矿床特征与成矿阶段划分

成矿阶段划分~

根据矿化脉的相互穿插关系和矿物共生组合（图3-5A,B,C,D），可将银金矿床成矿作用划分为4个阶段。它们是：早期硅化－石英成矿阶段（Ⅰ）、石英－黄铁矿成矿阶段（Ⅱ）、多金属硫化物成矿阶段（Ⅲ）和碳酸盐－石英成矿阶段（Ⅳ）。不同阶段矿物生成顺序见表3-1。

图3-3　庞西垌矿床－100m标高矿体品位变化曲线

单位：Ag—100g/t;Au—g/t;Pb和Zn—%

图3-4　庞西垌矿床Ⅰ号矿体不同标高品位变化曲线

（据广东704地质队，1986）
单位：Ag—100g/t;Au—g/t;Pb和Zn—%
第一阶段：硅化－石英阶段。是早期成矿热液的产物，形成为庞西垌－金山含矿断裂带内广泛分布的硅化蚀变岩和石英脉。石英脉由粗粒石英矿物组成，分布在绢云母化蚀变岩中，有时可见粗晶黄铁矿。
第二阶段：石英－黄铁矿阶段。以较多量的黄铁矿出现为特征。黄铁矿呈细晶、细脉状产出。
第三阶段：多金属硫化物阶段。为矿床的主要成矿阶段。成矿溶液对早阶段形成的构造破碎蚀变岩交代、充填，形成由星点浸染状黄铁矿和方铅矿及多金属石英硫化物细脉组成的蚀变岩和含矿石英脉。石英脉分白色和黑色两种，二者呈过渡关系，含有黄铁矿、方铅矿等硫化物。
第四阶段：碳酸盐－石英矿化阶段。形成于主成矿阶段之后，局部分布。该阶段形成局部含金属硫化物的石英－方解石脉和萤石脉等，它们沿裂隙充填。

图3-5　不同矿化阶段形成的矿物相互间穿插关系


表3-1　矿物生成顺序和成矿阶段

注：细实线表示该矿物可见，粗实线表示该矿物常见，虚线表示该矿物少见。

矿床成矿系列是指在一定地质单元中和在一定地质发展阶段，与一定地质作用有关的不同地质演化阶段，在不同地质构造部位形成有相互成因联系的不同矿种和不同类型的一组矿床。这是程裕琪、陈毓川和翟裕生等矿床地质学家提出的矿床学新概念（1974，1985，1987，1994）。它冲破了以单个矿床、单一成因和单一类型为研究思路的束缚，将其拓宽到矿床的区域性研究范畴，从而代表了当代矿床学研究发展的新趋势和矿床学研究的前沿内容。以矿床成矿系列的观念，针对某一地区错综复杂的成矿地质条件和矿床地质特征进行综合研究分析，才能“纲举目张”，对矿床成因分析、远景评价、成矿预测和整装勘查工作部署都具有重要意义。
成矿系列研究是将传统矿床学对单一成因、单一类型和单一矿床成矿模型的研究，扩大到区域的、综合的以及多维演化过程的研究领域，对整个成矿过程、成矿要素、成矿机制和矿床空间分布、不同矿床间的联系等做出更为科学性的诠释，从更高层次探讨矿床学基础地质问题和成矿学的理论问题。这是当代矿床学研究的发展前缘和重要途径，对提高地质找矿的预见性，具有更为重要的实用意义。
裴李宣和赵善付等（1988）曾将山西与岩浆活动作用有关的矿床，根据岩浆的酸碱度、产出的相深条件和成矿专属性以成矿岩石类型区分为11个成矿系列；陈平，陈俊明（1996）将山西与岩浆活动作用有关的矿床区分为12 个成矿系列。其中将与燕山期岩浆热液活动有关的矿床划分为5个成矿系列和11个矿床成矿亚系列（表5-1）。
在前人所有工作的基础上，通过对典型矿床的剖析，根据各矿床类型与岩体的成因联系和空间关系，对晋东北地区中生代中酸性—酸性浅成—超浅成侵入岩、次火山岩和火山岩成因的多金属和非金属矿床成矿系列划分如表5-2所列。

表5-1 与燕山期岩浆作用有关的矿床成矿系列组合


续表

（据陈平等，1996）

表5-2 晋东北地区与中生代中酸性—酸性浅成—超浅成次火山岩浆活动有关的矿床成矿系列

一、矿床规模与矿体特征

乳山金矿田金青顶矿区现已圈定金矿体13个，属大型矿床。其中，Ⅱ号矿体占储量的85%，其他矿体规模甚小，呈平行脉状隐伏于—200m标高之下Ⅱ号矿体上、下盘。现择Ⅱ号矿体简述如下。

该矿体由含金石英单脉组成，局部脉体与脉侧矿化蚀变岩构成复合型矿体。其形态为似板状，在平面上呈反“S”型，剖面上为弱弯曲“S”型。赋存标高＋120——770m，最大长度365m，平均280m。矿体延深＞延长，侧伏斜深800m尚未尖灭。矿体向NNE侧伏，侧伏角65°左右。矿体走向14。47°，趋势走向约30°；趋势倾向在10线以南为SE，倾角77°—90°，10线以北为NW，倾角＞85°；水平厚度0.30—6.96m，真厚度0.29—6.75m，平均2.10m，变化系数72%（较稳型）；金品位最高318.00×10^-6（—285m中段12A线），一般（1.5—30）×10^-6，平均20.10×10^-6，变化系数156%（不均型）。

从脉状矿体的厚度分布特征来看（图2-2），其南北端部趋向减薄，中心趋于加厚，这是由于南北两端断裂走向拐折段趋于消失、区域应力松弛所致断裂引张部位在端部趋于封闭造成的。15线以南，矿体在垂向上厚薄相间的特点比较明显，与该区断裂剖面呈“S”型弯曲密切相关。矿体厚度在断面向NW倾地段明显加大，甚至在13、15、17诸线，矿体只出现于此种地段。

矿体中富矿段在以45°角侧伏方向上，呈十分明显的等间距分布（图2-3）。各富矿段中心间距约为250m，由浅而深略有增大。富矿段的形态受两组构造控制，一组是大体向 NNE方向倾斜的裂隙系统，它与主断裂的交线向（N)NE侧伏，这是该区裂隙系统的主体（见第二章），因而控制富矿段向（N)NE侧伏方向等间距反复出现，同时使 0m、—150m处两个富矿段呈扁豆体状向（N)NE侧伏；另一组构造是大体向S—SW倾斜的裂隙系统，它与主断裂的交线向（S)SW侧伏，由于其不是本区裂隙系统的主体，故不能控制矿体的总体分布。但是主断面拐折线也为（S)SW倾伏，与该组裂隙系统联合作用却使—300m和—500m处富矿段以扁豆体状向（S)SW侧伏，0m和—150m富矿段的北上方也出现零星富矿。同矿体厚度的变化类似，断面向NW倾部位，金品位增高，断面向SE倾部位，金品位下降。

图2-2　金青顶矿区Ⅱ号矿体等厚线垂直纵投影图

图2-3　金青顶矿区Ⅱ号矿体Au品位等值线垂直纵投影图

二、矿石组构

1.矿石结构

按照矿石结构的成因特点.可分为：①反映矿物结晶作用的结构，包括全自形粒状、半自形粒状、他形粒状等结构；②反映应力作用的结构如压裂结构、碎屑结构；③反映矿物生成顺序的结构如包含结构、填隙结构和网脉状结构；④反映成分转移的结构如交代残余结构、结肠状结构、反应边结构、溶蚀结构、假象结构等；⑤反映固溶体分解的结构如溶离结构、乳滴结构等。

2.矿石构造

主要有脉状、梳状、浸染状、条带状、斑块状、角砾状和晶洞状构造。矿化作用的前锋，一般硫化物含量较低而温度较高，物质分布相对较均一，多形成梳状、浸染状。矿化作用高峰期，大量硫化物沉出，形成致密块状、脉状构造。矿化晚期成矿物质被大量消耗，热液温度大大降低，伴随的构造作用又使早期形成的构造遭到破坏，故此时以斑块状、条带状、角砾状为特征。晶洞状构造的产生主要取决于含矿热液中的沉淀物质对构造空洞的充填度，充填度小则晶洞较多，反之亦然。金青顶金矿中，晶洞构造在整个矿化期都有生成，但占整个矿石构造的比例极微，说明物质供应足够充分，因而也才得以形成大型单脉金矿床。

三、矿床矿物组成

乳山金矿床现已发现包括自然元素矿物、氧化物、硫化物、碲化物、碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐7类共28种矿物。其中以氧化物、硫化物和碳酸盐含量最高，硅酸盐矿物主要见于局部发育的蚀变岩型矿石和脉状矿石的角砾中。已有结果综合如下。

原生成矿热液形成的矿物：主要有自然金、黄铁矿、黄铜矿、石英、绢云母和菱铁矿；其次有银金矿、方铅矿、闪锌矿、碲金银矿、水云母、绿泥石和方解石，尚有少量磁黄铁矿、毒砂、辉铜矿、斑铜矿、碲银矿、碲铅矿、碲铋矿、铁白云石、铁方解石和重晶石。

次生作用形成的矿物主要有褐铁矿、石英、高岭石、孔雀石、蓝铜矿，少量辉铜矿和绿泥石、蒙脱石等。

四、矿石类型

按矿石构造特征主要分为脉状矿石、网脉状矿石、角砾状矿石、浸染状矿石等四类。

按矿物组合主要分为：石英－黄铁矿－金矿石；石英－多金属硫化物－金矿石；石英－黄铁矿－菱铁矿－金矿石。尚有较少石英－绿泥石－黄铁矿－金矿石。

矿石自然类型主要是原生矿石。次生氧化带仅在地表数米内发育。原生带—250m以上以多金属硫化物矿石为主，以下以黄铁矿矿石为主。

五、成矿阶段划分

将军石断裂中金矿床的形成是以昆嵛山岩体的形成为前提的。在此基础上，可将成岩成矿过程划分为成岩期、成岩成矿过渡期、成矿期和表生期。

1.成岩期

指昆嵛山岩体和黑云二长花岗伟晶岩的形成期。研究表明，该岩体为乳山金矿田矿质的主要来源。

2.成岩成矿过渡期

这一时期，基本固结的岩体受各种内力和构造力作用而形成众多微裂隙和一系列大型断裂，残余热液在高温压、高化学位驱动下，通过微裂隙向大型断裂运移过程中，固液体系处于高氧逸度碱性条件下，发生范围广阔的线状和面状红化带。绢英岩化早期，Au等成矿元素一方面被调动，一方面被封闭，形成 Au元素氧化－还原动态平衡略以还原为主导的局面，因此仍属成岩成矿过渡时期。

3.成矿期

成矿期的开端，应以介质由碱性向酸性、氧化向还原，金由迁移向沉淀的转变点算起。以此为原则，根据矿物共生组合特征和形成先后关系，可将乳山金矿田成矿期划分为早晚两期八个成矿阶段。

第一期，以黄铁矿为特征的早成矿期。

包括以下四个阶段：

（1）黄铁绢英岩化阶段：黄铁绢英岩典型矿物组合为石英、绢云母（水云母）、黄铁矿。石英是相对较酸性条件下的产物，黄铁矿为还原环境的产物。黄铁绢英岩的出现，标志成矿介质已开始由高氧逸度碱性特征向低氧逸度酸性转化。金也开始由 Au^1＋、Au^3＋价态转变为还原态Au而沉淀。因此，黄铁绢英岩化即是成矿期的开端。

（2）黄铁矿石英阶段：是交代作用向充填成矿的转变点。生成以乳白色粗粒自形－半自形石英为主、含少量粗粒自形黄铁矿的石英大脉。脉体梳状构造发育。由于主要矿物石英（含量占 85%＋）仅含金 0.149×10^-6，银 1.4×10^－6（山东第三冶金地质勘探公司，1989）

山东第三冶金地质勘探公司，金青顶金矿地质勘探报告，1989。，故不达工业品位。

（3）石英黄铁矿阶段：以大量中细粒半自形黄铁矿和少量石英的生成为特征，呈较宽大脉体（5—30cm）穿切黄铁矿石英脉。其主要矿物黄铁矿（含量占60%＋）含Au高达239.6×10^-6、Ag1284.7×10^-6，是最重要的成矿阶段。

（4）石英菱铁矿阶段：石英黄铁矿阶段使热液中S^2－大量消耗；在fco₂增高情况下，便形成石英菱铁矿脉。其中仅微量黄铁矿和金银系列矿物，是矿化作用间断的标志。

第二期，以多金属硫化物为特征的晚成矿期。

晚成矿期是早成矿期在断裂附近聚集的含矿热液大量散失，成矿物质大量沉淀以后，气液物质进一步从固结较晚的花岗岩中逸出聚集的结果。由于与早期热液物质来源可能不完全相同，二者成分有较大差异。

晚期也可分为四个阶段：

（5）镜铁矿石英阶段：典型矿物组合为石英、镜铁矿、磁铁矿、菱铁矿，为作者首次发现并确立的成矿阶段。金青顶矿区发育较差，仅以细脉穿切石英菱铁矿脉，又被多金属硫化物脉所穿切。福禄地金矿可见3—5cm宽的镜铁矿石英脉穿切绢英岩，或在石英黄铁矿脉壁上生长，伴生的黄铁矿具溶蚀结构，属早期产物。镜铁矿石英脉带状构造明显，反映矿物生成顺序为石英→镜铁矿→磁铁矿→菱铁矿。该阶段物质分布量虽然不大，但对成矿作用的认识很有意义。它表明早期成矿之后，成矿介质再次回归到氧化环境，这对围岩中尚未活化的Au氧化参与成矿无疑是有利的。

（6）多金属硫化物阶段：是晚成矿期热液短暂氧化之后还原的转变点。石英、黄铁矿仍是脉体的主要成分，但黄铜矿、方铅矿、闪锌矿为其特征组合。此外，磁黄铁矿和多种碲化物在此阶段也可见到。硫化物约占脉体30%—50%。它是晚成矿期主要成矿阶段，与早期的石英黄铁矿阶段相比，贵金属含量显著降低，黄铜矿、方铅矿和闪锌矿的含金量分别只有2.13×10^-6、0.44×10^-6和 2.12×10^-6，黄铁矿和石英也仅42.1×10^-6和0.645×10^-6。

（7）石英绿泥石阶段：以细鳞片状铁镁绿泥石和细粒石英为特征组合，少量细粒黄铁矿、菱铁矿和铁白云石分布不均。1990年作者首次在金青顶矿区—195m——235m中段12线附近发现含黄铁矿石英绿泥石脉，1991年又先后在金青顶—285m、—335m和—385m中段10线附近及邓格庄、铜锡山、初家沟、吉子园、双山子、福禄地等矿石中大量见到。其分布的广泛性已明显超过石英方解石阶段，含细粒黄铁矿的石英绿泥石脉体微金分析可达11.87×10^-6（中国地质大学（北京）化分室，1991）。探针分析菱铁矿含Au0.24%，铁白云石1.145%（2点平均）（中国地质大学（北京）探针室，1991）。已构成一种重要的贫矿矿石类型。

（8）石英方解石阶段：多呈细小脉体或在晶洞洞壁生长。石英、方解石有时呈带状脉，形成顺序为石英→方解石。二者多分布不均，常见单矿物石英脉或方解石脉。它标志着整个成矿过程的结束。

4.表生期

其地质作用表现为对原生矿石的改造和破坏，但主要在地表0至几米内产生明显影响。因地下水沿裂隙渗透，深部也局部可见表生矿物。其特征矿物组合在地表为褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿，向下有辉铜矿、蓝铜矿以及高岭土、绿泥石等。地表矿石构造主要是块状和蜂窝状。块状构造较发育，说明表生作用不强烈。

现将乳山金矿田主要矿物生成顺序综合列表如下（表2-3）。

表2-3　乳山金矿田矿物生成顺序表

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