西天山地区与火山岩有关的金矿的区域成矿规律

复合造山带火山岩地区金矿的地质分布规律~

复合造山带火山岩及相关侵入岩地区金矿的成矿时代以古生代为主，其次为中、新生代。古生代的金矿主要分布在准噶尔-兴安复合造山带，天山-赤峰复合造山带和昆仑-祁连复合造山带。中、新生代的金矿主要分布在三江复合造山带、冈底斯带南缘、喜马拉雅带的北缘，唐古拉-甘孜带和台湾地区。金矿主要产出在上述地区的下列地质背景中，即蛇绿岩的剪切带、岛弧-活动陆缘间歇期的破火山口区，弧内和弧后地堑盆地，中间地块的边缘盆地的火山浊积岩系和斑岩带中。不同的金矿类型分别产出在不同的地质环境中。
（一）板块结合带蛇绿岩区剪切带型热液型金矿
结合带蛇绿岩分布区的大、中型工业矿床主要分布在西南三江地区的哀牢山蛇绿岩带和西北准噶尔地区西北缘的蛇绿岩带，这些蛇绿岩带属于晚古生代到早中生代的复合造山带，受推覆体内剪切带控制，矿化的时代晚于容矿围岩，并有较大的时差关系。在我国被确认的显生宙蛇绿系岩带共16条，其中包括阿尔泰南缘、西伯利亚南缘、准噶尔西北缘和东北缘、玛依拉、卡拉麦里、伊犁地块东北缘和南缘、米什沟、哈尔克山、北山红柳河、伊列克得-阿里河、二连-贺根山、索伦山、温都尔庙和那丹哈达岭蛇绿岩带。从构造的角度对这些岩带都曾做过大量的研究工作，从找金的角度其研究程度普遍较低，其资源潜力尚未充分挖掘出来。
我国蛇绿岩地区金矿主要有两种类型，一种是浅成热液型的独立金矿床，其规模可达大、中型，如哀牢山的老王寨和墨江金厂，在国外有的可达超大型；另一种是与火山喷气沉积的块状硫化物型铜矿有关的伴生金矿，已知多数为中、小型，个别达到大型规模如阿尼玛卿山的德尔尼铜矿中的伴生金矿。
结合带的蛇绿岩区，构造十分复杂，不同时代的火山岩、沉积岩、变质岩与超镁铁质岩呈构造接触相互伴生出现，在破碎蚀变带内的金矿化，可以同时出现在不同的容矿围岩中，如滑石菱镁片岩（蚀变的超镁铁质岩）、玄武质糜棱岩、变质火山碎屑-沉积岩等。矿体呈石英脉和破碎带蚀变岩产出在剪切带中。特征的蚀变矿物组合呈硅化、绢云母化、冰长石化和白云石化，在滑石菱镁岩中有时可见翠绿色的铬云母，属于浅成热液金矿，其成矿的主要温度区间为120～280℃。
蛇绿岩剪切带中的浅成热液金矿在国外已经勘查过的矿床虽然数量有限，但规模可达大型和超大型，如美国西部的麦克劳林银金矿。在我国被确认的显生宙蛇绿岩带达16条之多，但其找矿的研究程度较低，是值得重视的一个薄弱而有意义的找矿方向。
蛇绿岩带中与块状硫化物型铜矿有关的伴生金，一般品位不高或较低，呈分散的伴生金产出，储量以中、小型为主，少数可以达到大型。达到大型规模的伴生金矿，主要与洋脊型蛇绿岩系中富镍或富锌的块状硫化物铜矿、锌铜矿及锌镍铜矿有关。其矿床地质具有塞浦路斯型的特征。这也是在找块状硫化物型铜多金属矿中值得注意的一个找金的问题。
（二）古岛弧和古活动陆岩区的浅成热液型金矿
产出在古岛弧和古活动陆缘环境的金矿主要分布在我国北方和西部的古生代造山带，部分形成在西南和台湾的中、新生代造山带，其中包括阿尔泰、准噶尔、西天山、东天山、祁连山、昆仑山、秦岭、三江和台湾等地，此外在冈底斯带南缘和喜马拉雅带的北缘也有金矿点分布，限于交通和经费投入条件的限制，上述各带金矿的研究程度差别较大，其中许多地区的金矿资源潜力，尚未充分挖掘出来。
古岛弧和古活动陆缘火山岩区的金矿主要为浅成热液型金矿，已知可以分为两个亚类，一是低硫浅成热液型金矿或称石英-冰长石-绢云母型金矿，如西天山北带的阿希金矿；二是高硫浅成热液型金矿，也称酸性硫酸盐型或石英-明矾石-高岭石型金矿，如台湾金瓜石金矿。有利的地质背景是火山弧发育在陆壳或硅铅壳较厚的过渡性地壳之上。金矿化常赋存在一定的层位，如阿希金矿赋存在下石炭统大哈拉军山组，康尔古塔格金矿赋存在下石炭统雅满苏组，南金山金矿赋存在下石炭统白山组等。火山岩组合以钙碱性安山质、英安质和流纹质为主，早期为海相，中期为海陆交互相，晚期为陆相。金矿成矿作用主要发生在火山作用的间歇期、晚期或期后阶段。矿化作用与火山地热活动有关，主要分布在破火山口或复合破火山口区，矿体受环状断裂和区域性断裂交会部位制约。
在剥蚀程度较低的情况下，矿体顶部可以不同程度地保留有热泉沉积的残留部分，通常可以见到由酸性淋滤作用形成的硅帽。矿床的主体呈大脉、网脉或蚀变角砾岩体产出。有明显的水平和垂直的蚀变分带，上部指示元素为Hg、Sb、As，中部主体为Au、Ag，下部为Pb、Zn、Cu，金属硫化物有增高趋势。低硫型浅成热液金矿体由里往外，蚀变分带依次为石英、冰长石、绢云母组合，细粒白云母、伊利石、石英组合，高岭石、蒙皂石组合，最外侧为绿泥石、钠长石、绿帘石和碳酸盐（青盘岩化）组合；高硫型浅成热液金矿，从矿体向外，蚀变矿物分带依次为石英、明矾石组合，石英、迪开石组合，石英、绢云母组合，近地表为酸性淋滤作用形成的硅帽浅水热液型，金矿成矿时代与容矿围岩的时间差较小，一般为同步型，少数为滞后型。
国外，火山岩地区特别是环太平洋岛弧和活动陆缘新生代火山弧区，浅成热液金矿是具工业规模的主要金矿类型，特别是低硫的冰长石-绢云母型金矿非常普遍，有不少达到了大型和超大型规模。其中超大型的数量虽然不多，但占同类金矿储量的三分之二以上。我国产出在火山弧中的金矿，多数形成时代较老，属晚古生代岛弧和活动陆缘，少数为中、新生代火山弧。我国西部和北方古生代和早中生代火山弧区分布相当广泛，金、砷、汞、锑异常也十分普遍，但找矿工作的开展还不平衡，从总体上来说找矿工作的研究程度还不高，可以认为在古生代和中新生代火山弧区寻浅成热液型金矿是一个潜力较大的主攻方向。
（三）弧内拉张地堑火山-沉积岩区块状硫化物型伴生金矿
在我国北方和西部的古生代和部分中生代火山弧区，发育有弧内（或弧间）拉张盆地，有双峰式的火山岩、火山碎屑岩和火山碎屑-沉积岩系，在特定的条件下可以形成火山喷气沉积的块状硫化物矿床，其中可以形成数量不等的伴生金矿。属于这种类型的伴生金矿，其形成时代基本上与容矿围岩一致，是同生沉积的产物，但可以被后期构造和热液改造所进一步复杂化。其时空分布范围较宽，已知在阿尔泰、北祁连、柴达木北缘、东昆仑、南秦岭、三江义墩等地区寒武纪、奥陶纪、泥盆纪、二叠纪和三叠纪的火山弧区都发现过弧内拉张地堑和火山喷气沉积的块状硫化物矿床。
块状硫化物型的伴生金矿主要有两个亚类，一类是与块状硫化物型锌铜矿伴生的金矿；另一类是与块硫化物型铅锌（银）矿伴生的金矿。前者形成在陆壳较薄的过渡性地壳背景上，火山基底的变质岩系中发育中、基性火山岩，甚至还有超镁铁质岩的存在；后者形成在陆壳较厚的过渡性地壳或陆壳的背景上，火山基底变质岩系发育中、酸性火山岩。前者火山喷气沉积过程中流体循环深度较大，温度较高，源区铜、锌元素地球化学背景值较高；后者成矿流体循环深度较浅，温度相对稍低，源区铅、锌、银元素地球化学背景值较高。前者块状硫化物矿床可以定位于中、基性火山岩或火山-沉积岩中，也可以定位于中、酸性火山岩、火山碎屑-沉积岩中；后者一般定位于中、酸性火山岩、火山碎屑-沉积岩中。上述两类块状硫化物型的伴生金矿，一般品位不高（多数<1g/t），但锌铜或镍铜矿中金的品位比铅锌矿中相对略高。伴生金的规模主要取决于母矿床的储量，多数块状硫化物型多金属矿中伴生金为小型，部分为中型。国外同类伴生金矿可达大型规模。
我国西部古生代—早中生代造山带的形成时代较老，火山弧的构造变形十分复杂，而且多数处于海拔较高、交通不便和人烟稀少的地区，野外工作的条件较差，难度较大。这些地区砂金分布相当普遍，金、砷、锑、汞和地球化学异常较好，民采砂金的经济效益较高。这些现象表明在弧内地堑环境形成的块状硫化物型铜矿和富银的铅锌矿，都应当注意对其伴生金的评价和富集地段的圈定工作。
（四）弧后和陆缘海盆火山-沉积岩区的微细粒浸染型金矿
我国弧后和陆缘海盆火山-沉积岩和浊积岩地区的金矿，多半以微细粒浸染型金矿为主。在空间上主要分布在南祁连-北秦岭-淮河流域以南，金沙江-红河流域以东和赣江流域以西地区，以及围绕扬子陆块北缘、西缘和南缘等周边地区，尤其集中在滇黔桂接邻区、陕甘川接邻区、湘中、鄂西南和鄂东南等地区。赋矿地层的时代跨度较大，从震旦纪到三叠纪地层中均有金矿化出现，但相对集中在三叠纪，其次是泥盆纪和二叠纪。
与国外微细粒浸染型金矿的重要区别之一，我国此类金矿容矿围岩主要为细粒级的碎屑岩，不纯的碳酸盐岩占次要地位。此类金矿容矿岩系的形成，与华力西晚期和印支阶段与火山弧后拉张和活动陆缘的拉张地堑或裂陷槽的发育，以及特提斯海的入侵有关。容矿围岩虽然以细粒碎屑岩为主，不纯的碳酸盐岩其次，多数不是火山岩，但整个赋矿岩系内或其上、下，常有拉张构造环境下形成的熔岩、火山碎屑岩或火山-沉积碎屑岩；在正常的沉积碎屑岩中也存在数量不等的火山岩屑、晶屑或玻屑；有钻孔资料证实在矿体下部有高侵位的整合或不整合的小侵入体；赋矿岩系中有胶状硅质岩，胶状黄铁矿和草莓状黄铁矿的存在，证明有海底热水喷流沉积的存在，并有微生物的参与。在赋矿岩系中火山岩的成分，在很大程度上取决于弧后盆地和边缘海盆基底陆壳的组成、厚度和拉张程度，发育完全的情况下，可以出现少量基性和酸性并存的双峰式火山岩夹在正常的海相复理石、类复理石或浊积岩中；发育不完全的情况下，往往只见到少量基性火山岩夹层，或者少量酸性火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩夹层；有时甚至只是正常沉积碎屑岩有数量不等的火山灰（岩屑、晶屑或玻璃），或者火山喷气或海底热泉沉积。与容矿地层同时或同步形成的微细粒浸染型金矿，多半呈层状透镜状产出在细碎屑岩与泥岩、细碎屑岩与岩性转变的界面附近。同位素年龄测定表明，许多大、中型的微细粒金矿在形成现今的工业规模之前，金元素的局部富集经历了一个复杂的过程，即在初始同生沉积之后，还经历了变质变形的改造阶段，以及与后期断裂和岩浆活动有关的热流体进一步的改造和富集，最后一个富集阶段主要发生在中生代特别是三叠纪，有的地区还出现喜马拉雅期的矿化年龄。
我国微细粒浸染型金矿分布的范围相当广，有许多地方如可可西里-唐古拉的三叠纪地层分布区，成矿的地质条件和地球化学背景场都很好，但研究程度较低，资源的潜力较大。由于微细粒浸染型金矿野外识别比较困难，主要靠地球化学方法才能圈定；矿化范围较大，但品位较低，圈定局部富集地段比圈定石英脉型和破碎带蚀变岩型金矿难度要大；除氧化矿外，原生矿的选矿成本较高；相等的一部分微细粒浸染型金矿分布在交通不便和海拔较高的地区，这些因素在一定程度上，都阻碍了此类金矿资源潜力的开发，需要进一步从改进野外找矿方法和选矿技术等方面着手，使其巨大的资源潜力得以更充分地发挥。
（五）中间地块活动边缘高侵位岩带的斑岩型金矿
我国北方和西部的复合造山带的火山弧之间常夹有数量不等、大小不同的中间地块。这些地块多半由前寒武纪或早古生代变质基底所组成，有时边缘还有厚薄不等的已经变质变形的古生代盖层。此类中间地块有准噶尔、松辽、佳木斯、伊犁、柴达木、西宁、松潘、昌都和思茅等地区。
在中间地块活动边缘产出的斑岩型金矿多半与斑岩型铜矿相伴生，有时也出现在矽卡岩型铜矿的退变质阶段或斑岩型铜、铅、锌矿中呈伴生金产出。斑岩型铜金矿产出往往受多种地质因素的制约，其中比较重要的条件：基底存在一个比较厚的陆壳；容矿岩系常常是一套火山-沉积岩系，其部分层位含铜、金元素克拉克值较高，甚至夹有含铜砂岩和石膏盐层；容矿岩系经过不同程度的变形变质，多半处于绿片岩相的低级变质阶段；变形构造形成多级复式褶皱和多级断裂系统，容矿斑岩体侵位于次一级的构造穹隆、短轴背斜或背斜构造的倾伏端，并穿切了成矿元素背景值较高的“矿源层”或“矿源岩”；构造作用的变质变形过程，对成矿元素背景值较高的基底变质岩系和盖层的“预富层”，可能有进一步活化富集的作用；浅成和超浅成侵入体常常是一种钙碱性到钙碱性富碱的中酸性和酸性侵入体，即为花岗闪长质、石英二长质或二长花岗质的岩体；这种高侵位的侵入体不一定都是斑状结构，也可呈似斑状或中粒花岗结构。矿化的定位空间以接触带附近内外为主，但可以出现更多复杂的情况，往往与围岩的岩性组成和断裂裂隙构造特征有关。当围岩为泥质、粉砂质岩石，矿化主要分布在接触带特别是内接触带；当围岩为细碎屑岩灰岩互层并发育层间裂隙时，蚀变矿化向围岩两种岩性变化的层间裂隙中扩展。矿化蚀变作用过程早期岩浆水的比例较高，晚期天水的比例显明增高。在典型的斑岩蚀变分带背景上，可以不同程度叠加晚期浅色的退变质作用。矿化的时间对于斑岩来说是同步的，但对容矿围岩来说常常是滞后型的。例如含有中型伴生金的玉龙铜矿，其容矿围岩为三叠纪，成矿岩体和矿化时代为喜马拉雅期。
我国古生代和中生代复合造山带地区，由前寒武纪变质基底和古生代褶皱基底构成的中间地块数量较多，在其与火山岩带接邻的边缘，普遍发育有规模不等的斑岩带，并有相应的矿床、矿点或铜、铅、锌、银、金的地化异常。由于工作程度不够，已经查明的大、中型矿床数量还不多，还需要进一步研究。

我国显生宙与火山岩有关的金矿，主要分布于东部滨太平洋构造带和西部海西期褶皱造山带中。目前已知的赋矿火山岩形成的地质时代在东部地区主要为中生代和新生代，在西部地区主要为古生代。
我国早古生代火山岩系主要分布在西北和北部地区的加里东褶皱带中，其中与火山岩有关的金只作为伴生元素出现，很少出现独立金矿床。如甘肃白银厂铜矿、祁连红沟铜矿等。小兴安岭北段的多宝山铜矿，金也仅作为伴生组分而存在。
晚古生代的含金火山岩系，主要分布在西北和西南地区。在海西褶皱带或复合造山带中，含金火山岩系常呈带状平行于区域构造线展布，并具有一定的控矿层位。如新疆东准卡拉麦里—阿尔曼泰地区下石炭统那林卡拉组（C1n）中，产出有南明水41号金矿、清水西14号金矿；西天山地区下石炭统大哈拉军山组（C1d）中产出有阿希金矿、塔吾尔别克金矿、伊尔曼德金矿、恰布坎卓塔金矿等；东天山下石炭统雅满苏组（C1y）中产有康古尔塔克金矿；西准地区下石炭统太勒古拉组（C1t）和包古图组（C1b）中产有齐依求金矿；甘肃北山地区下石炭统白山组（C1b）中产有北山南金矿和马庄山金矿；云南哀牢山地区下石炭统老王寨组（C1l）中产有老王寨金矿。
中、新生代的含金火山岩系主要分布在我国东部滨太平洋构造带，据已有资料，我国东部容矿火山岩的时代主要为晚侏罗世和早白垩世，其次为第三纪和更新世。其中又以晚侏罗世最为重要，产于该时期火山岩中的金矿床数量也最多，如吉林延吉五风金矿、延边刺猬沟金矿、内蒙古熬汉奈林沟金矿，辽宁义县红石砬子金矿、辽宁北票二道沟金矿，浙江龙泉八宝山金矿，安徽霍山东溪金矿等。产于早白垩世的含金次火山岩系中的金矿有：山东五莲七宝山金矿，江苏江宁铜井金矿，福建紫金山金矿等。新生代火山岩系中的金矿有中国台湾基隆金瓜石金矿、中央山脉屏风山合欢金矿，云南腾冲两河金矿等。
从含金火山岩系产出的地质构造环境来看，我国西北地区古生代与火山岩有关的金矿床，其产出的大地构造背景以古板块缝合线部位的大陆边缘岛弧带为主，属活动陆缘或成熟岛弧环境。在南方扬子地块的西南缘哀牢山地区，含金火山岩系形成于陆缘坳陷带环境，其中发育有大量的基性火山岩，显示出坳陷带的大陆裂谷性质（孙培基，1996）。
我国东部地区中生代时，由于库拉－太平洋板块沿北西方向向古亚洲大陆俯冲挤压，引起强烈的构造变动和岩浆活动而成为大陆边缘活化区。燕山中期，特别是晚侏罗世—早白垩世，活化强度达到高潮，造成了我国东部北北东向大规模的壳源重熔钙碱性岩浆的喷溢和侵入（李之彤等，1988；寿志熙，1982），形成了广泛的中生代火山－侵入岩带。因此，我国东部含金火山岩系形成的构造背景为板内活化带背景，反应的是先挤压，后拉张构造环境。而三江和藏南地区中生代火山岩属造山带火山岩，具有古沟－弧－盆体系的特点（莫宣学等，1993；王忠实，1992）。
新生代火山岩主要分布于我国东部、滇藏和台湾省，以钙碱性系列的玄武岩为主。与金矿有关的新生代火山岩分布在台湾和云南腾冲地区。台湾省新生代含金火山岩形成的构造背景为岛弧向板内过渡的环境。云南腾冲地区新生代晚期火山活动十分强烈，主要为一套拉斑玄武岩、高铝高钾玄武岩系列，为陆内拉张裂古环境下的产物。
由此可知，我国东部沿海岛屿（台湾）发育了与第三纪岛弧火山岩有关的浅成热液型金矿；东部大陆边缘则发育了中生代与陆壳重熔火山岩有关的金矿，主要产出于中生代上叠式火山盆地中，其构造环境为板内活化带环境；云南腾冲热泉型金矿则产出于陆内裂谷环境。西部地区与火山岩有关的金矿则主要产出于古板块俯冲带附近的岛弧或大陆边缘以及板内环境。

古生代西伯利亚、哈萨克斯坦与塔里木三大板块的聚合、消减、俯冲在西天山地区引起了强烈的构造分化，因之产生的岩浆活动、沉积作用、岩石的变质和变形，不仅为金矿化提供了丰富的物质基础（矿源、热源），而且也为成矿提供了各种形式的容矿空间和就位机制。西天山几乎所有的金矿都是在这个背景下形成的。其规律大致如下：

1）空间上成群成带分布，构成了若干个大型金矿带和矿化集中区。整个新疆北部的金矿床（金矿化）的分布明显地集中分布在两大造山带中，即天山造山带和阿尔泰造山带。这两个造山带恰恰是哈萨克斯坦—准噶尔板块向南向北双向俯冲，在塔里木板块北缘和西伯利亚板块南缘形成的两套古生代弧-沟-盆体系，并由弧-沟-盆体系最终被挤压造山的地区。造山带中又可以划分出若干个金矿（化）集中区。如西天山北西段金矿（化）集中区以阿希、恰布坎卓塔和阿庇因迪等金矿为代表，构成了与火山岩有关的金成矿系列；西天山北东段矿化集中区以望峰、萨日达拉、纳楞夏尔和巴巴嘎萨依等金矿（化）为代表，构成了与韧性剪切带有关的金成矿系列。

2）时间上绝大多数金矿床的成矿时间集中分布在泥盆纪和石炭纪，这是因为海西早中期是新疆北部地质历史上构造岩浆活动最为强烈的时期。强烈的火山活动、深成侵入活动、变质和变形作用有效地控制了该区壳幔物质的物理和化学循环和迁移，从而促使地球深部的贵金属物质搬移至地壳浅部而成矿。

3）线形构造对区域金矿化有明显的控制作用。规模宏大的线形构造或是古板块的缝合线，或是古活动陆缘带各亚构造环境的重要分界线。它们不仅控制了区域构造的演化，而且控制了岩浆活动和分布以及变质变形的格局；它们不仅活化成矿物质，而且也提供了有利的容矿空间，是成矿和赋矿的主要场所。

4）火山岩和火山碎屑岩是金矿化的重要容矿主岩。虽然金矿的容矿主岩没有明显的专属性，但西天山地区大量的金矿床却赋存在火山岩和火山碎屑岩中。因此火山活动对金矿化具有重要意义。

5）本区中酸性小岩体和浅成侵入体与金矿化关系密切。在世界金矿分布上，尽管与中酸性小岩体和浅成侵入体有关的金矿在储量和产量上均没有重要意义，但在本区却分布很广，与金矿化关系较为密切。

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