浅成低温热液型金矿探析

2016-04-14李国军

地球 2016年8期

关键词：热液硫化火山

■李国军

（1中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室地球科学与信息物理学院湖南长沙410083；2新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队新疆乌鲁木齐830011）

浅成低温热液型金矿探析

■李国军1，2

浅成低温热液型金矿床含有的金矿具有埋藏位置离地表近、品位高、规模大、且分布比较集中的特点，所以对此类金矿床地质特征进行探测研究有着具大的经济意义。本文对浅成低温热液型金矿的地质特征以及成矿机理进行了简要的阐述。

浅成低温热液型金矿地质成矿

“浅成低温热液”这一术语最早由美国学者Lindgren于1922年提出，后来得到研究者们不断的补充和完善。其基本含义是：金矿床形成于低温（300±℃）、低压（10～50MPa）条件下，成矿流体盐度较低，流体主要来源于大气降水，热液活动主要发生在火山-次火山岩及斑岩系统浅部，金矿化作用主要与火山活动有关，成矿作用发生在火山活动晚期，最终矿体定位于火山地热系统波及范围内。浅成低温热液金矿床在世界各地均有发现，其中相对规模较大的有秘鲁的anacocha金矿床、印尼的Kelian金矿床、阿根廷的Veladero金矿床、西班牙的Rodalquilar金矿床、我国的紫金山金矿等等。国内外学者从不同的研究重点和研究角度对该类金矿床的地质特征、形成机理和赋存状态等进行了研究。由于此类矿床含有的金矿具有埋藏位置离地表近、品位高、规模大、且分布比较集中的特点，所以对此类金矿床地质特征进行探测研究有着具大的经济意义，其不但能够指导专家学者寻找到矿床的所在位置，还能为开采活动提供必要的技术支持，因此金矿床地质特征的探测研究一直以来也备受到人们的关注。

1　矿床地质背景

1.1大地构造背景和控矿构造

浅成低温热液型金矿床主要形成于板块俯冲带上盘大陆边缘及岛弧的岩浆弧和弧后张裂带。根据国内外对浅成低温热液型金矿床的研究结果来看，此类矿床主要分布在环太平洋成矿域、地中海一喜马拉雅成矿域、中亚一蒙古成矿域这个三个比较大型的成矿域。通过考察研究，该类区域一般都是处于火山一岛弧或古大陆边缘地质构造环境。而且都受到与火山作用有关的构造控制，特别是受古火山口或破火山机构的控制，该些机构的流体和地热活动活跃度比较高，区域断裂作用引导了热液运动及矿体就位。大量研究表明，陆相火山岩的发生与浅成低温热液型金矿的形成在时间和空间上会保持同步性。并且伴有次火山侵入体的存在，所以从很大程度上讲浅成低温热液型金矿的形成跟火山一次火山的作用有着很大的关系，这在某种程度也说明了此类矿床可能所处的位置。在区域控矿构造中，矿体多形成于张性构造环境，切壳的深大断裂一般作为成矿物质的导矿构造，并在引导岩浆热源侵位及其随后的热液活动方面对该类矿床施加影响，成矿物质往往在与深大断裂有关的次级构造中定位而形成具有经济价值的工业矿体。

1.2成矿时代

根据国内外对此类金矿床的研究表明，浅成低温热液型金矿形成的年代都比较新，大部分是形成于中-新时代。比如环太平洋东部矿床形成的时间比西部的还要新，中国东部地区的矿床形成年代是最新，其他的基本都是形成于中生代的J-K时代。但随着我国西天山境内阿希金矿床的发现，在天山-北山成矿带陆续发现了一批形成于古生代的该类金矿床，大大地拓宽了对该类金矿床的研究。多数学者认为，该类金矿床形成深度较浅，且主要形成于隆起地区，形成时间较早的矿床容易被剥蚀，这可能是已发现的浅成低温热液型金矿床成矿时代集中偏新的原因。

1.3矿床地质特征

浅成低温热液型金矿床的分类一直是国内外学者关注的焦点，目前在国内外比较流行的分类源于Bonham和Heald等人依据矿物组合和蚀变特征划分的。即：冰长石-绢云母型和酸性硫酸盐型。J. W.Hedenquist根据矿化流体中S的氧化还原状态提出了用低硫化和高硫化作用来表示浅成低温热液成矿流体的2个端元，以达到划分该类矿床的目的。Berger等人对Heald等人的分类做了改进，即用石英—明矾石型代替酸性硫酸盐型以与冰长石—绢云母型相对应。这一分类已得到公认，并被广泛引用。此外，我国学者根据成矿元素组合曾提出过碲-金型浅成低温热液金矿床。

2　浅成低温热液金矿的类型与特征

2.1浅成低温热液金矿的类型

文献表明，世界上浅成低温热液型金矿床主要分布在环太平洋矿域、地中海-喜马拉雅矿域和古亚洲矿域三个地区。上世纪80年代矿床学家依据矿石类型、矿石矿物、成矿机理、元素组成等因素将浅成低温热液金矿床分为高硫型浅成低温热液金矿床、低硫型浅成低温热液金矿床和碱性岩型浅成低温热液金矿床等三个类别，这种划分是目前金矿床研究方面最为常用的划分方法。

2.2浅成低温热液金矿的特征

一般而言，低硫化型浅成低温热液金矿床主要以脉型为主和网脉状为主，侵染状和交代状也有但较少见；该类型金矿床的结构多显示脉状、条带、胶状、角砾状等，矿石中夹杂的矿物主要有黄铁矿、银金矿、方铅矿、石英、碳酸盐类等，组合元素以金、银、锌、铅为主，铜、铯、汞等为辅；该低硫型金矿床成矿流体多以大气降水为主，同时含有挥发分硫和碳，酸碱度接近中性。高硫型金矿床以侵染状和脉状矿石为主，网脉状也有但少见；结构构造表现为围岩胶带状、角砾状和脉状等、夹杂有各类铜矿、黄铁矿、自然金、重晶石、石腊石等，组合元素以铜、金、银、砷为主，以铅、汞、锡等为辅；成矿流体多以岩浆水为主，酸度较高。

3　浅成低温热液金矿床的矿床机理以及成矿模式

3.1浅成低温热液金矿床的矿床机理

研究表明，高硫化型矿床主要形成于挤压应力场环境，而低硫化型矿床主要产于张性或中性环境中。由于成矿构造背景不同，两者的成矿机理也不相同：沸腾可能是导致低硫化型浅成低温热液型矿床贵金属和贱金属沉淀的主要原因，沸腾期间的去气（如H2S、H2Te）作用可以促进银金矿和贱金属硫化物的沉淀；高硫化型矿床的形成主要受流体的混合控制。此外，与该类金矿床有关的岩浆岩主要为碱性岩和斑岩；其中碱性岩具高K、高氧逸度和富含挥发份特征。通常低硫化型矿床产出于碱性岩中，高硫化型矿床产出极少。

3.2成矿模式

浅成低温热液型金矿床是当前矿床学界研究的热点之一。研究表明：该类金矿床主要产于板块俯冲带上盘大陆边缘及岛弧的岩浆弧和弧后张裂带背景下，与火山机构及富碱系列陆相中酸性火山岩和斑岩密切相关；成矿时代集中于中新生代，也有部分形成于古生代；矿床形成温度多低于300℃，成矿流体为低温低盐度体系。