该类矿床的矿石形成于开放的充填空间内,矿体以脉状为主(石英脉),还有网脉状。矿石构造以脉状、网脉状构造为主,可见孔洞充填状(条带、胶状、晶簇状)和角砾状构造;矿石矿物主要有黄铁矿、银金矿、自然金、闪锌矿、方铅矿、毒砂等,脉石矿物有石英、玉髓、方解石、冰长石、伊利石、碳酸盐等;矿化元素组合以Au、Ag、Zn、Pb为主,Cu、Sb、As,Hg、Se为辅。
围岩蚀变发育,由近中性还原的热液形成,主要包括冰长石化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、泥化和青磐岩化等。蚀变分带现象明显,在靠近矿脉壁的围岩中发育冰长石、硅化(石英和玉髓)和绿泥石化;向外为绢云母化、伊利石化,再向外为泥化蚀变矿物(高岭石和蒙脱石),最外带为青磐岩化。
成矿流体以大气降水为主,含有来自岩浆的挥发份S和C,属还原、近中性流体,盐度多小于3.5wt%NaCl。
同样也存在大量__的低硫化型浅成低温热液金矿床,如巴布亚新几内亚里尔(Lihir)岛上的拉杜拉姆(Ladolam)金矿(>1300tAu)、波格尔(Porgera)金矿(560tAu),斐济的恩派尔(Emperor)金矿(310tAu),日本的菱刈金矿(265tAu),印度尼西亚的凯连(Kelian)金矿(240tAu)和美国的科里普峰(Cripple Creek)金矿(700tAu)等。我国内蒙额仁陶勒盖银矿、吉林刺猬沟金矿等都属于这种类型。
日本菱刈低硫化型金矿床
菱刈矿床位于日本九州鹿儿岛内,九州鹿儿岛是琉球弧的一部分。九州西南部的琉球弧是日本的一个重要产金区,即九州西南部金成矿区,金通常见于低温热液石英脉中。
菱刈矿区基底为前新第三系的四万十群,上面不整合地覆盖着Shishimanno群和第四纪冲积层。四万十群主要由黑色页岩和砂岩组成,Shishimano群由更新世下部安山岩、中部安山岩、Shishimano流纹英安岩(SRD)和上部安山岩组成。菱刈矿区主要发育下部安山岩和流纹英安岩(SRD),SRD与金矿化有密切时空关系。
菱刈矿床由三个矿床(矿段)组成,包括本矿床(Honko),山神矿床(Sanjin)和山田矿床(Yamada)三个矿床(图6-23),共探获金储量250~260吨;其中本矿床金储量 150吨以上,品位 80×10-6;山田矿床金储量约 50吨,品位在 20~25×10-6之间;山神矿床金储量50余吨,品位约70×10-6(黄震,1994)。
根据矿脉的特征及产出空间的差异,菱刈金矿区内的矿脉可分为上部细矿脉和下部主矿脉,其中又以下部主矿脉为主。
下部主矿脉主要产在四万十超群砂页岩中,部分赋存在菱刈下部安山岩中。其中本矿床的大部分主矿脉发育于四万十超群内,山田矿床的主矿脉主要产于菱刈下部安山岩内,而在山神矿床的主矿脉在四万十超群岩石和菱刈下部安山岩中均发育(Hosono等,2004)。
本矿床矿脉走向NE45~50°,倾角NW80~90°,脉宽1~3m,沿走向长度最大1100m。山田矿床矿脉走向NE50°,倾角NW70~90°,部分矿脉倾向南东。富矿部分上限在海拔100~120m处,下限在0~20m。
矿石一般呈白色,主要由石英(70%)、冰长石(30%)和少量粘土矿物组成,冰长石和石英密切共生,局部地带冰长石还可比石英多。冰长石常常呈粗粒状,有时也含有方解石和铁白云石,粘土矿物90%为蒙脱石,少量绢云母、绿泥石和高岭石。
图6-23 菱刈矿区地质简图(左)和矿区剖面图(右)
(据Hosono等,2004)
矿脉中的金属矿物有银金矿、硒银矿、辉硒银矿、深红银矿、辉锑银矿、银黝铜矿,辉银矿(?)、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉锑矿、黄铁矿、白铁矿和赤铁矿等。
银金矿一般呈灰色或黑色条带(银黑)或斑点状产出或发育在粘土组分较富集的矿脉中。银黑主要由黄铜矿、银金矿、硒银矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿和白铁矿组成,显示黑(银黑)白(石英)相间的沉淀层纹,能见到条纹构造、角砾状构造等。
本区火山岩的热液蚀变带可分为四个带(Izawa等,1990),即以矿床为中心向外侧(上部)依次为绢云母-绿泥石带(Ⅳ带)、互层粘土矿物带(Ⅲ带)、石英-蒙脱石带(Ⅱ带)、方英石-蒙脱石带(Ⅰ带),再外为未变质地层(图 6-23)。矿脉分布在Ⅳ带,但山田矿床中有部分矿脉分布于Ⅲ带中。Ⅳ带典型的矿物组合为石英、绿泥石、冰长石、方解石和斜长石等。Ⅲ带以互层绿泥石/蒙脱石和绢云母/蒙脱石出现为特征。
菱刈金矿床的成因类型属Hendenquist等(1994)提出的低硫化型浅成低温热液金-银矿床。Izawa等(1990)认为片状石英和冰长石的出现及流体包裹体特点都显示了在菱刈地区成矿期普遍发生了沸腾作用,高温的成矿流体上升沸腾可造成金的沉淀,更远的矿化则是由随后深部流体和地下水在四万十群和上部安山岩不整合面附近混合导致快速冷却和氧化而成。菱刈金矿床成矿时代很新,与成矿关系密切的上部Shishimano流纹英安岩的K-Ar年龄为1.25~0.66Ma(Izawa等,1993)左右的,矿脉中冰长石的K-Ar年龄为0.84±0.07~1.01±0.08Ma(Izawa等,1990)或1.15-0.60Ma(Watanabe,2001),可见矿化时代极新,仅1个百万年左右。