中国金矿床的预测类型及其应用*
2023-11-03王登红赵如意陈毓川王成辉
王登红,赵如意,陈毓川,王成辉
(1 自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室,中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;2 东华理工大学,核资源与环境国家重点实验室,江西南昌 330013;3 中国地质科学院,北京 100037)
矿产预测类型是从预测的角度对矿产资源进行的一种分类。中国23个重要矿种(铁、铜、铝、铅、锌、锰、镍、钨、锡、钾、金、铬、钼、锑、稀土、银、硼、锂、磷、硫、萤石、菱镁矿、重晶石)预测类型的划分方案已经正式出版(陈毓川等,2010),并在矿产资源潜力评价中得到了运用(王登红等,2013)。近十年来,中国金矿勘查和研究取得了较为突出的成果和进展,出现了一些具代表性的新的矿床式。为了更加有效地预测潜在金矿资源,准确指导找矿勘查,本文在介绍金矿预测类型的划分原则的基础上,遴选出更具代表性的矿床式来进行成矿预测工作并从“全位成矿、缺位找矿”理念出发,应用金矿预测类型“由因推果”预测找矿方向。
1 金矿预测类型的划分原则
自2006 年“中国重要矿产资源潜力评价”项目实施以来,对于矿产预测类型的理解基本上定位于“从预测的角度对矿产资源的一种分类”。这种分类既考虑到所预测矿产资源可能出现的地质环境及其成因,也考虑到今后寻找这样的矿产所需要开展的具体工作,更考虑到如何把成矿规律的认识直接运用到成矿预测工作中去。矿产预测类型是在中国矿产资源潜力评价工作中提出来的,对于某一特定区域内可能存在的矿产资源的一种分类,既是一个分类体系也是一种工作方法。同一矿种可以存在多种矿产预测类型,不同矿种组合也可以归为同一预测类型;同一成因类型可能有多种预测类型,不同成因类型的组合也可能归属于同一预测类型。矿产预测类型的理论基础是“矿床式”,既基于典型矿床,又超越典型矿床的具体成矿条件而体现出可预见性;其最终目的是为了成矿预测,并可根据预测工作的尺度(对应于不同比例尺)而分层次、分级别地给出矿产预测类型的划分方案;其特点是,与矿床类型相比具有区域性但又不排斥一般性。总之,矿产预测类型是一个新事物,作为沟通成矿规律研究成果与成矿预测方法的桥梁已经发挥了应有的作用,今后还需要不断深化研究,进一步成为连接“成矿体系”理论与找矿实践的纽带,成为联系“全位成矿”理论与“缺位找矿”理念之纽带(王登红等,2006;唐菊兴等,2012;赵如意等,2020)。
对金矿预测类型的划分不同于对成因类型的划分,也不同于对工业类型的划分,其主要依据不是全球性、中国性的通用的地质特征,而是依据具有区域性共性的成矿条件与预测要素,包括具体的控矿构造、容矿围岩、成矿岩体等,目的是为了增强可操作性,更好地服务于成矿预测和找矿工作的具体部署。
对金矿预测类型的划分,考虑到空间、时间和成因3大要素。划分预测类型的最终目的是为了找矿,而地质找矿的工作部署与实施是按照行政区域来划分的,所以在空间上,按中国6大片区划分。其中:西北片区包括陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆5省(区),华北片区包括北京、天津、河北、山西、内蒙古5省(区、市),东北片区包括辽宁、吉林和黑龙江3省,西南片区包括重庆、四川、贵州、云南和西藏5省(区、市),中南片区包括河南、湖北、湖南、广东、广西、海南6省(区),华东片区包括山东、安徽、江苏、上海、浙江、江西、福建和台湾7省1市。在时间上,按太古代、古-中元古代、新元古代、早古生代、晚古生代、中生代、新生代7个时段划分。
鉴于金的特殊地球化学性质,金的成矿作用十分复杂。金几乎能在所有地质年代、各类岩石中赋存,也能参与各种地质作用,控矿条件更是复杂多样,以至于金矿床类型也复杂多样(陈毓川等,2001)。在空间上,中国金矿广泛分布,在中国各个省区均有产出,各个地区的成矿条件又差别很大(陈毓川等,2006),因此,金矿的预测类型也是各个矿种中最为复杂的。在划分金矿预测类型时,以矿床成矿系列理论为指导,以容矿岩石组合、含金建造为主要分类准则,兼顾矿床的成因类型和工业类型,综合金矿成矿地质背景和含金建造的历史演化、生成的大地构造背景及金与其他矿产共伴生组合的自然特征,强调实用性和可操作性。
2 中国金矿预测类型
按照上述原则,在中国重要矿产资源潜力评价项目执行过程中(2006 年—2013 年),中国金矿床被分为8 大类和15 个亚类型(陈毓川等,2010;王登红等,2013):花岗-绿岩型、火山岩型、岩浆热液型、微细浸染型、变质碎屑岩中热液型、古砾岩型、砂金型、风化壳型。相应地,其矿产预测类型也分为8 大类和15 个亚类型,其中岩浆热液型包括斑岩型、基性-超基性岩型、中酸性岩浆岩型及矽卡岩型、破碎蚀变岩型、石英脉型等6 个亚型,火山岩型又分为海相和陆相火山岩型2 个亚型,风化壳型分为淋滤型、土型、铁帽等3 个亚型。该划分方案经过十多年的实践应用,取得了显著成效,但也存在明显的问题:从预测的角度,只要找到金矿即可,并不需要特别强调其成因类型,何况在矿还没有找到的情况下如何能知道其成因呢?!因此,宜从预测区的成矿条件来分析找矿前景,而成矿条件(即成因条件)也就是地层、构造、岩浆岩3 大要素,物探异常、化探异常、重砂异常、遥感异常等均可以看作是成矿作用的产物(或衍生产物),是结果而不是原因。这样,对预测类型划分的原则和思路进行了调整,将矿床成矿系列的研究成果(实际上综合了各种成矿条件和已知矿床的具体体现)和预测区的具体地质条件作为确定预测类型的原则和前提,进而把在“矿产预测类型”概念提出之初“把预测工作落实到地质图图面”中的设想变为现实,因为地质图涵盖了地层、构造、岩浆岩这些基本要素。表1 的设计也变为横坐标仍然是6 大行政区而纵坐标按照地层序列(某种程度代表了成矿演化历史)组合起来的新格局新样式。
根据金矿找矿新进展,尤其是甘肃等重点省份发现了不少大型超大型金矿床的现实(王成辉等,2014),而且含矿的层位、成矿的时代趋于多样化,再结合西北、华北、东北、西南、中南和华东6 大工作区的典型矿床及其相应的成矿条件,有必要遴选出更有代表性的矿床式来指导成矿预测工作。对中国金矿的预测类型提出了新的划分方案(表1)。在2010年的方案中(陈毓川等,2010),根据中国地质调查局的工作部署,河南和山东归属华北区,鉴于行政上河南属于中南地区而山东属于华东地区,因此,本文的金矿预测类型也将河南置于中南,将山东置于华东。与2010 年的“金矿预测类型”(陈毓川等,2010)相比,本文在西北片区去掉了尼玛式、望峰式、崖湾式、金庄式、原柳沟式、柯尔咱程式及东沟坝式,华北片区去掉了陈家杖子式、四五牧场式、下双台式、恩河哈达河式、内蒙吉宝力格式和河南三合式,西南片区去掉了白羊乡式、广西黄凌式、四川大岩窝式、红河源式和两河式,华东片区去掉了浙江齐村式、江西铁门坎式和江西吴家式。在西北片区甘肃补充了拉尔玛式、李坝式、阳山式、寨上式、以地南式、大桥式、加甘滩式和早子沟式,青海补充了五龙沟式、果洛龙洼式、瓦勒根式、大场式和满丈岗式,陕西补充了双王式、金龙山式和庞家河式,新疆补充了索尔巴斯陶式、卡拉麦里式、哈图-包古图式、多拉纳萨依式、萨瓦亚尔顿式和卡特巴阿苏式;华北片区在内蒙古补充了毕力赫式、莲花山式、撰山子式、浩尧尔勿洞式及哈达门沟式,在河北补充了石湖式、东梁式、牛心山式、小营盘式和小营坊式,在山西补充了义兴寨式;东北片区在黑龙江补充了砂宝斯式、争光式、东安式,在吉林补充板庙子式、海沟式和小西南岔式,在辽宁补充了排山楼式和白云式;西南片区在贵州补充了烂泥沟式、紫木凼式、泥堡式和戈塘式,在四川补充了梭罗沟式和张家坪子式,在西藏补充了马攸木式,在云南补充了北衙式、长安式、大坪式、老王寨式和老寨湾式;中南片区在广东补充了黄泥坑式和长坑式,在河南补充了槐树坪-前河式、元岭-南坪式、文峪式、祁雨沟式、老湾式、银洞坡式,在湖北补充了鸡冠咀式,在湖南补充了水口山式、万古-黄金洞式;华东片区在安徽补充了抛刀岭式,在山东补充了三山岛式、夏甸式、黑岚沟式、辽上式、归来庄式、宋家沟式、金青顶式。调整、补充之后,绝大多数省区都有各自的“找矿目标”——即预测类型,便于成矿预测有针对性地展开,既避免盲目性,也避免“坐井观天”“守株待兔”。
此外,作为共伴生产出的金矿床,由于金的找矿标志不如铁、铜、铅锌等主矿种的找矿标志那么明显,因此不单独在此提出共伴生金矿的预测类型,但应该作为“评价类型”留待进一步研究。如,新疆的阿舍勒铜矿、甘肃的白银厂铜矿、西藏的甲玛、江西的德兴等都伴生有大型以上规模的金资源,但预测此类矿床首先看重的是铜的成矿条件和预测标志,而不是金的预测标志,因此,在表2中以加括弧的方式表达。
表2 中国金矿预测类型划分方案(基于预测区容矿建造层)Table 2 The classification scheme for prediction types of gold deposits in China (based ore bearing formations)
3 各预测类型的代表性矿床式及其主要预测要素
为了打通成矿规律研究与成矿预测之间的壁垒,充分发挥矿床成矿系列理论在指导地质找矿过程的积极作用(陈毓川等,2015),本文将矿床成矿系列理论中的“矿床式”直接作为打通成矿规律研究成果与成矿预测之间壁垒的钥匙,即以“矿床式”作为中大比例尺成矿预测的类型。这是因为矿床式不但是典型矿床成矿理论研究的高度概括,每个矿床式都凝聚了特定地质条件下的成矿要素,而且适用于矿田、矿集区尺度的空间范围,恰好可以满足当前和今后相当长时期内成矿预测工作的现实需要。由于每一个矿田、矿集区的成矿地质条件具有共性,采用矿床式作为预测工作的核心,有助于在预测过程中强调成矿地质条件的共性和勘查模型的针对性,有助于把时间和精力用在对地球物理、地球化学资料的深入分析上,有助于根据“就矿找矿”的原则迅速推广运用。因此,下文侧重于对每个矿床式(预测类型)的共性区域地质特征的概述,而不具体介绍地球物理异常、地球化学异常、自然重砂异常等方面的资料在成矿预测中的作用(但这绝不意味着忽视其重要性),对每个大区的主要预测类型按照不同含矿建造层的时代顺序来介绍。
3.1 西北的金矿预测类型
西北地区的砂金资源储量以陕西最多,岩金资源储量以甘肃最多,但是不论金矿的成矿密度还是成矿强度,青海省都遥遥领先。西北地区的金矿预测类型主要有:①沿大江大河上游尤其是源区分布的,产于新生界松散沉积物中的砂金矿床,包括额尔齐斯河流域的西岔河式砂金矿、长江上游源区(通天河流域)的扎朵式砂金矿、嘉陵江上游碧口式砂金矿、汉江上游月河恒口式砂金矿;②新疆北部南阿尔泰成矿带产于泥盆系构造破碎带中的多纳拉萨依式金矿;③产于新疆西北部准噶尔盆地及周边地区石炭系韧性剪切带中的西准哈图-包古图式金矿、东准卡拉麦里式金矿;④产于新疆西天山石炭纪陆相火山岩中的阿希式金矿;⑤新疆西南天山产于早古生界志留系浅变质碎屑岩中的微细粒浸染型金矿,也伴随有石英脉型和破碎带蚀变岩型,包括萨瓦亚尔顿式和卡特巴阿苏式金矿;⑥青海柴北缘西北部产于中元古界万洞沟群蚀变碎裂岩中的滩间山式金矿;⑦青海东昆仑产于早古生代那赤台群构造-热液蚀变岩中的果洛龙洼式金矿;⑧青海东部产于新元古界青白口系丘吉东沟组蚀变碎裂岩中的五龙沟式金矿;⑨产于青海东部—甘肃南部三叠系碎屑岩中的微细粒浸染型金矿,也有石英脉型金矿,构造和地层双重控制,但真正的成矿机制可能离不开深部或者外围的印支晚期—燕山期的岩浆侵入及其相关的热液成矿作用。包括青海的大场式、瓦勒根式、满丈沟式金矿,甘肃的枣子沟式、加甘滩式金矿;⑩产于青海—甘肃毗邻区岩体外接触带下二叠统大关山组破碎带中的以地南式金矿;青海、甘肃和四川毗邻区产于寒武系太阳顶群碳硅泥岩中的拉尔玛式金矿;陕甘川交界处西秦岭与低温热液蚀变有关的产于泥盆系中的阳山式、李坝式、寨上式金矿及产于晚泥盆世大草滩组中的庞家河式金矿,区内往往出露岩浆岩体;陕甘川毗邻区产于震旦系断头崖组分布区与基性超基性岩有关的煎茶岭式金矿;产于甘肃东南部石炭系与三叠系硅化角砾岩中的大桥式金矿;陕西与河南毗邻区产于小秦岭太古界太华群石英脉中的桐峪式、大王西峪式金矿。
此外,西北地区古生代海相火山岩型块状硫化物矿床伴生的金也可以达到大型以上的规模,如新疆的阿舍勒和甘肃的白银厂铜多金属矿床(王登红,1995;田光礼等,2019)。
3.2 华北的金矿预测类型
由于内蒙古面积较大,华北地区的金矿产地数量、资源储量主要分布于内蒙古境内,但是河北省成矿强度较大,不论矿床数量还是资源储量,都显示了良好的找矿潜力。华北地区的金矿预测类型主要有:①黄河流域内蒙古大青山段支流金盆式砂金矿;②内蒙古西部产于中元古代渣尔泰山群阿古鲁沟组黑色岩系中的朱拉扎嘎式金矿;③内蒙古中部产于蓟县系白云鄂博群比鲁特组黑色岩系中的浩尧尔忽洞式金矿;④内蒙古中部产于古元古界乌拉山群硅化蚀变岩中的乌拉山-哈达门沟式金矿;⑤内蒙古中东部与冀西北毗邻区产于侵入到二叠系额里图组中加布切尔敖包燕山晚期钾长花岗斑岩岩体中的毕力赫式金矿;⑥内蒙古东部与辽西毗邻区黄铁矿石英脉中的撰山子式金矿;⑦内蒙古东部产于新太古界建平岩群小塔子沟组中与石英脉和蚀变岩有关的金厂沟梁式金矿;⑧冀西北地区产于侵入到新太古界桑干岩群涧沟河组中的水泉沟等碱性杂岩体中的东坪式金矿、小营盘式金矿和韩家沟式金矿;⑨京津冀毗邻区产于中元古界长城系中与石英脉有关的长城式(天津黄龙山)金矿;⑩冀东产于侵入到中元古界长城系高于庄组中的峪耳崖、亮甲台等岩体中的峪耳崖式金矿、东梁式金矿;⑪冀东地区,与新太古代花岗岩-绿岩带中韧-脆性剪切带有关,产于太古界八道河群王厂组中的金厂峪式金矿、太古界迁西岩群中的下营坊式金矿、产于太古界迁西岩群及侵入到中-新元古界长城系中的牛心山复式杂岩体中的牛心山式金矿;⑫太行山西侧与燕山晚期次火山岩浆活动有关的义兴寨式金矿;⑬太行山东侧产于太古界阜平群团泊口组片麻岩中,与麻棚穹窿及燕山晚期岩浆活动有关的石湖式金矿。
此外,华北地区前寒武纪、古生代海相火山岩型块状硫化物矿床和斑岩型铜矿中伴生的金也可以达到大型以上的规模,如内蒙古的白乃庙式铜矿(聂凤军,1993;高旭等,2018)和山西的铜矿峪式铜矿(孙继源等,1995;李洪英等,2018)。
3.3 东北的金矿预测类型
东北三省是中国金矿成矿密度和成矿强度最大的地区,已查明岩金资源储量辽宁比黑龙江更具优势,但黑龙江砂金资源储量更为突出,且岩金找矿勘查程度低,极具找矿潜力。东北地区的金矿预测类型主要有:①沿黑龙江流域分布的呼玛式砂金矿和沿黑龙江支流松花江流域分布的桦南式金矿;②黑龙江北部产于黑龙江增生杂岩和早白垩世宁远村组火山岩中的东安式金矿和团结沟式斑岩型金矿;③黑龙江北部产于晚侏罗世—早白垩世二十二站组碎裂蚀变岩中的砂宝斯式金矿;④黑龙江东南角与吉林东北角毗邻区产于侵入到志留系五道沟群中的中酸性岩体中的小西南岔式金矿;⑤黑龙江北部产于侵入到中奥陶统多宝山组中的闪长岩体中的争光式金矿;⑥黑龙江佳木斯地块,与多期岩浆作用叠加有关,产于古元古界麻山群柳毛组大理岩、混合花岗岩中的老柞山式金矿;⑦吉中产于新太古界夹皮沟群太古宙花岗-绿岩带中与韧性剪切带有关的夹皮沟式金矿和老金厂式金矿;⑧吉南产于古元古界老岭岩群珍珠门岩组、新元古界青白口系钓鱼台组和南芬组硅化构造角砾岩中的板庙子式金矿;⑨辽西产于侵入到长城系串岭沟组、大红峪组和高于庄组中的富碱侵入岩中的柏杖子式金矿;⑩辽西产于太古界建平岩群大营子岩组热液蚀变韧性剪切带中的排山楼式金矿;辽东地区,与燕山期壳幔源基性-中酸性-碱性浅成超浅成侵入岩有关,产于辽河群大石桥组上部三段3~5 层和盖县组中的白云式金矿、产于盖县组二段低绿片岩相中的猫岭式金矿以及产于侵入在古元古界辽河群中燕山期岩体内的五龙式金矿。
此外,东北地区太古宙海相火山岩型块状硫化物矿床及加里东期斑岩型铜矿中伴生的金也可以达到大型以上的规模,如辽宁的红透山式铜锌矿(Wang et al.,2019)和多宝山式斑岩型铜矿(Long et al.,2022)。
3.4 西南的金矿预测类型
西南地区金的成矿密度以四川最大,成矿强度以贵州最大,但是岩金资源储量主要分布于云南和西藏,而砂金资源储量主要分布于四川和西藏。西南地区的金矿预测类型主要有:①西藏西部崩纳藏布式砂金矿、长江流域岷江上游漳腊式砂金矿、长江支流岷江流域的漳腊式砂金矿;②形成于炎热气候条件下,贵州南部产于风化壳中的老万场式土型金矿;③西藏西部阿里与侵入到下白垩统捷嘎组中的闪长岩、花岗斑岩有关的嘎拉勒式金矿;④川西北产于上三叠统新都桥组硅化、黄铁矿化黑色碳质岩系中的东北寨式金矿;⑤西藏西部产于中泥盆统马攸木群硅化碎裂岩中的马攸木式金矿;⑥川西产于上三叠统曲嘎寺组中受韧性剪切带控制的梭罗沟式金矿;⑦川西产于二叠系峨眉山玄武岩组与三叠系之间的张家坪子式金矿;⑧滇西产于下三叠统—中三叠统青天堡组、北衙组中与新生代岩浆作用有关的北衙式金矿;⑨滇黔桂毗邻区产于晚古生代—早三叠世碳酸盐岩-细碎屑岩建造中的水银洞式、泥堡式、戈塘式、紫木凼式、烂泥沟式卡林型金矿;⑩滇西产于新生代岩浆岩与早古生代碳酸盐岩-碎屑岩建造接触带的马厂箐式金矿;云南哀牢山成矿带产于上古生界火山凝灰岩-碎屑岩-碳酸盐岩建造中的墨江金厂式金矿;云南哀牢山成矿带产于下古生界碳酸盐岩建造中与新生代斑岩有关的大坪式金矿、长安式金矿;滇东南产于早古生界—晚古生界碳酸盐岩-碎屑岩建造中老寨湾式卡林型金矿。
此外,西南地区斑岩型、矽卡岩型铜多金属矿床中伴生的金也非常重要,规模可达大型、超大型,如西藏的驱龙、玉龙、甲玛等铜多金属矿床(唐菊兴,2010;姚晓峰等,2011;林彬等,2021)。在川西呷村式海相火山岩型块状硫化物矿床中也伴生有金。
3.5 中南的金矿预测类型
中南地区以岩金为主,砂金矿床较少,河南是中南地区金矿成矿强度和成矿密度最大的省份。中南地区的金矿预测类型主要有:①长江支流汨罗江式砂金矿;②蛇屋山式风化壳型金矿;③豫西地区与燕山期岩浆-热液作用有关,产于中元古界熊耳群构造蚀变岩中的上宫式、前河式金矿及古元古界太华群韧性-脆性剪切带石英脉中的文峪式金矿、隐爆角砾岩筒中的祁雨沟式金矿等;④桐柏-大别成矿带中,与岩浆热液作用有关,产于下奥陶统—下泥盆统信阳群龟山组韧性剪切带中的老湾式金矿、产于寒武系歪头山组背斜核部的银洞坡式金矿;⑤长江中下游成矿带鄂东南下三叠统大冶组分布区与中酸性侵入岩有关的鸡笼山式矽卡岩型铜金矿;⑥湘东北—赣西北地区,与燕山期花岗岩有关,产于新元古界青白口系冷家溪群韧性-脆性剪切带中的万古-黄金洞式金矿;⑦湘西产于南华系长安组蚀变碎裂岩中的铲子坪式金矿;⑧湘西产于新元古界板溪群层间断裂热液充填石英脉中的沃溪式金矿;⑨湖南衡阳盆地产于燕山期岩体外接触带的水口山式金矿;⑩广西西部产于晚古生代碳酸盐岩与中三叠统碎屑岩建造中的金牙式、高龙式卡林型金矿;广西东部大瑶山区产于燕山晚期次火山岩与下泥盆统莲花山组和寒武系黄洞口组内、外接触带的龙头山式金矿;粤西产于花岗闪长岩外接触带寒武系水石组破碎带蚀变岩中的黄泥坑式金矿;粤西产于震旦系变质岩中的河台式破碎带蚀变岩型金矿;广东中西部产于石炭系碳酸盐岩与三叠系碳质细碎屑岩不整合面下硅化蚀变岩中的长坑式金矿;海南产于印支期岩体外接触带志留系陀烈组构造碎裂蚀变碎屑岩中的抱伦式金矿。
3.6 华东的金矿预测类型
华东地区的金矿以岩金为主,且岩金主要分布在山东,是其他各省岩金资源储量之和的3 倍多,砂金资源储量则主要分布于江西。华东地区的金矿预测类型主要有:①长江流域赣江支流臧湾式砂金矿、安徽铜陵铁帽式金矿;②山东胶莱盆地产于早白垩世莱阳群蚀变砾岩中宋家沟式金矿;③胶东西部产于新太古界胶东岩群中的焦家式破碎带蚀变岩型金矿;④胶东西部产于新太古界胶东岩群中的玲珑式石英脉型金矿;⑤胶东东部产于古元古代荆山群断裂带中交代充填的蚀变岩型和石英脉型黑岚沟式金矿、邓格庄式、辽上式、金牛山式金矿;⑥鲁西产于早古生代碎屑岩建造中与燕山晚期浅成-超浅成岩浆活动有关的归来庄式金矿;⑦长江中下游安徽铜陵产于晚古生代碳酸盐岩建造中的新桥式、天马山式含金硫铁矿床;⑧长江中下游产于早白垩世娘娘山组火山岩区的铜井式金矿;⑨长江中下游安徽铜陵产于侵入到早古生代志留系碎屑岩建造中的抛刀岭岩体中的抛刀岭式金矿;⑩赣东北产于双桥山群浅变质岩蚀变糜棱岩中的金山式金矿;浙西南产于古元古界八都群变质岩与上侏罗统磨石山群火山碎屑岩、熔岩中交代石英脉型的治岭头式金矿;闽西产于燕山期蚀变火山岩中的紫金山式斑岩型铜金矿;台湾北部新生代火山岩区的金瓜石式金矿。
此外,华东地区中生代矽卡岩型铜多金属矿床和斑岩型铜矿中伴生的金也可以达到大型以上的规模,如江西的德兴式铜矿、城门山式铜矿和安徽的铜官山铜多金属矿床(Jiang et al.,2020)。
4 讨论与结论
中华人民共和国成立之初,自苏联传入中国的传统地质找矿工作方法,从中-小比例尺地质填图入手,开展配套的遥感、物探、化探扫面,在物化探异常和矿化点查证过程中,开展槽探、井探、硐探和钻探,评估找矿潜力。这种“由果及果”、“就矿找矿”的思路,加上“发动群众报矿”的方针,在地质矿产工作几乎为零的新中国,起到了立竿见影的效果。随着中国地质调查局“摸清家底”战略实施,1∶20万、1∶5万区域地质填图逐步覆盖了中国主要成矿区带。地层、构造、岩浆岩较为全面、准确地表达在地质图上,这为矿床成矿系列研究奠定了基础,也为成矿预测“由因推果”提供了平台。“全位成矿”是矿床成矿系列理论的发展,在成矿预测工作中具有十分重要的意义。成矿作用是“能量守恒”定律下“物质不灭”的物理化学过程。我们可以从不同的视角从全位成矿的角落来厘定特定区域存在哪些金矿预测类型,如从成矿温度的角度:高温有镁铁—超镁铁岩浆型,中温有斑岩-矽卡岩型,中低温有石英脉型,低温有微细浸染型,常温有铁帽型和砂金型。
中国金矿预测类型划分方案(表2)从历史视角,审视了地球演化过程中地层、构造和岩浆岩的耦合关系及中国典型金矿类型的空间定位。在金矿预测过程中,对预测区的地质体按时间进行梳理。在太古代,金的亲铁性使其趋向富集于早期亏损地幔之中。较薄的地壳之上,含金的基性-超基性火山岩广泛发育。在同期热液作用下直接形成金矿床,或是为后期岩浆-热液作用萃取成矿物质,沿断层、韧性剪切带及岩体附近富集成矿提供了充足的成矿物质,如铜峪式、夹皮沟式、焦家式等金矿(黄志新,2012)。在元古代,陆壳克拉通化形成稳定大陆,局部却开始出现陆内裂陷—闭合,双峰式火山作用形成金矿床或是其带来的金与海相碎屑岩、碳酸盐岩一起形成金背景值较高的中高级变质岩系,可为后期金成矿作用提供成矿物质或作为赋矿围岩,如乌拉山式(Liu et al.,2017)。古生代尤其是全球板块机制启动以来,洋中脊玄武岩尤其是来自地幔柱的大洋板内玄武岩(辉长岩、橄榄岩等)金含量更高,海底火山口及与深部相连的断裂喷出的硫化物常伴生有金矿,如阿舍勒式(王登红,1995)。洋壳在俯冲带附近刮削堆积形成的蛇绿构造混杂岩带是含金地质体、构造活动和岩浆作用集中部位,形成了滩间山式、墨江式金矿床(戴荔果,2019)。俯冲板片脱水后,携带金、铜等物质的流体交代地幔楔,萃取成矿物质,并与中酸性岩浆一起高侵位形成斑岩型金(铜)矿床,如紫金山式(Zhao et al.,2022)。斑岩体的上覆中酸性火山岩(机构)、碎屑岩中发育隐爆角砾岩型、高硫低温浸染型、低温石英脉型、碎裂蚀变岩型等类型金矿,如争光式(Song et al.,2019)。当斑岩体外接触带为碳酸盐岩时形成矽卡岩型金矿,常伴生铜、铅、锌、银、钼等多金属矿,如北衙式、鸡笼山式(Zhou et al.,2023)。碳酸盐岩的远端大理岩中发育的金矿,常与锑、汞等伴生。再向碳酸盐岩的远端,由于岩浆热液作用变弱,大气降水作用逐渐增强,在碳酸盐岩中形成了阳山式、水银洞式等金矿(李璇等,2021)。此外,受地幔柱作用,地幔物质部分熔融形成的镁铁-超镁铁质岩浆,经分离结晶形成含金的铜镍硫化物矿床,如金川式(韩一筱,2021)。或是后期岩浆热液改造形成金矿床,如煎茶岭式(Yue et al.,2018)。古近纪以来,地球进入相对强氧化环境,许多硫化物因氧化形成铁帽,可溶物质的流失和新生矿物的沉淀,促进了金在沉淀物中富集成矿,如蛇屋山式(蔡鹏捷等,2016)。新构造运动以来,许多河流的发源地,因快速隆升剥蚀速率较快,金在近源河道中沉淀成矿,如下岔河式、崩纳藏布式(王豪,2014)。总之,金矿预测过程中要紧抓“深、浅、远、近”4 个条件,即成矿物质初始来源深、成矿岩体就位浅、流体运移距离远、风化剥蚀搬运近来开拓思路。
金矿预测类型是对将来可能被找到的金矿进行的分类,既是对已知金矿床典型成矿特征的归纳总结,也是对预测工作区既有成矿条件的分析研判;既立足于现实进行就矿找矿,也有助于通过对区域(包括大比例尺的矿床和矿田范围)地质特征的研究,总结成矿规律,建立起“全位成矿”的理念,分析尚未发现的各种新类型矿床存在的可能性,从时间演化的完整性、延续性、不可逆转性来明确特定空间位置矿体定位的必然性,进而实现“缺位找矿”的目标。显然,本文提出的金矿预测类型是在以往工作基础上的改进,但同样存在不足,有待于进一步完善,以期为新一轮找矿突破战略行动的实施提供服务。