浅析卡林型金矿床的构造和矿床特征

2017-11-02 00:25李清杨李海平
城市地理 2017年9期

李清杨 李海平

摘要:卡林型金矿床具有分布局限、成矿集中的特点,形成许多超大型矿床。金矿床成矿域发育一套大面积分布的巨厚的古一中生代冒地槽建造,同成矿期的岩浆活动和构造活动强烈,有利于形成各种地热体系和流体活动。本文认为卡林型金矿是金矿床的一种重要类型,是一种浸柒、微粒或超微粒、中低温的热液矿床。壳幔的不均衡和地壳物质运动促进元素再分配,使成矿物质多次富集。沉积喷流和深大断裂等特定的地质构造活动,为金矿的形成提供了物质来源,与之相应的岩浆活动为成矿作用提供了主要热源,多种金矿的有利成矿因素共同促成卡林型金矿的形成。

关键词:卡林型金矿;成矿作用;成矿机制

卡林型金矿的成矿区域,大部分在不同性质的地质构造单元的接合部位或者板块过度区域。而且在板块边缘很脆弱的地帶,发育在裂缝地带或者峡谷盆地,出现在一些造山带沉积特点区域具有明显地区特征。所以,对于地质构造环境的变化,对于探索卡林型金矿的成因具有指导意义。以下就卡林型金矿床的地质特征及其找矿进行分析。

一、卡林型金矿床主要的地质特征

1、成矿时代。卡林型金矿得名于美国卡林镇,卡林镇位于在美国内华达州,在这个镇上人们首次发现了这种微细侵染型金矿床,于是就命名为卡林型金矿。这种类型金矿的容矿岩主要是碳酸盐岩,还有一些硅质岩和粉砂岩也较发育。所以,把这类卡林型金矿床归纳为来自于沉积岩石中的浸染型金矿床,又简称“微细浸染型金矿”。卡林型金矿床的形成时间较宽泛,其中有的金矿床的形成时间可以追溯到古生代,例如位于北美洲盆地的金矿床,也有这些金矿床形成的时间较短,这些金矿床的围岩主要是火成岩。卡林型金矿石主要含有有机质和碳等物质,根据研究统计,位于我国的卡林型金矿石含有的岩石主要是砂纸岩和碳酸盐岩。

2、矿石特征。矿体一般呈现不规则的似层状、透镜,这类矿体与围岩界线不清楚,矿体亦有脉状、条带状。金和成矿的热液构成与赤铁矿和毒砂有着十分紧密的关系并且通过次显微金的状态存在。对于砷硫化物的形成大部分在成矿期末期,形成于开裂的缝隙中。在成矿阶段形成还形成含锑矿物等。在金矿体的氧化带中经常有明矾石、赤铁矿和其他氧化物,我国的卡林型金矿床的氧化带的深度已经达到800m。

3、围岩蚀变。去碳酸盐化和硅化等都是卡林型金矿床蚀变的特点,在时间上也与金矿化的时间比较一致,矿化后期去碳酸盐化表现强烈。矿石中具有典型的Au-As-Hg-sb(-T1)元素组合。流体包裹体研究表明,金是以羟基二硫络合物的形式搬运。含金流体是高度演化的大气降水与岩浆水的混合流体。流体盐度低(1~7wt%NaCl)H2s和CO2。H2s的富集度有助于硫化作用和含金黄铁矿的沉淀,CO2的富集意味着卡林型金矿形成于4.4±2.0km范围的深度,成矿温度为180~245℃。

二、卡林型金矿的控矿因素

金是铜族的元素,在自然活动中能够成为正离子,其激化能力比较强,可以与卤族元素发生反应从而形成络合物,在王水和氯化铁溶液中可以溶解,在普通的酸和碱容易里不能溶解。金属矿资源的形成与岩浆活动有关系,岩浆活动对壳幔的作用为金矿的形成提供了有利条件,为其提供必要的热能量。卤族元素有利于金的迁移和溶侵,并且与硅汞等有机质形成组合发生矿化蚀变,中低温环境适合形成卡林型金矿,通过对矿流体元素的研究表明,硫化物中硫的同位素和氢氧同位素都属于深源硫,而水则是岩浆水或者建造水等。

热液演化作用的原理,首先含砷黄铁矿以及毒砂的迁移导致了金的移动,随后是金化合物包括金的硫代络合物以及硫化物等,被有机质吸附从而导致金随之移动。另外,金的聚集也与石油等有机物质有关系,他们之间的互相影响,与金矿的成矿过程有关系。而金矿的能够成矿的本质因素是水分的散流,金与硫化物发生反应以后形成的硫化金,有机质和胶体溶液能够吸附金元素,并且某些细菌的代谢产物里也能溶于一些金。金的成矿也与ph值和温度等条件有关系,当外界的压力和eh温度发生改变时,那么会使得还原硫的活度降低,而且会让硫化铁等物质发生沉淀,这些因素都能够导致硫代络合物的不稳定,导致金发生沉降。

三、卡林型金矿的找矿分析

虽然当前没有建立一个对于全部卡林型金矿床的通用金矿床形成原因,但是对于卡林型金矿床地质特点、找矿模式的认知已经趋于一致。(1)通常以沉积岩为容矿围岩的微细粒浸染型金矿床,大部分产自于被动的大陆板块或者活动大陆板块边缘断裂带;(2)金矿床成群出现,其空间分布受到大陆造山活动引起的地区性的堆积断裂控制;(3)金矿化围岩侵蚀比较弱,金矿化和围岩逐渐过度;(4)金矿床中成矿元素的结构比较复杂,包括Au-As-Hg-Sb-TI-Ba,Au-As-Cu-Pb-Zn-Te-B,Au-As-Cu-Co-N-iBa,Au—As-U等构成的一系列卡林型金矿床类型;(5)金矿床存在于低温热液成矿特点,构成成矿的延续与堆积改造和叠加过程。

结束语:通过以上分析我们可以得出这样的结论:卡林型金矿的形成确实有一个富含有机质的矿源层的存在,有机质对成矿物质的初富集起到了非常重要的作用。卡林型金矿集中区内同期的岩浆热液活动强烈,对成矿物质的迁移与富化起到了关键作用。该类型矿床成矿温度一般都低于200摄氏度。这个矿源层在后期的热作用下使成矿物质进一步富集、活化、迁移、成矿。