微細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 烏魯木齊830000)

微細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 烏魯木齊830000)

微細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重要類型?？中驼业V模式于上世紀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。本文在國外微細浸染型金礦的發(fā)現(xiàn)和主要成礦特點的基礎(chǔ)上，對比我國“滇黔桂”和“陜甘川”地區(qū)的微細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,重新厘定了找礦標志，以期為今后金礦勘查提供一些建議。

2 國外微細浸染型金礦

2.1 新類型礦床的發(fā)現(xiàn)

微細浸染型金礦作為金礦床的一個重要類型，發(fā)現(xiàn)于上個世紀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，指出沿斷層分布的構(gòu)造窗是尋找金礦化的有利地區(qū)。隨后綜合地質(zhì)、地球化學填圖工作，最后鉆孔驗證成功發(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960 km，已發(fā)現(xiàn)金礦床70余個，均為微細浸染型金礦，儲量達1 550 t，成為當今世界上第三大金礦產(chǎn)地。

2.2 成礦特點

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

(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;賦礦地層時代老，成礦時代新；

(2)礦體多賦存在細碎屑巖和碳酸鹽巖類中，多為沉積巖，如薄層含有機質(zhì)泥砂巖、細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、重晶石礦等低溫熱液礦床。

3 國內(nèi)外微細浸染型金礦對比

世界范圍內(nèi)，微細浸染型金礦床主要分布于美國卡林地區(qū)和中國西部。美國微細浸染型金礦床集中分布于美國西部內(nèi)華達州及猶他州。我國是世界上除美國之外的另一個微細浸染型金礦集中產(chǎn)出區(qū)，主要分布于揚子克拉通南西緣的“滇黔桂”和北西緣的“川陜甘”等兩個“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

（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烈的部位，如不同構(gòu)造單元的結(jié)合位點，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)造運動產(chǎn)生驅(qū)動成礦流體運移。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-細碎屑巖建造，是一個重要的致礦因素[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志。對比美國西部卡林型金礦，我國微細浸染型金礦很少發(fā)育雄（雌）黃化，但毒砂化、辰砂化和輝銻礦化普遍較強，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志[10]。

（4）成礦時代：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代（83 Ma～259 Ma）與美國卡林型金礦還是有顯著差異的。

4 微細浸染型金礦找礦工作新進展

一直以來，微細浸染型金礦被當成了層控型金礦，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移和礦質(zhì)的沉淀有一定控制作用。構(gòu)造時代上，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)造運動的階段性，致使礦化表現(xiàn)出多期次、多階段特點。

表1 中國與美國微細浸染型金礦對比

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－低溫熱液成礦特征。

(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，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)濟效應(yīng)，因而引起了普遍關(guān)注[21]。滇黔桂地區(qū)微細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。

具體在找礦實踐中，首先注重化探掃面，微細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。

[1]趙利青,白院平,于鳳金.微細浸染型金礦成礦與找礦的幾個問題[J].黃金地質(zhì),2001,7(4):60-65.

[2]張復(fù)新,肖麗,齊亞林.卡林型—類卡林型金礦床勘查與研究回顧及展望[J].中國地質(zhì),2004,31(4):406-412.

[3]譚仕敏,施國棟,雷良奇,等.中國卡林型金礦的分布規(guī)律及找礦前景[J].地質(zhì)調(diào)查與研究,2007,30(4):289-294.

[4]朱江.卡林型金礦找礦案例分析及思考[J].資源環(huán)境與工程.2010,24(4):354-358.

[5]李建忠,余金元,胡琴霞,等.甘肅陽山金礦帶地質(zhì)勘查進展與找礦遠景[J].黃金科學技術(shù),2011,19(6),1-6.

[6]Hausen D.M.Fine gold occourrence at Carlin,Nevada[J].Econ.Geol.,1966.11(2):1468-1469.

[7]朱為方,楊科佑,章振根,等.前景巨大的“右江幔隆金成礦帶”[J].地質(zhì)地球化學.1990.02:345-349.

[8]朱為方.西南礦產(chǎn)資源優(yōu)勢與開發(fā)戰(zhàn)略[M].北京:中國科學技術(shù)出版社,1991,157～171.

[9]普傳杰.云南潞西上芒崗金礦床成礦模式與找礦研究[D].昆明理工大學博士學位論文.2006:54-66.

[10]普傳杰,高振敏.國內(nèi)外卡林型金礦對比研究[J].云南地質(zhì),2003,22(1):27-38.

[11]Chakurian,A.M.,Arehart,G.B.,Donelick,R.A.,et al.Timing constraints of gold mineralization along the Carlin trend utilizing apatite fission-track,40Ar/39Ar,and apatite(U-Th)/He methods[J].Economic Geology,2003,98:1159-1171.

[12]Hofstra A.H.,Premo W.R.,Emsbo P.,Cline J.S.,et al.U-Th-Pb dating of hydrothermal minerals from Carlin-type gold deposits,Nevada-results and evaluation[A],in Cluer,J.K.,Price J.G.,Struhsacker,E.M.,Hardyman R.F.,and Morris,C.L.,eds.,Geology and ore deposit,2000,The great basin and Beyond:Geological society of Nevada[C],Reno-Sparks,Nevada,May 2000,Symposium proceeding,39.

[13]胡瑞忠,蘇文超,畢獻武,等.滇黔桂三角區(qū)微細浸染型金礦床成礦熱液一種可能的演化途徑:年代學證據(jù)[J].礦物學報,1995,15(2):144～149.

[14]蘇文超,楊科佑,胡瑞忠,等.中國西南部卡林型金礦床流體包裹體年代學研究關(guān)—以貴州爛泥溝大型卡林型金礦床為例[J].礦物學報,1998,18(3):359-362.

[15]陳懋弘,毛景文,屈文俊,等.貴州貞豐爛泥溝卡林型金礦床含砷黃鐵礦Re-Os同位素測年及地質(zhì)意義[J].地質(zhì)論評,2007,53(3):371-382.

[16]Cox D.P.,Singer D.A.,宋伯慶,李文祥,朱裕生,等譯.礦床模式[M].北京:地質(zhì)出版社,1990,458-461.

[17]張復(fù)新,魏寬義,馬建秦.南秦嶺微細粒浸染型金礦地質(zhì)與找礦[M].西安:陜西科技出版社,1997:1-50.

[18]涂光熾.西南秦嶺與西南貴州鈾金成礦帶及其與美國西部卡林型金礦床的類似性[J].鈾礦地質(zhì),1990,6(6):321-325.

[19]王可勇.我國微細浸染型金礦床的形成條件及成礦作用特征[J].貴金屬地質(zhì),2000,9(3):160-165.

[20]李朝陽.有關(guān)卡林型金礦的幾點認識[J].礦物學報,1995,15(2):132-137.

[21]Teal L.and Jackson M.,Geologic overview of the Carlin Trend gold deposits and descriptions of recent deep discoveries[J].STG Neuxs letter.1997,(31):1-25.

收稿：2014-01-20

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