李希良

(新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì) 烏魯木齊830000)

微細(xì)浸染型金礦找礦案例及其對我國金礦勘查的指示①

李希良

(新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì) 烏魯木齊830000)

微細(xì)浸染型金礦是指賦存于沉積巖中的浸染型、碳硅泥巖型等一系列金礦種類，從首例礦床發(fā)現(xiàn)至今,在全球金礦勘查領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的影響。近年來,對國外一些老礦區(qū)的深部找礦工作獲得了突破。對比國內(nèi)外微細(xì)浸染型金礦，二者具有相似的成礦地質(zhì)背景和成礦地質(zhì)條件，陜甘川和滇黔桂是我國兩處找尋該類礦床的重點(diǎn)區(qū)域。另一方面二者仍有很多差異，不能將找礦思路局限于“層控”或“沿層找礦”上，應(yīng)該開拓新思路,注意有利的構(gòu)造部位及有巖漿或深源熱液活動的部位。

微細(xì)浸染型金礦 深部找礦案例 對比 陜甘川 滇黔桂 層控型

1 引言

微細(xì)浸染型金礦也稱卡林型金礦，是指賦存于沉積巖中的浸染型、沉積巖型等一系列金礦種類[1]。從上世紀(jì)60年代至今,一系列大型、超大型金礦被發(fā)現(xiàn)（麥克勞林金礦 110 t，5 g/t；金坑金礦 127 t，4.35 g/t)[2,3]，其巨大的儲量使之成為金礦勘探的一個(gè)重要類型?？中驼业V模式于上世紀(jì)80年代被引入國內(nèi)，隨后一批大型、特大型金礦床（爛泥溝金礦150 t；陽山258 t；格爾柯84 t）在我國西南和西北地區(qū)被發(fā)現(xiàn)[4,5]。從而使得微細(xì)浸染型金礦在國內(nèi)金礦勘探中占據(jù)重要地位。本文在國外微細(xì)浸染型金礦的發(fā)現(xiàn)和主要成礦特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對比我國“滇黔桂”和“陜甘川”地區(qū)的微細(xì)浸染型金礦的成礦特征，結(jié)合國內(nèi)目前的一些找礦新突破,重新厘定了找礦標(biāo)志，以期為今后金礦勘查提供一些建議。

2 國外微細(xì)浸染型金礦

2.1 新類型礦床的發(fā)現(xiàn)

微細(xì)浸染型金礦作為金礦床的一個(gè)重要類型，發(fā)現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)60年代，源于美國西部卡林地區(qū)Carlin Trend金礦帶的大規(guī)模開發(fā)[6]。地質(zhì)工作者通過分析內(nèi)華達(dá)州中北部的化探掃面，劃出了一系列Au-Ag-Hg-Sb異常區(qū)，發(fā)現(xiàn)As-Sb-Hg異常與Au伴生或共生，結(jié)合礦區(qū)分帶、地質(zhì)構(gòu)造，指出沿?cái)鄬臃植嫉臉?gòu)造窗是尋找金礦化的有利地區(qū)。隨后綜合地質(zhì)、地球化學(xué)填圖工作，最后鉆孔驗(yàn)證成功發(fā)現(xiàn)了金礦體。這種礦床類型及成礦模式確定后，人們開始利用化探方法，利用As-Sb-Hg-Ti-Ba-Au等微量元素異常，結(jié)合有利的構(gòu)造、巖性條件，發(fā)現(xiàn)了一大批大型、超大型金礦。該金礦帶長達(dá)960 km，已發(fā)現(xiàn)金礦床70余個(gè)，均為微細(xì)浸染型金礦，儲量達(dá)1 550 t，成為當(dāng)今世界上第三大金礦產(chǎn)地。

2.2 成礦特點(diǎn)

作為一種主要產(chǎn)于碳酸鹽巖-碎屑巖建造中的微細(xì)粒浸染型金礦床，具有以下特點(diǎn)：

(1)基本上受層位控制、順層產(chǎn)出，構(gòu)造控制顯著，重要的是與巖漿巖無必然的演化關(guān)系;賦礦地層時(shí)代老，成礦時(shí)代新；

(2)礦體多賦存在細(xì)碎屑巖和碳酸鹽巖類中，多為沉積巖，如薄層含有機(jī)質(zhì)泥砂巖、細(xì)粒硅化巖和碳酸鹽巖，這些巖性滲透性好，有利于成礦熱液的向上遷移，并受高角度斷裂控制；

(3)礦床多為集群狀分布，儲量大，礦化均勻，礦體呈似層狀和脈狀產(chǎn)出；

(4)礦石類型為浸染狀、網(wǎng)脈狀及角礫狀等，有一套特定的中低溫礦物組合，包括黃鐵礦、雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂等，金主要呈顯微-次顯微狀態(tài)見于黃鐵礦、毒砂中；

(5)蝕變以硅化、碳酸鹽化為主；

(6)元素組合為Au-As-Hg-Sb-Ba等，伴生有砷礦、銻、重晶石礦等低溫?zé)嵋旱V床。

3 國內(nèi)外微細(xì)浸染型金礦對比

世界范圍內(nèi)，微細(xì)浸染型金礦床主要分布于美國卡林地區(qū)和中國西部。美國微細(xì)浸染型金礦床集中分布于美國西部內(nèi)華達(dá)州及猶他州。我國是世界上除美國之外的另一個(gè)微細(xì)浸染型金礦集中產(chǎn)出區(qū)，主要分布于揚(yáng)子克拉通南西緣的“滇黔桂”和北西緣的“川陜甘”等兩個(gè)“金三角”區(qū)域內(nèi)，在湘中、湘西、皖南、粵西南、吉林和贛北等地也有產(chǎn)出。

3.1 地質(zhì)特征共同點(diǎn)

（1）大地構(gòu)造背景：卡林型金礦床發(fā)育在地殼活動較為強(qiáng)烈的部位，如不同構(gòu)造單元的結(jié)合位點(diǎn)，穩(wěn)定陸緣裂谷帶。相對于美國的卡林型金礦發(fā)育在盆嶺式弧后裂谷帶、陸緣地帶中[9]；中國的卡林型金礦主要圍繞揚(yáng)子地臺周邊的古生代、中生代褶皺帶產(chǎn)出，如滇黔桂三角區(qū)位于揚(yáng)子地臺與華南褶皺帶接合部位的右江褶皺帶。朱為方等[7.8]將我國右江地區(qū)與美國卡林地區(qū)金成礦作用進(jìn)行了對比。在此基礎(chǔ)上，普傳杰[9]對比分析了二者的礦床地質(zhì)特征，發(fā)現(xiàn)二者在大地構(gòu)造背景上具有一致性，均與地幔熱柱背景下的裂谷帶內(nèi)不同級別斷裂構(gòu)造相關(guān)。

（2）控礦構(gòu)造：構(gòu)造作用對成礦的控制近年來顯得愈發(fā)重要。一方面表現(xiàn)為斷裂作為流體上升的通道和沉淀場所，另一方面表現(xiàn)為構(gòu)造運(yùn)動產(chǎn)生驅(qū)動成礦流體運(yùn)移。不論礦體切層的還是順層產(chǎn)出，大多均是構(gòu)造控礦，為典型的后生礦床。朱江[4]對比了一系列卡林新金礦產(chǎn)出特征后指出，裂谷期間形成的同生斷層是深部成礦流體上升的主要通道，其上盤的次級斷層是主要的配礦和容礦構(gòu)造。

（3）賦礦巖性：主要是細(xì)碎屑巖和不純碳酸鹽巖,礦化有利部位為兩者接觸處。中美兩國礦化集中區(qū)均發(fā)育的大面積巨厚碳酸鹽巖-細(xì)碎屑巖建造，是一個(gè)重要的致礦因素[18]。

（4）成礦物質(zhì)來源：硫同位素值離散分布，范圍較寬，圍巖和礦石硫同位素組成基本一致，可能指示了成礦的S與地層S具有同源性，δ34S平均值在0附近，多為接近隕石值的正值；鉛同位素比值較集中，和地層的鉛同位素組成一致，大體位于造山帶和上地殼演化線附近，上述特征表明均指示了主要成礦元素來源于賦礦地層。

（5）金的賦存狀態(tài)：盡管不能排除次顯微-顯微自然金顆粒在卡林型金礦的存在，但大量金仍以“不可見金”形式存在。金主要以顯微-次顯微狀態(tài)賦存于黃鐵礦富砷環(huán)帶中。

3.2 地質(zhì)特征差異性

（1）圍巖蝕變：蝕變是微細(xì)浸染型金礦床的重要特征，主要包括黃鐵礦化、硅化、碳酸鹽化、毒砂化、重晶石化、輝銻礦化、雄(雌)黃化和辰砂化等，這些蝕變可作為重要的找礦標(biāo)志。對比美國西部卡林型金礦，我國微細(xì)浸染型金礦很少發(fā)育雄（雌）黃化，但毒砂化、辰砂化和輝銻礦化普遍較強(qiáng)，也常見這些礦種伴生產(chǎn)出。

（2）巖漿巖作用：美國西部卡林型金礦產(chǎn)于薄層碳酸鹽巖地層中，地質(zhì)和同位素特征顯示地層是主要的物質(zhì)來源，與巖漿巖關(guān)系不大，最多也就是提供熱源；而中國西部卡林型金礦圍巖除了碳酸鹽巖、泥質(zhì)、碎屑巖外，還產(chǎn)于火山巖與侵入巖附近，巖漿作用對成礦的影響不能排除，對相關(guān)礦床的研究表明巖漿熱液作用可能也是該類礦床的成礦機(jī)制。

（3）元素共生組合:美國卡林型金礦元素組合為Au-As-Hg-Ba-Ag-Tl-Mo-W；而在我國主要為Au-As-Hg-Sb-Ba-Ag，除少數(shù)幾個(gè)礦區(qū)（東北寨金礦、二臺子金礦）發(fā)現(xiàn)含Tl礦物外，基本不含Tl。美國卡林型金礦Tl含量高,大量發(fā)育紅鉈礦、硫砷鉈礦、斜硫砷汞鉈礦、硫砷鉈汞礦等含鉈礦物。Tl、Ti、S在礦區(qū)中均能構(gòu)成化探異常,可作為該類型金礦的特征元素和重要的找礦標(biāo)志[10]。

（4）成礦時(shí)代：根據(jù)公開發(fā)表資料，冰長石的Ar-Ar年齡[11]，螢石的Th-Pb年齡[12]及根據(jù)火成巖限定的成礦年齡，美國卡林型金礦成礦年齡大致集中在42～36 Ma。而我國的卡林型金礦成礦時(shí)代由于測試技術(shù)限制，爭議較大，同一礦區(qū)也能得出差異很大的結(jié)果，比如爛泥溝金礦，利用石英流體包裹體Rb-Sr法，胡瑞忠[13]和蘇文超[14]分別得出259 Ma和106 Ma的成礦年齡，陳懋弘[15]利用絹云母Ar-Ar得出了195 Ma的成礦年齡。盡管年齡跨度大，但是右江盆地卡林型金礦的成礦時(shí)代（83 Ma～259 Ma）與美國卡林型金礦還是有顯著差異的。

4 微細(xì)浸染型金礦找礦工作新進(jìn)展

一直以來，微細(xì)浸染型金礦被當(dāng)成了層控型金礦，沿層找礦成為主流找礦思想。但近年來,美國卡林礦帶深部找礦有了新的突破。Storm(Rossi)金礦：1990年地質(zhì)工作者通過勘探工程在深部(200～600 m)發(fā)現(xiàn)了高品位的金礦化(＞6.17 g/t)。Goldbug-Rodeo金礦：已探明的地下礦石量569萬t，品位10.57 g/t。部分礦化出現(xiàn)在140～370 m的深部。West Leevi1Ie金礦：目前鉆孔控制金資源量89.6 t，邊界品位6.21 g/t。Meikle礦床：資源量超過186 t金，品位22.1 g/t，是美國最大的地下金礦，在428～605 m的深度打到厚177 m、品位12.79 g/t的金礦體。

上世紀(jì)國內(nèi)由于受“層控模式”的影響，大多沿著特定層位開展卡林型金礦的勘探工作。近年來的勘探實(shí)踐則顯示了構(gòu)造與成礦的重要關(guān)系。礦床多產(chǎn)于古生代地層中,受控于韌－脆性剪切斷裂，構(gòu)造活動對成礦流體的運(yùn)移和礦質(zhì)的沉淀有一定控制作用。構(gòu)造時(shí)代上，一般發(fā)生于陸緣裂谷帶走滑剪切期及板塊碰撞造山期；多種控礦構(gòu)造類型（脆－韌性剪切變形構(gòu)造帶、構(gòu)造角礫巖化、不同層位接觸帶等）均可以成為礦化熱液就位沉淀的場所；構(gòu)造運(yùn)動的階段性，致使礦化表現(xiàn)出多期次、多階段特點(diǎn)。

表1 中國與美國微細(xì)浸染型金礦對比

5 對我國金礦勘查的指示

盡管目前對于微細(xì)浸染型礦床成因還有很多爭論,但有關(guān)這類礦床的地質(zhì)特征、礦床成因和成礦模型的認(rèn)識已有一些共識[2,17-20]：

(1)成礦大地構(gòu)造背景，主要集中在大型強(qiáng)烈陸陸碰撞造山帶，活動大陸邊緣裂谷，裂谷式沉積盆地和受同生構(gòu)造強(qiáng)烈控制的斷陷中。

(2)熱液蝕變較弱,礦化與圍巖逐漸過渡;化探異常主要包括Au-As-Hg-Sb-Tl-Ba，Au-As-Cu-Pb-Zn-Te-B，Au-As-Cu-Co-Ni-Ba，Au-As-U等類型，顯示中－低溫?zé)嵋撼傻V特征。

(3)礦體受韌－脆性剪切構(gòu)造帶和不同巖性接觸帶控制，多位于含金豐度高的一套類復(fù)理石建造中，多由含碳質(zhì)細(xì)碎屑巖和不純碳酸鹽巖構(gòu)成，后期構(gòu)造對礦化有疊加改造。

不可否認(rèn)，既定的沿層找礦對我國西部金礦的勘探起到了很大的作用，但美國卡林礦區(qū)的深部找礦突破提示我們將找礦思路限定在“順層找礦”上已具有其自身局限性，后期構(gòu)造、巖漿活動、深部熱液作用對成礦的影響不可忽視。在一些老礦區(qū)，地表資源量逐漸枯竭，而深部礦體的規(guī)模往往很大，如新發(fā)現(xiàn)的派普萊恩礦床和特闊伊斯里齊礦床的金儲量分別為251 t和155 t，大大延長了礦山的開采壽命，具有良好的社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，因而引起了普遍關(guān)注[21]。滇黔桂地區(qū)微細(xì)浸染型金礦的成礦物質(zhì)來源于深部，有利的構(gòu)造部位及有巖漿或深源熱液活動的部位需要引起注意。

具體在找礦實(shí)踐中，首先注重化探掃面，微細(xì)浸染型金礦具有一套典型的共生-礦物元素組合,在As-Sb-Hg-Tl-Ba-Au等微量元素的異常的基礎(chǔ)上，結(jié)合有利的構(gòu)造背景和巖性條件，圈定進(jìn)一步工作的靶區(qū)。其次注重構(gòu)造的作用，同生斷裂、褶皺轉(zhuǎn)折端和有利巖性的耦合會大大提高找礦潛力。找礦思路上，我們應(yīng)該注意不同金礦類型的聯(lián)系，卡林型金礦常見于有石英碳酸鹽(硫化物)脈型、甚至夕卡巖型、斑巖型礦床外圍或淺部。成礦物質(zhì)來源于深部，成礦熱液具有混合特征，礦體受控于特定巖性和構(gòu)造部位，與某些中高溫礦床的特定聯(lián)系，將有助于我們從更廣泛的范圍內(nèi)尋找金礦。

6 總結(jié)

對比國內(nèi)外微細(xì)浸染型金礦的基本特征，一方面滇黔桂、陜甘川金三角與卡林地區(qū)具有相似的成礦地質(zhì)背景和成礦地質(zhì)條件。另一方面二者在成礦時(shí)代、賦存狀態(tài)、礦物組合和伴生礦床上仍有很多差異。深部找礦突破提示我們應(yīng)該開拓找礦新思路，不能受限于“沿層找礦”，應(yīng)該注意有巖漿或深源熱液活動的部位和有利同生斷裂交匯部位。微細(xì)浸染型金礦床往往集群出現(xiàn)，呈現(xiàn)區(qū)域性，勘探過程中以點(diǎn)帶面往往能夠有大的突破。有針對性對成礦物質(zhì)來源、成礦動力背景、成礦流體性質(zhì)、礦床定位和成礦規(guī)律等要素進(jìn)行總結(jié)分析，結(jié)合化探異常圈定最佳耦合部位，是優(yōu)選找礦地段的有效途徑。

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收稿：2014-01-20

新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)勘查基金項(xiàng)目（No.T12-3-XJ12）