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      金礦床主要類型介紹

      時間:2020-03-17 15:26:45  點擊數:524

    2. 金礦床主要類型介紹
    3. 一、砂巖型金礦床

      定義:

      發育在砂巖層中的金礦床,有蝕變砂巖型和構造破碎蝕變巖型兩種。

      特征:

      據齊金忠等(2000)大興安嶺北部砂寶斯蝕變砂巖型金礦地質特征總結

      1)礦化體主要為強烈硅化的構造破碎蝕變砂巖、粉砂巖和碳質砂巖、泥質巖等。礦體呈脈狀。

      2)礦石主要有兩種礦化類型 即蝕變砂巖型和構造破碎蝕變巖型。

      3)礦石中金屬礦物含量很少,占礦石總量的 1. 44%~ 1. 95%,主要金屬礦物有黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦、黃銅礦、 方鉛礦等。主要的脈石礦物包括石英、長石,其次為方解石、 綠泥石等。

      4)原生礦石可劃分為以下構造類型:浸染狀或細脈浸染狀構造、角礫狀構造、團斑狀構造、()脈狀構造、束狀或發狀構造、霉球狀構造。氧化礦石中還可見有峰窩狀及晶洞構造,風化嚴重者可見土狀構造等。主要結構類型:自形半自形晶結構、他形結構、包含結構、共結結構、填隙結構、交代結構、碎裂結構等。

      5)所有金礦物均以微細粒為主(<0.03mm),占92.02%,中、粗粒金罕見。在原生礦石中,金礦物的形態一般不規則,呈麥粒狀、長角粒狀為主,渾圓狀次之,而氧化礦石則以角粒狀和尖角粒狀等為主。金在氧化礦石中嵌布形態以粒間金為主,多嵌布在脈石礦物的粒間;而在原生礦石中,則以包裹金為主,包裹礦物主要有石英、黃鐵礦、毒砂等,粒間金次之,一般包裹金粒度相對較細,而粒間金較粗大。

      6)礦區圍巖蝕變極其發育且各礦帶蝕變特征相似,最主要的有硅化、黃鐵礦化、粘土礦化。

      二、斑巖型銅-金礦床

      定義:

      指在時間上、空間上、成因上與斑巖密切相關的細脈浸染型銅-金礦床。

      特征:

      1)成礦與斑巖體密切相關。斑巖為淺成-超淺成產物,代表花崗質巖漿深成-火山建造的淺成-超淺成階段。典型斑巖結構,說明花崗質巖漿在侵位前曾經在中間巖漿房停留過一次或多次,每次停留期間都會析出斑晶,隨后繼續上侵,凝結為基質。

      2)圍巖不具明顯選擇性。據我國斑巖銅礦資料統計,火山巖占37.5%,碎屑巖占17.5%,碳酸鹽巖占17.5%,板巖、千枚巖、片巖、片麻巖和混合巖等變質巖占27.5%。其中硅鋁質巖石(包括火山巖、碎屑巖和變質巖)占82.5%,碳酸鹽巖占17.5%

      3)銅低品位大噸位。

      4)全巖礦化。細脈浸染狀,礦化均勻。巖體與圍巖中都可發生礦化。

      5)埋藏淺易開發。

      6)具明顯蝕變分帶。礦化分帶由內向外:低品位核礦殼黃鐵礦殼低黃鐵礦殼。

      7)時空分布集中。時間上:斑巖銅礦形成的時代主要集中在中、新生代,其次是古生代,前寒武紀斑巖銅礦床目前發現較少。空間上:主要集中于三個大的成礦帶,即環太平洋成礦帶、特提斯-喜馬拉雅成礦帶和中亞成礦帶(古亞洲)。

      成礦模式:

      成礦模式有如下幾種:巖漿熱液說(正巖漿模式);板塊構造成礦模式(洋殼重熔成礦);活動轉移說變質巖漿成礦說等。
      巖漿熱液說(正巖漿模式)認為斑巖銅礦的礦質、成礦熱液及其相伴生的中酸性巖體都是來自上地幔(或下地殼)。礦質和成礦熱液是由中酸性巖漿在上侵過程及侵位后的結晶過程中,由于溫度、壓力等物理化學條件的改變而析出,并在有利的部位富集成礦。

      板塊構造成礦模式(洋殼重熔成礦)認為斑巖銅礦是含銅的大洋殼沿消亡帶俯沖到地幔中發生局部熔融,在熔化過程中析出金屬,并同鈣堿性巖漿一起上升,然后在巖體的頂部富含氯化物的液相中富集成礦。

      活動轉移說認為高侵位的中酸性斑巖體含水量甚小,在溫度下降、巖漿結晶過程中不會析出流體,礦質與成礦熱液主要來自圍巖,巖漿巖主要起熱動力源的作用。即由于巖漿的活動,使原賦存于地層中的地下水或層間隙裂隙水活化(懷特認為是鹵水),并攜取圍巖中的有用組分成為含礦熱液,在巖漿熱動力源的帶動下,沿著一定的構造系統循環,并在有利部位富集成礦。

      變質巖漿成礦說認為金屬富集成礦是含金屬的沉積物轉變為花崗巖的伴生現象。

                      三、黑色頁巖型金礦床

      定義:

      Pasava1989)將與黑色頁巖有關的金礦分為兩種不同類型;

      1、黑色頁巖中的浸染狀和條紋浸染狀含金硫化物建造;

      2、黑色粉砂巖中脈狀條紋狀含金低硫化物建造。

      特征:

      第一種類型的金礦即含金硫化物細粒黑色頁巖的典型特征是:二氧化硅含量中等,K元素及同生硫化物(包括氧化鐵和硫化物)有機炭含量高,硫化物

      見為毒砂和黃鐵礦。這種類型的礦床主要形成于由蒙脫石-水云母組成的泥質巖中,含有Mg-Fe碳酸鹽結核。該巖石元素組成上MgOFeOCO2含量較高也證實了這一點,相反,低硫化物型金礦形成于黑色粉砂巖中,SiO2Na含量高而同生硫化物及Mg-Fe碳酸鹽,CO2FeOMgO含量低。該類礦床大多與黑色粉砂質沉積物有關。它們富含硅質,形成于水動力條件較強的環境(Pasava1989)。

      與第一種類型金礦相比,低硫化物型石英脈中金礦顆粒更大,化學成分更純。根據蘇聯科學家的研究,它是在條紋浸染狀含金硫化物形成之后,在變質作用晚期由含金硫化物中金的再次遷移富集而形成的。


      成礦模式(未找到圖):

      黑色頁巖中金礦是多成因的,是由同生熱液一一火山作用起重要作用的變質成因的。變質作用造成硫化物重結晶,再沉積和再生,同時使得金在適當的構造環境部位發生具有工業價值的富集(Pasava1989)。 

                     四、沉積噴流金礦床(SEDEX)

      定義:

      因礦化流體在地下與圍巖發生淋濾作用,使成礦物質活化轉移以及其自身所帶的成礦物質上涌進入海底沉積環境引起的沉積成礦過程。由這一過程形成的金礦床。

      特征:

      1)同鎂鐵質超鎂鐵質火山巖呈互層產出,含金的建造通常為硫化物相和碳酸鹽相,多呈層狀,金同毒砂和黃鐵礦關系密切。

      2)以硅質巖(燧石)和富Ba的巖石含金量高(140×10-9)為特征,但賤金屬含量較低。

      3)噴氣作用伴隨化學沉淀,導致形成整合的層狀金礦床。脈、網脈、充填脈是通過變質作用使金活化后從礦源層帶出而形成的。

      4)存在各種噴流巖層,包括硫化物層、重晶石層、硅質巖層、鈉長角礫巖層等(總結自汪東坡等,1999)。



      成礦模式:

      花牛山礦田賦礦火山一沉積巖系是晚薊縣世塔里木板塊北緣被動陸緣裂陷拉張盆地之產物;礦床主要產于遠離古火山噴口之裂陷盆地細碎屑巖與碳酸巖鹽互層中,部分產于古火山噴口或其附近厚層狀中基性火山巖噴發間歇之碎屑巖碳酸鹽巖互層中;礦床受同生斷裂裂隙系統、古沉積盆地和地層層位的多重控制;礦床是對流循環的海水與火山熱液沿同生斷裂噴出于海底的成礦熱鹵水,是水巖同生沉積或交代作用的產物;成礦作用發生于古沉積盆地強烈沉陷期、裂隙式火山噴發活動期間及噴發間歇期;礦體主要定位于深水洼地熱鹵水池中;深部巖漿房為礦床形成提供了熱驅動力,成礦物質主要來源于盆地基地巖系(敦煌群)及晚薊縣世火山-沉積巖(翟裕生等,2011)。


      根據對礦床的地質及同位素組成研究,提出霍姆斯塔克礦床的成因模式是:金、砷、硫、碳和二氧化硅是由熱泉帶到沉積環境中,并在原始沉積層堆積時與鐵、鎂、碳一起沉積下來;后來同生的金、砷、硫、碳和二氧化硅在霍姆斯塔克組發生變質和褶皺作用過程中運移到這些作用所形成的擴容帶中,與哈欽森RW等提出的加拿大一些與金礦化有關的太古宙碳酸鹽相含鐵的噴氣沉積模式一致(汪東坡,1994)。

      還有研究者認為,在高溫條件下大量H2S的產生,硫酸鹽熱化學還原增加了溶液的PH值,這就提高了金作為二硫化物混合物形式的溶解度。這種液體可遷移大量的金。如果通過噴口進人海水,將形成富金礦床(張立新等,2008)。

                                                         五、富金火山成因塊狀硫化物(VMS)金礦床

      定義:

      指賦存于海相火山巖系中的,通過海底熱液噴流作用(黑煙囪活動)形成的,含有Au、黃鐵礦等金屬的一類礦床。

      特征:

      據加拿大附近火山成因塊狀硫化物礦床(商木元等,1997),總結如下特征:

      (1)相對金而言,礦床中有色金屬含量低(這是指對每百萬分之一的金,有色金屬總量小于百分之一)

      (2)金局限在浸染狀、脈狀礦石里,幫份層狀的塊狀硫化物能達到金礦品位。

      (3)硫化物礦石常含有較復雜的次要及微量礦物組合,如硫碲鉍礦、毒砂、碲化物及其它高硫礦物,有的具有AgAsSbHg等熱液元素組合。

      (4)礦體通常伴隨有絹云母化及硅化蝕變帶,有時被含鋁礦物及酸蝕變帶所包國。高鎂及富錳鐵蝕變礦物可能是海底熱液蝕變的標志,豐富的碳酸鹽可能是沸騰的標志。

      (5)礦床通常與有色金屬礦床一起產出,并具有相似地質特征,它們在礦區或礦床范圍內為層控。通常產于長英質火山巖與鐵鎂質或碎屑沉積巖之間的接觸帶上或附近。

      成礦模式:

      伊比利亞黃鐵礦帶中兩種塊狀硫化物類型的示意圖(按其金的地球化學

      )

      圖解概括了兩種金的共生組合的相對就位時序(張立生,1999

      伊比利亞黃鐵礦帶西班牙部分火山成因硫化物礦床金礦化可分兩種類型:

       (1)早期的塊狀硫化物丘底網脈型(稱塔爾西斯一索鐵爾一米戈拉斯型)。分布在南部的沉積巖發育區。金賦存在古金很高(Au>75)的銀金礦中。與CO±Bi一起富集在塊狀硫化物丘底及其下的網脈中。認為金是在高溫(300)條件下,以氯化物絡旨物形式搬運的;

      (2)晚期的多金屬(Zn±Ag±As±T1±Hg)(稱里奧廷托一阿斯納科利亞爾一薩爾薩型)。分布在北部的火山巖發育區。金含在富AgHg(Ag61%,Hg達到39.5%)的銀金礦和/或含金毒砂(平均含Au28O×10-5)中。金是在低溫(<280)條件下,以二硫化物絡合物[Au(HS) 2-]形式搬運的(張立生,1999)。

             六、造山帶型金礦

      定義:

      造山型金礦是指產于擠壓環境中的不同時代的脈型金礦床系列,包括以前所說的脈型金礦、中溫或中深金礦、前寒武紀金礦、濁積巖中的脈型金礦、板巖帶中的脈型金礦、綠巖帶中的金礦和剪切帶中的金礦等。該類金礦也被稱之為脈型金礦,包括網脈、礦化圍巖和剪切帶中的礦脈。

      特征:

      1)造山型金礦床形成于匯聚板塊邊緣以擠壓和轉換為主的增生地體中,伴隨著俯沖和碰撞造山運動。

      2)造山型金礦床在空間上嚴格受構造系統的控制,且金礦的分布格局和礦體的定位及礦體的空間組合樣式與造山作用有關。還有不同級序構造對礦帶、礦田和礦床的多級控制。

      3)礦石金屬礦物為低硫型,其硫(砷)化物含量在3~5%之間,毒砂是變質沉積圍巖中的最主要硫化物;黃鐵礦和雌黃鐵礦是變質火山巖中最主要的硫化物。

      4)造山型金礦床一般產在變質程度較低的低綠片巖相地體中,典型圍巖蝕變類型為碳酸鹽化、絹云母化、硫化類、矽卡巖組合。

      5)造山型金礦床銀含量較高,Au/Ag比值平均值為1~10,并伴有WMoTe等的富集。CuPbZnHg等弱富集或不富集,在此類礦床地殼連續模式的低溫區域,AsSbHg的富集程度增強。

      6)成礦流體為低鹽度的、近中性的富CO2流體。其δ13C的值為-4.47~-6.62,δ18O的值為8.32~8.70,成礦流體具有明顯的不混容特征。

      7)成礦流體以變質流體為主,金元素和礦化劑硫最有可能來自沉積地層內.

      8)金發生高效沉淀的關鍵因素是流體壓力驟降,而不是流體溫度降低.

      9)造山型金礦床的時空分布規律與超大陸拼合過程有關(1-6據課件,7-9據邱正杰等,2015)。


      成礦模式:

      地殼連續成礦模式及地殼連續成礦模式和變質脫流體模式溫度-時間曲線圖

      (據a,Groves, 1993; Groves e ta l., 1998;b,Phillipsetal.2009; 邱正杰等,2015

      地殼連續成礦模式Groves(1993)總結并完善的地殼連續成礦模式是描述造山型金礦床在地殼內垂向分布規律的重要理論,該模式認為從次綠片巖相到麻粒巖相不同層次地殼深度,都可以發生金的成礦作用,它打破了太古代脈狀金礦床都是中溫熱液礦床的認識,脈狀金礦床的成礦溫度可以從180提高到700,成礦壓力(1?5)X108Pa,淺部釋放的流體與來自更深部的流體都可以形成相類似的金礦床。從地殼連續成礦模式中,可以得到這樣一個推論:如果在麻粒巖相變質條件下可發生金的成礦作用,那么必然有來自更深的流體參與了成礦,若該推論正確,則綠片巖相向角閃巖相轉變過程釋放的流體,對麻粒巖相金礦的形成沒有任何貢獻。

      地殼連續成礦模式的提出很大程度上是基于對產在麻粒巖相變質地體內的Griffins Find脈狀金礦床的研究成果,他們認為金成礦作用是與麻粒巖相峰期變質作用同時進行,依據是:礦化的石英脈體未發生形變,說明成礦作用不可能在峰期變質作用前形成,可能與峰期變質作用為同構造事件;觀察到斜方砷鐵礦-毒砂-磁黃鐵礦復合顆粒結構,礦石礦物中出現斜方砷鐵礦被毒砂環帶包圍,磁黃鐵礦與毒砂接觸而不與斜方砷鐵礦接觸的結構,指示毒砂正在交代斜方砷鐵礦,而非毒砂在進變質作用過程中發生脫硫分解作用形成與之共生的磁黃鐵礦和斜方砷鐵礦。因此該結構的出現表明不可能是高級變質作用疊加在金的礦化作用之上,更有可能是在峰期變質作用時,與磁黃鐵礦接觸的斜方砷鐵礦發生硫化作用,逐漸被毒砂所交代)(邱正杰等,2015

                                                                  七、鐵氧化物型銅-金礦床

      定義:

      Sillitoe(2003)將鐵氧化物--(IOCG)型礦床定義為含有大量磁鐵礦和(/)赤鐵礦的礦床,并伴有黃銅礦±斑銅礦,礦產組合變化范圍大,與一定的構造-巖漿環境有關。

      特征:

      (1)IOCG型礦床是一種后生礦床,其礦體形態可分為脈狀、筒狀、板狀、層狀(manto礦體)和不規則狀。與其他類型礦床相比,IOCG型礦床的最大特點是廣泛發育角礫巖筒礦體。例如,奧林匹克壩礦床的主礦體位于一個巨大的角礫巖筒中(Hitzmanetal.,1992)

      (2)IOCG型礦床一般出現在大陸邊緣伸展帶(包括弧后裂谷和造山帶中的局部伸展帶)及大陸裂谷帶;

      (3)以發育大量氧化鐵(包括磁鐵礦和(/)赤鐵礦)為特征,大多數礦床含有銅鐵硫化物和金礦化,像基魯納礦床那樣的端員組分可以不含銅和金;

      4)巖漿巖是成礦的一個重要條件,與成礦有關的巖體通常具有橄欖安粗巖性質,主要巖性為閃長巖、輝石閃長巖和花崗閃長巖,也有花崗巖;

      5)以破碎的火山巖或火山碎屑巖為成礦圍巖時,由于其高滲透性,有利于形成大型復合性質的IOCG型礦床,當具有深穿透斷裂存在時,其效果更佳,高角度或低緩角度的斷層,或者剪切帶,能起到構造滲透作用;

      6)圍巖蝕變發育,其最基本的特點是鈉化和鉀化。鈉化以鈉長石-磷灰石-陽起石-方柱石(或鈉柱石)-綠泥石-磁鐵礦為特征,鉀化則以鉀長石-絹云母-黑云母-碳酸鹽礦物為特征。在大多數礦床中,或以鈉化為主,或以鉀化為主,在個別礦床中這2種蝕變同時發育,而且有下部為鈉化、上部為鉀化的空間分布規律;

      7)在輝長閃長巖體或閃長巖體接觸帶,強烈發育接觸熱變質角巖帶和接觸交代巖(-鈣質或鉀質蝕變)帶;

      8)成礦區的磁場和重力效應明顯,以重力高、中等到高幅度磁異常為標志(2-8據毛景文等,2008)。

      成礦模式: 

      典型礦床(奧林匹克壩)成礦模式圖


      澳大利亞奧林匹克壩礦床流體混合成礦模式圖(據方維萱;2009)

      總體成礦模式圖


      不同類型IOCG礦床的總體模型圖(Pollard,2006;毛景文等,2008)

      總體而言,從目前的研究來看,絕大多數IOCG型礦床都與巖漿活動關系密切,非巖漿模型是巖漿成礦模型的補充,可能適用于少數礦床或某一礦床的局部現象。從巖漿分異出來的流體在運移過程中或多或少與其他來源的流體(包括盆地流體、大氣降水、古建造水、變質流體或地幔流體)發生混合作用。由于許多盆地中存在蒸發巖層,上侵巖漿一旦吞噬這些膏鹽層,或巖漿流體與之發生反應,則有助于形成大型高品位的貧硫富鈉的IOCG型礦床。到目前為止,尚未見到變質流體形成IOCG型礦床的報道,僅限于理論推測(毛景文等,2008)。

                                                                           八、卡林型金礦

      定義:

      卡林型金礦床指產于未經區域性變質的細碎屑巖、碳酸鹽巖和硅質巖中的微細浸染型中低溫熱液金礦床,又稱為微細浸染型金礦床、滲透熱()水型金礦床、沉積巖型金礦床以及化學上有利于成礦的沉積巖層中的浸染狀礦床(博伊爾,1984)。該類型金礦床的賤金屬含量低,具有一套中低溫熱液硫化物和蝕變礦物組合,形成環境以中溫為主,不是典型的淺成低溫熱液礦床和熱泉型金礦床。

      特征:

      1)圍巖和構造

      卡林型金礦床的含礦圍巖時代廣泛,北美大盆地中卡林型金礦床含礦圍巖的時代從寒武紀到早石炭世,少數礦床位于更年輕的沉積巖中,在某些礦床中,少量金礦化的圍巖為火成巖。圍巖一般為含有機質、碳、黃鐵礦等還原物質。我國卡林型金礦床的圍巖主要是含鈣的砂巖、粉砂巖、泥巖和碳酸鹽巖。北美西部卡林型金礦床的礦化分布受構造的強烈控制,礦化一般由受高角度正()斷層控制的強烈蝕變(通道)帶和其上部的層狀礦化組成。在脆性巖石中,礦體可能賦存于高角度斷層或其次級斷裂中。在化學活動性強的巖石中,形成較大和似層狀礦體。一般情況下,礦床中既有層狀礦體也有受斷層控制的礦體。在某些礦帶中,礦化還受到褶皺構造控制。Mucur金礦床位于背斜的邊緣,礦化受背斜伴生斷裂的控制。褶皺頂部可以阻擋成礦流體的運動,或者成為超壓成礦流體的釋放點,成為礦石沉淀的地點(應漢龍,2001)。

      2)礦化

      卡林型金礦床具有呈區域分布的現象,形成成礦域,同時許多礦床大致沿著一個方向分布,形成成礦帶,如卡林金礦帶。金礦床規模大小不等,從不到小型礦床規模到超大型金礦床。礦化受構造控制的程度大于地層控制。許多卡林型金礦床成礦區的范圍很大,但是,已有的研究沒有發現具有區域規模的蝕變、金屬含量比值或流體包裹體溫度分帶現象。在整個卡林金礦帶,大多數礦體賦存在具有相似特征的地質環境中,形成三種不同的礦化類型:一種是羅伯茨山組粉砂質碳酸鹽巖層中的層控交代礦體,礦體一般是層狀整合的;另一種是脈狀礦體,礦石品位較高,金礦化和相關的蝕變局限于斷裂構造中;還有一種礦化為網脈狀,礦化形成于構造交叉部位,含礦巖石強烈變形和破碎,礦石具浸染狀構造(應漢龍,2001)。

      3)圍巖蝕變

      卡林型金礦床的圍巖蝕變有去碳酸鹽化、硅化、泥化、硫化物化和重晶石化等。蝕變的空間分布及其與金礦體的關系在不同礦床是不同的,在同一礦床內也有變化。

      去碳酸鹽化是分布廣泛的熱液蝕變,以圍巖中的方解石和白云石部分或完全淋濾為特征。去碳酸鹽化相對在深部發育,而方解石脈在淺部發育。去碳酸鹽化使碳酸鹽巖石的孔隙度增加,對成礦起重要的作用,說明成礦前的熱液是酸性的,與礦化熱液在成分上是不同的。去碳酸鹽化的金礦化帶的邊部,存在大量方解石脈。

      硅化常形成()碧玉巖,硅化可以從網、脈狀交代到石英完全交代原巖(石英>95%),硅化的范圍一般小于去碳酸鹽化的范圍,硅化形成的()碧玉巖以及與礦化的成因關系不大清楚的、與金礦化有關的碧玉巖可能分布于遠離金礦體的地方。

      泥化為絹云母、蒙脫石、伊利石(一般繼承原巖中泥質物)和高嶺石(可能繼承或由伊利石蝕變而來)。在距礦體較遠的地段,泥化表現為長石絹云母化,在非熱液活動中心,蒙脫石和高嶺石較為發育,蝕變作用與金礦化的關系難以確定;在熱液系統中心,絹云母化的強度增加,絹云母被以高嶺石為主的層狀硅酸鹽礦物組合所代替。在某些情況下,高嶺石化蝕變巖呈扁豆狀分布在似碧玉巖中。

      硫化物化形成砷黃鐵礦、毒砂、雄黃、雌黃和輝銻礦。高溫矽卡巖化只存在于接近侵入巖的礦床中,巖漿活動早于卡林型金礦化。最常見的硫酸鹽礦物為晚階段的重晶石脈;明礬石和黃鉀鐵礬普遍存在,可能由風化作用形成(應漢龍,2001)。

      (4)礦石成分

      成礦前的熱液作用主要使成礦作用已經存在的礦物如石英、方解石、黃鐵礦和重晶石等發生重結晶和溶解。金與成礦熱液期形成的砷黃鐵礦、黃鐵礦及毒砂緊密相關,以次顯微金的形式存在。雄黃、雌黃等砷硫化物形成于成礦期較晚階段,重晶石、輝銻礦和晚期的方解石形成于成礦期最晚階段,形成于張開的裂隙中。在成礦期還形成含鉈礦物等。在礦體氧化帶中出現明礬石、黃鉀鐵礬以及其他氧化物,北美卡林型金礦床的氧化帶深部局部超過700m。卡林型金礦床礦石中缺少堿金屬硫化物,礦石的礦物分帶相對不明顯。在某些較大礦床中,從礦床中心向外,砷硫化物具有分帶現象,從毒砂到自然砷再到雄黃(應漢龍,2001)。

      (5)元素、流體及同位素特征

      卡林型金礦床中金在礦石中的含量是未蝕變巖石的1001000倍。伴生砷、銻,常見汞、鉈或銀等伴生元素組合。礦石中這一元素組合的含量一般是為蝕變巖石的110倍或更高。相反,銅、鉛、鋅、鎢、鉍和碲很少超過背景值的110倍。卡林型金礦床中流體包裹體細小,一般有三種包裹體類型:(1)-氣相包裹體,以液相為主;(2)-氣相包裹體(以氣相為主),均一化溫度變化大;(3)三相包裹體。成礦前流體的鹽度可以達到20wt% NaCl,成礦流體的鹽度為06wt% NaCl。流體包裹體中氣體主要為CO2,含微量的N2+CH4+H2S±SO2±短鏈烴類±Ar。礦化的似碧玉巖中流體包裹體的H2S/CO2值和O2含量比未礦化似碧玉巖高,N2/Ar值接近于38,近似于空氣飽和水的比值。一些礦床的流體包裹體資料表明,卡林型金礦床礦化期間存在兩種鹽度和氣體含量不同的流體,均一溫度一般為175225,估算的壓力為1×108Pa。成礦流體中水為大氣降水,碳、硫主要來源于礦床圍巖和以下巖石,少量可能來源于深部。礦床形成于淺-中等深度(應漢龍,2001)。

      成礦模式:

      卡林型金礦成礦模式有許多種,與巖漿有關(由于巖漿活動而產生的巖漿流體或驅動外部流體循環)、變質成因(區域變質時釋放的流體成礦)和非巖漿成因(區域拉張時非巖漿流體的循環)、盆地流體成因以及綜合成因等。

      根據對卡林金礦床包裹體和同位素地球化學的研究,認為卡林金礦床由深部超壓流體和淺部局部大氣降水流體在地殼中等深度混合形成(Kuehn等,1995),也被稱為綜合地質和地球化學模式(Arehart,1996)。

      該模式認為,北美西部部分卡林型金礦床形成于白堊紀。在白堊紀,西部大盆地處于擠壓構造環境,沉積巖因為擠壓作用而發生逆沖,可以形成區域性的低地熱梯度,可以保持較低的溫度和較高的壓力,由于巖漿的侵入作用和區域性水壓差或者二者的結合,大氣降水在礦床圍巖及其以下巖石中循環,從中汲取金和硫。由于巖石中有較多的有機碳,所以能使流體具有較強的還原性,使圍巖中的重晶石溶解,成礦流體具有從硫酸鹽中繼承下來的高δ34S值,流體中較多的還原硫使金溶解和以二硫化物配合物的形式搬運金。

      一般以氯化物配合物為主要搬運形式的金屬(如賤金屬)沒有活化。這種流體在高溫下與巖石發生氧同位素交換,使流體的δ18O值升高。流體中的CO2可能由深部變質作用或矽卡巖化產生。引起這種流體向上運動的原因可能是與成礦同期的巖漿活動或構造活動以及兩種作用的結合。

      流體沿背斜頂部等構造向上流動,沖破壓力圈閉帶,與未蝕變的含碳酸鹽巖石局部所含大氣降水混合,金沉淀下來。在兩種流體混合前鋒區,混合作用和硫化作用可能引起金的沉淀;在前鋒區后面,混合和氣體逸出造成的擴散氧化作用可能使金二硫化物配合物和砷不穩定,并使溶于亞穩定砷黃鐵礦中的金沉淀下來。熱液系統的進一步演化,使脈體-構造中發生更廣泛的氧化作用,沉淀熱液重晶石和石英,BaSO42-可能分別來自深部流體和大氣降水。





       

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