内生金矿床的成因:基本模式

金矿床以具有仅限于某一类金矿床的典型矿物组合(金-黄铁矿-毒砂,金-多金属-硫化物;金-碲化物;金-辉锑矿;金-辰砂)之一为特征。特定的矿物组合主要受沉淀环境的pH值和温度变化的控制。具有前3种矿物组合的金矿床起源于与花岗岩类或岩浆体系有关的流体,具有后2种矿物组合的金矿床起源于壳下非岩浆流体。     

西澳大利亚Lady Bountiful矿山金矿化:以花岗岩类为主岩的太古代脉金矿床的一个实例

Lady Bountiful脉金矿床位于中绿片岩相变质的Ora Banda绿岩层中,主要以构造晚期Liberty花岗闪长岩为主岩。金矿化沿石英脉状的,左旋的脆性断裂带产出,此断裂带横切Liberty花岗闪长岩和Pleasant山岩床。石英脉的结构表明,与金有关的单脉发育分为2个阶段,高品位矿化局限于第2阶段。矿石矿物包括黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、Au-Ag-Bi-Pb-碲化物和自然金。流体渗滤导致此断裂带具狭窄的退色围岩蚀变包壳,并含有钠长石-钾云母-绿泥石±方解石±金红石集合体。2个阶段的热液流体特征为X(CO_2)≤0.15和中等盐度(1.28mNaCl)。由膨胀部位压力波动而引起的第2阶段矿化流体的间歇析出和(或)流体占优势的流体-围岩相互反应是金主要的沉淀机制。     

韩国Youngdong地区Samhwanghak侏罗纪中温热液金矿化:论成矿热流体地球化学条件

Youngdong地区的Samhwanghak侏罗纪(166±2Ma)脉状金矿床是韩国中温热液金矿床的一个实例。矿床由含金的、但相对贫硫的块状石英脉组成,产出在前寒武纪的含石墨副片麻岩的剪切带中。 通过对先于金、硫化物沉淀的脉石英流体包裹体研究,划分出三种流体包裹体类型:(1)CO_2-CH_4流体;(2)低盐度的H_2O-CO_2—CH_4流体;(3)含少量CO_2的水溶液流体。第二类包裹体主要为原生包裹体,并代表了由大量流体分离形成的早期不混溶流体,其形成温度为480～220℃,压力大于2×10~8Pa,初始热液流体在温度410～480℃时接近临界状态,成分上是均匀的,其X_(co_2)+CH_4=0.45,(Xco_2:=0.14),盐度=9wt%当量NaCl。第三类包裹体明显是次生的,代表了在温度降低(低于 370℃),压力下降(=1xl0~8,Pa),第二类流体大量分离形成的流体,但也包含深循环大气降水。 热力学计算表明热液流体演化是:在接近黄铁矿一磁黄铁矿硫化物曲线处,硫逸度随温度降低而 逐渐降低;氧逸度主要受石墨一流体相互作用的控制;pH值接近中性;温度和氧逸度关系表明热液流 体最初来自附近S型岩浆——中侏罗世的Kimcheon花岗岩。金在340一240℃时从后来的水溶液中 沉淀,是热液体系冷却和硫活度减小所致。 热液硫的护4S接近2%。表明热液硫主要来自钦铁     

以黑色页岩为主岩的金矿床勘探标志——流体包裹体挥发物(英国北威尔士Dolgellau金矿带)

联合王国北威尔士Dolgellau金矿带脉石英中流体包裹体的质谱分析表明,含金流体和不含金流体有着某种差别。与贫矿脉中的石英相比,Clogau-St,Darids和Gwynfynydd矿区中富矿体的含金石英样品明显富含CH_4和N_2。包裹体的挥发物成分变化有力地说明了这样一种空间联系,即高品应矿带的分布、石墨页岩围岩(Clogau页岩)的存在和CH_4-N_2流体有关。虽然含甲烷流体出表示了区域变质石英脉的特征,但这种流体的N_2/(CH_4+CO_2+N_2)比值明显偏低。在成矿期间,流体和岩石的相互作用使碳和氮释放到成矿流体中;该过程产生了CH_4,CO_2和N_2。然而,氮气的产生导致了具有明显“CH_4-N_2”特征的含金流体的形成,氮气的产生被认为是由于层状硅酸盐围岩中NH_4~+交换的氧化作用所致。矿石的沉积被认为是由Au(HS)_2~-络合物的不稳定性引起的,这种不稳定性是由H_2S快速加入到成矿过程中产生的一种不混溶的富(CH_4N_2)流体相引起的。因此,挥发物特征、金的沉积作用和流体的不混容都与产生CH_4和N_2的反应有关。鉴于绿片岩相变质地体中以黑色页岩/片岩为主岩的金矿床在全球范围内广泛存在.对具有异常CH_4+N_2含量的流体包裹体的识别将成为一项可能的普查勘探技术。     

太古宇Maria Lázara金矿床金的多阶段沉淀

巴西中部太古宇Guarinos绿岩带内的Maria Lázara金矿床,由韧性剪切带内的石英-碳酸盐脉组成。对钾质热液蚀变带中硫化物和含金石英-碳酸盐脉及细脉的研究,揭示出2个阶段的金共生组合。第1阶段与富硫毒砂沉淀有关,第2阶段与富砷毒砂和Bi-Fe-Au-S组合沉淀有关。自然金按产状、结构和银含量的不同可分为2种。第1种的银含量大于5wt％,形成于富硫毒砂之后。第2种的银含量为3wt％,与Bi-Fe-S同期。     

苏格兰西南部达拉德变质带中的大气降水渗入和氧前锋:区域金活动性的新假说

产于达拉德变质带黑云母带中变质期后石英脉由三种主要类型组成:含黄铁矿的他形石英型,含赤铁矿的他形石英型和含赤铁矿或金红石的柱状石英型。他形石英脉中的氧化矿物由先存硫化物氧化而成,金在此氧化过程中被活化。成分相似的晚期柱状结构石英晶体经历了相分离的流体形成。脉中石英的氧同位素比值不等。成矿流体含有大量大气降水的成分,其同位素组成和化学成分随着水-岩相互作用而逐渐变化。金的活化转移与再沉积在片岩地层中随着氧化作用前锋通过移动而逐渐发展。金矿床的成因在空间上不固定,且不断交换。文中提出了大气降水渗入和氧前锋是形成区域金活动性的新假说。     

光石沟花岗伟晶岩型铀矿床地质及流体包裹体特征

光石沟铀矿床大地构造位置处于秦岭造山系东部的北秦岭加里东褶皱带,丹凤三角铀成矿区的东南部,矿床赋铀主岩为黑云母花岗伟晶岩。铀矿体严格受伟晶岩脉控制,矿石矿物主要为晶质铀矿,硅钙铀矿及铀黑等次生铀矿物仅见于地表以下20 m范围内的氧化带中。光石沟矿床石英中发育大量流体包裹体和少量熔融包裹体。流体包裹体可划分为富液相水溶液包裹体(Ⅰ型)、 CO_2包裹体(Ⅱ型)、含CO_2的三相水溶液包裹体(Ⅲ型)和含子晶包裹体(Ⅳ型)四类。包裹体测试结果表明,光石沟铀矿床形成于融体-流体过渡阶段,流体包裹体以富气盐水包裹体为主,含少量CO_2包裹体和含子晶包裹体,矿床均一温度范围为152～308℃,平均为233℃,盐度范围为7.2%～26.5%NaCleqv,平均10.0%NaCleqv,指示光石沟铀矿床成矿流体为中-高温、中-低盐度的NaCl-H_2O(-CO_2)流体体系。岩矿石的结构构造表明光石沟花岗伟晶岩型铀矿是典型的岩浆型同生矿床,即岩浆结晶分异形成的。在岩浆冷凝结晶晚期形成高挥发分、富流体的伟晶岩浆流体,侵位形成黑云母花岗伟晶岩脉。伴随着流体中的黑云母和磷灰石等富氟矿物的大量结晶,导致熔浆中氟大量减少,引起氟铀酰络合物遭到破坏,最终铀以晶质铀矿的形式结晶成矿。     

炭质-陆源岩层中金矿化的评价准则——黄铁矿的电学性质

近几十年来,研究炭质-陆源岩层内金-硫化物矿化和金-石英矿化类型的找矿和评价问题具有重要的实际意义,解决这个问题时。应首先研究硫化矿物的电学性质(热电动势、导电性)及其形成条件。黄铁矿是矿床最常见的硫化物,它广泛分布于成矿作用的各个阶段并具有     

阿拉斯加州东南部朱诺金矿带中脉状金矿床的成因

沿朱诺(Juneau)金矿带分布的中温热液含金石英脉形成于早第三纪,其含矿热液富含金石英脉形成于早第三纪,其含矿热浓富含H_2O-CO_2(±N_2,H_2S CH_4),低盐度,温度为200—325℃,压力为100—150MPa。成矿溶液δ~(18)O值为+8—+12‰,δD值为-20—-30‰,表明为热液的深源成因。这些资料与俯冲在南阿拉斯加大陆边缘之下的物质,在变质脱挥发份作用过程中形成成矿流体的模式相一致。进化变质热液渗透到与Coast Range区域断裂带有关的高渗透性的机械破碎带,并在较高的退化地壳的脆弱部位形成金矿脉。随着多次的构造作用、热流体沸腾、流体与围岩的反应以及热流体温度、压力的降低,金逐步富集成矿。     

北哈萨克加里东造山带深成成因金-碲化物矿床的地球化学特征及其形成条件

本文描述了北哈萨克深成成因金-石英组合的一般地质和地球化学特征。金-碲化物矿床与深成相有关、金-方铅矿与中-深成相有关,金-辉锑矿与浅成相有关。流体包裹体研究表明,金-碲化物矿化是从含有硫化氢和碳酸等组分的NaCl-KCl-MgCl_2热液中沉淀出来的,这种热液具有中等盐度,含CO_2 4—7mol/kg,压力为2.6×10~8—3.5×10~8Pa,温度为325—365℃。局部构动期间因压力下降造成上述热液的沸腾和去氯对于成矿作用是必不可少的。     

亚洲北东部的改造型金矿床

在亚洲北东部形成的金-银、金-石英、金-锑和金-稀有金属的改造型矿床与多旅回构造-岩浆活动的广泛发育过程有着密切的关系.这种构造-岩浆活动导致了火山边缘带Urnotsk-Chukotka火山岩带的形成. 第1类矿床的形成是由于来自金-硫化物建造的最早的浸染状矿石再改造的结果;第2类矿床的形成是由于来自围岩的矿石矿物多次再改造的结果.第1类矿床与侵入-穹隆构造有关;而后者的形成是由于火山边缘带内冒地槽岩块遭受构造-岩浆活动影响的结果所致.     

金矿床中黄铁矿的地球化学特征

黄铁矿是许多金矿床中分布最广的金属硫化物之一,它是矿体和矿交代岩中金的主要载体和富集剂,形成于成矿的所有阶段。作者研究了哈萨克斯坦10个金矿床中的900个黄铁矿样品的晶体形态、地球化学特征和一些物理性质,并把它们作为标型特征应用于区域Au-Ag矿化的普查和评价工作,得出以下结论: 1.含矿黄铁矿的晶体形态主要为五角十二面体、立方-五角十二面体;而围岩中的黄铁矿则为立方体、立方-八面体的结晶习性。在用HNO_3+CaF_2浸蚀时,     

含金毒砂的形成条件——人工毒砂晶体和法国Creuse的Le Ch(?)telet金矿床中毒砂的比较研究

为了探讨含金毒砂的形成机理,作者进行了一些热液实验。实验中针状的富金条带状毒砂(金含量达1.7wt％)是在400—500℃和1×10~8—2×10~8Pa的水压条件下获得的。与产于LeChatelet矿床(法国Creuse地区)的似针状富金毒砂相比较,揭示出类似的As/S比值分带,有着相似的金含量和成带现象。后者的主矿物石英中的流体包裹体研究表明,含金毒砂形成于高温和可变化的氧化还原环境中。与邻近的Villeranges金矿床(其毒砂的形成温度大约为200℃,金主要被俘获于毒砂的结构中)相比表明,在此种结合中,温度似乎不可能是主要的影响因素。它表示非平衡的快速结晶可能导致在很宽的T-P-fo_2范围内金被捕获。在已知有金的地球化学异常而又不见明金的地区,强调了毒砂的似针状习性的实际重要性。     

澳大利亚新南威尔士Major’s Creek——泥盆纪浅成热液金矿床

Major′s Creek矿脉主要是由含金、金-银碲化物和贱金属硫化物的石英脉和碳酸盐脉构成,赋存在硅化和绢云母化的岩墙或Bridwood花岗岩体的花岗闪长岩中。对流体包裹体的研究表明,在80—350℃范围内的各个阶段上都是属低盐度流体沉积.而重要的金-银碲化物矿化发生在温度约155℃时.由于CO_2的液相从原始的富CO_2水溶液中分离引起矿物沉淀。泥质蚀变是由沸腾带以上的酸淋滤造成。矿化以浅成低温热液为特征,也许是从存在着的一个热液对流系统中形成的。推测这一关系与附近的Eden-Yalwal裂谷带浅成热液金矿床相似,     

乌克兰地盾的金矿床

乌克兰前寒武纪金矿床可以划分为三种成因类型,第一种是近第聂伯流域中部所特有的类型,与绿岩构造的形成和改造有关;第二种分布于乌克兰地盾中部,与晚太古代-早元古代碎屑岩层中金的再分配有关;第三种产于波布热中部,形成于地壳-上地幔分界线处的早-晚元古代成矿构造中。 矿床的成矿作用具有多期的特征,发生在很宽的温度(500～50℃)范围和压力(260～60MPa)条件下。在再分配作用(2900～400Ma)中,金产生自纯并提高了成色。金的聚集是不连续的,与构造-交代活化作用密切相关。 在自然金和含金矿物(硫化物、石英、角闪石)中的杂质矿物有辉铋矿、赤铜矿、自然铜、辰砂、辉银矿、螺状硫银矿、雌黄、辉铁镍矿、金红石、磁铁矿、硒铊银铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铜矿、磁黄铁矿、辉锑矿、斜磁黄铁矿、白铁矿、毒砂、银和铀矿物——水磷铀矿和钛铀矿。矿物和气液包体的硫、氧、氢同位素研究说明流体起源于变质-岩浆成因的热液。 综合地质、地球化学、矿物学和同位素-地球化学的研究,拟定了一个金矿成因的理论模式,提出了前寒武纪各种构造-地质环境中金的找矿准则,并预测可能出现新的成因类型。地质普查工作的成果表明,在乌克兰地盾地质建造的含金性高,可望扩大金矿物原料基地。     

澳大利亚西维多利亚斯坦韦尔Magdala金矿山Scotchmans断裂带的构造演化和金矿化

西维多利亚斯坦韦尔Magdala矿床的金矿化产于该区中绿片岩相浊积岩和海底火山碎屑变质岩中发育的两条剪切带中。形成时间较晚的Scotchmans断裂带叠加在较早的中央矿脉群上。中央矿脉的构造和页理均重新定向,与Scotchmans断裂带平行。纹层状的含金石英脉发育于Scotchmans断裂带的边界主断层中。上盘主断层和下盘主断层之间由一系列呈不规则排列的次级断裂相连接,其中可观察到由擦痕线、旋转剪切叶理和S-C组构组成的复式(duplex)构造。在主断层和次级断裂中均发育断层角砾岩,亦可见到断层泥,表明断层曾多次活动。纹层状石英脉的金含量为4×10~(-6)—5×10~(-6),但是,在它与主次断裂的交汇处,金品位可增高到10×10~(-6)或更高。 有两种矿物组合,一种为早期形成不含金矿化磁黄铁矿-黄铁矿-黄铜矿-方沿矿组合,这些均经历了后期的剪切作用;另一种为含金矿化的产于纹层状石英脉中的黄铁矿-毒砂-黄铜矿组合。矿物金主要呈包裹体金或裂隙金产于黄铁矿和毒砂中。     

南非Amalia绿岩带条带状铁建造中的一个金-黄铁矿矿床的脉体构造

在Transvaal西南Amalia绿岩带变形的条带状铁建造中的纤维状石英脉体与产于围岩和脉体中的金-黄铁矿矿化有空间联系,石英脉体方向的极点通常与围岩中矿物的延伸线理和主要褶皱倾伏方向是一致的。石英脉体中的纤维细脉呈连续的逆时针方向旋转,其末端仍然是与矿物的延伸线理平行。因些,提出脉体与主要变形带是同生的观点。非共生纤维状脉体控制着条带状铁建造中的矿化作用,这种矿化作用是在裂隙张开-封闭过程中形成的,矿化流体沿其脉壁通道运移增强了流体与围岩的相互作用而使其成矿。石英脉体中的金矿化产于与脉壁平行的条带状铁建造的裂隙中,在脉体生长期间有从脉壁被剥蚀下来的条带状铁建造的碎块,这种成矿模式能很好的解释流体与围岩相互作用过程中硫化物和金沉淀作用。     

有机质在金-硫化物矿床中的作用

金-硫化物矿床的典型特征是:(1)它们都局限于富有机质的粉砂-粘土质碎屑岩(黑色页岩)中;(2)它们定位于有热液交代作用表征的断错变质带;(3)金主要以包体形式细分散于毒砂和黄铁矿中。许多研究者报道,在这些建造内的粉砂岩和泥岩中,金含量与地壳平均丰度相比有较高富集,同时碳含量也高(0.n—12%);但是,这些岩石中金与碳两者间的相关关系的数     

深部韧性剪切带氧化变质作用衍生的金

挪威南部Bamble带是一主要的横推剪切带,宽30km,由早元古代上地壳岩石和拉斑玄武质侵入体组成.在1540Ma时期,该带在800℃和深约25km处变质为麻粒岩及较高变质程度的角闪岩,这和由于韧性变形而大规模位移是一致的。这种韧性变形为变质作用中的流体包裹体经该带提供了渗透通道.以前的研究工作表明,麻粒岩内流体包裹体的主要成分为CO_2,因此麻粒岩可能是由地幔成因的富CO_2流体的河水中,角闪岩相岩石经脱水作用而形成。在此过程中,铷从麻粒岩中迁移. 最近研究表明,变质流体引起岩石的普遍氧化,镁铁质岩石可能在氧逸度比变质前超过2.7对数值的条件下再平衡。硫化物矿物(包括黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿)被溶解,这样形成了相对氧化和富硫的流体(其中SO_2和H_2S含量大致相等).此种成分的流体对于许多带负电的过渡元素如Au~+、Sb~(3+)和As~(3+)是一种潜在溶剂,在整个带内这些元素已大量丢失.金在镁铁质岩石内平均含量为0.17×10~(-9),这种岩石类型的含金丰度占地壳丰度的4％;对于其他岩类,金的平均含量为0.15×10~(-9)—0.37×10~(-9),或比其原始成分小一个数量级。这些资料与富CO_2的氧化流体通过韧性剪切带溶解金。并使金向上迁移至渗透性剪切带内的模式一致.在宽30km的剪切带内,下地壳岩石含金量的丢失可能提供大量金,使其在地壳浅部(即韧性剪切带变窄为脆性断层处)富集.Bamble带内变质流体的氧逸度,导致流体在温度冷却时沉淀为硫酸盐矿物、赤铁矿及亏损~(34)S的黄铁矿.所有这些特点见于一些主要太古代石英-碳酸盐金矿床,如Kalgoorlie金矿床中.     

花岗岩类在澳大利亚西部Telfer穹隆晚元古代金矿化成因中的作用再认识

Telfer金矿位于澳大利亚西部的Paterson省,是澳大利亚大型金矿之一。该矿自1977年开采以来其产金总量已超过125t。 矿床产于北西向的Telfer穹隆内,金和伴生铜呈一系列垂向上叠置的层控或层状的金-铜硫化物石英矿脉产出。成矿时代为晚元古代(700～600Ma),成矿主岩为上Yeneena群(约1000～750Ma)低变质海相沉积岩系。硫化物矿石和蚀变矿物(碳酸盐和电气石)的C、O、B、Pb、S同位素资料以及电气石和黄铁矿成分数据表明,成矿流体中硫和成矿金属主要来源于沉积主岩,而不是晚元古代花岗岩类。 矿区花岗岩类主要起着驱动热对流体系运动的热源作用。在对流体系中,含盐变质热流体从其流经的深部沉积围岩中萃取Au、Cu、S。Teler弯隆所在的北一北西向线性构造是一区域规模的深部构造,它可能将这些深部流体聚集到上部层位中成矿。