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全球主要金矿床类型,你知道几种?
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2024.05.05 陕西

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2019-02-18 07:40

通过对已发现的金矿研究发现,金矿形成于所有地质时期和各种地质构造环境及岩石类型中。矿床学家一直对金矿的分类存在争议,在金矿类型研究历史上,很多学者根据矿床围岩特征对金矿进行命名,比如绿岩带型金矿、爆破角砾岩型金矿、矽卡岩型金矿(接触交代型金矿),按矿化特征分为石英脉型金矿床、蚀变岩型金矿床、角砾岩型金矿床等,按照矿床地质特征及成矿作用、控矿因素特征可命名为剪切带型金矿床,这些传统矿床类型提法在中国一直沿用至今,始终没有一个统一的分类。

在刚刚出版的一书为了避免陷入金矿类型分类的争议中,从构造背景及成因类型的角度选取公认比较有特点的几类金矿床进行介绍,虽然不能囊括所有的金矿,但是可以认识金矿的主要类型。以下介绍的主要金矿成矿类型有:浅成低温热液型金矿、造山带型金矿、卡林型金矿、斑岩型铜- 金矿、铁氧化物型铜- 金矿、黑色岩系型金矿和砂岩型金矿等。

一、浅成低温热液型金矿

目前主要特指产于陆相火山岩系或相邻岩石中,绝大多数情况下成矿温度小于150℃,极少数情况下可达300℃,矿床的形成深度主要集中在地表到地下1km,个别情况下可达2km,压力较低(10~50MPa),成矿流体主要为大气降水与岩浆水的混合热液(多数以大气降水为主)的一类金、银(多金属)矿床。

浅成低温热液型金矿床是地壳上部几千米范围内金矿资源的主要来源。这类矿床的金品位变化大,大型金矿带的金储量从200t到1000t不等,如:Round矿石品位仅1×10-6,而Hishikari 囊状富矿石(即>32×10-6)的金品位约为60×10-6。研究表明,浅成低温热液型金矿床主要形成于岩浆弧及弧后的张裂带。

世界上的浅成低温热液型金矿床主要集中产在3个巨型成矿域:①环太平洋成矿域,②特提斯成矿域,③劳亚成矿域。

低硫化型与高硫化型浅成低温热液型金矿床的主要特征

(据江思宏等,2004)

低硫化型与高硫化型浅成低温热液金矿床产出环境与成矿流体演化

(据Corbett,2002 ;江思宏等,2004)

高硫化型和低硫化型浅成低温热液型矿床以及斑岩型铜金矿床成矿模式图

(据Hendenquist et al.,1994)

二、造山带型金矿

在构造上,变质地体中构造控制的脉型金矿系列组成了后生贵金属矿床的一种特殊类型,它们在时间和空间上与增生构造有关,称之为造山带型金矿(Kerrich et al.,1990 ;Groves et al.,1998 ;Goldfarb et al.,2001)。

造山带型金矿能够作为区别于其他类型金矿床的标志性特征是:矿床主要产于造山带(含俯冲型和碰撞型)的断裂构造中,成矿流体具有富CO2、低盐度的特点,成矿作用发生在造山峰期变质之后。

地壳连续成矿模式

(据Groves,1993 ;邱正杰等,2015)

汇聚造山带构造背景演化与大规模成矿之耦合关系的3阶段模式

三、卡林型金矿

卡林型金矿(Carlin-type gold deposit),是因20 世纪60 年代初期在美国西部内华达州的卡林镇发现而得名的,是一种主要产于碳酸盐岩建造中的微细浸染型金矿床。近年勘查工作表明,该类型金矿容矿岩石不仅局限于碳酸盐岩,在硅质岩、粉砂岩和凝灰岩中也较发育。因此,将卡林型金矿床概括为主要产于沉积岩中的微细浸染型金矿床,又简称“微细浸染型金矿”。世界上已知卡林型金矿主要分布于美国内华达州、犹他州和中国的滇黔桂、川陕甘两个金三角内,在东南亚以及南美洲的秘鲁也有分布。

卡林型金矿床具有品位低、规模大、矿体与围岩界线不明显的特征,金主要呈显微- 次显微形式分散产出,普遍发育中低温热液矿物组合以及Au、As、Hg 等微量元素组合。矿体一般呈现不规则的似层状、透镜状,这类矿体与围岩界线不清楚,矿体亦有脉状、条带状。

卡林型金矿床“综合成因模式图”

(据Arehart,1996)

(卡林型金矿床的矿石在超高压带和正常静水压力带的瓶颈段沉积)

四、斑岩型铜- 金矿

斑岩型矿床是指规模很大、中低品位、矿化时空均与中酸性斑状侵入岩密切相关的内生金属矿床。矿体形成深度相对较浅,一般不深于3~4km,规模可达上百米,网脉宽度大小变化仅毫米至厘米,斑岩的岩浆- 热液系统的时间和空间的规模变化较大,空间上从小于1mm 至大于10km,时间可长达5Ma(Seedorffet al.,2005)。斑岩型金矿床是“与侵入岩有关金属矿床”家族的重要成员之一,其形成作用与岩浆活动具密切时空分布关系。此类金矿床以伴生金的形式出现,虽然品位不高,但由于规模大,所以金的储量也极大,因而其工业价值也大。斑岩型矿床是世界铜和钼矿的最主要来源,并且含有大量的金和银,一些富金矿床含金量可达300 ~ 1500t 或以上。富金斑岩矿床既可产于大陆造山带,也可见于岛弧造山带。

斑岩铜- 金矿床板块构造成矿模式图

(据Sillitoe et al.,1972)

五、铁氧化物型铜- 金矿

Hitzman et al.,(1992)系统地总结了澳大利亚奥林匹克坝矿床、加拿大Wernecke Ernecke 山和 Great Bear 矿区、瑞典基鲁纳铁矿、美国密苏里东南铁矿区和我国白云鄂博矿床的地质特征,将它们归纳为一种新的矿床类型——铁氧化物型铜- 金矿床(Iron oxide copper-gold deposits,简称IOCG 矿床)。这类矿床一般形成于古元古代至中元古代的张性环境中。大型矿床含矿石量大于108 t,铜品位0.8% ~ 1.6%,金品位(0.25 ~ 0.8)×10-6。

不同类型IOCG 矿床的总体模型图

( 据Pollard,2006 ;毛景文等,2008)

六、黑色岩系型金矿

黑色岩系建造系指形成于特定地质时期、特殊地质环境中的以富含碳质和有机质为特征的泥岩(mudstone)、粉砂岩(siltstone)和页岩(shale)的岩石共生组合。黑色岩系型金矿床又称为浅变质碎屑岩型金矿,是指赋存于高有机碳含量(碳一般> 0.5%)的浅变质岩系中的层控矿床。浅变质岩系以碎屑岩为主,常含碳酸盐岩、硅质岩和火山岩,但以砂岩、板岩为主(刘春涌等,2007)。

目前发现的大型超大型与黑色岩系相关的金矿床主要分布在乌兹别克斯坦的南天山地区,哈萨克斯坦的北部、斋桑- 准噶尔、楚伊犁、北天山、西伯利亚地台南缘以及吉尔吉斯斯坦的天山地区,如哈萨克斯坦的查尔库拉、巴克尔奇克金矿,吉尔吉斯斯坦的库姆托尔,乌兹别克斯坦的穆龙套、道吉兹套,以及俄罗斯的奥林匹亚达、苏霍依洛格金铂族金属矿床,中国在新疆发现了萨尔布拉克、萨瓦亚尔顿金矿等黑色岩系金矿。此外,在美国、澳大利亚、津巴布韦等国也有该类矿床的发现,但总体规模较小。

矿体主要由大量的石英粗脉、细脉及网脉组成,各种石英脉是金矿成矿的核心,是成矿物质主要载体和金矿储量的主要来源,矿体规模大,顺层展布,品位低。

七、其他类型金矿

近年来,随着造山型金矿的提出,多数学者已经接受将石英脉型金矿、构造蚀变岩型金矿、绿岩带型金矿、爆破角砾岩型金矿都归入其中。矽卡岩型金矿床一般是在中基性- 中酸性侵入岩类与碳酸盐岩的接触带或其附近,含矿高温气液与围岩发生交代反应作用而形成的金矿床,有时也称为“接触交代金矿床”。

矽卡岩型金矿也已经纳入了斑岩型金矿系统,其成矿作用与中酸性侵入岩有关,尤其是花岗闪长斑岩和石英二长闪长斑岩。

现代砂金矿在金矿发展史上曾起过重要的作用,但是由于这种矿床埋藏浅,易采选等特点,经悠久的历史开采,其资源非常有限,前景也越来越小。典型矿床有俄罗斯远东及东西伯利亚砂金矿、巴西亚马孙河砂金矿、加纳砂金矿等。砂金型矿床一般产在松散堆积物中,分布广,规模大。吕英杰等(1992)根据其成矿作用、赋存地貌将砂金型矿床划分为冲积型砂金矿床、洪积型砂金矿床、残积型砂金矿床、堆积型砂金矿床、岩溶型砂金矿床、海积型滨岸砂金矿床、湖积型滨岸砂金矿床、冰碛型砂金矿床以及风积型砂金矿床等。近年还有在火山成因块状硫化物(VMS)矿床和沉积喷流矿床(SEDEX)中发现可开采利用的伴生金。

火山成因块状硫化物(VMS)矿床产于海相火山岩系中,主要由Fe、Cu、Pb、Zn 等硫化物组成,并常伴有Au、Ag、Co 等多种有益元素,多表现为块状矿体和网脉状矿体,其广泛分布于世界各主要造山带的不同时代的海相火山岩系中。VMS 矿床的金品位变化范围大,从2.7 Ga 的Noranda 的Horne 矿床的10×10-6和古元古代昆士兰Mount Morgan 矿床的4.75×10-6,到<0.2×10-6(Hannington 和Scott,1989 ;Large etal.,1989)。1988 年,VMS 矿床为加拿大提供了33% 的Cu、29% 的Pb、56% 的Zn、30% 的Ag 和3.6%的Au(Franklin,1993)。阿比提比绿岩带中的Thompson-Bousquet 矿床可能是一个富金VMS 矿床(Tourignyet al.,1993)。加拿大已经从VMS 矿床中生产了970 t 黄金,其中237.5 t 来自Mount Morgan 矿床(Largeet al.,1989;Hannington 和Scott,1989)。SEDEX 型矿床指在古大陆边缘(或陆间)裂陷槽(裂谷带)中,通过海底热液喷流作用形成的,主要呈整合的层状赋存于正常沉积岩系(主要为细碎屑岩和炭质页岩,次为碳酸盐岩)中的,以发育条带状和层纹状富硫化物矿石为特征的一类矿床,国内也称作热水沉积矿床,矿床类型有Pb-Zn (-Ag) 矿床、锡石- 多金属硫化物矿床、W-Sb-Au 矿床、Fe-Mn 氧化物矿床和重晶石矿床等,金也常具有工业价值。

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