浅成低温热液矿床地质特征及矿床成因分析

2015-11-25陈庆刚陈坡

环球人文地理·评论版 2015年8期

陈庆刚+陈坡

摘要：浅成低温热液金矿床形成于低温（±300℃）、低压（10～50MPa）条件下，该类矿床成矿流体中盐分含量一般都较低，其来源主要为大气降水，热液活动在火山岩及斑岩型矿床浅层部位活动，而其中金的矿化作用与火山热液活动息息相关，其成矿多数发生在火山活动晚期，最终成矿于火山岩浆岩地热系统中。本文有效分析了我国浅成低温热液矿床的特征，并对该类矿床的成因和找矿方向进行了分析，以期能有效促进我国矿业的发展和进步。

关键词：浅成低温；热液矿床；物质来源；特征分析

一、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。从世界范围内以及我国该类矿床的分布特征及学者研究，浅成低温热液型金矿主要在三个成矿区域广泛分布，这三个区域分别为：环太平洋成矿域、古亚洲成矿域以及地中海-喜马拉雅成矿带。通过对该区域内浅成低温型金矿进行研究发现，发现其形成与火山岩浆岩构造作用有着密切关系，尤其受到火山断裂构造的控制作用十分明显。该类型金矿床的控矿构造中，张性构造环境控制着金矿体的形成，深大断裂切壳构造通常成为矿物形成的导矿构造，并且在岩浆岩热液活动方面进行引导作用，成矿物质来源往往与深大断裂次级构造有关，为高价值工业矿体的形成提供了良好条件。

二、浅成低温热液型金矿床的地质特征

2.1矿体及矿化的特征

在国内，大部分矿床的矿化深度都比较浅，这是该型金矿的主要特点。如果忽略长期剥蚀作用的因素，该矿体大多储存于离地表100到1000米的位置。金矿矿体主要以脉状为主的形态存在，主要有树枝状脉、板状脉、细脉和网状脉，其次还有浸染状矿体、砾岩状细脉浸染状矿筒、囊状透镜体。浅成低温热液型金矿矿化的位置大多位于火山岩区、陆上火山碎岩区和小型的次火山侵入体，而且这些岩区都有比较良好的分异特点。矿床的矿化具有分带性特点，地表为热泉沉淀，向下浸染状及网脉状矿化，脉状矿化多在最底部。地质构造拐弯、交汇处和构造切割脆性岩层部位多为网脉状矿化的发育地带；浸染状矿床的矿化多发生在蚀变围岩中，矿体与围岩呈渐变过渡[1]。

2.2围岩地质蚀变特征

浅成低温热液型金矿床所在的围岩地质特征多是陆相火山岩（次火山岩），这些矿岩多为偏酸性或是碱性。比如低硫化-绢云母型金矿床其典型特征就是钙碱安山岩、英安岩、流纹岩；高硫化的石英-明矾石型金矿床的围岩其典型特点就是流纹英安岩。有研究表明，此类型的围岩就是提供成矿物质和能量的深部侵入体的连续体[2]。浅成低温热液型金矿床地质结构另个特征就是热液蚀变很明显，不同地区的该类型金矿床的围岩蚀变都具有共同的特性，而且有研究显示硅化有可能是浅成低温热液金矿成矿的一个必要条件。根据蚀变矿物组合的不同可以将金矿床的种类分为冰长-绢母型矿床、石英-明矾石矿床。冰长石-绢云母在网脉、裂隙附近处钾长石化、硅化和绿泥石化、绢云母化、青盘岩化。而石英-明矾石矿床则在网脉、裂隙附近发育硅化和高级泥化。

三、具体矿床分析

3.1矿区简介

双峰山金矿位于巴里坤县城北西95 km处，是新疆哈密矿产地质勘查院于1994年发现的[3]（林锦富等，1999）。大地构造上处于西伯利亚板块晚古生代库兰卡孜干岛弧南部边缘，靠近卡拉麦里板块缝合带。

3.2地层及岩性特征

矿区出露地层以下石炭统巴塔玛依内山组海陆相火山岩为主，由安山岩、安山质火山碎屑岩、流纹质火山碎屑岩、流纹岩夹透镜状碧玉岩组成（图1）。其中夹杂少量海西中期钠长斑岩脉和石英斑岩脉，金矿体的矿化受到断裂构造的控制，主要产生于双峰山背斜[4]。

图1双峰山金矿地质简图和4勘探线剖面图（据彭晓明等，2004）

3.3矿体特征

区域内矿体以似层状和透镜状为主（图1），呈NE-NNE向分布。矿石性状分为角砾状、细脉浸染状以及石英网脉状，金品位平均为2-8g/t。矿石矿物以自然金、毒砂以及黄铁矿为主，脉石矿物有玉髓和石英，其中含有少量冰长石、萤石、绿泥石以及方解石等。矿石具有角砾状以及网脉状构造特征，具有半自形和他形粒状结构[3]。

3.4围岩蚀变

围岩蚀变有硅化、黄铁矿化、蒙脱石化、冰长石化、绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化。蚀变具有明显的分带性，从上至下分为隐爆硅质角砾岩化带、低金品位硅化带、石英（冰长石）网脉带（矿体）、黄铁矿蒙脱石化带和青磐岩化带（绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化）（彭晓明等，2004）[4]。

3.5成矿分析

根据地质特征研究，可将该矿床成矿作用分为两个主要阶段：火山热泉阶段和热液阶段，其中热泉阶段是主要的矿体蚀变期，而热液阶段是金矿体的主要成矿阶段，在硅质岩缝隙中网脉状填充着形成的含金石英，其中矿石与安山岩、流纹岩以及石英岩的组成模式相同，说明该矿床成矿物质模式与火山岩体有关[5]。

四、成矿时代及矿床成因分析

Hedenquist等（2000）对全球浅成低温热液型金矿进行了总结，认为产于环太平洋岛弧带的浅成低温热液型金矿在成因上与太平洋板块的俯冲作用有关[6]。

4.1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[7-8]。从世界范围及我国浅成低温热液型金矿床的地域分布及目前的研究成果来看，该类金矿床主要集中产在3个巨型成矿域：环太平洋成矿域、地中海-喜马拉雅成矿域和古亚洲成矿域[9]。通过分析这些地区产出的金矿床（体），发现此类矿床（体）几乎都受到与火山作用有关的构造控制，尤其是受古火山口、火山角砾岩筒及与火山机构有关的断裂控制[10]。该矿床矿体的产出受区域断裂构造控制，通常情况下，区域性断裂及或沙坑环状断裂交汇处是非常有利的找矿部位。该区域控矿构造中矿体多形成与断裂构造部位，矿体切壳深大断裂为区域内矿床来源提供了引导性作用，在岩浆岩热液侵入及其后来的岩浆活动对该矿床共同影响，并在深大断裂构造中形成了可供开采的工业矿体[11]。endprint

4.2成矿时代

近年来，对浅成低温热液型金矿床的研究一直在进行，就其形成时代主要认为受到矿床地质构造环境控制，对已发现的此类矿床进行研究，其多数成矿于中生代白垩纪，以新生代为主。随着我国西天山地区阿西金矿体的发现，在西天山-北山一带先后发现许多在古生代形成的浅成低温热液型金矿，其更加丰富了对此类型矿床的研究。经过多数专家学者研究，认为浅成低温型金矿形成的地质深度较浅，并且在地层隆起部位形成较多[12]。

4.3浅成低温热液金矿床成矿机理

据地质学家近年来的研究，其普遍认为浅成低温热液型金矿床的硫化物构造存在明显差异，高硫化物矿体一般为板块垂直俯冲形成，板块俯冲角度为中等倾角，形成速度也较大，主要为挤压俯冲或多曲扭压表现为主；而低硫化物多为斜向俯冲形成，其倾覆角度较大，比高硫化型矿床的聚合速度慢，大多为中性区域应力表现。根据多种文献研究发现[13]，该区域内地质构造为金矿床的控矿及成矿环境提供了有利条件，而构造后期升级运动对矿床形成产生了巨大的影响。

参考文献：

[1]鄢云飞，谭俊，李闫华，阮诗昆.中国浅成低温热液型金矿床地质特征及研究现状[J]，资源环境与工程，2012.

[2]祁进平，陈衍景.东北地区浅成低温热液矿床的地质特征和构造背景[J].地质与资源，2013.

[3]林锦富，解庆林，席小平，等.新疆双峰山火山岩型金矿床地质特征[J].地质论评，1999.45（增刊）：1099--1104

[4]彭晓明，莫江平，郦今敖，等.新疆哈尔里克双峰山浅成低温热液金矿床的地质特征与成矿模式[J].矿床地质，2004.23（1）：101～106.

[5]刘家远.新疆北部陆相火山型金矿床的主要特征[J].黄金地质，2001.7（3）：1～8.

[6]席小平.双峰山金矿床地质特征及成因探讨[J].矿产与地质，1999.13（1）：28～33.

[7]应汉龙.浅成低温热液金矿的全球背景[J].贵金属地质，1999，8（4）：241-250.

[8]毛景文，李晓峰，张作衡，等.中国东部中生代浅成热液金矿的类型、特征及其地球动力学背景[J].高校地质学报，2003，9（4）：620-637.

[9]陈根文，夏斌，肖振字等.浅成低温热液矿床特征及在我国的找矿方向[J].地质与资源，2001，10（3）：165-171.

[10]刘连登，陈国华，吴国学.我国浅成热液金矿的分类探讨[J].长春科技大学学报，1999，29（3）：222-226.

[11]吴国学，刘连登.浅成热液金矿研究综述[J].世界地质，2001，20（3）：262-266.