論安徽銅陵包村金矽卡巖礦床的類型

涂偉

【摘 要】矽卡巖是一種常見的巖石類型。這類巖石是以礦物學(xué)為依據(jù)定義的，它們可以出現(xiàn)在所有的大陸上以及幾乎所有年齡的巖石中，可以在幾乎任何類型的巖石中形成，在多種環(huán)境中都有發(fā)現(xiàn)，成因也具有多樣性。矽卡巖礦床中可以開采各種各樣的元素。金矽卡巖礦床包括還原型的、氧化型的、鎂質(zhì)的、“中溫”區(qū)域變質(zhì)地體中的金矽卡巖礦床四種類型。包村金礦多方面的特征都與還原型金矽卡巖礦床的特征相符，據(jù)此，筆者認(rèn)為包村金礦可能屬于還原型的金矽卡巖礦床。

【關(guān)鍵詞】金矽卡巖礦床;類型;包村;銅陵;安徽

中圖分類號： P618.51 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）36-0062-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.029

Discussion on the Classification of the Baocun Gold Skarn Deposit， Tongling， Anhui

TU Wei

（School of Architectural Engineering， Huaiyin Institute of Technology， Huaian Jiangsu 223001， China）

【Abstract】Skarns are a common type of rocks. This type of rocks are defined by mineralogy. They occur on all continents and also occur in rocks of almost all ages. Skarns can form in almost any type of rocks. Besides， skarns are found in various environments. In addition， they can form during various processes. Whats more， various elements can be mined from skarn deposits. Gold skarn deposits include four subtypes， which are reduced， oxidized and magnesian gold skarn deposits as well as gold skarn deposits in “mesothermal” regional metamorphic terrains. Several characteristics of the Baocun gold deposit are consistent with characteristics of reduced gold skarn deposits， on the basis of which， the author infers that the Baocun deposit may belong to reduced gold skarn deposits.

【Key words】Gold skarn deposit; Classification; Baocun; Tongling; Anhui

0 引言

矽卡巖是一種常見的巖石類型。它們可以出現(xiàn)在所有的大陸上，而且可以出現(xiàn)在幾乎所有年齡的巖石中;雖然大多數(shù)矽卡巖發(fā)現(xiàn)于含有灰?guī)r的巖石中，但是實際上矽卡巖可以在幾乎任何類型的巖石中形成，包括頁巖、砂巖、花崗巖、玄武巖以及科馬提巖;它們可以出現(xiàn)在巖漿巖附近、斷層和主要剪切帶沿線、淺層地?zé)嵯到y(tǒng)、海底以及深埋藏變質(zhì)地體的下地殼深度處;從成因角度來說，矽卡巖可以在區(qū)域或接觸變質(zhì)作用過程中形成，還可以通過各種各樣的交代過程形成，這些交代過程涉及巖漿流體、變質(zhì)流體、大氣流體和/或海洋來源的流體[1]。把一個巖石定義為矽卡巖，依據(jù)的是礦物學(xué)，包括種類繁多的鈣質(zhì)-硅酸鹽以及伴生礦物，但是通常主要是石榴石和輝石[1]。

矽卡巖礦床中可以開采各種各樣的元素，包括鐵、鎢、銅、鉛、鋅、鉬、銀、金、鈾、稀土、氟、硼、錫[1]。在20世紀(jì)70年代早期金價顯著上升之前，從矽卡巖礦床中生產(chǎn)的大多數(shù)金是作為其他金屬（尤其是銅）的副產(chǎn)品[2]。

1 矽卡巖型金礦的分類及特征

Meinert在參考其他文獻的基礎(chǔ)上，對金矽卡巖礦床的定義、分類和特征等進行了如下論述[2]。

“金矽卡巖”這個術(shù)語指的是僅開采金或者主要開采金的礦床，并且顯示出鈣質(zhì)-硅酸鹽蝕變，通常以石榴石和輝石為主，與礦化相關(guān)。這種用法排除了雖然含有大量的金但是主要開采其他產(chǎn)品的一些礦床。這個定義包括了雖然含有大量其他金屬但是并未開采的一些礦床。

金矽卡巖礦床包含以下四種類型：還原型的金矽卡巖礦床、氧化型的金矽卡巖礦床、鎂質(zhì)的金矽卡巖礦床、“中溫”區(qū)域變質(zhì)地體中的金矽卡巖礦床。

1.1 還原型的金矽卡巖礦床

品位最高的（5-15g/t金）金矽卡巖礦床相對還原，僅開采金，缺少其他金屬的有經(jīng)濟意義的富集，并且有一個獨特的金-鉍-碲-砷地球化學(xué)組合。大多數(shù)高品位金矽卡巖和還原型的（含鈦鐵礦，F(xiàn)e2O3/（Fe2O3+FeO）<<0.75）閃長巖-花崗閃長巖巖體以及巖墻/巖床雜巖體相關(guān)聯(lián)。它們一般出現(xiàn)在富碎屑的原巖中，而不是純凈的石灰?guī)r中，而且?guī)r墻、巖床和火山碎屑單元的矽卡巖蝕變很常見。還原型金矽卡巖以富鐵的輝石為主（一般>Hd50），但是近端區(qū)域有可能含有大量的中性的鈣鋁鐵榴石。其他常見礦物包括鉀長石、方柱石、符山石、磷灰石和閃石。遠(yuǎn)端的/早期區(qū)域含有黑云母±鉀長石角巖，這些角巖可以超出塊狀矽卡巖延伸幾百米。由于這些礦床中沉積巖富碎屑和碳質(zhì)的性質(zhì)，大多數(shù)矽卡巖相對細(xì)粒。還原型的金矽卡巖礦床的代表有美國內(nèi)華達州的Fortitude金矽卡巖。在本文中，筆者把品位高（5-15g/t金）、僅開采金、缺少其他金屬的有經(jīng)濟意義的富集、有一個獨特的金-鉍-碲-砷地球化學(xué)組合、以富鐵的輝石為主、遠(yuǎn)端的/早期區(qū)域含有黑云母±鉀長石角巖、原巖中有碎屑物質(zhì)、礦床中沉積巖富碎屑和碳質(zhì)作為還原型的金矽卡巖礦床的必要條件。

1.2 氧化型的金矽卡巖礦床

氧化型的金矽卡巖礦床的基本特征包括高的石榴石：輝石比值，相對貧鐵的石榴石和輝石，硫化物總量低，黃鐵礦≥磁黃鐵礦，較少的但是普遍的黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦。另外，最高的金品位不是和進變質(zhì)石榴石-輝石相關(guān)，而是和后來的退化蝕變相關(guān)，包括大量的鉀長石（冰長石）和石英。這些礦床中的一些可被認(rèn)為是向其他類型金礦化的過渡，例如淺成熱液礦床，在這些淺成熱液礦床中相分離（沸騰）有可能是一個重要的沉淀機制。氧化型的金矽卡巖礦床的代表有美國內(nèi)華達州的McCoy金矽卡巖。

1.3 鎂質(zhì)的金矽卡巖礦床

大多數(shù)金矽卡巖是鈣質(zhì)矽卡巖。對于鎂質(zhì)矽卡巖來說，大多數(shù)是從白云質(zhì)原巖中形成，并且顯出獨特的礦物學(xué)特征，包括鎂橄欖石、尖晶石、蛇紋石。雖然有可能存在各種各樣的尖晶石相，但是磁鐵礦通常是首要的，因此，大多數(shù)鎂矽卡巖是用來開采鐵的，而且相對容易發(fā)現(xiàn)，因為它們具有強磁異常的特征。美國蒙大拿州西南部的Butte Highlands是一個不尋常的鎂矽卡巖，它是一個重要的金資源，但是缺少大量的鐵氧化物和硫化物。

1.4 “中溫”區(qū)域變質(zhì)地體中的金矽卡巖礦床

大多數(shù)矽卡巖和相對淺的顯生宙巖體（侵入到之前未變質(zhì)的沉積巖中）相關(guān)聯(lián)。然而，較古老的造山帶中的一些礦床也有矽卡巖礦物學(xué)的描述，在這些礦床中，矽卡巖和巖漿作用以及高T-P變質(zhì)作用相關(guān)聯(lián)（例如，澳大利亞的Lucky Draw、納米比亞的Navachab、加拿大英屬哥倫比亞省的Tillicum）。除了這些巖漿/變質(zhì)作用相關(guān)的矽卡巖之外，還有一些有矽卡巖蝕變的“中溫的”脈狀金礦床，這些礦床在前寒武紀(jì)地體中，沒有相關(guān)的侵入巖（例如，澳大利亞西部的Yilgarn克拉通、加拿大北部的Slave Province、美國的懷俄明克拉通、加拿大東部的Superior Province、印度的Dharwar克拉通）。這些矽卡巖和顯生宙矽卡巖體系有顯著區(qū)別，關(guān)于矽卡巖蝕變的地質(zhì)關(guān)系以及金礦化和矽卡巖形成之間的關(guān)聯(lián)知之甚少。很多研究人員甚至不知道這些矽卡巖的存在，關(guān)于矽卡巖形成的時間和地球化學(xué)有很多不確定性。這些矽卡巖看起來具有區(qū)域變質(zhì)環(huán)境的特征，也具有更典型的顯生宙巖漿作用的特征。把這些迥然不同的矽卡巖聯(lián)合在一起的是礦物學(xué)（以非常富鐵和還原的組合為主，包括石榴石（鐵鋁榴石-錳鋁榴石是主要的）、鈣鐵輝石、富鐵的閃石）。在一些情況下，富鐵的原巖（例如鐵建造、科馬提巖或者變基性巖）看起來像是產(chǎn)生不常見的礦物學(xué)的原因。另外，這些礦床通常具有較年輕的金矽卡巖礦床的金-砷-鉍-碲地球化學(xué)鮮明特色的部分或全部。這些“變質(zhì)”礦床作為一組展現(xiàn)，因為它們和區(qū)域變質(zhì)作用之間有聯(lián)系，盡管它們之間地質(zhì)背景和地球化學(xué)存在巨大的差別。

2 包村金矽卡巖礦床的特征及其與還原型金矽卡巖礦床特征的對比

根據(jù)任云生等在參考其他文獻的基礎(chǔ)上對包村金礦的金礦體特征的描述，主礦體的金平均品位為7.0g/t[3]。這一數(shù)值與還原型的金矽卡巖礦床的特征是相符的。根據(jù)陳衍景等一篇論文中的中國矽卡巖型金礦床一覽表，包村礦床的礦種為金，沒有次要成礦元素[4]。這一點與還原型的金矽卡巖礦床的特征也是相符的。

在包村金礦中，金礦物和鉍礦物之間存在密切的共生關(guān)系[3]。含鉍礦物包括自然鉍、輝鉍礦、赫碲鉍礦等，其他礦物包括黃鐵礦、雌黃鐵礦、黃銅礦、毒砂、方鉛礦、閃鋅礦等[5]。因此，包村金礦具有金-鉍-碲-砷地球化學(xué)組合，這一方面的特征與還原型金矽卡巖礦床的特征也是相符的。

包村金矽卡巖礦床出露的地層主要是下三疊統(tǒng)南陵湖組和下三疊統(tǒng)塔山組，其中南陵湖組主要是薄層到厚層的灰?guī)r，在塔山組當(dāng)中，除了灰?guī)r之外，還有頁巖，有些灰?guī)r呈現(xiàn)出泥質(zhì)的特點，有些灰?guī)r與頁巖呈互層狀，這兩組地層當(dāng)中的一些巖石經(jīng)過變質(zhì)作用之后形成大理巖、矽卡巖、角巖[3-6]。包村金礦這一方面的特征與還原型金矽卡巖礦床的特征同樣是相符的。

3 結(jié)束語

由以上討論可知，包村金礦多方面的特征都與還原型金矽卡巖礦床的特征相符。因此，筆者認(rèn)為，包村金礦可能屬于還原型的金矽卡巖礦床。

【參考文獻】

[1]Meinert， L. D.. Skarns and skarn deposits[J].Geoscience Canada， 1992， 19（4）： 145-162.

[2]Meinert， L.. Skarns and skarn deposits.http：//www.science.smith.edu/departments/geosciences/skarn/aboutskarn.html.

[3]任云生，劉連登，萬相宗.安徽銅陵包村金礦床地質(zhì)特征及成因探討[J].地球?qū)W報，2006，27（6）：583-589.

[4]陳衍景，秦善，李欣.中國矽卡巖型金礦的成礦時間、空間、地球動力學(xué)背景和成礦模式[J].北京大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），1997，33（4）：456-466.

[5]唐永成，吳言昌，儲國正，等.安徽沿江地區(qū)銅金多金屬礦床地質(zhì)[M].北京：地質(zhì)出版社，1998：1-359.

[6]王劍波.安徽銅陵包村矽卡巖型金礦特征和成因[D].北京：中國地質(zhì)大學(xué)，2016.