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国外几个重要类型金矿的地质特征及对贵州金矿勘查 2009-5-19 11:40:13    浏览: 次   我要评论
[导读]本文介绍赫姆洛型金矿、卡林型金矿、本迪戈型金矿床、朗德山型金矿床、诺克斯堡型金矿床、苏霍伊洛格型金矿床等这几个重要类型金矿的地质特征及对贵州金矿勘查。

贵州金矿成矿环境多样,虽然目前探明的储量不大,但是资源量却过百吨,居全国第四位。近几十年来,在美国、加拿大、澳大利亚及拉美地区的一些国家相继查明和评价了一些规模巨大金矿床。这些巨型金矿床的成矿条件、普查标志和成矿模式,对贵州的金矿勘查有重要的借鉴意义,有助于我们开辟新的找矿领域,扩大找矿前景。

一、国外几个重要类型金矿床的特征

(一)赫姆洛(Hemlo)型金矿

赫姆洛金矿位于加拿大安大略省,是世界最大金矿之一,金储量 650 吨,金品位为 7.7~8 克/吨。矿床产于 26 亿~28 亿年的变质火山岩带中,矿化集中在赫姆洛向斜南倾伏端。由于发生过酸性火山作用,矿化可能是热液沉积成因。矿体呈层状,与凝灰岩成互层,矿石具层状结构。

矿床形成模式是:层状热液-沉积矿石形成在太古代浅水海盆中,由于发生过海底酸性火山作用,很可能海盆中富含硫化氢。矿石后来经历了多次变质作用,导致细粒矿石重结晶,它们在一定成分的岩石中形成原始的富集夹层,并发生角砾化和部分再生作用,较晚期还叠加了雄黄-雌黄矿化。矿床形成跨越了很长的时间间隔(大于2亿年),在这期间伴随有岩浆作用、变质作用、构造变动和成矿作用。

该矿床的金呈自然金产出:一种是沿着石英和长石颗粒边缘产出的 1~20 微米的游离金颗粒;另一种是包含在自然砷、辰砂、辉锑矿、脆金锑矿和硫盐中的自然金颗粒,或者在这些矿物周边产出自然金颗粒;第二种是在黄铁矿集合体中呈包裹体产出的自然金;有时在辉钼矿鳞片及其聚集体中也见有细小(2微米)的自然金颗粒。金、钼和汞不寻常的结合是矿化可能为多阶段的间接证据,这也是大型金属富集所特有的。

(二)卡林(Carlin)型金矿

卡林金矿床最早在 1960 年发现于美国内华达州北部志留纪碳酸盐岩层中,至今在内华达州已发现了20 多个同类型的矿床,储量约 3000 吨,预测资源量估计可达1万吨。

卡林型金矿床的主要特点是:含矿岩石为钙粘土质成分,矿体呈层状,矿化为细脉浸染型,矿石具硫化物成分(主要是黄铁矿、毒砂)。硫化物中有细分散的金析离体,存在低温锑-砷-汞矿化,并伴随有粘土化。

卡林型金矿化的主要预测-普查标志是:

1、矿化往往位于优地槽与冒地槽构造接合带(被动大陆边缘)中,这种接合带常为长垣隆起(可能为深大断裂的一种表现形式)而复杂化;

2、矿化产于复理石浊积岩构成的钙粘土质岩相;

3、矿床产于隆起的断块中,含矿岩层沿着隆起的断块出露到地表。

矿床存在碳酸盐化和硅化蚀变层.有时在沿着泥灰质和白云质岩层发育的“盖层”部分是无矿的;在岩层的裂隙中析有雄黄、雌黄和碳质物质。有机碳含量低的矿 Au-Hg-As-Sb 的相关性很高;而碳含量高的矿石,只有 Au 和 Hg 之间具有很高的相关性,这也反映了 Au 和 Hg 与有机物质有着紧密联系。

地质填图与岩石化学测量作为卡林型金矿普查的主要方法是有效的,但是为了查明含矿建造未受到侵蚀的部分,还需要进行普查钻探及专门的古构造和岩相再造研究。

(三)本迪戈(Bendigo)型金矿床

本迪戈金矿位于东澳大利亚含金区的南部(维多利亚州),金矿所在的含金区是一个近子午线方向的褶皱带,长 120 公里,宽 40~60 公里,褶皱构造可能位于一个深部产出的隐伏断裂带中。含金区由富含石英的奥陶纪复理石和页岩质岩层组成。有些地方,总厚度达 2000 米的奥陶纪岩层被泥盆纪花岗岩岩体所穿切,周围岩层被挤压成压缩性褶皱,并为大量断裂所破碎。在区域变形过程中,围岩发生了弱变质。

在该含金区已知有约 20个金矿田,其中最大的本迪戈矿田百年来开采了695 吨金本迪戈矿田是一个结构复杂的近子午线方向的背斜构造,总而积 124 平方公里)周围的早奥陶世地层由千枚岩、片岩组成,含少量石灰岩夹层。矿体主要是产在背斜脊部的鞍状矿脉,以及与大量断裂有关的交错矿脉。矿床通常是由鞍状矿脉与交错矿脉相结合组成的,它们呈楼层状分布在背斜脊部。在矿脉中,金主要是粗粒的游离明金,呈分散的颗粒,或呈石英中的纤维状包体。在硫化物中也含有少量细粒金。矿石中金的含量高达 10~30 克/吨,在富矿柱中金含量甚至还可提高1个量级。

本迪戈矿田的成矿模式属于沉积-热液-变质模式。沉积时伴有含矿溶液的进入,并使各个夹层富含氧化硅和成矿元素;在埋藏环境下发生成岩作用,促使间隙水被排挤,塑性和脆性夹层的沉积物发生石化作用,这些夹层后来对含矿裂隙来说有的起了储集层的作用,有的起了遮盖层的作用;多阶段褶皱以及伴随的动力变质作用和变质分结作用,使矿物质发生重组和重新沉积。

(四)朗德山(Round Mountain)型金矿床

朗德山金矿床产在美国西南部内华达州的第三纪火山岩中,矿床拥有大约 300 吨金,平均金含量为 1.2 克/吨。矿床位于破火山口,含矿岩石为厚约 300 米的渐新世凝灰岩,组成破火山口的含矿杂岩年龄为 27.2~23.5Ma ,直接含矿的凝灰岩为 26.7Ma。北东向和北西向的断裂集中在破火山口的底部,它们在火山作用期间是活动的,起着岩浆通道的作用,在火山活动期以后,断裂的活动大大减弱。断裂活动时产生的裂隙带对矿化聚集具有一定的意义。

对组成矿体并多次交切的各种矿脉和角砾岩的详细研究表明,先是形成出现斑晶的石英-冰长石矿脉,而后是硅质微角砾矿脉,最后是梳状石英矿脉。金主要出现在石英-冰长石矿脉中。后两种矿脉只含有小部分金。较早期的大面积青磐岩化交代作用形成了石英冰长石-钠长石-绿泥石-方解石-黄铁矿-绿帘石组合;较晚期的钾质交代作用为裂隙带所控制,主要形成了是石英冰长石-水云母-方解石-黄铁矿组合。

交代作用和脉状矿化类型的共生关系和空间关系证明,青磐岩化最强烈的带相当于最强烈的热液活动带,热水溶液的温度为 250~265 ℃ 。钾质交代作用和金矿化集中在裂隙系中,它们的形成取决于热液流体与沿着凝灰岩层侧向运移的潜水相的混合,这时温度下降到 200 ℃ 以下,热液流体的盐度为 0.0~0.2NaCl 当量, pH 值为 7.5。

朗德山金矿床的形成条件,一是成矿的深度比较大(>750 米);二是存在表现明显的构造遮盖层(致密的熔结凝灰岩层);三是成矿系统的演化时间比较长(达 1500 万年);最后一点是,从最早期到最晚期成矿产物的含金性稳定。

(五)诺克斯堡( Fort Knox )型金矿床

诺克斯堡金矿床位于美国阿拉斯加州,该矿床是 20 世纪 90 年代中期勘探并投入开发的。诺克斯堡金矿产于从阿拉斯加州延伸到加拿大育空地区的廷廷深成岩带。从成矿角度来说,该深成岩带相当于一个新的成矿省,它拥有许多金矿区,其中最著名的是费尔班克斯矿区。

诺克斯堡金矿就位于在费尔班克斯矿区,它与一个面积仅几平方公里的弱侵蚀的晚白垩世多相花岗石类岩株们大,呈现出金、铊、钨、砷、钼、碲和锑的地球化学分带。在地球物理场上,矿床相当于负重力异常(花岗岩类岩株)、正磁异常(磁黄铁矿化晕),以及 ATCM 场钾分量异常(钾长石化晕)。

矿床属于网状脉,由薄至几分之一毫米的含金细脉组成,细脉肉眼不可见,有几组不同的方向,它们是在几个成矿阶段中形成的。网状脉体直径大小约为 500 米,发育在花岗岩和花岗闪长岩中。主要金属矿物是自然金、辉铋矿、毒砂、辉钼矿、白钨矿和碲化物。脉石矿物为石英、绢云母。网状脉体中有一些明显的、厚为 10—20 厘米的金-石英矿脉,其金含量为15克/吨。过去只识别出这些明显石英脉。计算储量仅几吨,而没有识别出网状脉。在 20 世纪 80 年代末对大型矿床发生兴趣的浪潮中,对该岩株进行岩石化学测量,结果查明了综合的岩石化学异常,随后打了几百个钻孔,按照 0.5克/吨的边界品位圈出了含金网状脉体。

矿床年龄为 9200 万年,金矿化年龄与周围花岗岩类的年龄差别不大。根据碳、氧和氢同位素成分推测,含矿流体是岩浆成因的。硫化物的铅与硫同位素比值接近于母侵入体中钾长石的铅与硫同位素比值。

(六)苏霍伊洛格(Sukhoi Log)型金矿床

苏霍伊洛格金矿床位于俄罗斯东西伯利亚伊尔库茨克地区。现已探明金储量 1543 . 3 吨,金的平均含量为 3.5 克/吨。该矿床还含有铂族金属。

矿床位于三级倒转背斜的轴部,矿化为褶皱的轴部所控制,轴面以 30°~40° 向西或北西倾伏。褶皱的轴面恰好与一个断层重合。该断层似乎是一个塑性变形和碎裂作用带。

含矿的 Khomolkho 页岩区域变质成浆片岩相,主要为石英和绢云母,其次为碳酸盐。碳质陆源沉积物富含有机物质,它们变质成了石英-绢云母页岩。与蚀变页岩相比,矿化的黑色页岩 SiO2含量有所降低, MgO、MgO 和 FeO 的含量有所增加。

在该矿床中见到了 3个最重要的矿带:上带、中带和下带。这些矿带的界线完全是根据钻孔岩心取样和化验确定的。中矿带局限在背斜轴部。岩石整体富含石英硫化物浸染体和细脉。矿石品位与石英硫化物和硫化物矿化度之间呈正相关关系。在上矿带和下矿带,类似的石英-硫化物矿化含量要少得多。

矿脉中石英和碳酸盐的 Rb-Sr同位素数据给出的年龄为 316 士 16Ma。这个年龄被解释为是最为可能的矿化年龄。未蚀变的 kholookho 页岩样品的Rb-Sr数据给出的年龄为 516±22Ma ,这是浆片岩变质作用的年龄。沉积作用的年龄为 650-850Ma (中晚里菲期)看来,沉积作用年龄、区域变质作用年龄和成矿作用年龄之间都有一个很大的间断。

对于该矿床黑色页岩层中的金硫化物石英矿化的成因现在尚有争论。传统的观点是把内生来源的流体看作褶皱作用之后提供金的主要因素。另一种看法是,金硫化物矿化主要是在沉积作用期间形成的,后来在成矿作用和变质作用中,浸染状矿化发生再分配和进一步富集。还有一种看法是,苏霍伊洛格矿床的矿化是热液和交代型的。

苏霍伊洛格型金矿床的找矿标志可归纳为:

1、石英脉型矿化并不形成单独的大型矿床。该区大规模的金储量只与金硫化物型矿化有关。然而,浅部含金石英脉型矿化是位于深部金硫化物矿体的标志;

2、主要的矿石控制构造是三级背斜,轴部弯曲部位、挠曲、陡逆冲带和低角度劈理带是最有希望的成矿部位;

3、细粒页岩是有利的围岩,它具有增高的成岩硫化作用,在花岗岩类侵入体接触晕之外的绿片岩相条件下发生了变质;

4、负重力异常表明在大约 2~3公里深处存在埋藏的花岗岩类岩体;

5、贱金属(Cu、Pb、Zn)的地球化学异常比铁族元素(Ni、Co、Cr)的异常提供更多的信息。铁族元素异常往往与非成矿的成岩硫化物集合体有关。

二、对贵州金矿找矿的启示

近年来,贵州金矿勘查取得了很大进展,在黔西南发现了紫木函等几个大型卡林型金矿,在黔东南见有广泛分布的石英脉型及蚀变岩型金矿,另处还有与表生作用有关的所谓红土型金矿,黑色页岩型金矿也有线索发现。在贵州寻找新型金矿是很有前景的。从上面所介绍的几种重要类型金矿来看,寻找和勘查这些类型的金矿需要注意以下几点。

(一)世界巨型的发现告诉我们,金的成矿作用复杂,类型多样,在金矿勘查过程中,很重要的一点是,不应拘泥于传统的成矿观点,实践中要思想开放,敢于创新。

(二)目前发现的许多重要类型金矿,金颗粒往往是微米或次微米级的,呈浸染分散状,够不成重砂晕,肉眼难以识别,所以在普查中需要采用岩石化学方法,多做取样分析。

(三)许多大型金矿成矿历史很长,有些从沉积阶段就开始了成矿作用,然后又经受了热液或变质改造,因此对这样的大型金矿来说要重视成矿模型的分析,在分析成矿和控矿因素时,还要重视构造和古沉积环境(岩相)的再造。

(四)这些重要类型金矿床,往往在有利的成矿环境中成群、成片出现。例如林型金矿,从第一个矿床发现以来,在美国内华达州已查明了20 多个同类型矿床;澳大利亚在发现了本迪戈金矿之后,在金矿区发现有 20 多个矿田。因此在新矿床发现后,坚持不懈地追索是进一步扩大远景的重要途径。

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