Ｌａｎｄ＆Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｈｅｒａｌｄ 国土资源导刊—— 浅成低温热液型金矿的研究现状 陈磊 ，邹海洋 ，杨牧 （１．中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室，地球科学与信息物理学院，长沙４１００８３） 摘 要：浅成低温热液型金矿床是当前矿床学界研究的热点之一，研究表明：它主要形成于边缘和岛弧环 境；成矿时代主要为中新生代，其次为古生代；形成温度多｛ｋ￣３ｏｏ￣ｃ；成矿流体为低温低硫度体系，与斑岩铜矿 床有密切的关系。 关键词：浅成低温热液型金矿床；地球化学特征；成矿模式 １ 引言 “浅成低温热液”这一术语最早由美国学者Ｌｉｎｄｇｒｅｎ于１９２２ 年提出，后来得到研究者们不断的补充和完善 。其基本含义 是：金矿床形成于低温（３００－＋℃）、低压（１－０￣５０ＭＰａ）条件下， 成矿流体盐度较低，流体主要来源于大气降水，热液活动主要发 生在火山一次火山岩及斑岩系统浅部，金矿化作用主要与火山活 动有关，成矿作用发生在火山活动晚期，最终矿体定位于火山地 热系统波及范围内 。 ２ 矿床地质背景 ２．１ 浅成低温热液型金矿床主要形成于板块俯冲带上盘边 一上接７７页 （４）十六棚公矿段深部（一６１０ｍ以下）矿硐矿石中放射 性核素含量２３８Ｕ范围为１．１３￣６７．９ Ｂｑ／ｋｇ，平均值为１７．６ Ｂｑ／ ｋｇ：２３２Ｔｈ范围为９．７０￣７３．４ Ｂｑ／ｋｇ，平均值为４０．６ Ｂｑ／ｋｇ； ２２６Ｒａ范围为４．７０￣７６．４Ｂｑ／ｋｇ，平均值为３１．５Ｂｑ／ｋｇ；４０Ｋ范围为 ７４．６～１０４０．６Ｂｑ／ｋｇ，平均值为７５４．２Ｂｑ／ｋｇ。２３８Ｕ、２２６Ｒａ、２３２Ｔｈ 的比活度低于怀化土壤中的背景值，４０Ｋ的比活度接近土壤中的 背景值。总体而言，其平均值和最大值均在《有色金属矿产品 段高）约升温０．３～Ｏ．５ ｏＣ，大致相当于１．８℃／１００ｍ的地温梯 度；放射性检测符合《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 （ＧＢ１８８７１—２００２）的要求。基本适合矿山开采。但在开采过程中 必须加强井下巷道的管理，采用合适的开采方法，防止冒顶等地 质灾害；同时加强地表地质灾害的防治，确保矿山生产与周边环 境和谐发展。⑩ 的天然放射性核素限值》规定的放射性豁免值（２３８Ｕ、２２６Ｒａ、 ２３２Ｔｈ￣＜１０００ Ｂｑ／ｋｇ；４０Ｋ≤１００００ Ｂｑ／ｋｇ）以内。 参考文献： ［１］一九五四、一九五六年湘西钨矿地质勘探总结报告． 沅陵：湘西金矿，１９５５ ［２３彭南海等．沃溪金锑钨矿区深部评价报告书．长沙： （５）通过剂量估算，正常工作情况下，工作人员所受有效 剂量不会超过２ｍＳｖ／ａ，公众成员所受有效剂量不会超过０．１ｍＳｖ／ ａＮ管理限值。符合《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 （ＧＢ１８８７１—２００２）的要求。 湖南省有色地质勘查研究院，２０１ １ ［３］易新民等．辰州矿业沃溪金锑钨矿２０１０环境分期验收 报告．长沙．地质环境监测总站，２０１ １ ６深部开采技术条件结论 矿区深部水文地质条件简单，工程地质条件中等，整体 地质环境质量评价为一般；地温每下降２５ｍ高差（即一个中 ［４３赵志祥等．辰州矿业沃溪金锑钨矿环境影响评估报告 武汉：武汉中南冶勘资源环境工程有限公司，２０１１ ７８ 国土资源导刊 Ｌａｎｄ＆Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｈｅｒａｌｄ 国土资源导刊 缘及岛弧的岩浆弧和弧后张裂带 。从世界范围及我国浅成低 温热液型金矿床的地域分布及目前的研究成果来看，该类金矿 床主要集中产在３个巨型成矿域：环太平洋成矿域、地中海一喜马 拉雅成矿域和古亚洲成矿域 。通过分析这些地区产出的金矿床 （体），发现此类矿床（体）几乎都受到与火山作用有关的构造 控制，尤其是受古火山口、火山角砾岩筒及与火山机构有关的断 裂控制 ］。矿床的产出位置受区域性深大断裂的控制，在多数情 成低温热液型金矿床成矿时代集中偏新的原因。 ３矿床地质特征 浅成低温热液型金矿床的分类一直是国内外学者关注的焦 点，目前在国内外比较流行的分类源于Ｂｏｎｈａｍ和Ｈｅａｌｄ等人依据 矿物组合和蚀变特征划分的 。即：冰长石一绢云母型和酸性硫 酸盐型。Ｊ．Ｗ．Ｈｅｄｅｎｑｕｉｓｔ根据矿化流体中Ｓ的氧化还原状态提出 况下，区域性深大断裂与破火山口的环状断裂的交汇部位是重要 的控矿部位。在区域控矿构造中，矿体多形成于张性构造环境 …，切壳的深大断裂一般作为成矿物质的导矿构造，并在引导岩 浆热源侵位及其随后的热液活动方面对该类矿床施加影响，成矿 物质往往在与深大断裂有关的次级构造中定位而形成具有经济价 值的工业矿体 。 ２．２成矿时代 浅成低温热液型金矿床的形成时代主要受其所处大地构造 环境演化的控制，在己发现的该类型金矿床中绝大多数是中生代 白垩纪，特别是新生代以来形成的。西太平洋岛弧区金矿床的形 成年龄一般小于２０Ｍａ，美洲西部的成矿年龄主要为３９一ｌＯＭａ，我 国东部该类金矿床的成矿年龄大致为１４５—６７Ｍａ 。但随着我国西 天山境内阿希金矿床的发现，在天山一北山成矿带陆续发现了一 批形成于古生代的该类金矿床，大大地拓宽了对该类金矿床的研 究。多数学者认为，该类金矿床形成深度较浅，且主要形成于隆 起地区，形成时间较早的矿床容易被剥蚀，这可能是己发现的浅 表１冰长石一绢云母型和明矾石一高岭石型金矿床地质、地球化学特征比较 肆＊石－蜗 ４型 明ｍ 一 ＊ 型 主岩 囊一中性陆相火山者 鼙一 性 火ｍ ＾ 心 切帽关的断■硪嚷碎＊ 缸域断 畦次 慢＾ 月 戚撺囊 主■加口～１∞“ 芏■却 ∞一２∞ 戚ｒ疆虞 ＩＯ０￣Ｓ￥Ｏ℃（主■为ｌｓ。一２， ℃） 盐虞Ｉ 主■内慨 虞．青时为 盐虞， ．Ｗ 鼙 ｉ反应 ＃ ’ 埔近 ．可自 ■ —ｍ叠畦ｔ性Ｊ发生相卦■ ｐＨ如醵 ，ｍ■ｔ ∞避啦 ＃囊 的峨化怍月， ｒ ＊ ｎ＾＃ ＾ ｍｍ奠性 Ｉ 由十圈 反＆桕ｍ秘ｍ ， 成弹性的 ｌ托性 Ｊ 臃青■蠢慨，嗤±属（ｅｏ， ｔ量低・ 嚏的息量高，喊盘属㈨古量目ｎ｝ｔ ・ 王一瞬■墟，肄长石量肿状轴漫 状，明ＨＥ、叶囊 主■ 失王■、沣长石 畴矾若、叶■右Ｗ髓报 ，生 特征矿帽 恨少， 嚏一■矿一 嚏●一ｒ ｔ硅■铜旷一块磕砷铜ｒ 竞卫景带，蛐攮状螬构Ｊ脏状綦昔，景带棱 羹一玉 孔醚质 （霸墙葛其） ■征蜡 ■Ｉ■涡、孔羽、群机 ＾辟・ 块状畦蜃者（胡杖石其） 在幢水，吉比地殷用■广冱崔■青■嵩化ｌ 在慨水，者比地段墙圈广泛发■青■岩化Ｉ 在蠢木，嵩比地取■ 矬★目 母化Ｉ 虞降怔，主 漾舯ｒ康青辅烈的叶■ 一自 母化Ｊ试骷矿床生膏辊 伴生懂蜜 蔓叠硪帖土化，沸一怍甩升膏出的气体产生竞詹和高 状的吐檀，在白 母和哪Ｉ牯土外圈丹带晴矾右和高崎 擅混■蚀蜜，丹布在 神漶悻 叠带周■硪●加半＾ 石，近地裹矿廉擞■ 轴性 ±化． 上． 以开生主栅和 障 璃ｎ■征，彤 丹蛾潼麓的ｒ 在臼 ４一叶■５ｎｎ化壤 量鼻越漫 牡ｒ化，开发 ｒ廉■征 脖．Ｉ状ｒ＊兜囊■追，与■瓣艋■ 崔化怍焉青关． 空旧和艇ｔ兜填 瞢■・ｒ化遁常与离撮鼍化蚀变伴 垢地裹ｒ化量镐辟壮咄漫 虢． 生．＂盲量特制丰Ｉ． 了用低硫化和高硫化作用来表示浅成低温热液成矿流体的２个端 元 ，以达到划分该类矿床的目的。Ｂｅｒｇｅｒ等人对Ｈｅａｌｄ等人的 分类做了改进，即用石英一明矾石型代替酸性硫酸盐型以与冰长 石一绢云母型相对应 这一分类已得到公认，并被广泛引用。 此外，我国学者根据成矿元素组合曾提出过碲一金型浅成低温热 液金矿床 。该类金矿床地质特征见表１。 ４矿床地球化学特征 ４ １流体包裹体特征 流体包裹体基本特征的研究对于判断矿床类型及其流体特 征有重要的意义，它的类型与矿床类型之间存在着特定的联系。 浅成低温热液金矿床是地表浅部热液对流系统的产物，其流体包 裹体具有以下３个重要特征：１）均一温度一般低于３００￣Ｃ；２）盐 度多数小于５％，但在沸腾阶段可达１０％以上；３）普遍存在流体相 分离（沸腾）的证据 。 ４。２稳定同位素特征 冰长石一绢云母型矿床成矿流体的氢、氧同位素特征指示成 矿流体以大气降水来源的地下水为主，有些矿床有部分岩浆流体 或地壳深源流体加入。明矾石一高岭石型矿床的成矿流体具从早 到晚岩浆水逐渐减少、大气降水逐渐增多的演化趋势，表明该类 型金矿床的成矿流体主要是雨水来源的地下水，不同矿床可有不 同比例的其他来源的流体参与。 该类金矿床的硫化物６ ３４Ｓ值大多介于一２‰～＋５ ０之间，与 流体中总硫的６ ３４Ｓ几乎相同，硫来自岩浆流体或由雨水从火山岩 中萃取 。 ４．３成矿物质来源 该类矿床的硫、铅同位素特征表明成矿物质具多源性，既 有岩浆来源，又有容矿围岩和基底变质岩成矿元素的加入 ，且 不同成矿阶段有不同来源。锶同位素也显示了成矿元素的多来源 性 。成矿流体中主要金属成矿元素为Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｂ￣Ｚｎ，可 能有２种来源：一种来自深部侵入体释放的岩浆流体，另一种来 源是循环到深部的地下水与源区岩石发生水岩反应，将源区岩石 Ｌａｎｄ＆Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｈｅｒａｌｄ 国土资源导刊—— 中的金属成矿元素萃取出来。 ５矿床初理及成矿模式 研究表明，高硫化型矿床主要形成于挤压应力场环境，而 低硫化型矿床主要产于张ｌ生或中性环境中。由于成矿构造背景不 同，两者的成矿机理也不相同：沸腾可能是导致低硫化型浅成低 温热液型矿床贵金属和贱金属沉淀的主要原因，沸腾期间的去气 （如Ｈ２Ｓ、Ｈ Ｔｅ）作用可以促进银金矿和贱金属硫化物的沉淀；高硫 化型矿床的形成主要受流体的混合控制 。此外，与该类金矿床 有关的岩浆岩主要为碱性岩和斑岩；其中碱性岩具高Ｋ、高氧逸 度和富含挥发份特征。通常低硫化型矿床产出于碱性岩中，高硫 化型矿床产出极少。 ＨｅｉｎｒｉｃｈＳＨＷｉｌｌｉａｍｓ—Ｊｏｎｅｓ先后建立了等温退缩一蒸汽收缩模 式和蒸汽冷却收缩模式来解释该类金矿床的形成过程。这两种模 式把浅成低温热液矿床和斑岩矿床联系起来，很好地解释了高硫 化物金矿在空间和时间上与斑岩成矿体系共生关系，以及斑岩型 矿床中广泛出现的斑岩体系的钾化、绢云母化和泥化蚀变带上叠 加有较晚的高级泥化蚀变带（石英一明矾石）的现象。 ６结论及研究趋势 浅成低温热液型金矿床是当前矿床学界研宄的热点之一。 研究表明：该类金矿床主要产于板块俯冲带上盘边缘及岛弧 的岩浆弧和弧后张裂带背景下，与火山机构及富碱系列陆相中酸 性火山岩和斑岩密切相关；成矿时代集中于中新生代，也有部分 形成于古生代；矿床形成温度多低于３００￣Ｃ，成矿流体为低温低 盐度体系。 笔者认为对浅成低温热液矿床的研究应着眼于以下几个方 面： （１）对浅成低温热液型金矿成矿时代的测定。 （２）浅成低温热液型金矿与斑岩型铜金矿之间的关系。 （３）浅成低温热液矿床的成矿模式和有效的找矿标志。◎ 参考文献 ［１］Ｌｉｎｄｇｒｅｎ Ｗ．Ｍｉｎｅｒａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｓ［Ｍ］．４ｔｈ Ｅｄ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ： ＭｃＧｒａｗ Ｈｉ Ｉ Ｉ．１９３３：１—９３０． ［２］Ｂｏｎｈａｍ Ｈ Ｆ Ｊ．ＭｏｄｅＩ Ｓ ｆｏｒ ＶＯＩｃａｎｉ Ｃ－ｈｏｓｔｅｄ ｅｐｉｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｅｃｉＯＵＳ ｍｅｔａｌ ｄｅｐｏｓｉｔｓ：Ａ ｒｅｖｉｅｗ［Ｃ］／／ ＶｏＩｃａｎｉＳｎｌ，ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａＩ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｒｅＩａｔｅｄ ｍｉｎｅｒａＩ ｉｚａｔｉｏｎ． Ｉ ｎｔｅｒｎａｔｉ ｏｎａＩ ＭｅＩｃａｎｅ Ｉｏｇｉ ｃａＩ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ．Ｓｙｍｐｏｓｉ ｕｍ ８０ 国土资源导刊 ５．Ｈａｍｉ Ｉｔｏｎ．Ｎｅｗ ＺｅａＩａｎｄ．１９８６：１：卜１７． ［３］ＨｅａＩｄ Ｐ，ＦｏＩｅｙ ．Ｈａｙｂａ Ｄ ０．￣ａｒａｔｉｖｅ ａｎａｔｏｍｙ ｏｆ ＶＯＩｃａｎｉｃ—ｈｏｓｔｅｄ ｅＤｉｔｈｅｒｍａＩ ｄｅｐｏｓｉｔｓ：ａｃｉｄ－ｓｕＩｆａｔｅ ａｎｄ ａｄｕＩａｒｉａ－ｓｅｒｉＯｉｒｅ ｔｙｐｅｓ［Ｊ］．Ｅｃｏｎｏｍｉｃ ６ｅｏＩｏｇｙ，１９８７，８２（１）： １－２６． ［４］Ｃｏｒｂｅｔｔ Ｇ．ＥｐｉｔｈｅｒｍａＩ ｇｅｌｄ ｆｏｒ ｅｘｐＩｏｒａｔｉｎｏｉｓｔｓ［Ｊ］． ＡＩＧ ＪｏｕｒｎａＩ ＰＩ ｉｅｄ ６ｅｏｓｃｉｅｎｔｉｆｉＯ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ＡｕｓｔｒａＩ ｉａ，２００２：１－２６． ［５］王洪黎，李艳军，徐遂勤等．浅成低温热液型金矿床若干 问题的最新研究进展［Ｊ］．黄金地质，２００９，３０（７）：９—１２． ［６］李国文．浅成低温热液型金矿成矿流体特征［Ｊ］．西部资 源．１０８－１０９． ［７］应汉龙．浅成低温热液金矿的全球背景［Ｊ］．贵金属地 质，１９９９．８（４）：２４１－２５０． ［８］毛景文，李晓峰，张作衡．等．中国东部中生代浅成 热液金矿的类型、特征及其地球动力学背景［Ｊ］．高校地质学 报，２００３，９（４）：６２０－６３７． ［９］陈根文，夏斌 肖振字等．浅成低温热液矿床特征及在我 国的找矿方向［Ｊ］．地质与资源，２００１．１０（３）：１６５－１７１． ［１ Ｏ］刘连登，陈国华，吴国学．我国浅成热液金矿的分类探讨 ［Ｊ］．长春科技大学学报，１９９９，２９（３）：２２２－２２６． ［１ １］吴国学，刘连登．浅成热液金矿研究综述［Ｊ］．世界地 质，２００１，２０（３）：２６２－２６６． ［１ ２］张德会．浅成热液成矿系统模型研究评述［Ｊ］．地球科学 进展，１９９６，１１（６）：５６３－５６８． ［１ ３］林宝钦．中国东部冰长石一绢云母型低温浅成热液金矿 ［Ｊ］＿贵金属地质．１９９２．１（４）：１￣－２０６． ［１４］Ｈｅｎｄｅｎｑｕｉ ｓｔ Ｊ．Ｗ．ＶｏＩｃａｎｉｃ—ｒｅｌａｔｅｄ ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａＩ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｃ ｒ ｃ１－仃－Ｐａｏｉｆ ｃ ｂａｓｉｎ ａｎｄ ｔｈｅｉ ｒ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｆｏｒ ｍｉｎｅｒａＩ ｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］，Ｍｉｎｉｎｇ ６ｅｅｌｏｇｙ，１９８７，３７（３）：３４７－３６４． ［１ ５］Ｂｅ ｒｇｅ ｒ Ｂ Ｒ，Ｈｅｎｒｙ Ｒ．Ｗ．Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉ ｎ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｅｐｉｔｈｅｒｍａＩ ｇｏＩｄ－ｓｉ Ｉｖｅｔ ｄｅｐｏｓｉｔｓ，Ｗｉｔｈ ｓｐｅｏｉａＩ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ Ｗｅｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｔｅｄ 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