征

2.1礦體及礦化的特征

在國內，大部分礦床的礦化深度都比較淺，這是該型金礦的主要特點。如果忽略長期剝蝕作用的因素，該礦體大多儲存于離地表100到1000米的位置。金礦礦體主要以脈狀為主的形態存在，主要有樹枝狀脈、板狀脈、細脈和網狀脈，其次還有浸染狀礦體、礫巖狀細脈浸染狀礦筒、囊狀透鏡體。淺成低溫熱液型金礦礦化的位置大多位于火山巖區、陸上火山碎巖區和小型的次火山侵入體，而且這些巖區都有比較良好的分異特點。礦床的礦化具有分帶性特點，地表為熱泉沉淀，向下浸染狀及網脈狀礦化，脈狀礦化多在最底部。地質構造拐彎、交匯處和構造切割脆性巖層部位多為網脈狀礦化的發育地帶；浸染狀礦床的礦化多發生在蝕變圍巖中，礦體與圍巖呈漸變過渡[1]。

2.2圍巖地質蝕變特征

淺成低溫熱液型金礦床所在的圍巖地質特征多是陸相火山巖（次火山巖），這些礦巖多為偏酸性或是堿性。比如低硫化-絹云母型金礦床其典型特征就是鈣堿安山巖、英安巖、流紋巖；高硫化的石英-明礬石型金礦床的圍巖其典型特點就是流紋英安巖。有研究表明，此類型的圍巖就是提供成礦物質和能量的深部侵入體的連續體[2]。淺成低溫熱液型金礦床地質結構另個特征就是熱液蝕變很明顯，不同地區的該類型金礦床的圍巖蝕變都具有共同的特性，而且有研究顯示硅化有可能是淺成低溫熱液金礦成礦的一個必要條件。根據蝕變礦物組合的不同可以將金礦床的種類分為冰長-絹母型礦床、石英-明礬石礦床。冰長石-絹云母在網脈、裂隙附近處鉀長石化、硅化和綠泥石化、絹云母化、青盤巖化。而石英-明礬石礦床則在網脈、裂隙附近發育硅化和高級泥化。

三、具體礦床分析

3.1礦區簡介

雙峰山金礦位于巴里坤縣城北西95 km處，是新疆哈密礦產地質勘查院于1994年發現的[3]（林錦富等，1999）。大地構造上處于西伯利亞板塊晚古生代庫蘭卡孜干島弧南部邊緣，靠近卡拉麥里板塊縫合帶。

3.2地層及巖性特征

礦區出露地層以下石炭統巴塔瑪依內山組海陸相火山巖為主，由安山巖、安山質火山碎屑巖、流紋質火山碎屑巖、流紋巖夾透鏡狀碧玉巖組成（圖1）。其中夾雜少量海西中期鈉長斑巖脈和石英斑巖脈，金礦體的礦化受到斷裂構造的控制，主要產生于雙峰山背斜[4]。

圖1雙峰山金礦地質簡圖和4勘探線剖面圖（據彭曉明等，2004）

3.3礦體特征

區域內礦體以似層狀和透鏡狀為主（圖1），呈NE-NNE向分布。礦石性狀分為角礫狀、細脈浸染狀以及石英網脈狀，金品位平均為2-8g/t。礦石礦物以自然金、毒砂以及黃鐵礦為主，脈石礦物有玉髓和石英，其中含有少量冰長石、螢石、綠泥石以及方解石等。礦石具有角礫狀以及網脈狀構造特征，具有半自形和他形粒狀結構[3]。

3.4圍巖蝕變

圍巖蝕變有硅化、黃鐵礦化、蒙脫石化、冰長石化、絹云母化、綠泥石化和碳酸鹽化。蝕變具有明顯的分帶性，從上至下分為隱爆硅質角礫巖化帶、低金品位硅化帶、石英（冰長石）網脈帶（礦體）、黃鐵礦蒙脫石化帶和青磐巖化帶（絹云母化、綠泥石化和碳酸鹽化）（彭曉明等，2004）[4]。

3.5成礦分析

根據地質特征研究，可將該礦床成礦作用分為兩個主要階段：火山熱泉階段和熱液階段，其中熱泉階段是主要的礦體蝕變期，而熱液階段是金礦體的主要成礦階段，在硅質巖縫隙中網脈狀填充著形成的含金石英，其中礦石與安山巖、流紋巖以及石英巖的組成模式相同，說明該礦床成礦物質模式與火山巖體有關[5]。

四、成礦時代及礦床成因分析

Hedenquist等（2000）對全球淺成低溫熱液型金礦進行了總結，認為產于環太平洋島弧帶的淺成低溫熱液型金礦在成因上與太平洋板塊的俯沖作用有關[6]。

4.1大地構造背景和控礦構造

淺成低溫熱液型金礦床主要形成于板塊俯沖帶上盤大陸邊緣及島弧的巖漿弧和弧后張裂帶[7-8]。從世界范圍及我國淺成低溫熱液型金礦床的地域分布及目前的研究成果來看，該類金礦床主要集中產在3個巨型成礦域：環太平洋成礦域、地中海-喜馬拉雅成礦域和古亞洲成礦域[9]。通過分析這些地區產出的金礦床（體），發現此類礦床（體）幾乎都受到與火山作用有關的構造控制，尤其是受古火山口、火山角礫巖筒及與火山機構有關的斷裂控制[10]。該礦床礦體的產出受區域斷裂構造控制，通常情況下，區域性斷裂及或沙坑環狀斷裂交匯處是非常有利的找礦部位。該區域控礦構造中礦體多形成與斷裂構造部位，礦體切殼深大斷裂為區域內礦床來源提供了引導性作用，在巖漿巖熱液侵入及其后來的巖漿活動對該礦床共同影響，并在深大斷裂構造中形成了可供開采的工業礦體[11]。endprint

4.2成礦時代

近年來，對淺成低溫熱液型金礦床的研究一直在進行，就其形成時代主要認為受到礦床地質構造環境控制，對已發現的此類礦床進行研究，其多數成礦于中生代白堊紀，以新生代為主。隨著我國西天山地區阿西金礦體的發現，在西天山-北山一帶先后發現許多在古生代形成的淺成低溫熱液型金礦，其更加豐富了對此類型礦床的研究。經過多數專家學者研究，認為淺成低溫型金礦形成的地質深度較淺，并且在地層隆起部位形成較多[12]。

4.3淺成低溫熱液金礦床成礦機理

據地質學家近年來的研究，其普遍認為淺成低溫熱液型金礦床的硫化物構造存在明顯差異，高硫化物礦體一般為板塊垂直俯沖形成，板塊俯沖角度為中等傾角，形成速度也較大，主要為擠壓俯沖或多曲扭壓表現為主；而低硫化物多為斜向俯沖形成，其傾覆角度較大，比高硫化型礦床的聚合速度慢，大多為中性區域應力表現。根據多種文獻研究發現[13]，該區域內地質構造為金礦床的控礦及成礦環境提供了有利條件，而構造后期升級運動對礦床形成產生了巨大的影響。

參考文獻：

[1]鄢云飛，譚俊，李閆華，阮詩昆.中國淺成低溫熱液型金礦床地質特征及研究現狀[J]，資源環境與工程，2012.

[2]祁進平，陳衍景.東北地區淺成低溫熱液礦床的地質特征和構造背景[J].地質與資源，2013.

[3]林錦富，解慶林，席小平，等.新疆雙峰山火山巖型金礦床地質特征[J].地質論評，1999.45（增刊）：1099--1104

[4]彭曉明，莫江平，酈今敖，等.新疆哈爾里克雙峰山淺成低溫熱液金礦床的地質特征與成礦模式[J].礦床地質，2004.23（1）：101～106.

[5]劉家遠.新疆北部陸相火山型金礦床的主要特征[J].黃金地質，2001.7（3）：1～8.

[6]席小平.雙峰山金礦床地質特征及成因探討[J].礦產與地質，1999.13（1）：28～33.

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[9]陳根文，夏斌，肖振字等.淺成低溫熱液礦床特征及在我國的找礦方向[J].地質與資源，2001，10（3）：165-171.

[10]劉連登，陳國華，吳國學.我國淺成熱液金礦的分類探討[J].長春科技大學學報，1999，29（3）：222-226.

[11]吳國學，劉連登.淺成熱液金礦研究綜述[J].世界地質，2001，20（3）：262-266.

[12]張德會.淺成熱液成礦系統模型研究評述[J].地球科學進展，1996，11（6）：563-568.

[13]林寶欽.中國東部冰長石-絹云母型低溫淺成熱液金礦[J].貴金屬地質.1992，1（4）：199-206.endprint