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中国伴生金矿床的类型 及主要控矿因素 冯守忠 吉林矿产地质研究所,吉林 长春130012 摘 要 按照以成矿作用为主,兼顾物质来源的矿床分类原则,将中国伴生金矿分为5种成矿作 用、11个成因类型,各类型伴生金矿均有各自的矿床特征;同时按矿种的不同,把伴生金矿分为6 个矿种系列、18种工业类型;研究认为,中国伴生金矿床的成矿主要受矿床田构造、 赋矿地层岩 性和围岩蚀变等因素控制。 关键词 中国;伴生金矿床;成因类型;工业类型;控矿因素 中图分类号 P612; 618. 51 文献标识码 A 文章编号 10012141220030320168205 1 伴生金矿床的成因类型及特征 矿床是一种或多种有用组分的富集体,各种成 矿作用引起地质体中有用组分的活化2迁移2富集而 形成矿床。所以,物质来源和成矿作用是矿床分类的 基础[1, 2]。本文的分类是以成矿作用为主,同时兼顾 物质来源的分类。现将分类列于表1,并按类型简单 加以论述。 1. 1 岩浆作用形成的伴生金矿床 为了与火山作用形成的矿床有一明确界线,应 更确切地称为 “侵入岩浆作用” 。而且岩浆作用也是 广义的,既包括深成岩和浅成岩,也包括岩浆期和期 后成矿作用所形成的矿床。 1. 1. 1 岩浆岩型伴生金矿床 与伴生金关系最大的主要是岩浆熔离型铜镍矿 床。 中国金川铜镍矿和吉林红旗岭镍矿都是典型实 例。 本类伴生金矿床的特点是储量大指金储量 多属大型、 特大型;金品位普遍较低wA u 0. 1 10- 6～0. 410- 6 ; A u A g比较高,即矿石相对低 A g;金品位高低与主金属铜镍成正比。 表1 伴生金矿床成因类型划分 Table 1 Genetic types of ore depositsw ith by2product gold 成矿作用矿床类型 金品位范围 wAu10- 6 规 模 伴生金中 占有率 实 例 岩 浆 作 用 岩浆岩型0. 1～0. 5特大、 小8. 2金川、 德尔尼、 小南山、 黄花滩、 朱布、 碗厂 夕卡岩型0. 3～1. 00特大、 大、 中、 小29. 21武山、 城门山、 东瓜山、 狮子山、 天排山、 赛什塘 斑岩型0. 1～0. 2特大、 大、 小32. 72铜厂、 富家坞、 朱砂红、 玉龙、 雪鸡坪、 多宝山 岩浆热液型0. 2～3. 0特大、 大、 小9. 02水口山、 栖霞山、 马山、 天鹅抱蛋、 铜井、 青城子 火山 作用 火山热液型 火山沉积型 0. 1～4. 0 0. 4～1. 0 特大、 中、 小 大、 中、 小 7. 32 5. 06 银山、 洋鸡山、 七宝山金线头 白银厂、 锡铁山、 白玉、 老厂、 白乃庙、 屏峰 沉积2沉积 改造作用 同生沉积型 沉积2改造型 小 中、 小 0. 48 陕西、 湖北 甘家巷、 厂坝 沉积变质 作用 沉积火山 变质型 3～7 0. 1～0. 5 特大、 中、 小7. 43沃溪、 篦子沟、 红透山、 龙王江、 拉拉厂、 大红山 表生作用铁帽型3. 0～6. 0小0. 61吴家、 新桥、 代家冲、 长山头 收稿日期 2003202213; 修订日期 2003208219 作者简介冯守忠19342 , 男,吉林长春人,高级工程师,从事矿床地质研究工作。 第18卷 第3期 2003年9月 地 质 找 矿 论 丛 Vol . 18 No. 3 Sep. 2003 1. 1. 2 夕卡岩型伴生金矿床 就全球范围而言,本类伴生金矿床所占储量不 大,但在中国则占有重要地位。其所占伴生金储量仅 次于斑岩型。矿床实例不胜枚举,最著名的有铜绿山 铜铁矿、 大冶铁铜矿、 城门山铜矿等。 本类伴生金矿床的特点是储量大,中小型齐 全; A u品位变化范围较大,普遍偏高,wA u 0. 3 10- 6～1. 010- 6。部分矿床或矿床中部分矿段含 A u较高,可达210 - 6～ 4. 010- 6; A uA g比较 高;成矿母岩为中酸性的花岗闪长岩,较少闪长岩, 一般与花岗岩无关。 1. 1. 3 斑岩型伴生金矿床 无论以全球而言,或以中国而言,本类伴生金矿 床所占储量是最大的。最重要的斑岩型矿床是斑岩 铜矿,伴生金也几乎全部与斑岩铜矿有关。中国著名 的德兴铜矿、 富家坞、 朱砂红铜矿都是典型实例。 本类伴生金矿床的特点是储量一般很大,多属 大型、 特大型矿床;金品位可分两种情况,在铜2钼型 矿床中金品位较低,wA u 0. 110- 6～0. 3 10- 6,如铜厂wA u 0. 14510- 6,富家坞wA u 0. 110- 6,但在铜2金型矿床中则金品位较高,w A u 110- 6～310- 6,如吉林的小西南岔w A u 2. 3310- 6;金的富集与围岩蚀变强弱成正 比,斑岩中金品位一般是上高下低。 除斑岩铜矿外,其他斑岩型矿床也含一定量金, 但规模明显较小。 1. 1. 4 岩浆热液型伴生金矿床 本类型矿床最繁复而不稳定,含义也较模糊,为 此把火山热液型归入火山岩型,把改造叠加矿床归 入沉积2改造型。经此调整后,本类型矿床所余无几。 较典型的实例有康家湾铅锌金矿,wA u 3. 65 10- 6,铜陵马山硫金矿,wA u 6. 6310- 6,湖南 铜山岭矿,wA u 0. 2410- 6等。 本类型伴生金矿床的特点是储量一般较小,属 大型者寥寥可数;金品位变化范围大,一般以硫铁矿 中最高,wA u 1 10- 6～210- 6,铜矿和含铜矿 床之中次之,wA u 0. 310- 6～110- 6,单一铅 锌矿中较低,wA u 0. 0n10- 6～0. 510- 6,而 钨锡矿中则大致无金;矿石A uA g比较低;成矿母 岩一般为中酸性2中性I型岩体,与酸性S型岩体无 关。 1. 2 火山作用形成的伴生金矿床 本类矿床对伴生金来说很重要,尤其近期以来 火山活动的成矿作用已日益引人注目。在本大类中 并列火山热液型和火山沉积型两类。 1. 2. 1 火山热液型伴生金矿床 本类型最重要的标志是矿体受火山机构控制。 典型实例有银山矿,wA u 0. 7710- 6,矿体受西 山火山口控制,岩性为英安质熔岩,山东七宝山金铜 矿,wA u 3. 310- 6,矿体赋存于以爆发为主、 兼 有塌陷特征的角砾岩筒中。 本类伴生金矿床的特点是规模多为中小型,少 量大型,如银山矿;金品位较高,wA u多在0. 8 10- 6～210- 6;矿石A uA g比相对较低,即较富 银,有时银经济价值可超过金;主要产于滨太平洋成 矿域,属活化带后生矿床,它大致相当于传统划分的 陆相火山岩型。 1. 2. 2 火山沉积型伴生金矿床 本类型最重要的标志是矿床产于褶皱基底的火 山2沉积建造中,其矿化规模和强度都远超过火山热 液矿床。典型实例有著名的白银厂折腰山、 火焰山、 四川白玉呷村矿、 内蒙白乃庙铜矿等。火山沉积矿床 为地槽造山期产物,属地槽型同生矿床,除太古宙、 元古宙的火山岩型矿床因经区域变质叠加改造如 红透山、 拉拉厂、 中条山归入沉积火山变质矿床外, 其他各构造旋回中形成的矿床归入此类,它大致相 当于传统划分的海相火山岩型矿床。 1. 3 沉积2沉积改造作用形成的伴生金矿床 在本大类中可并列沉积2改造型和同生沉积型。 前一类型矿床中地层内金经活化2迁移2富集作用而 成矿,后一类型则属狭义的沉积矿床。本大类矿床对 金矿来说是一个很重要类型,如著名的卡林金矿,中 国的板其金矿都是,但对于伴生金矿来说则不很重 要。这说明金矿和伴生金矿成矿规律是不同的。 1. 3. 1 同生沉积型伴生金矿床 本类型矿床微不足道。各矿种如砂岩铜矿、 宁 乡式铁矿中都不含金。据报道,中国南方寒武系底 部的碳质页岩中含少量金。 1. 3. 2 沉积2改造型矿床 本类型矿床亦微不足道。因为在本类型中已提 去了与火山作用有关、 与岩浆热液有关、 与变质热液 有关的矿床,所以剩下来的只是真正狭义的与地下 水、 地层水、 卤水有关的矿床了。典型实例有甘家巷、 厂坝。 在我国,归属于 “层控” 的铅锌矿床中无伴生金。 如全国最大的兰坪铅锌矿及桃林铅锌矿床中都无 金。但在沉积改造型的丹寨汞矿中已发现含较高的 金。 961第18卷 第3期 冯守忠中国伴生金矿床的类型及主要控矿因素 1. 4 沉积火山变质作用形成的伴生金矿床 本成矿作用形成的伴生金矿床只有一个类型, 主要是指产于变质岩系、 尤其是变质火山岩中,由区 域变质或经区域变质作用叠加所形成的矿床。大量 的变质矿床,如鞍山式铁矿、 东川式铜矿并不含金, 但部分矿床含金,如中条山篦子沟铜矿、 辽宁红透山 铜矿、 云南大红山铜矿等。 本类矿床的特点是地层多为变质火山岩或含火 山物质的板岩、 千枚岩、 片岩。地层金丰度较高,矿体 多沿断裂破碎带、 劈理面分布。可分两个系列 Cu2 A u系列和W2Sb2A u系列,前者特点是金品位低,规 模为中型,后者的特点是金品位高,大中小型矿床齐 全。 1. 5 表生作用形成的伴生金矿床 本类型矿床主要是与硫化矿床氧化带有关的铁 帽型Fe2A u系列。在我国长江中下游及湘赣等省有 广泛分布,如湖南龙王山、 七宝山、 湖北铜绿山上部、 安徽新桥、 代家冲等矿。 本类矿床的特点是品位高,储量小。与原生硫化 矿床相比往往是金品位增高,粒度变大,从而提高了 金的利用价值。 2 伴生金矿床的工业类型 在参考伴生金矿床分类的时候,应当理论与实 用并重、 内在的特征与外赋的表象并重。所以在本文 中除成因类型外,又辅以工业类型分类。伴生金矿床 的工业类型[3, 4]存在着一个十分现成合理的分类方 式按矿种分类表 2 。 表2 伴生金矿床工业类型划分 Table 2 Commercial types of ore deposit w ith by2product gold 矿种系列工业类型占伴生金总储量 主要含矿围岩实 例 铜 矿 系 列 Cu矿床27. 38碳酸盐岩、 大理岩、 片麻岩铜绿山、 凤凰山、 冬瓜山、 红透山、 中条山 Cu2N i矿床8. 43超基性岩金川、 德尔尼 Cu2Mo矿床26. 66花岗闪长斑岩、 花岗斑岩富家坞、 铜厂、 朱砂红、 玉龙、 多宝山 Cu2S矿床14. 94碳酸盐岩城门山、 武山、 火焰山、 折腰山 Cu2Pb2Zn矿床4. 10大理岩、 凝灰岩赛什塘、 小铁山 铁矿 系列 Fe矿床1. 07碳酸盐岩利国、 吴家、 新桥、 龙王山、 长山头 Fe2Cu矿床0. 68灰岩铁山、 前常 铅锌矿 系列 Pb2Zn矿床6. 69碳酸盐、 火山岩银山、 水口山、 栖霞山、 康家湾 Pb2Zn2Cu矿床2. 15灰岩大宝山、 天排山 Pb2Zn2S矿床1. 32片岩、 凝灰岩锡铁山 硫砷矿 系列 S矿床2. 71灰岩马山、 天鹅抱蛋、 巷子口 S2Cu矿床灰岩、 板岩七宝山 S2A s矿床片岩茶洞 锑汞矿 系列 Hg矿床碳酸盐岩丹寨石峡 Sb2W矿床3. 13板岩湖西、 西冲 Sb2A s矿床0. 74板岩龙王山、 龙山 其 他 U2Au矿床砂岩昆山 W2Cu矿床斑岩莲花山 从表2可知,铜矿系列中伴生金所占比例最高。 但实际仅限于内生铜矿,外生铜矿和变质铜矿一般 无金。表明在内生条件下A u2Cu共生十分特征。 与上述相反,在外生条件下A u2U ,A u2Sn,A u2 Hg共生十分特征。当然此中的共生概念是广义的, 包括了同一成矿系列中元素组合。 惟一在内、 外生条件下都存在的矿床系列是 A u2A s共生。 从大量的矿床实例可知,金与主金属的共生不 但取决于它们之间的地球化学性质,也决定于成矿 时的物理化学条件,更决定于物质来源。 3 伴生金矿床的控矿因素 3. 1 伴生金矿床田的构造控矿特征 3. 1. 1 两组断裂交错部位的控矿作用[5] 两组断裂的交错复合是重要的成矿有利因素, 著名的大冶矿化集中区的一些矿床即大致位于 NWW2EW和NN E2N E几组断裂交错的 “井” 字形 071地 质 找 矿 论 丛 2003年 和 “X” 字形构造结点上。 如铜绿山矿的几个最重要的 矿体就位于NN E,N E,NW向断裂结合部位的接触 带、 层间滑动破碎带上;铁山铁铜矿体位于N E向压 性断裂和NNW向压扭性断裂的交错复合处。当然, 几组断裂对成矿的作用有主有次。铜绿山矿体主要 分布于NN E断裂上;铁山矿体主要分布于NWW 向断裂上。 3. 1. 2 层间断裂、 滑动面的控矿作用[5] 夕卡岩型矿床的矿体除沿接触带分布外,有很 多矿体往往沿围岩的层间断裂、 滑动面充填交代,成 似层状分布。如南京安庆成矿带中的铜官山矿,矿 体沿泥盆系上统和二叠系下统之间的不整合面分 布;龙角山矿体则顺层分布于石炭系中上统之间;铜 陵新桥矿,矿体沿石炭系下统与中统之间的层间断 裂、 滑动面分布。总之,层间断裂和滑动面、 层面是矿 液充填交代的良好场所。矿液除在接触带交代形成 夕卡岩外,亦顺层流动形成似层状矿体。相比较而 言,后者成矿温度较低,更有利于金的富集。 3. 1. 3 构造破碎带的控矿作用[6] 构造破碎带对矿体控制亦很明显;对一些同生 矿床来说,断裂破碎带的存在为有用组分的活化2迁 移2再富集过程创造了良好的场所,而对后生矿床来 说则是一个良好的矿液通道和沉淀场所。如白乃庙 矿的EW向挤压破碎带和逆掩断层对矿体分布具有 明显的控制作用。小西南岔铜矿在11号主体矿中广 泛发育有含矿角砾岩;玉龙矿的似层状铜、 钨矿体就 产于三叠系之波里拉组和甲丕拉组的层间破碎带 中;城门山矿之块状硫化物型铜矿体产于层间破碎 带中。 3. 1. 4 背斜轴部、 倾伏背斜的控矿作用[5] 背斜轴部和倾伏端往往是断裂比较发育地段, 岩浆也往往沿此侵位,所以往往也是成矿有利地段, 如铜陵的几个著名矿床金口岭、 铜官山矿和狮子山、 老鸦岭、 大团山矿和凤凰山、 仙人冲矿就分别位于 N E向的3个背斜轴部。 天鹅抱蛋山矿就位于铜官山 背斜倾伏端上。 3. 1. 5 倒转背斜轴部的控矿作用 倒转背斜轴部控矿的最著名实例是水口山矿田 的3个矿床,在水口山矿田范围内分布着一系列轴 向呈SN的倒转背斜2倒转向斜,鸭公塘、 老鸦巢、 康 家湾矿就分布于鸭公塘倒转背斜、 老鸦巢倒转背斜、 康家湾倒转背斜轴部。 3. 1. 6 火山机构的放射状、 环状断裂的控矿作用[5] 典型实例为江西银山矿。矿体分布于西山火山 口东侧,其产出部位受EW ,N E,NW向放射状、 羽状 裂隙控制。裂隙似由火山喷发活动产生。矿体呈细 脉、 微脉、 网状脉构造,表明成矿过程中多次的叠加2 富集作用,裂隙作为良好的容矿场所。 3. 2 伴生金矿床赋存地层、 岩性的控矿作用[6] 地层围岩的岩性大体可分为碳酸盐岩、 碎屑岩、 变质岩及火山岩4类。它们所含伴生金矿床的金储 量约占全部伴生金储量的50 其余产于火成岩 中。各类地层围岩中的伴生金储量如表3。 表3 各类围岩中伴生金储量统计 Table 3 By2product gold reserves in variouswallrocks 项目碳酸盐岩火山岩变质岩 碎屑岩合计 储量t400. 4877. 7949. 7812. 86540. 91 占全部 伴生金 36. 977. 184. 601. 1949. 93 矿床类型 夕卡岩型 岩浆热液型 火山沉积型 火山热液型 沉积 变质型 沉积 改造型 由表3可见,不同岩性的围岩与伴生金的关系 差异极为明显,绝大多数伴生金矿床均以碳酸盐岩 为其直接围岩,次为火山岩,而赋存于碎屑岩中的伴 生金却很少。在矿床类型上,赋存在碳酸盐岩中的伴 生金矿床为夕卡岩型和岩浆热液型,赋存在火山岩 中的矿床类型为火山沉积型及火山热液型,赋存在 变质岩中的主要为沉积变质型,赋存在碎屑岩中的 则主要为沉积改造型。 3. 3 围岩蚀变特征 各类矿床的围岩蚀变如表4。 表4 各类伴生金矿床的围岩蚀变特征 Table 4 W all rock alteration characteristics of ore depositsw ith by2product gold 矿床类型围 岩 蚀 变 种 类 岩浆岩型 蛇纹石化、 绿泥石化、 角闪石化、 透辉石化、 碳酸盐化、 滑石化 夕卡岩型 夕卡岩化、 碳酸盐化、 硅化、 绿泥石化、 绢云 母化、 大理岩化 斑岩型硅化、 钾化、 石英绢云母化、 绿泥石化 岩浆热液型绿泥石化、 绢云母化、 硅化、 碳酸盐化 火山热液型 硅化、 黄铁矿化、 绢云母化、 绿泥石化、 碳酸 盐化 火山沉积型绿泥石化、 绢云母化、 硅化、 碳酸盐化 沉积变质型硅化、 绿泥石化、 碳酸盐化 171第18卷 第3期 冯守忠中国伴生金矿床的类型及主要控矿因素 4 结论 1中国伴生金矿床成因类型的划分原则是以 成矿作用为主,同时兼顾成矿物质的来源。据此将中 国伴生金矿床分为5种成矿作用形成的11种矿床 类型。 2中国伴生金矿储量中斑岩型矿床位居第一, 其储量占伴生金总储量的32. 72 ,夕卡岩型矿床位 居次席,其储量占伴生金总储量的29. 21。这两类 矿床主要与燕山期岩浆活动有关,矿体多受断裂构 造或岩体构造的控制。 3中国伴生金矿床的工业类型共分为18类, 分属6个矿种系列。 4伴生金矿床的产出受断裂控制明显,同时受 特定的层位或岩性制约,并与不同的围岩蚀变组合 有密切联系。 参考文献 [1] 成都地质学院矿床学编写组.矿床学[M ].北京地质出版社, 1978. 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The deposits include 6 ore series and 18 commercial ore types.Studies on the deposits reveal that they are generally controled by ore2field scale structures, host rocklithology, wall2rock alterations etc. Key words China; by2product A u deposit; genetic type; commercial type; ore2control factor 欢迎订阅2004年 化工矿产地质 化工矿产地质 杂志是经原国家科委批准、 中化地质矿山总局主管、 中化地质矿山总局地质研究院主办、 国内外公开发行的学术类科技期刊。 化工矿产地质 创刊于1979年,一贯坚持 “求深、 求新、 求实” 的办刊方针,开辟矿床地质、 基础地质等10 余个与地球资源与环境相关的理论性、 实用性及探索性的栏目,并报道相关信息。主要读者对象为从事相关 地质及矿产行业的企业、 科研、 设计单位,管理部门及大专院校师生。刊物曾荣获化工系统优秀情报信息一等 奖,连续3次被评为 “河北省优秀科技期刊” 。 化工矿产地质 为 中国学术期刊综合评价数据库 来源期刊,被全文收录,同时由 中国期刊网中国学 术期刊光盘版 全文收录,并加入 “万方数据系统ChinaInfo科技期刊群” 。 化工矿产地质 为季刊,大16开平装胶印, 64页 期,每季末出版。国内统一刊号CN 1321190 P, 国际刊 号ISSN 100625296。定价5. 00元 期,全年20. 00元。欲订者请向本刊编辑部函索订单。 刊址河北省涿州市范阳路72号中化地质矿山总局地质研究院 邮码 072754 电话 03123682240 传真 03123682242 E2mail hgkcchinajournal . net. cn 网址 hgkc. chinajournal . net. cn 271地 质 找 矿 论 丛 2003年