我國微細(xì)浸染型金礦研究現(xiàn)狀

古宇聲　暢捷　貝晶晶

摘 要 微細(xì)浸染型金礦，也稱卡林型金礦，是一種主要產(chǎn)于碳酸鹽巖—碎屑巖建造中的金礦床。為了提高對我國該類型金礦床的認(rèn)識，分析了我國微細(xì)浸染型金礦地質(zhì)地球化學(xué)特征，總結(jié)了對該類型礦床研究存在的問題。

關(guān)鍵詞 微細(xì)浸染型金礦 地質(zhì)特征 地球化學(xué)特征 礦床成因

中圖分類號：P618.51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0前言

微細(xì)浸染型金礦是國內(nèi)外普遍使用的卡林型金礦的代名詞，也有的稱賦存于沉積巖中的浸染型金礦、沉積巖型金礦、碳硅泥巖型金礦等，在國外一般稱為卡林型金礦或賦存于沉積巖中的浸染型金礦。微細(xì)浸染型金礦是礦化產(chǎn)出形式的概念，而不是成因概念，主要強(qiáng)調(diào)其特有的賦礦巖石、礦石礦物、元素地球化學(xué)組合（Au、As、Sb、Hg，有時(shí)有Tl、Ag、W、U、Ba等）、金顆粒微細(xì)等特點(diǎn)。

1地質(zhì)背景

我國微細(xì)浸染型金礦主要分布于滇黔桂及川陜甘三省交界的三角區(qū)域，另外在滇西南上芒地區(qū)、長江中下游也有微細(xì)浸染型金礦的分布。前人認(rèn)為微細(xì)浸染型金礦床發(fā)育區(qū)地質(zhì)背景具有以下特征：

（1）處于不同大地構(gòu)造單元的交接帶或銜接帶上，所在地的深部一般存在基底深大斷裂；

（2）具有凹陷史，發(fā)育巨厚的大面積分布的古生代—中生代碳酸鹽巖—碎屑巖建造和淺的變質(zhì)巖系；

（3）微細(xì)浸染型金礦集中區(qū)內(nèi)同期的巖漿熱液活動(dòng)強(qiáng)烈，對礦物質(zhì)的遷移、富集、活化起到了關(guān)鍵作用；

（4）成礦域內(nèi)具有強(qiáng)烈構(gòu)造活動(dòng)，金礦床形成時(shí)以強(qiáng)烈的地殼拉張為特征。

北美西部部分金礦床可能形成于大盆地中不同時(shí)代存在的擠壓環(huán)境，沉積巖因?yàn)閿D壓構(gòu)造發(fā)生仰沖和堆垛，導(dǎo)致區(qū)域型地?zé)崽荻冉档?，熱液可能因?yàn)榍秩胧录蛥^(qū)域性水文壓力差或者因?yàn)閮烧叩慕Y(jié)合而發(fā)生循環(huán)。黔西南地區(qū)發(fā)育大規(guī)模的逆沖斷層，川西北地區(qū)發(fā)育一系列逆沖斷層和平移走滑斷層。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層與圍巖

我國微細(xì)浸染型金礦的賦礦地層主要為沉積巖地層，另外有少量的淺變質(zhì)巖地層和火山巖地層。地層時(shí)代主要為二疊紀(jì)至三疊紀(jì)，震旦紀(jì)和寒武紀(jì)也有少量分布，但是在不同的礦區(qū)，其賦礦巖性及時(shí)代上有明顯的差異（如表1）。

2.2構(gòu)造

常見的控礦構(gòu)造類型有褶皺、斷裂、（巖體）脈巖與圍巖接觸帶等。在陽山金礦礦區(qū)發(fā)現(xiàn)了一條深部的斷層，將地殼深部至地幔的大量成礦物質(zhì)帶至地表；在滇-黔-桂及湘中地區(qū)，金礦床主要受背斜或穹窿區(qū)的構(gòu)造破碎帶控制，多分布于背斜構(gòu)造的傾伏端，背斜軸轉(zhuǎn)折部位，背斜翼部斷裂及層間破碎帶等有利構(gòu)造部位；而在陜-甘-川地區(qū)，次級斷裂構(gòu)造則成為主要的控礦構(gòu)造形式，不同方向、不同級別斷裂交匯部位常是礦床產(chǎn)出的有利地段；西南秦嶺及川西北地區(qū)，常見一些與巖體或脈巖有成因聯(lián)系的金礦床，巖體或脈巖與圍巖接觸帶是金沉淀成礦的有利場所。

就我國的情況來看，構(gòu)造對微細(xì)浸染型金礦的影響主要為：（1）提供了深部熱液向上運(yùn)移的通道，為卡林型金礦成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)；（2）使沉積巖地層破碎，有利于深部物質(zhì)與圍巖和大氣降水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使成礦物質(zhì)沉淀；（3）控制礦體的展布形態(tài)和空間分布。

2.3 圍巖蝕變

與礦化有關(guān)的圍巖蝕變是中低溫含礦熱液同圍巖作用的結(jié)果，蝕變大致可分為三個(gè)階段：

（1）早期硅化階段（酸性熱液蝕變），酸性熱液交代碳酸鹽巖類圍巖，導(dǎo)致原巖碳酸鹽礦物遷移或被硅質(zhì)替代；

（2）中期硫化物礦化階段（弱酸性熱液蝕變），以輝銻礦、黃鐵礦為主，該階段為金礦的重要成礦時(shí)期；

（3）晚期碳酸鹽化階段（中—弱堿性熱液蝕變），方解石大量出現(xiàn)，呈脈狀、網(wǎng)脈狀分布。

圍巖蝕變還有有絹云母化、褐鐵礦化及高嶺土化等，在某些礦床中蝕變具有分帶性和多期次，這說明微細(xì)浸染型金礦的成礦物質(zhì)的運(yùn)移、成礦是多次的，反映了微細(xì)浸染型金礦成礦的多樣性和復(fù)雜性。

2.4 巖漿巖

巖漿巖與卡林型金礦的關(guān)系，目前各個(gè)學(xué)者間存在一些分歧。劉東升、Kuehn C A 等認(rèn)為卡林型金礦的形成與周圍酸性巖無直接關(guān)系。喻光明等人（2010）通過對比美國特征卡林型金礦礦床及研究我國的陽山金礦認(rèn)為卡林型金礦與大規(guī)模巖漿活動(dòng)關(guān)系一般，但和局部巖漿活動(dòng)密切關(guān)聯(lián)，巖漿活動(dòng)不但提供熱源，而且部分巖漿直接金礦化形成礦體，應(yīng)漢龍（2001）認(rèn)為卡林型金礦床成礦域內(nèi)同成礦期的巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，有利于形成各種地?zé)狍w系，因此巖漿活動(dòng)和卡林型金礦具有密切的關(guān)系。

3 地球化學(xué)特征

3.1 元素組合

微細(xì)浸染型金礦有著非常相似的元素共生組合，即Au、As、Sb、Hg、Ba及Ag。目前普遍用于找礦的特征元素是Au、As、Hg、Sb，李朝陽（1995）認(rèn)為Au與As、Sb、Hg（Tl）等的礦石礦物組合及異常組合是微細(xì)浸染型金礦的特征。歐陽玉飛（2011）在研究滇黔桂“金三角”地區(qū)時(shí)，通過區(qū)域地層地球化學(xué)的對比發(fā)現(xiàn)，與華南地區(qū)相比，本區(qū)與淺成中低溫?zé)嵋夯顒?dòng)有關(guān)的親硫元素（Sb、As、Au、Hg）具有地球化學(xué)高背景。Au具有深源性，專屬于與裂谷、特提斯、區(qū)域性深大斷裂和峨眉地幔柱長期活動(dòng)相伴的基性火成巖及火山碎屑濁流沉積，而As、Sb、Hg則是區(qū)域性的高背景，既可以在有金礦物源的地方在一定的成礦作用下和有利的環(huán)境中與Au伴生成礦，又可在沒有金礦物源的地方作為一種低溫元素組合指示其他礦種的找礦，并可能獨(dú)立成礦于主礦體的外圍。因此，在研究微細(xì)浸染型金礦時(shí)不宜將Au與As、Sb、Hg相伴產(chǎn)出絕對化，它們之間的組合只是代表一種中低溫成礦作用。

3.2 同位素組成

對于卡林型金礦的同位素組成研究，前人已經(jīng)做了很多工作，特別是對一些大型超大型金礦做了深入的研究。喻光明（2010）測得大水金礦氫和氧同位素變化范圍較大，€%]D水為-61.1‰～-101‰，€%]18O水介于-4.32‰～-8.33‰之間，表明該礦床流體來自于巖漿水，晚期為改造的大氣降水，成礦流體具有混合成因的特征；張莉（2009）在研究陽山鍶鉛同位素組成后認(rèn)為其成礦流體主要來源于碧口群組變質(zhì)巖的脫水作用；陳懋弘（2007）對貴州爛泥溝金礦含砷黃鐵礦樣品分析，獲得其形成年齡為193€盡a（早侏羅世），發(fā)現(xiàn)具有較高的等時(shí)線初始n（187Os）/n（188Os）值（11127€？43），指示其成礦物質(zhì)來源于地殼而不是地幔；王成輝（2010）研究貴州水銀洞超大型金礦中黃鐵礦€%]34S 分析值為1.6‰-21‰，圍巖中黃鐵礦的€%]34S分析值為 3.7‰-6.8‰，礦體中黃鐵礦的硫同位素分布范圍大于圍巖，說明礦床中的硫不可能僅僅來源于地層，而是多源硫混合的結(jié)果，據(jù)此他認(rèn)為礦床的成礦物質(zhì)是多源的，并且在深部可能有大的隱伏礦體有待尋找。

目前我國學(xué)者應(yīng)用的同位素測得的成礦年齡和流體來源存在差異，成礦物質(zhì)可能是多源的，礦質(zhì)既可來源于含礦地層（礦源層），也可來自深部的巖體或直接由巖漿分異而來。不同礦床礦質(zhì)來源可能不同，同一礦床也可有不同來源的成礦物質(zhì)。

4 礦床成因

賈大成（2002）將成礦作用概括為三種：層控地下熱鹵水成礦作用；層控有機(jī)成礦流體成礦作用；層控深源流體成礦作用。

應(yīng)漢龍（2001）提出了四種成因模式：大氣降水成因；巖漿成因模式；區(qū)域變質(zhì)作用；鹵水成因模式。

由于微細(xì)浸染型金礦并非一種成因類型，包含有不同的成礦作用，加之對該類型礦床成因認(rèn)識上存在不同的觀點(diǎn)，因此目前還很難用一種成礦作用和模式來概括該類礦床的形成。

5 結(jié)論

通過前人對我國主要微細(xì)浸染型金礦的研究資料的對比可以發(fā)現(xiàn)我國微細(xì)浸染型金礦有如下特點(diǎn)：

（1）在大地構(gòu)造背景上位于不同大地構(gòu)造單元的結(jié)合帶上，深部發(fā)育有大的斷裂，在地史演化上一般具有裂陷、拉張—接受沉積—板塊碰撞造山的發(fā)展歷史，與成礦有關(guān)的運(yùn)動(dòng)主要是燕山運(yùn)動(dòng)。我國卡林型金礦的賦礦巖層從寒武系到二疊系均有產(chǎn)出，巖性不僅僅只有沉積的巨厚的碳酸鹽巖，近年的研究和實(shí)踐表明，其賦礦巖層還應(yīng)當(dāng)包括陸源碎屑巖、火山（碎屑）巖及淺變質(zhì)巖，載金礦物主要為含砷的黃鐵礦和毒砂，金呈顯微-次顯微狀，主要以固溶體形式存在。

（2）我國微細(xì)浸染型金礦一般可以分為氧化帶金礦和原生帶金礦，氧化帶金礦又被稱為紅土型金礦，主要礦石礦物為各種粘土礦物、黃鐵礦和褐鐵礦，呈土狀，金主要呈微粒狀，薄膜狀及絲線狀存在，較好選冶；原生帶金礦的主要礦石礦物為黃鐵礦、含砷黃鐵礦、毒砂、輝銻礦等，礦石結(jié)構(gòu)為環(huán)帶狀結(jié)構(gòu)、重結(jié)晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)，構(gòu)造為星散浸染狀構(gòu)造、脈狀網(wǎng)脈狀構(gòu)造，角礫狀構(gòu)造、碎斑—碎裂狀構(gòu)造，金主要以包裹金形式產(chǎn)出，較難選冶。

（3）我國微細(xì)浸染型金礦具有明顯的 As-Sb-As-Hg-Au 元素組合，但絕大多數(shù)礦床中不含或僅含少量的 Tl；成礦溫度主要集中在 160℃～300℃為中低溫?zé)嵋旱V床，受構(gòu)造控制明顯，主要體現(xiàn)在礦體主要賦存于斷層破碎帶、大型背斜核部，成礦深度約 1.2～4km，這為我國開展深部卡林型金礦找礦提供了理論依據(jù)。

（4）卡林型金礦成礦物質(zhì)的來源可能不是單一來源，更不可能僅僅是來自于賦礦地層，就目前的研究來看，我國卡林型金礦的礦源是多來源的，多成因的，主要有地層中的礦物質(zhì)被熱液活化富集和地殼深部乃至上地幔物質(zhì)沿深大斷裂上升至地表成礦。

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