成矿背景分析

成矿地质背景~

义敦岛弧弧后盆地中的火山-热液成矿作用目前仅发现在勉戈弧后盆地中，该盆地的基本地质概况已在第一章第四节中详述。
对一个岛弧带古构造环境的辨识，除了从地层、构造、火成岩等总体上分析外，仍然离不开岩石组合及其岩石化学等有关方面工作。然而，勉戈弧后火山岩由于以高度分异的酸性—超酸性岩为主，使得一些大离子亲石元素（LILE）的示踪效能大打折扣。相比之下，一些高场强元素（HFSE），特别是它们的比值能较好避开后期因素的影响，为我们探讨盆地裂陷时的构造环境提供依据。另一方面，通过对现代活动海盆的广泛研究，也为我们重建古弧后盆地提供了线索。Ewart等（1998）通过对西南太平洋现代主弧和弧后盆地的对比研究，指出岛弧岩浆形成于比弧后盆地更为亏损的地幔楔源区，并提出以高场强元素比值［w（Zf）／w（Hf），w（Zr）／w（Sm）等］作为“亏损指数”能有效地区分主弧和弧后火山作用。通过对多个弧盆体系的分析统计，发现岛弧之下岩浆w（Zr）／w（Hf）比不高于30，w（Zr）／w（Sm）不高于20。Vallier等（1991）研究Lau盆地中一个弧后扩张中心的火山岩时指出，w（Sr）／w（Nd）比在岛弧和弧后环境之间差异明显。在主弧岩浆中该比值明显偏高，不低于35，在弧后扩张盆地中不高于30。本区农都柯、孔马寺两地火山岩的w（Zr）／w（Hf）、w（Zr）／w（Sm）、w（Sr）／w（Nd）比值列于表4-35。农都柯火山岩w（Zr）／w（Hf）比在30.00～33.8之间，略高于主弧与弧后的分界值（30）。这一组数据告诉我们，农都柯地区火山岩虽然显示出弧后扩张环境特点，但它们比较接近主弧火山岩，说明该地区火山岩形成时弧后盆地尚处于扩张初期。孔马寺地区w（Zr）／w（Hf）比为34.5～88.3、w（Zr）／w（Sm）比为79.6～188.6，它们既明显高于主弧与弧后火山岩的分界值，也高于农都柯地区的相应比值。w（Sr）／w（Nd）比变化于2.7～6.1，明显低于分界值，说明孔马寺地区火山岩形成时，弧后盆地扩张已进入高级阶段。
表4-35 义敦岛弧弧后火山岩微量元素比值


在w（FeO）-w（MgO）-w（Al2O3）三元图中（4-47），农都柯和孔马寺地区的火山岩都分布在扩张中央岛中，显示了清晰的扩张环境，与主弧带火山岩明显不同。
在Nb-Y、Rb-（Y+Nb）、Ta-Yb、Rb-（Yb+Ta）构造环境判别图上（图4-48），农都柯和孔马寺地区的火山岩与主弧带上的流纹岩都落在岛弧岩浆岩区，说明它们整体上处于统一的岛弧构造环境中，并且由主弧到弧后盆地，岩浆作用经历了由钙碱性向拉斑玄武质演化的历程。

图4-47 义敦岛弧弧后盆地和板内酸性火山岩构造环境图


图4-48 义敦岛弧弧后盆地和板内酸性火山岩形成构造环境判别图

该系统中的成矿作用较集中发育在义敦岛弧西侧德格—乡城—格咱南北向深大断裂带。该断裂具有规模大、活动历史长的特点，它对义敦岛弧的发育具有明显的控制作用。断裂东侧是岛弧的主弧带，上三叠统沉积厚度巨大，火山活动极其强烈，而断裂西侧则主要是弧后盆地，上三叠统的沉积厚度明显减薄，火山活动也大大逊色于断裂东侧。这说明德格—乡城—格咱大断裂的存在使其两侧的构造-沉积环境产生了巨大差异。
进入碰撞造山阶段，德格—乡城—格咱深大断裂的活动仍然控制着义敦岛弧地壳的发展，在同碰撞阶段产生的花岗岩基本仅分布在断裂东侧，而后造山花岗岩主体只在断裂西侧的弧后盆地中。

图6-1 甭哥金矿区地质简图

陆内汇聚阶段，岩浆侵入活动基本发生在德格—乡城—格咱大断裂带中，一部分岩体分布在断裂西侧，另一部分岩体分布在断裂东侧。它们均受该断裂派生的次级断裂控制。
在陆内汇聚阶段产生的侵入岩可分成两大类：花岗岩类和正长岩类，不同岩类构成了不同的矿化，花岗岩浆侵入活动产生了一些规模较小、矿化甚弱的多金属矿化。碱性岩浆的侵入活动，产生了由斑岩为依托的金矿化，构成了在义敦岛弧中很有特色的壳/幔岩浆热液成矿系统，其中有代表性的是甭哥金矿田（图6-1）。

武警黄金第十二支队早期一直在康滇地轴进行金矿勘查工作，在20世纪90年代初才开始进驻川北陇南，并展开了一系列地质调查、综合研究及水系沉积物测量工作，从而拉开了阳山金矿勘查的序幕。将本区列入工作重点，一方面是从拉尔玛、马脑壳等微细浸染型金矿的发现过程中得到了启示，80年代末和90年代初在西秦岭最早发现的这些岩金矿床给人们在该区找金以巨大鼓舞；另一方面就是该区拥有较为优越的大地构造背景。而对这些有利的背景因素进行总结分析，不仅有益于进行进一步的找矿选区，也将有助于寻找“阳山式”金矿床。

（1）优越的大地构造位置

微细浸染型（卡林－类卡林型）金矿往往发育于地壳活动较为强烈的部位，这种大地构造环境为卡林－类卡林型金矿的形成提供了必要的围岩、物源及能量条件。美国的卡林金矿床位于美国西部内华达州盆－岭山脉区西部冒地槽与优地槽接合部西侧的优地槽沉积岩组合区内。我国已发现的卡林－类卡林型金矿产出的构造位置主要为扬子地台周边的古生代、中生代褶皱带。最近的研究还发现卡林－类卡林型金矿床与裂谷活动具有密切关系。翟裕生等（1998）提出，我国卡林－类卡林型金矿床多产于裂谷环境，这是因为裂谷带在其形成和演化过程中可将地球深部的成矿物质带入裂谷盆地中，结果使本区的泥盆系—三叠系成为富含成矿物质的含矿建造，而且裂谷带本身就是地壳不稳定的薄弱带与活动带，在沉积活动结束后可转化为各种断裂及裂隙继续活动，地球深部的物质流、能量流易从古裂谷带释放出来。本区地处扬子克拉通北部碧口地块的北缘，北临秦岭造山带，在古生代曾发生裂陷，沉积有巨厚的泥盆纪地层。优越的大地构造环境，为本区微细浸染型金矿形成奠定了基础。

（2）深大断裂发育、构造演化复杂

卡林－类卡林型金矿集中区的断裂构造非常发育。在美国卡林金矿，控矿构造主要为高角度正断层，且在中第三纪拉张作用强烈，拉张幅度局部达400%，平均为50%～100%，在变质核杂岩周围拉张作用最为强烈。在我国滇黔桂及湘中地区，类卡林型金矿床主要受背斜或穹窿区的构造破碎带控制（王可勇，2000）。而在陕甘川地区，断裂及其次级构造则成为该类金矿的主要控矿构造形式。在阳山一带，勉略深大断裂横穿全区，其次级断裂、褶皱极为发育，这些构造既为矿质迁移提供了通道，也为矿质沉淀提供了空间。同时，本区构造活动复杂，中生代以来经历了多次碰撞挤压及伸展拉张，为多期次岩浆热液活动以及矿质的带入、活化、迁移及富集提供了有利条件，从而使本区有可能成为金矿集中区。

（3）良好的围岩条件

微细浸染型金矿床主要产于沉积岩之中，故沉积地层对其形成和产出有着重要的控制作用，有利的赋矿岩层不仅化学性质相对活泼，以便于和含矿热液发生较强的水/岩反应，达到调解热液化学平衡，促进矿质沉淀的目的，而且其物理性质上应具有一定的孔隙度和渗透率，并利于各种构造的形成和发育，从而为含矿热液的流动和聚集创造条件。美国卡林型金矿的赋矿围岩为泥盆纪的一套化学活动性较强的不纯碳酸盐岩，我国滇黔桂地区微细浸染型金矿的赋矿围岩主要为三叠纪的细碎屑岩，川陕甘地区也主要以泥盆纪及三叠纪的浅变质细碎屑岩为主。本区中泥盆统是一套特殊的热水沉积，富硫、碳和有机质，同时其金丰度较高，渗透性较好，裂隙发育（齐金忠等，2003），从而为金矿的形成提供了良好的物质基础和围岩环境。

（4）多期次岩浆热液活动

美国卡林金矿所处的北美西部盆－岭地区还有一个重要的地质特征，就是该地区晚中生代和中第三纪岩浆作用广泛，形成了花岗闪长岩、花岗岩和二长岩等岩株和岩墙，并伴有与岩浆活动有关的斑岩型、矽卡岩型和热液交代型矿化，其中部分矿化体富含金（应汉龙，2001）。伴随着岩浆活动或岩浆热液作用，能加快热液循环，促进金矿床的形成。在本区，中酸性岩脉发育，沿构造带出露一系列小岩株和岩脉。就时代而言，不仅有侏罗纪岩浆岩体，还有白垩纪及第三纪隐伏岩浆岩体（齐金忠等，2008），航磁异常解译也显示本区存在大面积的中酸性隐伏岩浆岩体。多期次岩浆作用以及相伴的热液活动促进了本区金矿的形成。

（5）有利的地球化学块体

碧口地块以及其北部的西秦岭地块均为高背景金的地球化学块体，而沿白龙江复背斜分布的Au,Hg,As等多元素高背景强异常带，为本区金矿的形成奠定了物质基础。

（6）有利的地球物理条件

在布格重力异常图以及莫霍面深度等值线图上，本区位于一近SN向重力梯度带上，而在航磁图中本区则位于近EW向和近SN向异常的交汇处。区域地球物理异常所反映的基底构造的变化、交合也是控制本区金矿形成的宏观条件。而高电阻地质体之间的低阻体为金矿的主要容矿空间。

总之，本区地处扬子克拉通边缘，深大断裂横贯全区，且经历了多期次挤压、伸展，岩浆活动频繁，而且中泥盆统对成矿作用较为有利。这些有利的区域地质因素使阳山超大型金矿具有了良好的成矿背景。

---

成矿背景分析视频