中国金矿床(I):成矿理论研究新进展

针对中国近年来金矿床学领域研究工作,综合讨论了金矿床成矿学理论研究方面的主要进展.它们集中体现在①大型-超大型金矿床;②区域成矿学与成矿系统;③造山带成矿与造山型金矿:从俯冲(增生)造山到碰撞造山成矿的显著发展;④成矿系列、成矿谱系到成矿体系研究;⑤热点、地幔柱及其多级演化:从边缘成矿到板内成矿;⑥成矿时代:从模糊到精确;⑦现代金矿成矿的实时模型;⑧从板块构造演化、超越板块构造到成矿地球动力学等8个方面.     

造山型金矿床成矿过程研究进展

造山型金矿床形成在汇聚板块边缘挤压或压扭的构造环境中,其形成时间和空间与造山作用过程存在成因上的联系。造山型金矿床是全球重要的金矿类型,为世界提供了1/3的黄金储量。该类型金矿床能和造山带演化及超大陆拼合紧密联系在一起,是现代矿床学研究的热点之一。文章回顾了近十余年造山型金矿床成矿过程研究的成果,以矿床学三大基本问题源、运、储为框架,归纳总结了前人对造山型金矿床的认识,深入分析了造山型金矿床的成矿流体特征、金和硫的来源及含矿流体迁移过程和金的沉淀机制,对比分析了地壳连续成矿模式和变质脱流体成矿模式,探讨了造山型金矿床时空分布与陆壳生长的联系,最后梳理了造山型金矿床成矿过程研究中存在的科学问题和新认识。目前对造山型金矿床的主要认识有:1成矿流体以变质流体为主,金元素和矿化剂硫最有可能来自沉积地层内;2金发生高效沉淀的关键因素是流体压力骤降,而不是流体温度降低;3在高级变质作用峰期条件下能否同时发生金矿化作用是地壳连续成矿模式和变质脱硫体成矿模式的最大分歧点;4造山型金矿床的时空分布规律与超大陆拼合过程有关。     

非洲东南部造山型金矿成矿环境与资源潜力分析

造山型金矿床是世界上最重要的金矿类型之一。非洲东南部地区发育有大规模的该类型矿床,因此对该地区造山型金矿床的研究具有重要意义。本文通过对非洲东南部地区大地构造格架及演化、造山型金矿床的时空分布、成矿环境及矿床地质特征的总结整理,并结合对该地区典型造山型金矿床的剖析,认为该地区造山型金矿的形成与克拉通及克拉通之间造山带的演化密切相关,空间上主要分布在各克拉通内的绿岩带及克拉通之间造山带内,时间上主要集中于3.20~3.00、2.70~2.55和2.10~1.80 Ga 3个时期。在此基础上,对非洲东南部地区划分出基巴拉、乌本迪、泛非、林波波4个主要的造山型金矿成矿潜力区。     

华夏地块造山型金矿床：时空分布规律、地质- 地球化学特征、成矿机制与动力学背景

造山型金矿床具有重要的经济价值,其成矿理论研究对金矿勘查和矿床学学科发展具有重要意义。华夏地块是我国重要的钨- 锡- 银- 铅- 锌多金属成矿带,近年来在华夏地块的变质地体中发现数十处造山型金矿床和矿化点,为该区的成矿理论研究提供了新的课题。较之区域钨锡等多金属矿床的研究程度,造山型金矿床成矿作用研究较为薄弱,尚未进行系统的成矿作用和成因机制总结。华夏地块内发育的造山型金矿床主要包括东华夏武夷山地区的双旗山和何宝山金矿,西华夏云开地区的河台与海南岛的抱伦金矿等。本文重点对上述四个典型矿床的地质- 地球化学特征、成矿时代、成矿流体和成矿物质来源等方面已有数据和文献资料进行系统的归纳总结,以期阐明华夏地块造山型金矿床的时空分布规律、成矿机制和地球动力学背景。研究发现,华夏地块造山型金矿床主要发育浸染状与石英- 硫化物型矿化,金矿体主要赋存于前寒武纪变质地体中,受脆- 韧性剪切带控制。成矿流体为H2O- CO2- NaCl±CH4±N2体系,主成矿阶段成矿温度集中于220~280℃,成矿流体可能具有变质、地幔或岩浆热液来源;而流体不混溶、热液体系氧逸度升高和铋熔体捕获是金沉淀的重要机制。华夏地块存在加里东期、印支期和燕山期三期造山型金成矿事件,分别对应陆内造山、古太平洋板块俯冲及后撤的地球动力学背景。     

现代金矿成矿理论的若干进展

近十余年来，现代金矿成矿理论研究取得了长足进展，总结这些进展有助于开阔金矿研究和勘查思路。深入地研究了地球动力学背景对金矿成矿的控制，建立了区域成矿学的基本理论，提出了造山带型金矿的概念。岩浆热液和变质热液成矿理论获得了新的证据，在金矿成矿作用过程中岩浆流体较普遍存在，变质去挥发分作用所产生的大量热液是金矿成矿所需的低盐度流体。全球超大型金矿以中温热液型、浅成火山热液型金矿及砂金矿最为多见。从成矿系列理论发展到成矿系统理论，强调了金与其他矿产资源之间的相互联系，提出了铁氧化物型铜一金矿床和钨一锡成矿省内与侵入体有关的2种新类型金矿床。提出金的宇宙来源及撞击成矿理论。     

江南造山带(湖南段)金矿成矿规律与资源潜力

扬子地块—华夏地块经历武陵期—雪峰期增生造山-碰撞造山形成江南造山带,构成统一的华南板块,进入板内演化阶段。本文从构造-岩浆作用-沉积建造角度,结合地质年代学、古地磁、岩相古地理分析,加里东运动、印支运动属陆内作用,造就了加里东期、印支期两次主要的金矿成矿事件。湖南雪峰山—幕阜山(俗称“金腰带”)加里东期和印支晚期金矿床分区成带产出,构成一条复合型造山型金矿带。区域性构造导矿、次级构造交汇或叠加控矿明显;矿石普遍发育条带状构造,属韧性剪切递进变形的产物。通过对区域成矿背景、金矿成矿理论,金矿床(体)地质特征,结合同位素地球化学、地质找矿成果及深部验证情况等多方面研究表明该成矿带深部找矿潜力巨大,2000 m以浅金远景资源量有望达到3000 t。     

甘肃阳山金矿带地球动力学体制与多因耦合成矿作用

通过阳山金矿带区域演化史的总结分析,结合西秦岭南部地区金矿成矿时代及其与造山运动的关系研究成果,对阳山矿带的区域成矿地球动力学体制进行了厘定;阳山超大型金矿和西秦岭地区大多数金矿床,特别是卡林-类卡林型金矿床,主要是在碰撞造山后期隆升伸展动力学体制下形成.通过对阳山矿带各种控矿因素的成矿作用分析与研究,认为各种控矿有利因素在相对局部的空间域内充分耦合是大型、超大型金矿成矿的重要条件.     

甘肃阳山超大型金矿地质地球化学特征及矿床成因

秦岭造山带是中生代华北和扬子大陆碰撞形成的造山带,甘肃阳山超大型金矿是秦岭造山带内储量最大、代表性最强的金矿床,也是中国最大的金矿床之一。本文对阳山金矿地质和地球化学特征的系统总结表明,阳山金矿矿体形成受断裂构造控制;主要赋存在泥盆系三河口群泥质、粉砂质千枚岩内,部分矿体赋存在花岗斑岩内或两侧;主要的金属矿物为黄铁矿和毒砂;流体包裹体和C、H、O、S、Sr、Pb同位素研究显示,成矿流体主要源自变质热液或地层改造热液;成矿物质主要来自泥盆系三河口群和碧口群。阳山金矿矿化作用时间为190Ma左右,滞后花岗斑岩岩浆侵位时间约30Ma,排除了金成矿与晚三叠世的花岗岩浆作用有关的可能。阳山金矿矿床地质特征类似于卡林型金矿,成矿流体则具造山型矿床特征,总体上属造山型向卡林型金矿过渡性质的类卡林型金矿床。由于阳山金矿的矿化时间与西秦岭陆陆碰撞和大规模流体成矿事件相一致,因此阳山金矿是陆陆碰撞体制下流体演化和成矿作用形成的卡林-类卡林型金矿的代表。     

造山带地层学和沉积学研究方法探讨

造山带地层学和沉积学是现代地层学、现代沉积学与板块构造学相结合，应用于大陆造山带构造演化的新研究领域，其主导思想是板块构造环境控制并影响了造山带地层发育、沉积作用和沉积盆地的形成与发展，其哲学依据是全球构造活动论和地质演化突变观。     

初论造山带成矿学

造山带成矿学是研究造山带矿床形成环境、条件、机理及分布规律的科学,是地球物质科学新的生长点。造山带具有矿床类型多、矿产种类多、大型-超大型矿床发育、成矿地间跨度大、成矿多期次和多旋回发育等特点,区域成矿的多样性、继承性、新生性和叠加性明显,成矿具分带性和不均匀性,大规模成矿与重大构造热事件相关。造山带成矿学的研究内容应主要包括：造山带类型及其构造演化,主要矿床类型、成矿系列和成矿模式,成矿环境与控矿要素,成矿物质、流体与成矿机制,构造、成岩、成矿年代学,矿床形成后的变化与保存,造山带中成矿规律以及区域矿产资源潜力评价等。造册带成矿学研究需要多学科理论与方法技术的融合,以揭示造山带矿床形成和分布规律。造山带成矿学概念与框架的提出,将有助于造山带矿床形成与分布规律的研究,为指导矿产资源勘查评价工作取得新突破做出贡献。     

胶东和小秦岭:两类不同构造环境中的造山型金矿省

胶东和小秦岭是我国排名前两位的金矿产地,根据对这两个地区的实地野外考察、室内研究及对已有大量研究成果的总结,我们认为胶东与小秦岭地区的金矿床均可归入造山型金矿的范畴,它们分别形成于增生型造山体制和碰撞型造山体制.胶东金矿床形成于早白垩世(130～120Ma左右)与洋壳俯冲(增生)造山相关的活动大陆边缘环境,矿床主要产于中生代花岗岩岩体中,严格受断裂带(NNE向或NE向为主)控制,成矿流体具有低盐度高CO_2含量的特征,He-Ar同位素研究显示成矿过程有幔源物质的加入.综合金矿床及中生代岩浆岩(特别是与成矿近同时的早白垩世郭家岭花岗岩及基性岩脉)的地质地球化学特征与成岩成矿动力学,我们提出在俯冲的太平洋板块后退的背景下,胶东地区增厚地壳中的榴辉岩相下地壳及下伏岩石圈地幔发生两阶段拆沉,强烈的壳幔相互作用最终导致了早白垩世普遍的岩浆活动及金的爆发成矿的模式.小秦岭地区金矿床主要以大型含金石英脉的形式产出于太华群变质基底的脆性-韧性剪切带(EW向为主)中,而与区域内燕山期大型花岗岩岩基没有直接联系,矿床地质特征(如低盐度高CO_2,以变质流体为主的成矿热液)与造山型金矿吻合,He-Ar同位素特征表明金矿床形成时有幔源物质的加入.小秦岭地区脉状Au-Mo矿床印支期成矿年龄(215～256Ma,辉钼矿Re-Os)表明印支期是小秦岭地区金成矿的主要时期,小秦岭金矿属于陆陆(华北与扬子)碰撞造山过程中形成的造山型金矿.     

秦岭造山带矿床成矿系列与演化

本文将矿床成矿系列的概念应用于秦岭造山带区域成矿规律研究。秦岭及邻区共有21个矿床成矿系列和24个亚系列,经历过6个构造-成矿旋回。秦岭区域成矿系列与构造-成矿旋回之间具有内在成生联系,其演化具旋回性和跨代现象：中、新元古代至早古生代与中、新生代为两个成矿高蜂期,分别对应秦岭造山带由陆缘裂谷向板块构造和由板块构造向陆内造山两次最重要的构造体制转化期：与火成活动及地壳开裂有关的成矿作用规模和强度在造山带的南、北成矿域及东、西成矿域之间具明显的旋回性和时-空振荡性演化特征。     

造山型金矿容矿建造分类、成矿模式及找矿勘查

造山型金矿床指造山过程中形成的后生脉状金矿床,受构造、建造双重控制,是全球最重要的金矿勘查类型。按容矿岩石建造的不同,造山型金矿可分为绿岩带型（包括绿片岩型、BIF型和花岗- 片麻岩型3个亚类型）、浊积岩型、碳酸盐岩型和浅成侵入岩型,构成了造山型金矿床完整的成矿谱系。不同类型之间具有紧密的时空和成因联系,可互为找矿标志。绿岩组合和浊积岩系具有高的金丰度,既是容矿岩系,也是重要的矿源层,多类型造山作用驱动大规模区域性流体活动,造就了造山型金矿省/巨型成矿带,岩浆流体叠加和“热机效应”是形成超大型金矿床的重要因素。构建了多源区域性流体+岩浆流体叠加的地壳连续成矿模型和造山型金矿区域成矿模式,强调了多旋回造山作用对造山型金矿的成矿意义。“富金矿源层+剪切变形带+浅成侵入岩”组合是大型金矿系统的勘查选区标志,靶区优选的目标是获取找矿潜力大的优质矿权;矿权区勘查的优先目标是发现可规模化露天开采的矿床（体）,通过化探异常评价和浅钻追索次生富集带,可快速发现主矿体;矿区深部找矿（深度>300 m）潜力巨大,主攻目标是资源量大、品位高的热液通道相的厚板状或筒状矿体。     

浙江璜山造山型金矿的确认及其意义

造山型金矿是一种重要的金矿类型,在我国主要造山带都有分布,但在华南地区的江南造山带却少有人研究.通过与典型造山型金矿进行对比,认为浙江璜山金矿在成矿构造环境、赋矿地体变质特征、成矿时间与构造变形、峰期变质时间的关系、成矿元素富集特点以及成矿流体特征上,均与造山型金矿类似,所以确认璜山金矿为典型造山型金矿.璜山造山型金矿的确认对江南造山带区域找矿、璜山金矿深部找矿均具有十分重要的启发和借鉴意义,而且对江南造山带构造演化提供了约束.     

吉林延边五凤、五星山金矿床地球化学特征及其成因

五凤和五星山金矿为延边地区中生代火山岩金、铜成矿带中典型的金矿床.通过岩石化学、成矿元素、流体包裹体和同位素组成等方面的分析,提出五凤和五星山金矿床属于典型的冰长石-绢云母型浅成低温热液型金矿床,其形成是深部火山-热液流体系统与浅成大气流体的混合.成矿构造环境与陆内造山带后期垮塌机制有关,造山带的垮塌与古太平洋板块斜向俯冲导致的大型走滑剪切有密切的成因联系.     

南秦岭卡林型—似卡林型金矿床综合地质地球化学特征

笔者将南秦岭卡林型－似卡林型金矿床与与其共生的热水沉积成因铅锌矿床，中国滇黔桂卡林型金矿床、卡林型金矿床命名地美国西部卡林金矿床、乌兹别克斯坦穆龙套型金矿床等进行了地质地球化学综合对比研究，可以发现，这些矿床的形成均与现代板块构造活动机制具有密切耦合关系，属于造山期成矿矿床，它们既具有相似特点：容矿建造属沉积岩型，沉积构造环境具有拉张裂陷性质，均显示同生一叠加改造两次成矿作用的特征；它们又具明显差别；所属大地构造背景不同，造山带组成及结构存在明显差别，叠加改造成矿作用表现的复杂和强烈程度差别较大，造山带区域构造演化与大规模成矿作用是同一大陆动力学过程的不同表现。     

班公湖-怒江成矿带金成矿规律及成矿作用初讨

金矿是班公湖-怒江成矿带的优势矿种之一。由于地质工作程度总体较低,金矿的成矿规律和成矿作用研究相对薄弱,严重制约了金矿的评价。本文在前人已有研究成果的基础上,通过大量的野外地质调查与综合研究成果,初步论述了班公湖-怒江成矿带金的成矿地质背景、金矿床的主要成因类型、时空分布特征和成矿作用。研究结果表明,班公湖-怒江成矿带金矿床(点)在空间分布上具有东西成带,相对集中的分布特征。金主要以共生、伴生的形式存在。矿床类型有矽卡岩型、斑岩型、造山型和浅成低温热液型等4类,其成矿时代集中于晚侏罗世—晚白垩世。依据矿床成因及成矿作用主控因素,可将班公湖-怒江成矿带金矿床归纳为与洋壳俯冲消减作用有关的岩浆热液金成矿系统和与大陆碰撞造山作用有关的金成矿系统。与洋壳俯冲消减作用有关的岩浆热液金成矿系统可进一步划分出浅成低温热液型金矿床、斑岩型铜金矿床、矽卡岩型金铜矿床等3种成因类型;而与大陆碰撞造山作用有关的金成矿系统包括浅成低温热液型铜金矿床、造山型金矿床、矽卡岩型金铜矿床等3种成因类型。     

甘肃阳山超大型热液金矿床的成矿特征

从阳山超大型金矿床的区域构造演化发展背景、成矿地质地球化学等特征进行的研究与分析表明,它是形成、产出在中新生代活化造山带、地壳高位浅成的中低温热液型超大型金矿床。从大地构造成矿学的研究途径,对其成矿流体与成矿物质的源区类型、形成与演化的构造环境、成矿作用的地质成因类型、成矿流体传输与聚集的构造系统等方面的初步研究表明成矿流体是变质与非变质的复杂混合体系,主要由基底、盖层中的构造热动力区域变质流体+重熔花岗岩浆热变质流体+岩浆热液等,组成多成因类型混合成矿流体,并受到同生水、大气降水的混染。因此,阳山金矿主要是由混合型变质成矿流体与岩浆热液成矿流体叠加形成,具有多因复成成矿特征的超大型中低温热液金矿床。     

东北非努比亚地盾金矿成矿地质特征与找矿标志

东北非金矿的矿床类型、成矿条件与努比亚地盾演化密切相关。努比亚地盾金矿类型,按成因可分为两大类:一类是与造山带有关的韧性剪切带金矿,即造山型金矿;另一类是弧-弧拼合过程中形成的火山成因块状硫化物金矿,即VMS型铜-金矿。受韧性剪切带控制的造山型金矿形成于闭合-碰撞造山阶段,与弧-弧碰撞缝合带展布方向一致的北东向韧性剪切带为造山型金矿的主要控矿构造,该类型矿床规模以中小型为主。沿韧性剪切带成带分布的火山成因块状硫化物(VMS型)金矿床形成于洋壳俯冲-岛弧的形成阶段,其形成环境为岛弧裂谷或弧后裂谷环境,矿床规模以大型为主,成群分布于5个矿集区内。本文总结了该地区造山带型和VMS型金矿的主要特征,并依此提出在该地区寻找此两种类型金矿的找矿标志。     

亦论韧性剪切变形与金的成矿作用——与邵世才《试论韧性剪切变形与金的成矿》一文的讨论

剪切带型金矿是一种重要的金矿类型.韧性-超韧性深层次剪切变形是促使Au元素活化分异、形成动力变质含金热液的过程,中浅层次的韧脆性、脆性剪切变形区是Au元素聚集成矿部位.韧脆性剪切带的不同变形层次及其构造岩类型决定了剪切带型金矿床的矿化类型.剪切带型金矿床往往具有成矿时代滞后、空间规模差异、物源指示差异、韧性变形强度与Au元素含量反相关等异常特征.长期演化的造山带附近及边缘是寻找大型剪切带型金矿床的有利地区.