与火山作用相关的金矿化分类简述

矿化类型划分~

浅成低温热液型金矿床是目前世界上最为重要的金矿床类型之一，也是目前矿床学界研究的热点之一。近年来，对该类型金矿床的深入研究，包括对该类金矿床的分类、成矿流体形成演化及其成矿特征等均取得了重要进展。研究表明，冰长石-绢云母型和酸性硫酸盐型金矿床，不仅在矿物组合上具有明显差异，而且在形成的构造背景、成矿机理等方面也明显不同。冰长石-绢云母型主要分布于张性环境下由于流体的沸腾而形成矿体（Watanabe，1999），酸性硫酸盐型金矿主要形成于挤压应力场环境下流体混合导致成矿物质的沉淀。
根据矿带内金矿成矿地质环境、容矿的火山岩相、成矿方式、矿物组合、蚀变特征以及成矿地球化学环境等，将区内与早石炭世火山作用有关的金矿划分为浅成低温热液系统金矿和斑岩型金矿，前者又可划分为冰长石-绢云母型和硅化岩型两类（表3-3）。其成矿特征简述如下：
（1）冰长石—绢云母型
以阿希金矿为代表，该类型金矿产于下石炭统大哈拉军山组第5岩性段陆相中酸性火山岩中，成矿与早石炭世早期火山作用及其伴随而成的火山机构构造系统有关。金矿最终定位在早石炭世早期（杜内-韦宪早期）火山地热波及范围内的火山系统浅部（破火山口）环状断裂系统中，成矿作用发生于火山活动期后，容矿岩石为下石炭统大哈拉军山组中酸性火山岩和次火山岩（石英角闪安山玢岩），与成矿有关的围岩蚀变有硅化、绢云母化、冰长石化、绿泥石化、叶蜡石化、碳酸盐化等。矿体呈脉状，规模较大，矿化以裂隙充填脉状为主，浸染交代为辅。成矿温度在120～180℃，成矿压力为72×105～135×105 Pa，成矿深度为300～500 m，成矿流体以大气降水为主，成矿介质为中性到弱碱性，流体包裹体盐度w（NaCl）0.35%～9.5%，平均为3.6%，成矿地球化学环境为还原环境，成矿物质来自火山岩和基底岩石。常见矿物组合有石英、冰长石、绢云母、绿泥石、方解石、叶蜡石、高岭石、深红银矿、银金矿、自然金、白铁矿、黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、硒银矿、硒铅矿、角银矿等。在矿石组构方面，角砾构造和似层纹构造十分发育，黄铁矿、白铁矿呈变胶状和环带组构常见，表现出各阶段的低压环境和低温饱和环境。金矿物主要为自然金、银金矿，粒度普遍细小，自然金成色不高（700～800）。主要特征元素组合有Au、As、Sb、Te、Se，属低温常见元素，也是一般金矿床地球化学前缘元素，说明成矿深度不大。δ34S1.50‰～10.51‰，δ18O5‰～15‰，δD-59‰～-114‰。
表3-3 吐拉苏矿带主要金矿化类型及特征一览表


由此可见，以阿希为代表的金矿特征，完全可以同国内外典型的浅成低温热液系统中冰长石-绢云母型金矿床相对比。
（2）硅化岩型
以伊尔曼得、京希开布拉克、吐乎拉苏西南等金矿为代表，该类型金矿为本区特殊的浅成低温热液系统金矿，具有一定的找矿前景。与阿希（冰长石-绢云母型）金矿相对比，具有明显不同的成矿特征，宏观上与日本南萨型（又称硅化岩型）相近，但迄今为止，在该类型金矿床中尚未发现深成明矾石、硫盐等酸性硫酸盐型金矿的标型矿物，故暂以“硅化岩型”予以命名。
硅化岩型金矿呈层状，似层状产出，以低品位、大矿量为特征，金矿化体规模较大。硅化岩型金矿与冰长石-绢云母型金矿比较有明显差异，主要表现在容矿岩石、控矿条件、成矿部位、矿化蚀变特征及矿体形态等。
硅化岩型金矿产于下石炭统大哈拉军山组第2岩性段的沉积砾岩、沉凝灰角砾岩和酸性凝灰岩中，金矿化远离火山口，成矿与层间裂隙带、剥离带有关。金矿最终定位在早石炭世早期（杜内-韦宪早期），主要含矿岩石有强硅化火山角砾岩、强硅化凝灰质含砾砂岩。矿化以浸染交代为主，矿体呈面型分布。成矿温度88～98℃，成矿压力59×105 Pa，成矿深度为230 m，成矿流体以大气降水为主，成矿介质pH值为5.5（200℃时pH=5.56表示中性），流体包裹体盐度w（NaCl）为0.39%～2.25%，成矿环境为还原环境。δ34S为-5.2‰～4.0‰，δ18O为12.8‰～17.2‰，δD为-88‰～-117‰。主要特征元素组合有Au、Ag、As、Hg、Sb、Se、Bi等。主要围岩蚀变为硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、高岭石化等。矿石组构方面，沉火山角砾结构、变余火山角砾结构、交代残余结构发育，常见矿物组合有石英、绢云母、方解石、绿泥石、绢云母、自然金、黄铁矿、毒砂、黄铁钾钒、白铁矿等。
（3）斑岩型
以加曼特金矿为代表，该类型金矿成矿受吾拉斯台 郎布拉火山构造隆起带内的次火山穹丘构造系统控制，金矿产于石英长石斑岩（次火山岩）体内外接触带附近的构造破碎带内，成矿与石英长石斑岩体有关，金矿最终定位在早石炭世早期（杜内 韦宪早期）。金矿赋存围岩为下石炭统大哈拉军山组第4岩性段含角砾岩屑晶屑凝灰岩、凝灰熔岩和石英长石斑岩。矿化以裂隙充填石英脉型为主，浸染交代为辅。矿石矿物组合为石英、绢云母、黄铁矿、方解石、黄铜矿、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿、针铁矿、白铁矿、自然金。金属矿物组合为复杂硫化物型。常见矿石组构有稀疏浸染状构造、角砾状构造、网脉状构造、条带状构造。与金矿化有关的围岩蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、碳酸盐化等。成矿温度为80～350℃，有两个峰值，一个是120～180℃，另一个是300～350℃，成矿压力为128×105 ～210.9×105 Pa，成矿深度为500～800 m，成矿流体盐度w（NaCl）为1.99%～9.35%，δ34 S 为-0.8‰～-5.2‰，δD为-94‰～-101‰，δ18 O为7.4‰～10.7‰，成矿流体为大气降水和岩浆水的混合，成矿元素组合有Au、Ag、As、Hg、Se、Cu、Pb、Zn等。
此外，区内还有与中石炭世中晚期超浅成侵入体有关的斑岩型金矿（如塔吾尔别克）和产于下石炭统阿恰勒河组底部砾岩中产出的沉积砾岩型金矿化（阿希），成矿与早石炭世火山作用无关，但其含金砾石则为阿希金矿体转生。中石炭世晚期斑岩型金矿的存在表明，金成矿作用一直延续到中石炭世，并与超浅成斑岩体有关。
本书主要讨论浅成低温热液系统金矿的成矿条件、成矿特征。

从目前已知的金矿化线索（包括化探异常）及已知金矿床（点）的时空分布特征来看，北祁连山金矿与早古生代海相火山岩密切相关，且均产于火山岩带之韧脆性剪切作用发育地段。它既不像北美、西澳和北欧地盾中的绿岩剪切带型金矿床，也不似中国华北地块中的准绿岩剪切带型金矿床。它是一种典型的造山带中的剪切带型金矿床。就目前对区内几个主要金矿床（点）的考察，其矿化特点为矿体主要由富硫化物石英细脉或细小的含金石英脉及碎裂岩或富含硫化物的糜棱岩组成。矿化带内围岩蚀变主要为石英绢云母化、硅化及碳酸盐化和绿泥石化。而且这些蚀变受围岩岩性影响比较小，韧脆性剪切带是一种良好的含矿构造，金在其内不同程度地富集，只要达到工业品位地段就可圈定为矿体。依据研究区含金岩系所反映的成矿地质背景，结合与矿体形态相联系的控矿构造特征，将该区已发现的金矿（点）划分为如下几种类型。
A.产于寒武纪裂谷带细碧－石英角斑岩系中的构造蚀变岩型金矿（弯阳河—下沟、下柳沟西山梁、拴羊沟等）。
B.产于早—中奥陶世洋壳构造岩片带蛇绿岩杂岩带中的构造蚀变岩型金矿（川刺沟、红土沟、热水大坂等）。
C.产于奥陶纪岛弧带火山－沉积岩系中的构造蚀变岩型金矿（寒山、青分岭等）。
D.产于俯冲杂岩（弧前增生带）中的构造蚀变岩型金矿（鹰嘴山等）。
E.产于晚奥陶世被动陆缘裂谷带细碧 石英角斑岩中的构造蚀变岩型金矿（松树南沟、中多拉、巴拉哈图等）。
F.产于早古生代海相火山－沉积岩系与块状硫化物矿床同生的伴生型金矿（郭米寺、弯阳河—下沟、尕大坂、红沟等）。
G.产于加里东期中酸性侵入体中的构造破碎蚀变岩型金矿（中铁目勒、深水槽）。
H.产于晚古生代陆相碎屑岩中的构造蚀变岩型金矿（黑泉河）。
Ⅰ.产于（中）新生代洪积－冲积型砂金矿。

到目前为止，世界上已发现的与火山作用相关的独立金矿床，几乎全部分布在陆相火山岩区，海相火山岩区一般只形成伴生金矿床。因此，多数地质工作者在研讨与火山作用相关的金矿床时，不言而喻都是指的陆相环境。

20世纪70年代以前，金矿地质工作者在讨论与火山作用相关的金矿化分类时，是以传统的W.林格仑的岩浆分异说的理论为指导，承认岩浆分异过程中有岩浆水的存在。鉴于公认的事实是内生金矿床均表现为热液矿床形式，因此，凡与火山作用相关的金矿床统称之为火山热液金矿床。

80年代以来，由于地质理论的迅速发展、天体地质学的影响、新矿床不断发现等，迫使矿床学不得不从单一的岩浆分异学说为理论基础的思路中解脱出来。首先表现在反映矿床成矿作用的分类上，呈现了一片繁杂的景象。对金矿床来说，尤其是氢氧同位素地质学的发展，使许多金矿地质工作者对火山作用晚期、期后是否存在火山热液持怀疑态度，同时由于不同矿床差异性的存在以及研究者强调的矿床的标型特征各异，因此产生了一系列新的分类方案，例如：

（1）矿床中特殊固有组分（金、银、碲）比值为基础的分类（M.M.康斯坦丁诺夫，1981）

①金-碲型（以美国克里普尔克里克为代表）；②金型（以罗马尼亚阿普塞尼山为代表）；③金-银型（以美国科姆斯托克为代表）。

（2）以火山岩金矿形成环境进行分类（E.A.叶列瓦托尔斯基，1982）

①近地表热泉型金矿（以美国麦克劳克林为代表）；②深部对流循环系统金矿（以美国科罗拉多州尤里卡为代表）。

（3）以地球化学和矿体形态为基础的分类（N.C.怀特等，1990）

①脉状（以日本菱刈、美国科罗拉多州克林德为代表）；②网脉状（以美国麦克劳克林为代表）；③浸染状（以中国台湾金瓜石为代表）。

（4）以矿物组合、蚀变特征及地球化学环境为基础的火山岩地区浅成低温热液金矿床

其中方案（4）影响最大，这种分类，目前已为大多数中外金矿地质研究者所认可和采用。

笔者研究认为，本区金矿具有多源性和多成因特点（后述），那么对于本区金矿的分类和研究成果不仅要突出本区特色，还要为当前国际研究成果接轨。考虑本区金矿特征和同类金矿分类研究现状，基本思想顺应了方案（4），试图通过矿床矿物组合、蚀变作用特征等进行矿床分类。

“浅成低温热液矿床”的概念原是1933年由W.林格仑首先提出来的，他按岩浆分异的理论，以深度和温度为准则，将热液矿床分为深成热液矿床、中深成热液矿床和浅成低温热液矿床。20世纪50年代，前苏联、中国等金矿地质工作者则正式将浅成低温热液矿床的概念引用到金矿床研究中来，并将其视为与中新生代陆相火山岩相关的金矿床的一种重要特征。如同前述，其核心是强调火山-岩浆自身的热液系统。80年代，仍然使用这一术语，但赋予了新的含义和规范：浅成低温金矿是在近地表处形成的，金矿化垂直深度一般不超过1500 m，其赋存围岩多为安山岩、英安岩及火山碎屑岩和次火山岩相，金矿多形成于张性构造环境，区域断裂及火山机构在金矿床形成中起十分关键的导矿构造及控矿构造作用。破火山口是很有利的成矿场所。世界上3个最大的该类型金矿（如美国的克里普尔克里克金矿594 t、多米尼加的普韦布洛维霍金矿600 t和巴布亚新几内亚的利西尔拉多拉姆金矿500 t）均产在破火山口中。金矿形成温度在300℃以下，压力为1×10⁷～5×10⁷ Pa，成矿流体以大气水为主，热液活动主要发生在火山系统的浅部，矿化发生于火山活动期后，最终定位于火山地热波及范围之内，成矿与地热和热泉活动密切相关，围岩则较广泛，除火山岩、次火山岩外，还赋存于附近的沉积岩乃至火山活动的基底变质岩系中。

由此，许多学者提出了浅成低温热液金矿的进一步分类（表3-2），其中最有影响的是P.谢尔德（1987）的分类：①冰长石-绢云母型（中-弱还原环境）；②酸性硫酸盐型（氧化环境）。另外还有B.R.别格等（1989）的分类：①冰长石-绢云母型；②高岭石型。Bonham（1986）将浅成低温热液型金矿床划分为低硫化物型（LS）、高硫化物型（HS）和碱性岩型。Corbeett（2002）分类：低硫型（LS）和高硫型（HS），又将低硫型矿床划分为两类，即岩浆弧型和裂谷型，然后又根据矿床形成的深度和矿物组合将岩浆弧型进一步划分为石英-硫化物Au±Cu型、碳酸盐-碱金属Au型、多金属Au-Ag矿脉型和浅成低温热液石英Au-Ag型等4类矿床，而裂谷低硫化物型为冰长石-绢云母Au-Ag型。日本学者（第29届国际地质大会，1992）又提出菱刈型（冰长石-石英脉型）和南萨型（硅化岩型），并分别与冰长石-绢云母型和酸性硫酸盐型相对比。不难看出，上述分类基本是相同的，其实际材料都是来自于新生代火山活动的环太平洋带重要金矿床的研究成果。

近几年，对我国东部地区中生代上叠火山盆地或火山岩带中的浅成低温热液金矿床的研究成果，基本上采用了上述分类和对比（例如团结沟，金厂沟梁—二道沟，紫金山等），当然也引用或增加了一些其它类型名称（例如热泉型、泉华型、斑岩体系等）。

笔者认为，P.谢尔德和日本学者对浅成低温热液金矿的分类比较有代表性，易于操作，值得我们借鉴。

表3-2 浅成低温热液系统金矿主要分类一览表

当然，“浅成低温热液金矿”并不能全部概括所有与火山作用相关的金矿床，特别是与次火山岩地质体相关的部分金矿，它们有时和浅成低温热液金矿为构成一个斑岩体系内的不同类型，有时则独立存在。已故谢家荣先生早在60 年代就针对我国与次火山岩体（斑岩）相关的金矿与著名的美国朱诺金矿相比较，命之为“斑岩金矿”。随后，由于安第斯山“斑岩铜矿”模式的建立，金为其伴生元素，因而“斑岩金矿”一度曾被一些研究者摒弃而统称之为火山热液金矿。但是，随着浅成低温热液金矿的深入研究，这些与次火山岩（斑岩）相关的金矿床并不存在浅成低温热液金矿特征。因此，最近一些学者（李兆鼐、毋瑞身等，1994）在总结我国火山岩、次火山岩地区金矿时，将浅成低温热液金矿与斑岩金矿区别开来。笔者研究成果采纳了这种意见。

我们知道，世界上许多大型、超大型金矿属浅成低温热液型金矿范畴，这些金矿主要分布于环太平洋带、地中海带和蒙古-鄂霍茨克带，大多属于新生代活动大陆边缘的火山岛弧带，部分为板内中生代断陷火山盆地（我国东部沿海和俄罗斯远东地区）。像欧亚大陆内部西天山造山带这样的构造环境里，保存了未经区域变质的陆相火山岩系，并找到浅成低温热液金矿床是难以想像的，意义非凡。因此，阿希、伊尔曼得等金矿的发现及其浅成低温热液系统金矿成因的确定，不仅具有地区性实现找矿突破的巨大意义，而且在理论上也丰富了浅成低温热液系统金矿成矿规律的内容，打破了过去对本类矿床在成矿时代、产出背景等认识上的局限性。

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