五凤、五星山金矿床研究历史与现状

作者&投稿:种策 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
勘查历史与研究现状~

秦岭造山带勘查找矿历史悠久,新中国成立后即正式开始了大规模的地质找矿工作。20世纪50~60年代,通过人海战术普查找矿,实现了秦岭勘查空白区域找矿的重大突破,在秦岭发现了肉眼易于识别的柞水县大西沟铁矿、华县金堆城钼矿、略阳县鱼洞子磁铁矿、略阳县阁老岭磁铁矿、略阳县杨家坝铁矿、宁强县黎家营锰矿、商南县松树沟铬铁矿等一批超大型、大中型钼铁铜矿床和钢铁辅助原料矿产资源。
20世纪80~90年代,广大地质工作者坚持解放思想、实事求是,根据客观地质条件确定找矿勘查矿种和工作项目,同时加强综合研究,提出了秦岭铅锌矿床的层控矿床新认识,依靠找矿勘查新理论的指导,依靠井地充电追索浅埋隐伏硫化物矿床的物探技术方法的突破和广泛应用,并且立足地质先验前提,大胆实施物探异常钻探工程验证,实现了秦岭地区铅锌找矿的重大进展,发现了凤县铅硐山大型铅锌矿、凤县八方山-二里河大型铅锌矿等一批大中型铅锌矿床; 依靠痕量金分析技术突破以及化探技术的广泛应用,实现了金矿找矿勘查重大突破,发现了凤县八卦庙大型金矿、略阳县煎茶岭大型金矿以及潼关县Q539、Q502、Q505(南段)、Q515、Q692金矿和勉县李家沟金矿等一批大中型金矿床。
进入21世纪近10多年来,秦岭老区找矿进入攻深找盲阶段,在找矿勘查久攻不破的情况下,根据市场需求和区域成矿条件,及时调整思路和工作布局,依靠开拓新区、新矿种,加大勘查投资力度,大胆设计深孔探矿,实现了新区、新矿种找矿的重大突破,发现了商南县千家坪钒矿、山阳县夏家店金钒矿等中型钒金矿和南郑县马元铅锌矿等。老矿山深部和外围找矿也取得重要进展,洛南县陈耳金矿通过深部接替资源勘查,Q507等矿脉新增333级金资源量14t,平均品位13.4g/t,相当于新获一个富的中型金矿床。
秦岭造山带(陕西段)产出有诸如八卦庙超大型金矿床、八方山 -二里河大型铅锌矿床、铅硐山大型铅锌矿床、煎茶岭大型金矿床、煎茶岭大型镍矿床、铜厂中型铜矿床、银洞子大型银铅矿床、穆家庄中型铜矿床、葫芦沟大型金矿床和金堆城超大型钼矿床等国内著名的众多有色金属矿床。对这些已知典型矿床,国内外许多学者从构造单元、矿产组合、含矿建造、矿化条件、成矿作用、控矿因素、找矿标志、地质特征和分布规律等不同方面进行了大量研究(张复新等,1988; 朱俊亭,1988; 张本仁等,1989; 陈毓川等,1993,1999; 郑作平等,1996; 赫英,1996; 王集磊等,1996; 王相等,1996; 邵世才,1996; 钟建华等,1997; Stein et al.,1997; 王平安等,1998; 郑大中等,1999; 王瑞廷等,1999a,1999b,2000a,2000b; 方维萱等,2000a,2000b; 杨志华等,2000; 范宏瑞等,2000; 张复新等,2000,2001; Mao et al.,2002a,2002b; 张正伟等,2002; 冯建忠等,2003,2004; 宋小文等,2003; 朱华平等,2004; 毛景文等,2005a,2005b; 祝新友等,2011; 王成辉等,2012)。
在秦岭造山带长期复杂的地质演化过程中,扬子板块与华北板块陆-陆碰撞发生在中—晚三叠世,两板块在晚古生代—三叠世时均发生向北漂移,后者的速度逊于前者,在自南向北的运移过程中两者皆发生了旋转,扬子板块顺时针转动而华北板块逆时针转动,因而,秦岭洋的闭合是“剪刀式”的,最终闭合于晚三叠世。相应地,洋盆闭合后的陆-陆碰撞自东向西迁移。伴随着这一地球动力学演化过程,东、西秦岭成矿作用也表现出差异性。东秦岭内生金属矿床集中分布于华北板块南部的华山-熊耳山陆缘带,按成矿系统的层次性,属于古大陆边缘成矿系统,可划分为前长城纪古陆核活动性边缘成矿系统、中新元古代被动大陆边缘成矿系统、早加里东期构造体制转换过渡期成矿系统、古生代主动大陆边缘成矿系统和中生代陆内碰撞成矿系统,并依据沉积建造与岩石组合在各成矿系统内划分出与古元古代绿岩建造有关的小秦岭金矿组合、与热水沉积有关的银洞子银铅成矿组合和与燕山期中酸性小岩体活动有关的钼钨成矿组合等(张正伟等,2002; 翟裕生等,1999)。西秦岭北部(凤县—礼县一带)内生金属成矿带内金矿床和铅锌矿床均产于泥盆系中,一般在金矿化富集的地段铅锌矿化较弱,反之在铅锌矿化较强的地段则金矿化较弱,该成矿带沿礼县-山阳区域大断裂分布,以特有稳定的成矿层位而著称,属裂陷盆地成矿系统。秦岭造山带金的成矿地质构造背景主要包括:①比较发育的前寒武纪变质杂岩; ②非常发育的多期次岩浆活动; ③强烈的蚀变破碎带; ④多条大型韧性剪切带;⑤近EW向主干断裂与多组不同方向的次级断裂交叉; ⑥存在分开软硬基底的基底缝合带; ⑦发育炭硅质板岩和浊积岩系(姜春发,1994); 且金矿床的分布具有分区集中、成带展布的特点(图3-2),其成矿物源具有层控性质(表5-1)。
Groves et al.(1998)和Goldfarb et al.(2001)系统地提出了造山型金矿床的概念,强调造山过程、剪切带控矿和变质流体成矿3个要素; 指出其成矿流体以富CO2为特征,矿床中热液碳酸盐矿物(铁白云石)相当发育,δ13C值为-4.47‰~6.62‰; 黄铁矿硫同位素(3.8‰~13.8‰)类似石英闪长岩中而不同于围岩中的硫同位素值(-2.1‰~-6.6‰); 其δ18O的值为8.32‰~8.70‰。尽管有一些别的解释,但上述的同位素数据指示了这些矿床的深源特点,而且可能是幔源的。Goldfarb et al.(2001)进一步全面总结了全球造山型金矿在地球历史中产出和分布的规律,即每一次造山运动必然是造山型金矿形成的高峰期。秦岭为典型的复合型大陆造山带,具有长期的演化历史、复杂的组成与结构,金矿的成矿过程是秦岭造山带长期构造演化的综合产物。秦岭金矿床的形成受两条不同的构造带控制,按成矿环境和成矿基本特点划分为造山带型和卡林型两种类型金矿床。造山带型金矿分布于小秦岭、板-沙、凤-太、西-成、礼-岷地区,主要集中于中秦岭造山带或凤县-太白-礼县古生代盆地,成矿作用与中生代俯冲碰撞型花岗岩浆带有关。卡林型金矿汇集于南秦岭和松潘-甘孜造山带的东北部,分布于镇-板、石泉、勉-略、徽-文、三-曲等地区,成矿作用与古生代基性-超基性岩脉有关(毛景文,2001; 王瑞廷,2005)。虽然两大类金矿的成矿系统有所不同,但其时空分布有着紧密的成因联系。西秦岭造山型金矿床主要形成于210~170Ma。八卦庙金矿床的U-Pb同位素测年为209Ma,Rb-Sr等时线法获得的李坝金矿床的年龄为176Ma(Shao,2000),双王金矿床中钾长石40Ar-39Ar法年龄为202~198.3Ma(Shi et al.,1993)。使用不同测年方法测得的马脑壳和双王金矿床的岩体结晶年龄为215~198.3Ma。毛景文(2001)认为造山带中的金矿床是岩浆作用和造山作用过程中热作用产生的热液流体共同作用的结果。目前的测年数据表明,秦岭造山带中卡林型金矿与其北部的造山型金矿床基本是同时形成。这说明卡林型金矿成矿系统也形成于中生代早期克拉通的最后碰撞期间。这些矿床也形成于比礼县-山阳断裂以北造山带型金矿更浅的地壳之中。但需要进一步的研究来确定卡林型与造山型金矿是否形成于不同的热液系统,以及是否存在Phillips et al.(1993)建议的与两种类型矿床均有关的热液活动之间的纽带。西秦岭地区金矿床的成矿机制为:印支-燕山运动导致西秦岭地区强烈的碰撞造山作用,伴随深断裂的多次活动。在此过程中,大量花岗岩浆经过同熔或重熔作用生成及上侵定位,伴随深部流体的向上运移,与其他来源的流体汇合,参与成矿,形成了一系列与岩浆活动有关的大型矿床成矿系统。通常在造山带的走滑剪切带中形成造山型金矿,在断陷盆地边缘的伸展或剪切断裂系统中发育富As、Sb、Hg和W的卡林型金矿。造山带中的多数金矿床年龄的叠加是岩浆作用和来源于造山作用过程中热作用产生的热液流体共同作用的结果(张作衡等,2002)。
表5-1 秦岭造山带金矿床特征一览


注:据彭大明,2000,修改。
西北地区有色金属矿产主要形成于古生代造山系中,具有鲜明的中亚成矿特色,成矿时代集中发育于晚古生代,但北祁连山是一个例外,以形成于早古生代为特点(李文渊等,2006)。秦岭造山带陕西段有色金属矿床的成矿明显地表现出这一特点,典型矿床成矿时代多为古生代至中—新生代。这主要是因为秦岭造山带显生宙经历了碰撞造山、构造体制转折(板块碰撞构造体制到陆内造山构造体制)和岩石圈拆沉三大地球动力学事件,相应地出现了3次高强度成矿作用及金属元素的巨量堆积,构成了我国中部规模宏大的成矿爆发事件,形成了我国重要的多金属成矿带。
西秦岭地区金矿床分布较为集中(图5-1),可分为6类(王相等,1996),包括与基性火山岩有关的金矿类型(如铧厂沟)、与钠长岩有关的金矿类型(如二台子)、韧性剪切带型(如庞家河)、构造蚀变岩型(如李坝)、热水沉积岩浆再造型(如八卦庙)和热水沉积/热水沉积-改造型(如马鞍桥)。

图5-1 西秦岭地区金属矿床分布略图

秦岭西段和东段的成矿差异主要表现在与花岗岩类有关的矿化方面。西秦岭主要发育印支期花岗岩,次级成矿带较少; 东秦岭燕山期花岗岩类成矿作用强烈,在豫陕交界地区可划分出一系列富有特色的次级成矿区段,如豫陕岩带以燕山期酸性侵入岩为主,包括浅成相和深成相壳幔同熔型或陆壳重熔型花岗斑岩株、岩枝,多沿华熊古陆凹陷带或NNW向断裂带侵位于古生代及其以前的地层中,构成金堆城-卢氏-栾川钼多金属成矿带(张维吉等,1993; 陈毓川,1999; 张正伟等,2002)。祁思敬等(1999)讨论了秦岭地区3个重要的成矿系列,即古老基底岩系在长期隆升边界拆离和相关热事件影响下形成的金矿成矿系列、晚古生代陆缘裂陷盆地中与海底喷气热水沉积作用有关并在随后造山期演化中形成的铅锌铜金银成矿系列和与燕山期花岗岩类小侵入体有关的钼多金属金银成矿系列。不同规模的铅锌矿床在秦岭造山带分布广泛,至今已发现探明铅锌矿床近35处,主要集中在3个铅锌矿床密集区,即西和-成县铅锌成矿区、凤县-太白铅锌成矿区和镇安-旬阳-山阳-柞水铅锌成矿区(图5-1)。从地形上看,均分布于秦岭南坡,所以可合称为秦岭南坡铅锌成矿带。该带呈NW向展布,长达460km,由前两个矿集区组成西段,矿床数量多,成矿规模大,在秦岭地区稳居首位; 镇-旬-山-柞矿集区为该成矿带的东段,成矿规模位居第二。目前认为,秦岭地区铅锌矿的成矿期始于古生代早期,继后历经海西期、印支期,止于燕山期,成矿高峰期为中泥盆世。统计结果显示,古生代早期形成的矿床占总数的9.09%,泥盆纪占51.52%,石炭纪占6.06%,三叠纪占6.06%,燕山期占27.27%。资料分析表明,秦岭地区铅锌矿床最佳远景区段应是造山带中泥盆系沉积变质岩系展布地域。
整体上,秦岭造山带金属矿床的形成具有爆发性,即在某一成矿高峰期大规模集中成矿。其成矿时代主要分布在3个时段:①中、新元古代成矿期,这是初始秦岭造山带发端时矿床形成的重要阶段,如勉-略-宁-摩天岭地块、武当地块所形成的矿床; ②加里东-华力西成矿期,加里东期至泥盆纪时期是古中国板块在秦巴地区出现不同程度裂陷的时期,秦岭在海西期造山作用下形成中秦岭造山带,总的表现为板内海相沉积盆地及其转变为造山带所形成的相关矿产,如大西沟、南沙沟、铜峪地区的矿床; ③中—新生代成矿期,中—新生代(特别是燕山期)是秦巴地区最主要的成矿期,秦巴地区的贵金属、有色金属矿床绝大多数是在这个时期形成的。这个时期是秦巴地区成矿的主要时段,如凤-太矿集区、柞-山矿集区中的矿床(王集磊等,1996; 杨志华等,2000; 彭大明,2000;汪东波等,2001; 卢纪英等,2001)。统计研究表明,秦岭-大别成矿带金属成矿也主要集中于古生代和中生代(陈毓川,1999)。
对于秦岭造山带陕西段而言,成矿作用从太古宙到第四纪均有发生,不同时段的成矿作用与所处的地质历史演化阶段、构造背景、地球物理和地球化学场等诸多因素密切相关。典型金属矿种的成矿时代具有一定的规律性。铜、铅、锌的主要形成时代为中生代和晚古生宙; 金矿床主要形成于中—新生代; 钼、银、汞矿以中生代成矿占多数;镍矿主要形成于元古宙; 锰矿以新生代成矿为主。
秦岭造山带金属矿床的空间分布突出表现为成区(成带)性,即主要赋存在不同的矿集区或成矿(亚)带,构成具有一定成因联系的不同矿种和不同类型矿床的组合。如秦岭-大别成矿带中的凤-太、西-成、勉-略-宁、柞-山、镇-旬等矿集区,华北板块南缘成矿带中的小秦岭矿集区等。这些矿集区具有特定的地质构造背景,成矿亦各具特色,形成各自的成矿系列,反映了区域构造演化与大规模成矿作用之间的内在耦合性,代表同一大陆动力学过程的不同表现。
在成矿时间演化上,泥盆纪和印支-燕山期是秦岭造山带成矿的重要时段。秦岭泥盆系热水沉积成矿建造受秦岭微板块内泥盆纪热水沉积盆地控制。在矿产丰富的秦岭成矿带中,与秦岭造山带热水沉积岩相有关的矿床占着十分重要的地位,矿产储量占整个秦岭成矿带矿藏的三分之二左右。除拉尔玛金矿赋存于寒武系外,热水沉积成矿建造形成的矿产基本都集中在秦岭泥盆纪热水沉积盆地中(西-成、礼-岷、凤-太、板-沙、柞-山、镇-旬等),其中已探明的厂坝-李家沟超大型铅锌矿床位于西-成盆地,李坝大型金矿床位于礼-岷盆地; 八卦庙超大型金矿床、铅硐山等大中型铅锌矿床位于凤-太盆地; 马鞍桥大型金矿床位于板-沙盆地; 大西沟大型菱铁多金属矿床、银洞子大型银铅多金属矿产、桐木沟中型锌矿床、夏家店中型金矿床、穆家庄铜矿床位于柞-山盆地; 金龙山大型金矿床位于镇-旬盆地。根据秦岭泥盆纪沉积盆地发育的特征、成盆构造作用、成矿特点及其所处的地质构造背景和卫星照片上可识别的环形构造和线性构造,可将秦岭泥盆系划分为若干个一级盆地和次级热水沉积盆地(方维萱等,1999,2000b)。秦岭造山带泥盆纪聚矿沉积盆地主要分布在秦岭微板块内及北缘,其北界为武山-凤州-丹凤-商南板块缝合带,南为板内基底隆起和早古生代隆起(白龙江、留坝、佛坪、牛山、武当等隆起),西与祁连山造山带接壤,东至南阳盆地。根据地层古生物、沉积组合与岩相、构造特征,秦岭泥盆纪沉积盆地可划分为两大类:①陆缘盆地和陆缘残余盆地的复合,在早古生代属扬子板块,泥盆纪转变为秦岭微板块北缘被动大陆边缘盆地,晚古生代末演化为残余海盆的复合盆地,如礼-岷、沙-板、柞-山盆地等; ②秦岭微板块内裂陷-拗陷盆地,是在总体收缩背景下构造扩张的伸展体制中在秦岭微板块内发育的统一而又分割的同期构造扩张裂陷性盆地,如西-成、凤-太、镇-旬盆地等(图5-1)。
区内成矿元素的空间分布规律比较明显,在秦岭造山带的次级构造单元中成矿元素含量变化有明显的规律和差异。总的特点是平均值的变化幅度小,均方差的变化幅度大,反映出各构造单元后期的成矿作用强度不同,形成了各自的成矿特点。由元素含量和变化系数的空间分布规律,结合区域地球化学场特征,可以归纳出各构造单元的元素组合为:华北板块南缘区为Au、Pb、Mo、W、Ag、Hg元素组合; 秦岭区为Hg、Sb、Au、Ag、Pb、Zn、Mo、As元素组合; 扬子板块北缘区为Au、Pb、Zn、Mo、Hg元素组合。在秦巴地区的次级构造区中,陇宝区无明显的富集元素组合,均呈明显贫化; 北秦岭区为Au、Ag、Mo、Hg、Sb、W元素组合; 中秦岭区为Au、Ag、Hg、Sb、As、Pb、Zn、Mo、W、Sn元素组合;南秦岭区为Hg、Sb、Au、Ag、Zn、Mo、As元素组合;北大巴山区为Mo、Cu、Zn、Au、Ag、Sb、Hg元素组合; 白龙江-略阳区为Au、Ag、Hg、Sb、Mo、As元素组合; 摩天岭区为Au、Ag、Hg、Sb、Cu、Zn、As元素组合。
秦岭造山带横跨于中国太行-武陵山、环青藏(龙门山)两个近SN向的重力梯度带之间,为重力场严重扭曲区,布格异常值总体西低东高,并大致在(-3001~-70)×10-5m/s2范围内变化,形成一个自NW向SE方向突出的异常轴脊。卫星重力场显示出近SN向的正负异常相间分布,整体上显示秦岭造山带的基底东高西低,东部的莫氏面由32km向西逐渐加深到55km,虽有起伏,但佛坪为最大隆起区; 两条重力梯度带显示了SN走向的深部基底构造活动的特征。由于秦岭造山带基底和地壳的不均匀性,可明显圈出南北两条负的剩余重力异常带,并与两条中生代俯冲岩浆岩带分布范围基本一致。北部负重力异常带分布在天水—宝鸡—西安—栾川—平顶山; 南部负的剩余重力异常带分布于桐柏—大别山地区。与地表出露的花岗岩对比表明,负的剩余重力异常带与中生代花岗岩的分布范围基本一致(袁惟正等,1996; 张守林等,2004)。金矿成矿主要受SN向的重力梯度带、EW向的剩余重力异常带的控制。铅锌矿成矿主要受NW向的重力低异常带的控制。整体而言,在磁异常、莫氏面/居里面隆起区或梯度带上有利于成矿。区域地球物理研究表明,秦岭地区以航磁正异常为背景,局部异常密集,呈带状、不规则状EW向分布; 布格重力异常表现为一大型异常降低带。凤-太、柞-山的高重低磁区反映泥盆系沉积盆地。金矿主要分布在局部重力高、航磁高异常范围或其边部及梯级带上; 而大、中型铅锌矿床则分布在局部重力低和磁性界面凹陷区的边部; 中型以上铜矿主要分布在局部重力高(低)、航磁高异常范围内或其边缘。
总体上,随着造山带基底与盖层由东到西的薄厚变化,相应矿产组合类型也有很大差异,即:(东)W-Mo→Cr(Sb)-REE→W-Mo-Au→Pb-Zn-Au→Cu(Mo、W)→Au→Pb-Zn-Ag-Fe(Au、Cu)→Pb-Zn-Cu-Ag→Au-Sb→Au-Hg→Au-Hg-Sb(Fe)(西)。
区域地球化学研究表明,秦岭造山带地壳以相对富集TiO2、Th、Cr、Ni、Cu、Zn、Au及相对贫CaO、Sr为特征。不同构造单元微量元素丰度差异明显。华北板块南缘地壳中V、Cr、Co、Ni、Cu丰度明显低于南、北秦岭。南、北秦岭地壳Th、Cu含量均较高,但北秦岭地壳V、Cr、Co、Pb稍高,花岗岩类相对富集Ba、Th、Pb; 南秦岭地壳Ti丰度较高,花岗岩类相对富集V、Cr、Co、Ni、Cu、Ag、Au、Mo(张本仁等,1994,2002)。区域成矿元素组合复杂,从北向南依次为Mo、Au→Fe、Cu、Ni→Pb、Zn、Cu、Au→Sb、Hg、Au→Cu、Fe。华北板块南缘地球化学区Au、Ag、Mo、Pb、Zn显示高背景场,元素分带清楚,其中以Au、Mo为主的高值带位于洛南洛源—潼关太要地区。北秦岭地球化学区以高B、Cu、Au、Sb(东部)为主要特征,宽坪群Cu丰度最高,成矿元素为Cu、Au、Sb、Mo、W等。南秦岭地球化学区(古生代海相沉积岩区),西部显示高Pb、Zn、Au,东部显示高Cu、As; 勉-略-阳三角地带则显示Ni、Co、Mo、Pb、Zn、Au的高背景。
综上所述,对秦岭造山带陕西段典型金属矿床可总结出9个成矿特征:
1)改造成矿作用明显。
2)碰撞造山成矿作用发育。
3)大多数金属矿床成区(成带)集中分布,矿集区特征显著。
4)构造岩浆活动与成矿的关系密切,矿床多受深(大)断裂、褶皱及岩体接触带等控制。
5)热水沉积盆地的成矿作用突出。
6)不同的矿集区均具有相对完整的矿床成矿系列。
7)古生代爆发成矿。
8)不同的造山成盆阶段形成的金属矿床差异较大。
9)受区域岩石圈演化的制约,不同矿种的成矿作用存在明显的偏在性。

1997年,我国的黄金产量居世界第五位(Nie,1997),而2007年,我国黄金产量达270吨,跃居第二,仅次于南非。截至20世纪90年代末,我国已探明黄金储量五千余吨,累计发现金矿床(点)7000余处,并已建成胶东、小秦岭、燕辽—大青山、辽吉东部、黑龙江流域、川陕甘和滇黔桂三角区等多个黄金基地。我国金矿资源具有以下特征:①金矿床空间分布具有区域性集中的明显趋势,如胶东金矿集中区拥有我国黄金探明储量的20%以上(Zhou et al.,2002);②大型金矿床少,中小型金矿床居多;③伴生金矿床中金的探明储量占我国黄金储量的30%以上,且主要集中在长江中下游伴生金矿产区;④成矿作用多期叠加,既有原生作用又有转生作用,赋矿岩系与金矿床的形成存在时间差,是我国金成矿的重要特色;⑤在不同的大地构造单元,金成矿带有其特征的矿化类型和成矿特点,如太古宇绿岩建造中的金矿床主要产于华北地台,产于西部的古生代火山岩系以及东部的中-新生代火山岩区中的金矿床主要集中在火山断陷的边缘区(罗镇宽等,1993)。
总结起来,中国金矿床成矿作用具有下列特点:①成矿时代上表现为“一老一新成矿,东西南北有别”(陈柏林等,2002a)。“一老一新成矿”表现为主要成矿时代为早元古代(2600~1400 Ma)和中生代(部分晚古生代300~100 Ma),且中生代形成的金矿床所占的比例更大。“南北有别”表现为:早期成矿作用在扬子地块和华南地区主要以中元古代(1800~1400 Ma)为主,而华北地区以早元古代(2600~1800 Ma)为主,甚至存在晚太古代的金矿床;晚期成矿作用在华南地区以印支期-燕山早期为主(如海南—粤西地区为230~190 Ma),在华北、胶东地区为燕山中晚期(140~100 Ma)。“东西有别”表现为我国东部地区中生代是金矿床成矿的最重要时期,而西部地区晚古生代是金矿床成矿的重要时期(以北山、天山和北疆地区最明显,成矿年龄以300~230 Ma为主)。②金矿形成时代和围岩相比,有同步、滞后和再生三种情况(李兆鼐等,2004),第一类金矿成矿基本紧随岩浆活动之后同步发生,时间相差几到几十百万年,第二类金矿成矿与围岩成岩没有直接关系,两者年龄相差几亿到几十亿年,第三类金元素在成岩过程中发生预富集,但形成金矿体的成矿时间要晚得多。中国西部产在古生代造山带火山岩、次火山岩、火山-沉积岩和相关侵入岩中的金矿,成矿时代常与容矿围岩时间相近,呈同步关系。③成矿物质常常是多源的,既可以来自于上地幔或古老的变质基底,也可以直接来自容矿围岩,且常常具有“成矿物质来源老,矿床定位年龄新”的特点(韦永福等,1994)。如我国东部大多数金矿床形成于燕山期,但其中金的物质来源多来自古老的太古宙或元古宙变质岩,因此不同于世界其他地区典型的绿岩带型金矿床,后者的成矿时间常与绿岩带形成同时或稍晚。④成矿作用往往经过长期的、多期地质作用的叠加,具有明显的继承性特点。如华北地台北缘成矿带金的成矿作用从太古宙花岗-绿岩建造金矿源层的形成开始,经历了早太古代—晚元古代成矿、海西期成矿、再到燕山期高峰成矿,经历了漫长的地质时期,且燕山期与岩浆作用有关的金矿化在一些地区常常重叠于早已形成的花岗-绿岩带金矿及海西期与岩浆作用有关的金矿之上。⑤如果按板块构造的观点分析,我国金矿床多受板块的边缘控制。金矿床在地块边缘一般表现为成带分布,分段集中,成群聚合的特征,金矿带一般沿不同构造单元之间的深大断裂或规模巨大的韧性剪切带分布,而金矿田和矿床则常常受地质构造隆起区或坳陷盆地的边缘控制(罗镇宽等,1993)。

五凤、五星山金矿床具有悠久的开采历史,早在清朝末期就有民间采矿活动,日伪时期进行掠夺性开采,到 1945 年止,据不完全统计已开采金产量 6t 左右,以后 20 世纪60 ~ 70年代陆续进行了不同程度的勘查工作,1964 ~1967 年吉林省地质局延边地质大队在该区进行普查、详查工作,对矿区的地层、构造、蚀变特征及矿化富集规律等进行了阐述,发现 40 余条石英脉及蚀变带,为较系统性的勘查。以后虽然相继进行不同程度的勘查,但金矿储量增加不大,对该矿床是否还具有进一步找矿意义,找矿空间有多大,主要找矿方向和找矿靶区位置等阐述的不够明确,直接影响到对该矿床的评价,也关系到矿山企业的生存与发展。为此,在充分了解矿床成因的基础上,掌握成矿规律并进行成矿预测具有重要意义。

延边地区是我国东部陆缘浅成热液型金矿床发育的地区之一,矿床类型复杂,即发育有典型的浅成低温热液型金矿床,也发育有浅成中温热液型铜金矿床,为深入研究大陆边缘火山热液金矿床的成矿模式奠定了基础。五凤、五星山金矿床作为延边火山岩成矿带内的典型矿床,多年来对其也进行了大量的科学研究工作,最初多根据五凤、五星山金矿床与火山岩或次火山岩的密切共生关系,提出火山-次火山热液型矿床成因的认识 ( 綦占胜,1988; 李鹤年等,1991; 金伯禄,1992,1993) 。芮宗瑶等 ( 1995) 在进行国家自然科学基金项目 ( 项目编号 49070102) 时,对延边地区与火山岩有关的矿床进行了比较系统的研究,提出吉林延边地区为我国滨太平洋带的一个重要的金属成矿区,将五凤、五星山金矿床列入与中生代火山-次火山-侵入活动有关的斑岩型-浅成热液型成矿系列,认为五凤金矿床成因上属于中生代火山盆地内部断裂带的浅成热液型矿床。随着浅成低温热液型金矿床概念的引入,冯守忠 ( 1998) 系统总结了五凤、五星山金矿床的蚀变矿物组合特征,认为属于低硫型浅成中低温热液型金矿床。孟庆丽等 ( 2001) 在系统研究延边东部斑岩-热液脉型铜金矿床时,将五凤、五星山金矿床作为一个典型矿床加以论述,通过包裹体测温以及稳定同位素的分析,进一步明确了低温成矿特征。贾大成等 ( 2001) 在进行延边地区区域成矿模式研究时,认为五凤、五星山金矿床形成于近中性或弱碱性环境下的火山热液型矿床,矿体产于火山机构中的环状和放射状裂隙中,成矿滞后于容矿岩石 1Ma 以上,具有绢云母 + 冰长石 + 黄铁矿 ± 绿泥石组合,属于冰长石-绢云母型矿床,并提出了对冰长石-绢云母型矿床的进一步划分方案,认为应按矿床形成时的垂向标高,进一步划分为近地表的热泉型金矿和浅成冰长石-绢云母-方解石型矿床。刘斌等 ( 2000) 、刘斌( 2003) 在进行延边地区成矿预测时,提出延边地区构成五凤—小西南岔近东西向火山-岩浆期后低温热液型金、铜多金属成矿带,认为五凤金矿床在成因上属于中低—低温火山岩浆热液型矿床,其形成是太平洋板块俯冲作用使大陆边缘拉张活动不断加剧,造成上地幔岩浆上侵的结果。

随着大地构造理论的发展,尤其是陆内造山带、板内构造以及岩石圈减薄等理论的提出,一些学者对五凤、五星山金矿床乃至延边中生代火山岩成矿带形成的区域大地构造环境提出了不同的认识。以往长期认为延边中生代火山岩成矿带以及其内部矿床的形成与太平洋板块的俯冲作用有关,属于大陆边缘构造背景下发育的太平洋俯冲成矿系统,其主要依据是在延边地区存在大量钙碱性岩浆岩,认为这些钙碱性岩浆作用为太平洋板块向东亚大陆边缘俯冲作用的结果。即使是同属于太平洋俯冲成矿系统,在具体成矿构造环境上也有三种不同观点,一是成矿作用发生在板块俯冲的挤压构造环境 ( White et al. ,1995; 孟庆丽等,1996) ,二是成矿作用发生在板块俯冲后期的陆内伸展构造环境 ( 陈雷等,2008) ,三是成矿作用发生在板块斜向俯冲的剪切构造环境 ( 贾大成等,2002) 。然而,随着近几年试验岩石学的发展,否定了钙碱性岩浆的源区为单一俯冲板片的观点。对于延边地区这样一个由古生代造山带演化而来的大陆火山岩带,提出属于古生代洋-陆俯冲形成后期,在古生代末—早中生代陆-陆碰撞造山以后,岩石圈伸展、拆沉的构造环境下发育的陆内造山带成矿系统,提出五凤、五星山金矿床形成于中生代大陆造山带挤压后期伸展拉张的大地构造环境 ( 毛景文等,2003; 祁进平等,2005) ,其成矿系统为中生代陆内造山带成矿系统,与中生代太平洋板块俯冲体制可能没有直接的联系。即使是同属于陆内造山带成矿系统,也存在着岩石圈拆沉和岩浆底侵等不同观点,有关新理论的不断引进,必将不断深化对浅成低温热液型矿床的认识。




五凤、五星山金矿床研究历史与现状
五凤、五星山金矿床作为延边火山岩成矿带内的典型矿床,多年来对其也进行了大量的科学研究工作,最初多根据五凤、五星山金矿床与火山岩或次火山岩的密切共生关系,提出火山-次火山热液型矿床成因的认识 ( 綦占胜,1988; 李鹤年等,1991; 金伯禄,1992,1993) 。芮宗瑶等 ( 1995) 在进行国家自然科学...

五凤金矿床和五星山金矿床矿化富集规律
(6)当多期多种蚀变叠加时形成富矿体,一般青磐岩化带不形成矿体,但却是成矿的前提条件;在五凤矿区硅化-冰长石化-沸石化和黄铁矿化与成矿关系最为密切,在五星山矿区硅化-冰长石化-沸石化及黄铁绢英岩化与成矿关系最为密切;水云母化带一般在矿体附近及其两侧,是近矿围岩蚀变,为富矿的间接标志。

五凤金矿床和五星山金矿床资源状况
本次对于五凤金矿床和五星山金矿床成矿规律与成矿预测研究的原则是在对成矿作用特征、矿床成因和成矿模式认识的基础上,基于构造控矿规律、原生晕轴向分带规律、矿体膨缩变化规律、热液蚀变叠加规律,结合已有工程控制情况和坑道实际观测。成矿规律与成矿预测重点研究的对象是五凤金矿床北东1号矿体成矿规...

五凤、五星山金矿成矿时代
五凤金矿床和五星山金矿床分别产于中生代早白垩世金沟岭组中性火山岩和侵入其中的钾长花岗岩、花岗细晶岩、次安山岩的接触带附近,以往工作中关于其成矿年代多根据所赋存的围岩时代推测其相对时代,没有给出绝对年龄数据,由于受到同位素年龄测试方法的限制,导致矿床所赋存围岩的年龄值差异较大,主要是对金...

矿区构造特征
(一)五凤金矿床构造特征 五凤金矿床位于中生代延吉火山盆地内的石人村火山岩盆地,在该盆地内发育若干火山喷发机构,五凤金矿床处于五星山火山喷发机构,属于破火山口构造。火山活动强烈,断裂构造发育,区内断裂构造主要为北东向和北西向两组断裂,为五星山破火山口放射状或环状断裂,北东向断裂带为主要...

矿化阶段及矿物生成顺序
结合前人(孟庆丽等,2001)的资料,笔者认为五凤、五星山金矿床可划分为四个成矿阶段(表3-16):(1)块状石英阶段,主要形成石英、黄铁矿和少量的银金矿;(2)玉髓状石英脉阶段,形成微晶和玉髓状石英、黄铜矿、黄铁矿和大量银金矿等矿物;(3)方解石-石英脉阶段,此阶段主要形成微晶石英、粗晶石英、粗晶...

矿物的类型及其主要特征
(一) 矿石的矿物组成 五凤金矿床和五星山金矿床的矿石主要由贫硫化物(含量小于5%)组成。金属矿物包括黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿、闪锌矿、方铅矿、银金矿、辉银矿等。金和银主要以自然金、银金矿、自然银的形式存在。非金属矿物有石英、方解石、玉髓、蛋白石、冰长石、萤石、沸石、高岭石、绢云母、绿泥石、...

流体包裹体物理化学特征
五凤金矿床获得10个包裹体的冰点温度,范围在-0.5~-0.8℃之间,计算盐度wNaCl在0.88%~1.4%之间(表4-4);五星山矿区获得8个包裹体的冰点温度,范围在-2.5~-8.2℃,盐度wNaCl在4.18%~12.39%之间(表4-5)。从图4-3中可以看出五凤金矿床和五星山金矿床成矿流体的盐度较低,属于低...

矿体类型划分
(一)脉状矿体 主要可分为致密块状石英脉、玉髓状石英脉、方解石石英脉、萤石方解石石英脉以及方解石脉和沸石脉五种类型,其中方解石石英脉为主要的含金脉体。具体特征见表3-12。(二)细脉浸染状矿体 主要见于五星山金矿床,可分为三个类型:冰长石石英网脉:由冰长石、石英和微量金属硫化物组成,细脉浸染...

矿石的同位素特征
五凤金矿床和五星山金矿床的氢、氧同位素比较集中,δ18O石英变化范围为3.9×10-3~8.8×10-3,主要集中在4.5×10-3~5.7×10-3之间;δ18O水最小为-6.7×10-3,最大为-3.2×10-3,平均为-5.0×10-3;δD变化为-66×10-3~-98×10-3,平均为-87×10-3。根据H....

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仲孙傅金口:[答案] 呼风唤雨 狂风骤雨 风调雨顺 水落石出 星光璀璨 乌云密布

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