矿源层（体）及有关矿床描述

矿床总体特征概述~

一、矿床名称的由来及相关信息
黑色岩系(black rock series)又称为黑色页岩(black shales)，是含较多有机碳(C有机≥1%)及硫化物(铁硫化物为主)的暗灰—黑色的硅质岩、碳酸盐岩、泥质岩(含沉凝灰岩)及其相应变质岩石组合的总称(范德廉等，1973)。1989年国际地质对比计划254项目“含金属黑色页岩及有关矿床”把“黑色页岩”定义为“一种黑色(或灰色)的细粒(粉砂或更细)沉积岩，通常为泥质，含相当高的有机质(C有机＞0.5%)”。“含金属黑色页岩”是指“富含各种金属的黑色页岩，其所含金属量相当于美国地质调查局标准参考物质SDO-1页岩的1至2倍”(Huyck，1991)。这是狭义的定义，将“黑色页岩”仅限于沉积岩，而且没有考虑其岩石组合和岩石建造(刘春涌和王永江，2007)。涂光炽(1999)将黑色岩系矿床定义为赋存于高含量有机碳(一般＞0.5%)的浅变质碎屑岩系中的层控矿床。碎屑岩系中常含碳酸盐岩、硅质岩和火山岩，但以砂、板岩为主。这一定义较全面地反映了黑色岩系矿床的基本特征。
导致岩石呈黑色的原因是有机碳、细分散硫化物及颗粒以超微粒度(如纳米级)存在。黑色岩系常常是两种以上岩石的组合，虽然有时也以端元岩石为主。Sozinov(1990)根据岩石类型和物质成分将黑色岩系(黑色页岩)分为4种类型:陆源黑色页岩建造、硅质黑色页岩建造、碳酸盐黑色页岩建造和火山成因硅质(碳酸盐)黑色页岩建造。
黑色岩系作为稀有金属的富集层和某些成矿元素的异常富集层或矿源层具有明显的经济意义(叶杰等，2000)。最近20多年，黑色岩系成矿作用的重要性日益引起人们的重视，在世界许多地方都发现与黑色岩系有关的Au、Cu、Ni、Mo、PGE等矿床(或矿化区)。为此，国际地科联专门设立了地质对比计划IGCP-199、254、357、429等，全球沉积地质计划(GSGP，1986)及美国国家委员会编写的《固体地球科学与社会》(1993)都将其作为重要研究内容。IGCP-254，即“含金属黑色岩系及有关矿床”，在世界各地广泛开展黑色岩系地质地球化学、含矿建造、形成环境和成矿作用等研究。黑色岩系与成矿作用一直是当今矿床学研究的热点，已召开的许多有关国际讨论会，如1980年的“黑色页岩”，1985年的“黑色页岩生物地球化学”等，都设有专题进行讨论。1990年在加拿大渥太华召开的第八届国际矿床成因协会科学讨论会和1991年在中国沈阳召开的国际金矿床成因学术讨论上，不少国内外学者对世界部分地区(加拿大、波兰、南非、哥伦比亚、西班牙等国家和地区)与黑色岩系有关的金属矿床特征及成因进行了学术交流。
二、黑色岩系与成矿作用研究新进展
近几年来，国内外对与黑色岩系有关矿床的研究取得了重要进展，黑色岩系不但提供成矿物质，而且其本身也具有经济价值。王登红(1997)将黑色岩系与成矿的关系归纳为:①黑色岩系本身含矿，如Ni、Mo、Mn、Au、U、V、Ag、Pt、Pd、Cu、Zn、Co等矿产直接产于黑色岩系中。湖南大庸、慈利镍钼矿床均赋存在黑色白云质页岩和黑色粉砂质页岩中，美国查塔努加页岩富含U(Leventhal，1991)。②黑色岩系作为矿源层为后生矿床的形成提供成矿物质，如穆龙套金矿、库姆托尔金矿、波兰含铜页岩型Cu-Ag矿床、哥伦比亚祖母绿矿床(Cheilletz et al.，2001)、广西大厂锡多金属矿床(Paava et al.，2003)。③黑色岩系改变了成矿流体的性质，导致金属矿物沉淀，如波兰Kuperschifer铜矿床中富铜高银的矿石可能是由下伏的Rotliegendes层位的含铜溶液与Kuperschifer黑色页岩层内经生物作用将硫酸盐还原生成的H2S发生反应，导致铜大量沉淀成矿(Michalik et al.，2001)。Paava等(2003)认为黑色岩系对广西大厂锡多金属矿床中锡的沉淀起了重要作用。
学者对中欧、中国华南、加拿大以及波罗的海地区和俄罗斯西伯利亚的黑色页岩系已进行了一定程度的研究，但对其中的金属矿床成因的认识还存在差异(毛景文，2001b)。在研究程度比较高的波兰Lubin-Glogow地区，对于矿床模型的建立，主要依据以下事实:①20%的铜产于Kupferschifer黑色页岩系中，50%产于下伏的Weissliegendes砂岩中，30%产于上覆Zechstein灰岩中;②Cu矿化与还原界面密切相关;③主要的含铜矿物为辉铜矿，并伴有斑铜矿和黄铜矿，向外为铅和锌的硫化物;④尽管有几个矿化阶段，但主要矿化阶段为早三叠世，成岩阶段形成的伊利石放射性同位素年龄为190～216Ma(Bechtel et al.，1999)，利用赤铁矿古地磁资料厘定的年龄为220～250Ma(Jowett，1986)。关于早期的同生沉积作用，Karnkowski(1999)描述了发育在高度变形的古生代基底上的波兰二叠纪Rotliegenedes盆地，盆地由一组相互沟通的次级盆地组成，沿北西向分布于波西尼亚刚性地块与东欧克拉通之间的脆弱地带(Blundell et al.，2001)，有人称为内陆盆地(Bechtel et al.，1999)。这些盆地主要由早二叠世火山碎屑岩、熔岩和碎屑沉积岩组成。介于二叠系与三叠系之间的Kupferschiefer含沥青钙质或白云质页岩覆盖于这些碎屑沉积岩之上，或与之共存。同生的Kupferschifer黑色页岩虽然含有硫化物，但并不构成矿床，富铜高银的块状铜矿石可能是由下伏的Rotliegendes层位的含铜溶液与Kupferschifer层内经生物作用将硫酸盐还原生成并储集于裂隙中的H2S发生反应，从而导致铜大量沉淀成矿(Blundell et al.，2001;Michalik et al.，2001)。最近，通过对惰性气体同位素的研究，认为在三叠纪，深部流体参与了成矿作用，这为进一步深入研究该区黑色页岩铜矿提供了新思路。
在我国华南和加拿大育空地区广泛出露的黑色页岩系中发育有Mo-Ni-PGE矿床，虽然形成时代有差异，但物质组分和产出状态比较相似，即厚度较薄，时断时续，矿体沿同一层位出现。关于其成因，多年来以海底喷流认识占主导地位，认为下伏富Mo-W花岗岩体可能作为成矿热源和Mo-Re-Os的源区，并与海底喷流的Ni-PGE-Fe-V-Co混合成矿(Coveney et al.，1991;Horanetal.，1994;Lott et al.，1999;李胜荣等，2000)。最近，又有人提出它们是一种蒸发-还原环境的正常沉积产物(Mao et al.，2002)。在我国华南地区，对镍钼矿石的Re-Os同位素精确测年，获得了541.3±16Ma的年龄数据(毛景文等，2001b)。
黑色页岩系对于后生成矿也具有重要的影响，例如，哥伦比亚祖母绿矿床被认为是赋矿的白垩纪黑色页岩与盆地卤水进行水岩反应，由钠质交代作用和阳离子交换导致成矿，铍主要来自粘土岩(Cheilletz et al.，2001)。对广西大厂锡多金属矿区赋矿的泥盆纪页岩和成矿流体的系统研究，不仅证明了区内的层状和网脉状锡多金属矿同为与花岗岩有关的成矿系统的产物，还发现大量的有机质以CO2、CH4等形式存在于成矿流体中，这些有机质被认为来自围岩(Pasava et al.，2001)。锗是一种稀散元素，但在不少以黑色泥页岩为主岩的煤层中广泛存在和富集。在我国西南和俄罗斯远东地区发现煤中锗高度富集成为独立矿床，甚至达到超大型规模(Hu et al.，2000;Seredin et al.，2001)。尽管对锗的来源问题仍然有同生和后生之争，但煤中富锗仍反映了有机质对锗成矿的重要控制作用。由于黑色岩系是一种强还原环境的产物，在许多矿区发现大量罕见矿物及其组合(Distler et al.，2001)，包括许多单质金属、金属合金或互化物，硫盐矿物、磷酸盐类、钨酸盐类、碲化物、Pt-Cu-Fe金属固溶体以及砷铂矿、硫铂矿、Sn-Sb固溶体、Ni-Sb固溶体和大量的Fe-Ni-S和Cu-S矿物系列。
三、全球范围内的时空分布及特征
(一)黑色岩系型矿床的分布
在全球有几个广泛分布黑色岩系的地区，如波兰的古元古代与有机碳有关的PGE-Au-U岩系、欧洲波希米亚地块巴伦丁新元古代铂族元素明显富集的黑色页岩、我国扬子克拉通周缘震旦系、俄罗斯西伯利亚里菲纪上部、印度小喜马拉雅、巴基斯坦北部、伊朗、法国南部、苏联、蒙古、澳大利亚南部、加拿大、我国扬子地块和塔里木地块下寒武统底部、加拿大育空地区中上泥盆统、美国中部印第安纳泥盆系、密西西比系(C1)、俄克拉荷马西西比系(C2-3)、纵贯英格兰、荷兰、德国到中欧的上二叠统Kuperschifer(约60万km2)以及中亚新元古代及古生代地层中均有黑色岩系分布。
这些黑色岩系的共同特点是含有大量的有机质和丰富的PGE、Cu、Ni、Mo、Au、U、V、Mn、Fe、Co、Bi、Cr、Se等金属元素(Meyers et al.，1992)。这些元素在适当条件下形成一定规模的矿床，如遵义黄家湾镍钼铂族元素矿床(毛景文等，2001)、乌兹别克斯坦穆龙套金矿(Wilde et al.，2001)、波兰Lubin-glogow地区的Kupferschiefer铜矿床(Oszczepalski，1999;Michalik et al.，2001)、俄罗斯的干谷金铂矿床(涂光炽，1999)、加拿大的耶洛奈夫金矿床、澳大利亚的本迪戈矿床(640t)、斯托尔金矿床、金皮矿床(160.5t)、中欧曼斯费尔德含铜页岩(二叠纪)、澳大利亚的富铅锌的蒙特页岩、摩洛哥的黑色岩系型银矿、美国肯塔基州的黑色岩系型铀矿(前寒武纪)、美国堪萨斯州的含金和银的黑色页岩(白垩纪)等。这些矿床集中分布在中亚、东西伯利亚、中国的扬子地台、中欧、澳大利亚南部、北美东部及阿拉斯加、巴西、非洲的加纳等地区。
(二)黑色岩系型矿床特征
1)黑色岩系型矿床在全球范围内分布广泛，其赋矿地层时代多样，从元古宙到早中生代。
2)黑色岩系型矿床在矿化规模上差别很大，矿体形态、围岩蚀变强度和类型具有多样性。按矿体形态可分为2类，其一是层状金属矿化，形成厚几十米有时100～200m，长达几千米的矿带，通常形成大型或超大型矿床，是黑色岩系型矿床中最重要的类型，如干谷金铂矿床、北纳塔尔金矿;其二是含碳岩系中的同生-后生型铜、镍、钼、钒矿，伴生的铂族矿，其贵金属矿化层厚度很小(几毫米至十几厘米，一般仅有几厘米)，但延伸长，贵金属含量高，如波兰蔡希施坦铜矿床、加拿大尼克镍-锌-铂矿床、中国贵州和湖南的钼镍铂矿床等。
3)矿化具明显的层控性，常与含碳的原始沉积岩共生。矿床产在黑色含碳沉积-变质岩系中，既受沉积岩相控制，又在一定程度上受热液作用制约，具层控矿床特征(刘洪文，2002)。
4)成矿元素具有多样性，如金、银、铂族元素、放射性元素、稀土元素、镍、铜、铬、钒、钼、铅、钨、钴等元素同时出现。但通常以某几种元素为主，如我国华南以Ni、Mo元素组合为主，加拿大育空以Ni为主，俄罗斯干谷以Au为主，波兰蔡希斯坦则是以Cu为主等。这些矿床中伴生的PGE富集在围岩蚀变带和分散硫化物矿化带或硫化物-硫砷化物矿化带中(季斯特列尔等，1997)。
5)矿化多发生在前寒武纪、古生代(寒武、石炭、二叠世)，但热液叠加作用多发生在后碰撞阶段。原岩建造为含碳的海相或陆源碳酸盐-陆源碎屑岩为主的沉积岩系，沉积环境为前陆盆地，而区域热液值升高的背景多归结为地幔热构造作用(刘洪文，2002)。
(三)黑色岩系型金矿
黑色岩系型金矿床是黑色岩系型矿床的重要类型，也是世界最具工业价值的金矿床类型之一。在中亚地区黑色岩系型金矿也被称为穆龙套型金矿。近年来，一些学者从成矿作用角度出发，认为这类金矿的形成主要受剪切构造控制，在时间和空间上与增生构造或碰撞造山有关，将其归为造山型金矿(Goldfarb et al.，1998)。20世纪60～80年代，苏联的地质工作者高度重视产于黑色岩系中的金矿床，在南天山、中天山、斋桑和东西伯利亚贝加尔等地找矿取得重要突破，先后发现了穆龙套、库姆托尔、巴克尔奇克等一系列大型、超大型金矿床和干谷超大型金铂矿床。90年代，我国地质学者也在西南天山和准噶尔先后发现了萨瓦亚尔顿、大山口、萨恨托亥和萨尔布拉克黑色岩系型金矿。中亚天山的穆龙套、库姆托尔、查尔库拉、道吉兹套、萨瓦亚尔顿、大山口等金矿，准噶尔的巴克尔奇克金矿、萨尔布拉克金矿、俄罗斯贝加尔-帕托姆高原的干谷铂金矿床等的形成都与黑色岩系有密切关系。含矿的黑色岩系含有大量的有机质，金含量明显高于区域背景值，显示出碳质对金具有很强的吸附作用。由此可见，容矿的黑色岩系是金的矿源层，为成矿提供主要物质来源。含碳千枚岩或碳质板岩渗透性差，有利于成矿流体卸载，形成矿体。
中亚黑色岩系型金矿床的地质特征可归纳为:
1)黑色岩系型金矿床属剪切带型金矿床(或造山型金矿)的重要亚类，其控矿断裂为韧性剪切带、韧-脆性剪切带和脆性断裂破碎带，其成矿作用受剪切带演化控制。含矿的剪切带规模较大，一般长度达数千米至数十千米，金矿化在韧性剪切带中具有分段集中局部富集的特点。矿区附近一般发育区域性深大断裂或板块缝合带，控矿剪切带与这些构造有关。
2)黑色岩系型金矿容矿岩系时代主要是新元古代里菲纪和文德纪、中奥陶世—早志留世、晚志留世—早泥盆世、泥盆纪、早石炭世和晚石炭世。
3)黑色岩系的岩石建造为一套远离火山机构的含碳质较高(一般＞0.5%)的陆源细碎屑岩-碳酸盐岩建造，有时也夹有火山碎屑岩。在含碳质岩石中很少见到各种海相大化石。含碳岩石主要为碳质页岩、碳质板岩、碳质泥质页岩、含碳硅质泥质页岩、石墨化碳质页岩、碳质泥质板岩、碳质粉砂岩等。矿床均产于含碳质的陆源细碎屑岩中，而碳酸盐岩中不产金矿床，但碳酸盐岩可说明黑色岩系的形成环境(刘春涌等，2007)。
4)黑色岩系型金矿的形成环境应为宁静的滨浅海环境，海水富含CO2且较浅，有利于有机体的形成和碳酸盐岩发育，浅海富碳质还原环境是黑色岩系形成的最基本条件，还原环境的富碳质有利于对金的吸附(刘春涌等，2007)。
5)黑色岩系型金矿的围岩蚀变主要为硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化，以及石墨化，具有低温热液成矿的特点，部分矿床发育黑云母化、钠长石化、钾长石化等，如穆龙套矿田。
6)矿化类型为含金石英大脉型、石英细脉型、石英网脉型和蚀变岩型。矿石中矿物组合复杂，矿物种类多，如穆龙套金矿发现了90种矿物、库木托尔金矿发现了近100种矿物、干谷金铂矿床发现了75种矿物、萨瓦亚尔顿金矿发现了40余种矿物。金属硫化物主要为黄铁矿、毒砂、自然金，其次为磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和辉锑矿，部分矿床中出现了白钨矿、闪锌矿、铋矿物等。金多以包裹金和裂隙金等形式产出。
7)尽管中亚地区黑色岩系型金矿的容矿岩系的形成时代差别较大，从新元古代到石炭纪，但成矿时代集中在晚石炭世到三叠纪，如库姆托尔金矿的成矿时代为284～288Ma(40Ar/39Ar坪年龄，Mao et al.，2004)、穆龙套金矿蚀变岩形成时代为285～250Ma，金主成矿时代为280Ma(白钨矿的Sm-Nd同位素年龄，Kempe et al.，2001)，含金石英中绢云母的40Ar/39Ar坪年龄为245～220Ma(Wilde et al.，2001)，银矿化时代为224～219Ma(Kostitsyn，1996)、萨瓦亚尔顿金矿主成矿期为三叠纪(含金石英脉中石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄为246Ma和231Ma，陈富文等，2003;叶庆同等，1999;含金石英脉中石英40Ar/39Ar坪年龄和Rb-Sr等时线年龄为213～206Ma，Liu et al.，2007)、巴克尔奇克金矿床主成矿期矿石中铅同位素年龄为300±15Ma，成矿时代为晚石炭-早二叠世，岩浆热液叠加改造期流体中铅同位素年龄为230±10Ma，时代为早-中三叠世(Syromyatnikov，1999)。
(四)中亚黑色岩系型金矿的时空分布
黑色岩系型金矿是中亚成矿域中十分重要的金矿类型，我国西邻国家大约有金储量7703t，占2000年世界金总储量的16%，其中储量较多的国家有乌兹别克斯坦(5300t)、哈萨克斯坦(1050t)、塔吉克斯坦(573t)、吉尔吉斯斯坦(540t)(戴自希等，2001)。据西邻6个国家的33个大型独立金矿统计(戴自希等，2001)，主要金矿类型为黑色岩系型(30%)、热液型(21%)、石英脉型(15%)和陆相火山岩型(9%)，由此可见，黑色岩系型金矿在中亚地区具有举足轻重的地位。中亚成矿域黑色岩系型金矿主要特征列于表10-1，在空间分布上大体可划为4个带(图10-1)。
表10-1 中亚地区主要黑色岩系型金矿床


1.东西伯利亚克拉通南缘贝加尔褶皱带
该带位于俄罗斯境内的东西伯利亚克拉通南缘，该带内的干谷(СухойЛог)金铂矿床金储量1550t、奥林匹亚达(Οлимпиада)金矿金储量700t、苏维埃(Советское)金矿金储量大于100t，以及向南地处东萨彦岭的宗毫巴(ЗунХолба)金矿金储量约150t。这4个超大型金矿床均赋存于新元古代里菲纪含碳浅变质碎屑岩系中(Сафонов，1997;涂光炽，1999)。干谷矿区的容矿岩系为中、晚里菲纪陆源含碳沉积物，厚约800m，经历了绿片岩相变质作用，岩石组合为石英-绢云母-绿泥石片岩、变粉砂岩和变细砂岩。片岩中富含碳质(2%～7%)，并富集金和铂。矿体赋存于近东西向背斜的核部，褶皱轴向南倾，并被大型逆掩构造叠加。主要矿体赋存于缓倾斜(30°～35°)、厚大(达200m)的后褶皱期近东西向的片理化矿化带。奥林匹亚达矿区的容矿岩系为早里菲纪片岩段，自下而上岩石组合为云母石英片岩、云母-碳酸盐-石英片岩、含碳白云母-绢云母-石英-碳酸盐片岩和云母石英片岩。矿体主要赋存于云母石英片岩的下段与含碳片岩和碳酸盐岩的接触带(王琳(译)，2001)。
2.斋桑准噶尔带
该带位于哈萨克斯坦斋桑-准噶尔到新疆北准噶尔，呈北西向延伸，紧邻西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块的缝合带(图10-1)。在哈萨克斯坦斋桑-准噶尔华力西期褶皱带库兹洛夫坳陷西南边缘北西向西卡尔巴断裂与近东西向库兹洛夫断裂交会部位，发育一条黑色岩系型金矿带。该金矿带沿库兹洛夫韧性剪切带分布，长度达10余千米。已发现了热列克、巴勒德扎尔、库鲁宗、布尔什维克、霍洛德内克卢奇、巴克尔奇克、普罗梅茹特诺耶、格鲁布尔洛格等十几个金矿床和矿点。其中巴克尔奇克矿床规模最大，矿体品位高，且连续性好，探明金储量277t(也有报道称416t)，平均金品位9.4×10-6。布尔什维克、霍洛德内克卢奇、巴克尔奇克、普罗梅茹特诺耶、格鲁布尔洛格5个金矿床构成巴克尔奇克金矿田，矿田资源量估计为1200t，品位1.5×10-6～4×10-6(戴自希等，2001;刘春涌，2005a)。
区域出露的地层主要为下石炭统泥质粉砂岩、硅质粉砂岩、含钙燧石、砂岩和灰岩，下-中石炭统海相类复理石建造的砂岩、粉砂岩，上石炭统巴克尔奇克组为主要容矿岩系，属于砂岩、碳质粉砂岩等互层的陆相含碳细碎屑岩建造，地层韵律明显，含丰富植物化石，并夹菱铁矿透镜体和薄煤层，局部夹凝灰岩和火山岩。含矿岩系中有机碳含量高，从0.2%至1.5%～2.0%，局部碳质交代岩有机碳含量高达13.38%～15.17%(戴自希等，2001)，碳沥青透镜体中有机碳含量达20.5%～54.1%(Daukeev et al.，2004)。含矿岩系中As、Mo、P和Cl的丰度较高，菱铁矿和含黄铁矿的碳质粉砂泥岩是岩石中含金最高的。沉积形成的黄铁矿含金量很高，平均含量为0.52×10-6，最高为1.24×10-6(张鸿昌等，1986)。矿床受韧性剪切带和断裂控制，晚期岩浆热液活动对早期金矿化进行叠加改造。金主成矿期矿石中铅同位素年龄为300±15Ma，成矿时代为晚石炭世—早二叠世，岩浆热液叠加改造期流体中铅同位素年龄为230±10Ma，时代为早-中三叠世(Daukeev et al.，2004)。
在新疆北准噶尔发现的萨尔布拉克小型金矿属黑色岩系型金矿，位于富蕴县城西南，北西紧邻额尔齐斯深大断裂带，受到萨尔布拉克断裂带的制约。额尔齐斯深大断裂带是西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块的分界。矿区出露地层主要为中泥盆统北塔山组、蕴都喀拉组，下石炭统南明水组和那林卡拉组。北塔山组为一套基性-中基性火山沉积建造，蕴都喀拉组为一套由安山质凝灰岩、凝灰质粉砂岩及细砂岩组成的基性火山碎屑岩。南明水组为海陆交互相的类复理石建造，岩性主要为粗砂岩、凝灰质砂岩夹硅质岩和灰岩透镜体。
那林卡拉组为一套火山碎屑岩及含碳陆源碎屑岩建造，为容矿岩系，按岩性可分上、中、下3段(王登红等，2002):下段下部为含碳粉砂岩、凝灰质砂岩;中部为砾岩、砂砾岩、凝灰质粗砂岩、凝灰质中细砂岩和含碳粉砂岩;上部为含生物碎屑灰岩夹泥板岩。中段为主要赋矿层位，其下部为含碳粉砂岩和含碳泥质粉砂岩;中部为岩屑晶屑凝灰岩、含碳凝灰砂岩夹含碳粉砂岩及砂砾岩透镜体。上段下部为含碳凝灰质粉砂岩夹凝灰质砂岩，构成地表矿体的围岩;上部为凝灰质砂岩、含砾凝灰砂岩、含碳粉砂岩互层。含矿岩系中有机碳含量为0.02%～5.4%，平均为2%(王登红等，2002)。萨尔布拉克金矿受萨尔布拉克断裂带控制，金矿体主要充填在韧-脆性剪切带局部扩张部位的碎裂岩和角砾岩中。成矿时代为晚石炭世末，李华芹等(1998)测得矿石毒砂Pb-Pb年龄为304Ma，无矿石英脉流体包裹体Rb-Sr年龄为285Ma。

图10-1 中亚主要黑色岩系型金矿床分布和新疆黑色岩系型金矿主要成矿区带

3.中天山带
该带位于吉尔吉斯和哈萨克斯坦中天山加里东-华力西褶皱带，呈北东向延伸，靠近中天山与南天山的分界尼古拉耶夫(Nikolaev)缝合线。已发现吉尔吉斯库姆托尔(Kumtor)超大型金矿、伊什坦贝尔格(Ishtanbergy)大型金矿和哈萨克斯坦查尔库拉超大型金矿，这些金矿均赋存于黑色岩系中，受剪切带和断裂带控制。
库姆托尔(Kumtor)超大型金矿位于吉尔吉斯斯坦东部的伊塞克湖地区，海拔3200～4150m，距中吉边境线直线距离60km。该矿床处于一个长15km，宽0.1～0.4km的窄条范围内。其北西和南东边界由断裂界定，南西和北东被第四系和冰川覆盖。已控制储量300t，加上远景储量达590t，平均品位3.6×10-6(Yakubchuk et al.，2002;Mao et al.，2004)。库姆托尔金矿处于中天山岩浆弧，十分接近Nikolaev缝合线，因而通常也将其纳入南天山成矿带。区域出露古元古界Kuilyu组变质岩，并受到里菲期花岗岩的侵入，上里菲Kashkasui组角度不整合覆盖其上，由砾岩、变砂岩和玄武岩-流纹岩双峰式火山岩组成。赋矿围岩为平行不整合覆盖于上里菲Kashkasui组之上的文德系Jetym组，由轻微变质的陆相碳质复理石组成。可进一步分为哲德姆套(Jetymtau)、扎可巴洛特(Jakbolata)和拜康奴尔(Baikonur)3个亚组。岩性分别为碳质千枚岩、板岩夹砾岩和粉砂岩、碳质千枚岩、板岩夹灰岩和砂岩以及砾岩、千枚岩和砂岩。其中泥岩部分含绿泥石-赤铁矿-磁铁矿以及黄铁矿夹层。含矿岩系中富含碳质，含碳量1%～10%，局部石墨化。在含矿岩系之上为寒武系—下奥陶统燧石板岩、白云岩和灰岩。中泥盆统—下石炭统红色砂岩和灰岩角度不整合覆盖于基底之上。矿化带沿库姆托尔逆掩断层延长10km，向南东倾斜，倾角30°～50°。上盘为文德纪含矿绿色板岩，下盘为早古生代灰岩、燧石和碳质岩石。断层带表现为100～250m厚的构造混杂岩、香肠状、剪切带和褐铁矿化。在库姆托尔矿区，矿体严格限制在构造带内。所有矿脉排列密集且断续相连。矿化分为南矿带、北矿带、东北矿带和细网脉矿带。矿带长500～1000m，厚25～100m，延深300～1000m。矿化为细脉浸染状，也有一些宽度较小的含金石英脉。绢云母石英蚀变岩全岩40Ar/39Ar坪年龄为285.5±1.2Ma，含金绢云母矿石全岩40Ar/39Ar坪年龄为288.4±0.6Ma，容矿岩系中绢云母40Ar/39Ar坪年龄为284.3±3Ma，矿石中绢云母40Ar/39Ar坪年龄为285.4±0.2Ma，表明成矿时代为早二叠世(Mao et al.，2004)。
4.南天山带
该带分布于南天山，西起乌兹别克斯坦中亚南天山西段的克孜尔库姆褶皱带奴拉套。呈南西向延伸，向东弧形弯曲到中吉边境线的萨瓦亚尔顿，再向北东沿中国西南天山到大山口-萨恨托亥一带，是中亚乃至世界上十分重要的黑色岩系型金矿带。在西段乌兹别克斯坦克孜尔库姆-库拉玛一带发现了世界上仅次于南非的维特瓦杰斯兰德金矿的第二大金矿，即穆龙套金矿，到1996年已控制金储量4416t(其中已开采1186t，剩余金储量2230t)，加远景储量共5400t，平均品位1.3×10-6(Graupner et al.，2001)。该地区其他黑色岩系型金矿还有道吉兹套(Daughyztau，Au185.7t，Ag101t)、阿曼泰套(Amantaitau，Au117.7t，Ag16t)、可克帕他斯(Kokpatas，Au620t，Porter，1998)、巴尔潘套(Besapantau)、穆腾巴伊(Myutenbai，Au620t，Porter，1998)、阿里斯坦套、Triada、Boilik、Karasai、Sarybatyr等金矿和柯斯曼纳奇(Kosmanachi)、维索可弗尔诺、Vysokovoltnoe、Jasaul、Stepnoe等金银矿(Shayakubov et al.，1999)，这些金银矿床(点)分属穆龙套、阿曼泰套-道吉兹套和可克帕他斯3个矿田，构成了南天山西段克孜尔库姆黑色岩系型金(银)矿集区。
在该矿带中段中国与吉尔吉斯斯坦边境线两侧各发现了一个萨瓦亚尔顿大型金矿，其中吉尔吉斯斯坦萨瓦亚尔顿金矿为含金石英脉带，金品位高，平均品位为6.1×10-6～8.7×10-6，金储量为40t(戴自希等，2001;中国地质调查局，2003)。并伴生有锑、银、铅、锌、铜等，如富毒砂石英脉金品位为6.5×10-6，锑为4.5%，铅为10%，银41.5×10-6(Rui et al.，2002)。

（一）赋矿层位及容矿岩石特征
1.赋矿层位
前已述及，从震旦系到三叠系的各系中均有金矿化产出，但以三叠系最多，其次为泥盆系和二叠系。统计表明（图4-2），产在三叠系中的金矿床数约占本类矿床总数的一半，其中大型占80%，大中型占54%，特大型的全部，已探明储量占总储量的70%；产于泥盆系中的矿床占矿床总数的19.5%，其中大型占10%，大中型占26%，探明储量占总储量的14%；产在二叠系中的矿床约占矿床总数的17.5%，其中大型占10%，大中型占11%，储量占8%。产在上述三个层位中的矿床数占本类矿床总数的90%左右，储量占总储量的95%。同时目前已知的大型矿床全部产出在这三个层位中。

图4-2　产于不同层位的矿床综合对比图

1—矿床储量；2—特大型和大型矿床；3—大中型矿床；4—大中小型矿床
在不同地区，金矿的赋存层位虽有所不相同，但在同一地区，总是以某一层位为主，再辅以其他层位。如黔桂滇成矿区和川西北成矿区，赋矿层位以三叠系为主，其次为泥盆系或二叠系。湘中成矿区及南秦岭成矿区南带则以泥盆系为主。但在西秦岭南带由于处在复背斜和复向斜两个构造单位中，因此出现了两个主赋矿层位，在复背斜中以泥盆系为主，在复向斜中则以三叠系为主。
2.赋矿层的形成及特征
（1）赋矿层的基底为“扬子型双层基底”。其下层基底由太古宇-古元古界中-深变质岩系组成，固结较强。上层基底由中-新元古界组成，岩石变质结晶程度较低、固结较弱，活动性较强，由其组成的含金建造，在地壳浅层成矿作用中，可通过基底断裂提供成矿物质。
（2）主赋矿层具有陆缘海过渡型沉积特征，主要形成于扬子陆块边缘的活动带，海西期-印支期拉张裂谷海槽，以及随后由碰撞聚合作用而产生的弧后拉张盆地或前陆海盆中。在这些海盆中，海底地貌变化大，浅水向深水过渡的斜坡带发育，浊积沉积、复理石或类复理石明显，同时有海底火山喷发和气液喷流的参与，易于形成初始浓集层及赋矿层。
（3）赋矿层通常是由物理化学性质差异的互层岩石组成，常见的如细碎屑岩、泥质岩与碳酸盐岩（不纯）互层，细碎屑岩与泥质岩的互层。这些差异主要是在含矿溶液运移和矿质沉淀过程中起流通与屏障作用。在不少矿床中，赋矿层往往就是矿源层（或孕育有矿源层），它们通常形成于深水滞流环境，并有海底气液喷流物质参与，沉积韵律发育，单层较薄，富含有机碳，同生沉积黄铁矿发育，金及其相关元素的丰度较高，浓集系数较大。
3.容矿岩石
容矿岩石种类较多，最主要的是细碎屑岩类，其次是不纯碳酸盐岩类和硅质岩类。统计表明，以细碎屑岩类为容矿岩石的矿床占矿床总数的三分之二，不纯碳酸盐或碳酸盐岩类和硅质岩类只占三分之一，而后者又少于前者。其中细碎屑岩类，主要是由粉砂岩、粉砂质泥岩（板岩）、泥质粉砂岩和泥岩（板岩）等组成的一套岩石组合，有时可夹有少量薄层灰岩、泥灰岩和硅质岩。其矿物成分除陆源碎屑外，常含有碳酸盐、微晶石英、凝灰质和同生黄铁矿。这套容矿岩石常发育在浊流沉积、复理石或类复理石建造中。
碳酸盐岩类多为不纯碳酸盐，即岩石中混有粘土质点、硅质及陆源碎屑（主要为粉砂级）等，往往成为泥质灰岩、硅泥质灰岩、泥质白云岩、粉砂质泥灰岩等。并常过渡为钙质粘土岩、钙质粉砂泥岩等。层理比较发育，常组成中薄层组合。
硅质岩类多数为硅质板岩，其中炭质、铁锰质和泥质含量较高，并常有火山凝灰质物出现。
（二）构造特征及其对成矿的控制
1.大地构造对成矿的控制
前已述及，扬子陆块边缘坳陷和周边陆缘活动带，从整体上控制了我国微细浸染型金矿的分布，其中又以陆块西北和西南的陆缘和陆间印支褶皱带最为重要，几乎集中了所有大型和特大型矿床。成矿构造区的主要特征是：基底具有多层含金建造；显生宙以来处在地壳相对活动、特别是海西期-印支期受古特提斯构造活动影响较大地带；印支运动表现较强，基底断裂和浅层次构造变形明显；中-新生代受滨太平洋或新特提斯构造体系的叠加改造较强。
2.深部构造对成矿的控制
我国深层构造分别呈近东西向和近南北向两个方向分带，由于两者交切而形成块状分布的深层构造格局，我国微细浸染型金矿即主要分布在其中的西南幔坳和东南幔隆过渡地带。从中国莫霍面深度来看，矿床主要分布在从西向东深度变浅的陡坡梯度带内，而且是陡坡局部隆起地段。其地壳厚度主要变化在38～56km之间。
地壳深部构造对浅部构造有重要影响，地壳深部陡梯度变化带的上部是地壳的活动地带，也是地壳挤压应力的主要集中带。在一定深度下，地幔隆起区的上部地壳可为隐伏岩体和地幔射气活动提供广阔空间，有利于形成构造岩浆水热体系，为成矿提供地热异常等条件。
3.褶皱构造及其控矿
（1）控矿褶皱的形成时间：大多数中型以上矿床产于印支褶皱层内，尽管有些地区赋矿地层时代较早，但主要褶皱都是在印支运动完成的。由于印支运动的挤压作用在地壳浅部表现强烈，因此与本类金矿浅部成矿具有空间上的一致性。
（2）控矿褶皱特征及控矿：控矿褶皱均属地壳浅层构造，同时受基底断裂和古地貌的影响，因而常出现束状背斜与宽缓向斜相间，而背斜常呈带状斜列，此消彼长。控矿褶皱主要为穹隆构造，短轴背斜和线型褶皱的局部隆起。其中穹隆构造常与古隆起、海底岛链或交叉格状古断裂有关。
在褶皱过程中，层间滑动断裂、轴部虚脱构造发育。在褶皱后期沿短轴背斜翼部和轴部，或沿古隆起超覆不整合面发育有高角度纵断裂，并与深部基底断裂或构造滑脱面相通，成为含矿热液的活动空间。
金矿化主要发生在背斜轴部、两翼近轴部、背斜倾伏端，并具有高角度纵断裂切割或层间断裂发育地带。如紫木凼金矿产于灰家堡短轴背斜西端北翼，纵断裂与层间断裂的复合带内；戈塘金矿产于戈塘穹隆南翼，上、下二叠统之间的层间压扭性断裂带内；板其金矿产于纳板穹隆南翼的压扭性断裂下盘层间断裂带中；丫他金矿分布于磺厂短轴背斜南翼近轴部的两条高角度纵断裂之间；高龙金矿产于高龙穹隆周围硅化带中；金牙金矿位于凌云隆起东侧巴哈复背斜向东呈鼻状突起的倾伏部位；西秦岭拉尔玛金矿产于白龙江复背斜核部的高角度纵断裂带中。
4.断裂构造及其控矿
在陆块边缘活动带中，断裂构造发育，构成了地域内的重要控矿条件。按控矿断裂的规模、生成序次和控矿程度，可分为不同级别的控矿断裂，构成逐级断裂控矿特点。
（1）区域性深（大）断裂：在本类金矿的分布地域内主要有：古亚洲断裂系统的阿尼玛卿-玛沁-略阳断裂带、天水-唐藏-商南断裂带和临潭-山阳断裂带（呈近东西或北西西向展布）；华夏断裂系统的狮宗-弥勒断裂带、宜春-柳州断裂带和醴陵-衡阳断裂带（呈北东向分布）；特提斯断裂系统的理塘-甘孜断裂带、南丹-紫云断裂带和右江断裂带（呈北西向延长）；龙门山断裂系统主要分布在扬子陆块西缘活动带内，断裂走向为北北东或近南北向。上述断裂具有规模大、切割深、活动时间长和复合性强的特点。在不同发展阶段具有不同的控制作用：在前印支运动的拉张阶段，表现为沉积同生断裂，主要控制含矿建造、赋矿岩石组合的形成和分布；在印支运动期间以挤压和剪切为主，控制各成矿区的构造变形、成矿区（带）的展布以及在成矿中的导矿作用等。
（2）矿区断裂：包括矿区主干断裂及其派生的低序次断裂。它们共同组成矿区范围内的控矿构造网络。
主干控矿断裂，是与深（大）断裂或基底断裂有成生联系的次级断裂，多形成于褶皱期间，主要控制矿化带或矿体的分布及延伸。断裂多以高角度压扭性纵断裂和层间断裂为主，其分布常受褶皱部位、基底断裂和构造软弱带的制约，多产生在差异性岩层的接触面、沉积不连续界面、古隆起超覆界面和侵入岩体的接触带等。矿体主要分布在挤压应力集中带，即挤压应力值的最大地带。
低序次断裂，是由矿区主干断裂派生的更次级断裂，包括主干断裂两侧的羽状断裂（裂隙）、层间裂隙、层间虚脱和岩石节理裂隙等。低序次断裂往往密集成群出现，形成具有相当规模的低压扩容地带，其方向常具有与主干断裂平行、垂直和斜交多组，显剪切、拉张和张扭性。在成矿作用中，主要提供矿体定位空间。
（三）金矿化特征
1.矿体特征
金矿体或矿化蚀变体受赋矿地层和控矿断裂的控制，其主要展布方向与挤压应力场有关。矿体特征主要表现为如下几方面：
（1）矿体与围岩的关系：由于金矿物是呈浸染状或细脉浸染状分布于容矿岩石（蚀变岩）中，因此矿体、矿化体和围岩之间无截然界线，三者常为渐变过渡关系，加之金在岩石中是作为微量组分，而且含金矿物粒度极其微细，宏观上常难以区别，因此矿体的圈定主要借助于化学分析，按工业指示而圈定。但在有的矿床中，由于控矿断裂挤压破碎较剧烈，蚀变、特别是硅化蚀变较强，形成诸如硅化（或硅质胶结）角砾岩带，因此围岩与矿化体之间界线清楚，但矿体与矿化体之间仍为过渡关系。
（2）矿体产状：矿体分布总体上与该区主构造线方向一致，并随主构造线方向的变化而改变。一些其他方向的矿体，多处于从属地位，是由同一应力场下的配套断裂控制所形成的。矿体的倾向比较复杂，不仅不同矿床之间表现不同，即使在同一矿床中也有变化。总体上看，矿体的倾向主要取决于控矿断裂的类型，当控矿断裂为层间断层时，矿体的倾向和倾角与地层基本一致。当控矿断裂为走向断层时，则矿体的倾向可与地层倾向一致或相反，但前者的倾角与地层不同。
（3）矿体形态：矿体形态多样，包括似层状、透镜状、扁豆状、脉状、板状、漏斗状及不规则状等。按照矿体的产状可分为“整合型”和“非整合型”，所谓“整合型”是指矿体的产状与围岩一致或基本一致，而“非整合型”是指切割围岩的矿体。“整合型”矿体多数呈似层状、透镜状、扁豆状等，产在背斜核部受层间虚脱控制的矿体则呈鞍状。“非整合型”矿体多呈脉状、板状、漏斗状、透镜状等。矿体沿走向和倾向均有膨胀收缩、分枝复合和尖灭再现等现象。
（4）矿体组合：在同一矿床中，常有多个矿体存在，它们常呈平行排列或雁行斜列。沿走向和倾向方向，矿体可反复出现尖灭再现现象，尤其是沿倾斜方向出现的向下斜列，可存在隐伏矿体。
2.矿石特征
（1）矿石类型：为了反映矿石的主要造矿矿物、造矿元素、生成条件及类型等，根据矿石的矿物成分按矿石建造对本类金矿划分为以下几种矿石类型：①金-黄铁矿建造，主要金属硫化物为黄铁矿，部分为白铁矿，非金属矿物有石英、铁白云石及粘土矿物等。本类矿石分布较普遍，但金品位一般较低。②金-毒砂-黄铁矿建造，金属矿物主要为黄铁矿和毒砂，在不同矿区还含有少量砷黄铁矿、辉锑矿、辰砂、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、磁黄铁矿等。非金属矿物以石英、铁白云石及粘土矿物为主。此类矿石分布较广，常成为各主要矿床、特别是大中型矿的主要矿石类型，金品位一般较高。③金-辉锑矿-黄铁矿建造，金属矿物以黄铁矿和辉锑矿为主，不同矿区常含少量辰砂、雄黄、方铅矿、闪锌矿等。非金属矿物包括石英、铁白云石、方解石及粘土矿物等。其中辉锑矿在矿石中常呈细粒浸染状分布，在有的矿区中还出现有粗大柱状辉锑矿，但这种辉锑矿一般不含金，其与金矿化为非同期产物。此类矿石的分布仅次于上述几类，其金品位偏低，而且变化较大。④金-雄（雌）黄-黄铁矿建造，除黄铁矿外，雄（雌）黄含量明显高于其他硫化物，高者可达工业品位。非金属矿物主要为石英和方解石，或单以方解石为主。雄（雌）黄矿物虽然在本类矿床中分布比较普遍，但作为矿石类型则分布比较局限，仅见于坪定等少数几个矿床中。⑤金-辰砂-黄铁矿建造，矿石中金属矿物以黄铁矿为主，辰砂含量相对较高，多呈浸染状分布。此外还含有少量辉锑矿、毒矿、方铅矿和闪锌矿等。
除上述主要类型外，还有一些过渡类型矿石。
原生矿石在地表经改造而成为氧化矿石，一些硫化物转变为新的矿物，如褐铁矿、黄锑矿、臭葱石、黄钾铁矾等。同时在氧化淋滤作用下，一些易溶矿物流失，金被粘土矿物等的吸附而次生富集，使金品位在单位体积内相对提高，特别是由于“去碳”作用，使金矿物在选冶中不致因有机碳的阻挡而不易被氰化物萃取，从而成为易选矿石。
（2）矿物特征
根据对我国各主要矿床的统计，如果把沉积（及部分变质）期形成的矿物计算在内，矿石中矿物种类近70种（表4-1）。单就某一矿床而言，一般都在10种以上，多者达40余种，但与金有关的热液期矿物则为数较少，其特征如下：①金属硫化物含量较低，属贫硫化物型矿石。②矿石中最常见的矿物有黄铁矿、毒砂、辉锑矿、雄黄、雌黄、辰砂、石英、方解石、（铁）白云石、粘土矿物、重晶石等，它们常以不同的组合，不同的含量出现在不同的矿床中。③矿物组成中，绝大部分属低温矿物组合，其中较普遍存在的毒砂均为低温条件下形成的。④有机碳含量普遍较高，常在0.1%～0.5%之间。⑤有的矿区见有自然铝、自然砷、自然硫、自然铜、自然铁等单质矿物出现，有的可指示近地表浅成条件。⑥在矿石的金属硫化物中，主热液期黄铁矿、毒砂的含量常与金的含量呈正相关关系。
（3）载金矿物的标型特征
矿石中，特别是含金较高的矿石，常以主热液期的黄铁矿或黄铁矿-毒砂为主，不同矿区还配有辉锑矿、辰砂、雄黄等组成金矿化的标型矿物组合。
A.载金黄铁矿的标型特征：载金黄铁矿一般以细粒和微粒为主，呈疏密不等的浸染状和细脉浸染状分布。晶形以他形粒状为主，部分晶形较好者常为立方体、五角十二面体、八面体和后两者的聚形。其中具有晶内环带结构的黄铁矿最有标型意义。
黄铁矿主成分硫、铁值与标准黄铁矿理论值相比，均有明显亏损，亏损部分可能被其他相元素以类质同象形式所补偿。微量元素主要富砷，其含量多数在1%以上，金、锑、铅、锌等含量高于普通黄铁矿，有的还含有较高的铊、硒、碲等。此外铜、镍、钴等元素的含量有向深部增加的趋势，钴镍比值小于1，硫硒比值在几万至十几万之间，两种比值介于沉积型和热液型黄铁矿之间。

表4-1　中国微细浸染型金矿石的矿物组成一览表

黄铁矿的晶胞参数较大，其中晶棱长一般高出普通黄铁矿0.05nm左右，可能是由于微量元素对主元素替代而膨胀的结果。
黄铁矿的热电性（测试样品多采自垂深200m以上的浅部），以空穴导型（P型）为主，其次为过渡型（NP型）。据丘洛和二人山矿区分别采自矿体上部、中部和深部（深度大于200m）的样品测试结果，上部以空穴型为主，中部以过渡型为主，深部以电子导型（N型）为主，并且向深部黄铁矿含金量有增高趋势（邵洁涟，1990）。
多数黄铁矿的热台爆裂频率较高，曲线峰形明显，常具有由主峰和次峰组成的多峰特点，表明黄铁矿的形成具有多阶段叠加。
B.与金有关的石英颗粒较细，常具隐晶-微晶结构，呈网脉状、细脉状和不规则团块状分布。颜色较杂，包括灰白、灰黑、桔红和斑杂色。常见显微裂隙、晶体错位、变形纹和波状消光等现象，表明这些石英形成于构造活动阶段。
石英中氧化铝和砷、锑、汞、钠、钾等微量元素的含量较高。氧化铝含量常在0.2%～2%之间，其中铝可参加石英晶格，取代硅氧四面体中的硅，配位不均衡部分常由钾、钠等元素补偿。
包裹体爆裂测定常出现沸腾包裹体群，并在同一矿物中出现两个阶段或多阶段的爆裂温度，表明矿物的形成与热液沸腾有关，并具有多阶段增长。此外矿物密度小，而晶胞参数较大。
C.载金毒砂，自形程度较高，晶形常呈针柱状、茅尖（锥）状、毛发状、放射状、鱼刺状和花环状等，有的呈细粒集合体，常可见到菱形自形晶的横断面。粒度较细，多在0.01～0.1mm之间。
与标准毒砂相比，在矿物主元素中，硫和铁含量较高，而砷含量较低，多余的硫和铁形成微粒黄铁矿，以固溶体的形式存在于毒砂中。在微量元素方面，一般金、锑、铜、锌、铅等元素含量较高，有些还含有较高的镍、钴、硒、铋、碲等元素，钴镍比常在0.2～0.6间，表明物质来源与沉积岩有关。
D.与金有关的辉锑矿主要呈细粒浸染状和细脉浸染状分布，晶形为他形粒状、短柱状、针状、叶片状，或呈放射状连生。粒度较细，多数在0.05～0.25mm之间。微量元素以砷含量最高，其次为铜、铅、硒、铋、银、金等，金含量变化较大，最高达72.12×10-6（拉尔玛矿床）。在多数情况下，含金的辉锑矿矿物包裹体爆裂活度值较大，常在5000～10000之间，而不含金者的爆裂活度均小于5000。
E.与金有关的雄黄，常呈半自形-他形粒状，粒度多数在0.05～0.8mm之间，常含有汞、锑、银、金等微量元素。在矿石中多呈浸染状和细脉浸染状分布。
（4）矿石化学组分
矿石的化学组分主要取决于容矿围岩和矿化蚀变程度，通过对各矿床矿石与围岩的化学组分对比，发现它们具有如下特点：
A.矿石中造岩化学组分之和，即（SiO2+Al2O3+Na2O+K2O）＋（CaO+MgO+CO2）的总量有所减少，但减少量较小，一般在5%左右，故其变化不大，可视为碳酸盐质-硅铝酸盐的等化学系列范畴。
B.矿石中不同化学组分变化较大，一般SiO2、Al2O3、K2O等有所增加。其中SiO2增加明显，特别是对原岩为钙质岩石的增加量较大；MgO、CaO的变化与原岩性质有关，而原岩为碳酸盐岩者明显减少，而原岩为硅铝质岩和硅质岩则有增加的趋势；Na2O一般都有不同程度的减少。微量（成矿）元素金、砷、汞、锑等剧增。以上说明原岩经热液矿化蚀变后，带入了大量的二氧化硅，同时带入金等成矿元素。对CaO和MgO来说，在不同的原岩中分别发生带出和带入。K2O的增加和Na2O的减少则与粘土化作用有关。
C.氧化矿石与原生矿石相比，SiO2、Al2O3和Fe2O3的含量增加，CaO、MgO、Na2O、CO2和硫明显减少，金有进一步富集的趋势。
3.围岩蚀变
本类矿床都具有以低温热液为主的蚀变特征。常见的蚀变类型主要有硅化、碳酸盐化、粘土化、黄铁矿化、绢云母化等，不同矿区还出现有重晶石化、地开石化、石膏化、菱铁矿化、萤石化、绿泥石化等。
蚀变分带不很明显，不同蚀变类型常相互叠加。但总的来看，蚀变中心相对较强，主要发育硅化、黄铁矿化、铁白云石化、粘土化。向外蚀变减弱，以绢云母化、方解石化、重晶石化等为主。
蚀变作用具有多阶段性，其总的趋势是，早期以硅化、绢云母化等为主，硅化表现为“面状”渗透，即所谓“硅质先锋”。主期在硅化的同时，以大量出现金属硫化物为特征。晚期则多以方解石化、雄（雌）黄化、重晶石化、石膏化等为主。

广西已知的风化铝土矿床，其产出和分布均与矿源层及地貌有密切关系：崩塌堆积铝土矿床是以合山组（P₃h）底部的沉积铝土矿为矿源层，产在背斜谷峰丛、峰林洼地中；红土堆积铝铁矿床是以合山组中上部碳酸盐岩夹的菱铁矿为矿源层，产在岩溶准平原区。在广西全区，此两种矿源层分布范围有限，故风化矿床分布区不广。

一、以沉积铝土矿床为矿源层的矿床（崩塌堆积矿床）

中二叠世末，东吴运动在广西只表现为升降运动，海水基本退出广西，地面广受风化剥蚀，时间较长，大地上形成广泛分布的风化壳层。晚二叠世初，地壳下降，海水入侵，在上二叠统底部普遍有一层由古风化壳形成的铁质、泥质的沉积物，一般均称其为铁铝岩。海侵初期，大瑶山、鹰扬关、云开山等陆地联成一遍，江南古陆、西大明山陆地各占面积较大，紧临陆地的地区为滨海区，滨海区外为局限海，仅桂西小范围是开阔海。而桂西平果、田东、田阳、德保、靖西一块是局限海沼泽相中包容的

湖相沉积区，在此相区形成沉积铝土矿床。其他沼泽相区形成沉积黄铁矿床或含黄铁矿的粘土岩。在沉积铝土矿床区已经探明一批大、中型矿床，含硫、硅高，不曾开采；后发现沉积矿床经风化崩塌堆积形成的矿床，质量好，规模也大，成为矿山开采的对象。

1.平果那豆铝土矿床

（1）矿床位于平果县太平镇，沉积铝土矿床和堆积铝土矿床位于同一矿区。沉积矿床探明为中型矿床，堆积矿床探明为大型矿床（图4-1）。

（2）沉积矿床特征

1）地层。矿区内出露有：石炭系、二叠系、三叠系。以浅海台地碳酸盐岩石为主。铝土矿含矿层为上二叠统合山组，其岩性为：

下伏：中二叠统茅口组（P₂m）

合山组（P₃h）假整合于P₂m之上，岩性从下至上为：

A.含黄铁矿粘土岩，厚0～5m。

B.铝土矿层，厚0.19～10.3m。

C.炭质页岩夹煤线（或煤层），厚1.5～11m。

D.含燧石灰岩局部夹炭质页岩含煤线（或煤层），厚105～140m。

上覆：下三叠统罗楼组（T₁l）

图4-1 平果太平矿区地质图

2）构造：矿区为NW轴向短轴褶皱。铝矿层出露于向斜的两翼。

3）矿层、矿体、矿石：矿体在矿层中断续产出，矿区内已圈出17个矿体。单矿体长60～6290m，厚0.7～10.3m。矿石具层状、透镜状构造，豆状、鲕状结构，均由水铝石细晶集合体组成。矿物成分主要是一水硬铝石，次为高岭土、黄铁矿。主要化学成分Al₂O₃ 50%～70%，SiO₂ 4%～8%，Fe₂O₃ 6%～10%，S 1.5%～13%，铝硅比为7～12，属高硫、低铝、硅偏高的矿石。

（3）堆积矿床特征

1）地貌：矿区位于岩溶地区，NW向的向斜为山脊，背斜为谷地，多已成为溶蚀准平原。

2）矿体：为沉积矿层风化剥蚀滚落或塌陷的矿石碎块和岩屑砂泥堆积而成，下伏基岩为中二叠至泥盆系的碳酸盐岩层。含矿层可分三层（由下至上）：

A.黄褐色砂质粘土层，厚0.2～20.3m。

B.含铝土矿层，铝土矿块，矿砾、矿粒夹于粘土中为主，另夹少量褐铁矿及岩屑。厚0.2～20.3m，一般厚3～5m。

C.紫红色粘土，含少量铝土矿碎块及岩石碎屑。厚1～5m。

含矿层中矿体需经采样测定含矿率来圈定，矿体形态多样，随洼地地形而复杂多变，呈似层状，透镜状，扁豆状。厚度受基底地形影响而厚薄悬殊较大。矿区共圈定45个矿体，单矿体长300～4575m，宽60～805m，厚1.4～4.4m，含矿率475～1150kg/m³。

矿石矿物成分：含铝矿物78%～80%（其中一水硬铝石占95%，三水铝石占3%，高岭石3%）粘土及钙质8%～10%，铁质5%，其他少量。矿石被红土胶结。

矿石化学成分：Al₂O₃ 55.48%～67.86%，SiO₂ 2.17%～6.65%，Fe₂O₃ 12.67%～19.86%，S 0.06%～0.07%。

（4）堆积矿与沉积矿关系

1）堆积矿床成矿物质来自沉积矿床，基本产在沉积矿床的产出区，虽然位移不是很大，但矿体空间位置有较大变动，矿体特征完全不同。堆积矿体产于地表松散堆积物中，形状变得特复杂，但开采相对比较容易。

2）沉积矿床矿石含硫、硅高，属高硫、低铝、硅偏高矿石；堆积矿床的矿石，经过风化，脱硫、去硅后，成为低硫、低硅，铝含量相对提高，铝硅比大为提高的优良矿石，是当前矿山开采的对象。

2.田阳古美铝土矿床（据广西第二地质队详查报告）

（1）矿床位于田阳县坡洪镇，沉积铝土矿床和堆积铝土矿床处于同一矿区。探明沉积矿是小型矿床，堆积型矿是大型矿床（图4-2）。

（2）沉积矿床特征

1）地层：矿区出露地层有：泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系。中三叠统为盆地相浊流沉积碎屑岩外，其他均为地台型沉积的碳酸盐岩及少量碎屑岩。铝土矿含矿层为上二叠统合山组（P₃h），其岩性为：

下伏：中二叠统茅口组（P₂m）

合山组（P₃h）假整合P₂m之上，岩性从下至上为：

A.灰-灰绿色薄层泥岩，含黄铁矿泥岩，厚0～1.1m。

B.含炭泥岩，厚0～3.7m。

C.铝土矿层：深灰、灰绿色厚层至块状铝土矿层，具豆状、鲕状、碎屑状结构，厚0～6.3m。

D.深灰色铝土质泥岩夹含黄铁矿泥岩，厚0～1.8m。

图4-2 古美矿区地质图

E.黑色炭质泥岩夹煤线或煤透镜体，厚0～3.7m。

F.薄至中层状泥岩及硅质岩，厚0～1.2m。

G.灰黑色中厚层状泥质灰岩、燧石灰岩夹生物屑灰岩，厚32～47m。

上覆：马脚岭组（T₁m）

2）构造：区内为NW向以古美为中心的向斜褶皱、断裂发育，有NE及NW向两组断裂。向斜轴部为马脚岭组（T₁m），其下为含矿的合山组，沿向斜分布。

3）矿层、矿体、矿石：矿体在含矿层下部产出，有22个矿体，断续出露长40km，产状随构造部位不同而异，具较平缓波状起伏，倾角一般10°～25°，矿体形态简单，呈层状，似层状。单矿体长250～5500m，斜深260～800m，厚0.8～2.8m。

矿石矿物成分：主要为硬水铝石（60%～90%），次为胶铝石（0～5%），少量高岭石（0～15%），水云母（1%～15%），三水铝石（＜5%），黄铁矿（1%～20%）等。水铝石结构以豆状，鲕状最常见，次为碎屑状。豆鲕多沿层面定向分布。水云母、高岭石呈鳞片状混杂分布。矿石以块状构造为主。

矿石主要化学成分（%）Al₂O₃ 54.78～68.31，Fe₂O₃ 1.93～9.21，SiO₂ 6.05～11.77，S 2.93～7.14。铝硅比5.42～11.29。属于高硫、中铁、中-高品位矿石。

（3）堆积矿床特征

1）地貌：矿区为岩溶中低山区，海拔519～1102m，地势相对高差100～300m。总体为峰丛-洼地景观。堆积铝土矿床产在峰丛之间的洼地地带，下伏基岩为中二叠至泥盆系岩层。矿体分布在标高600～1000m之间。

2）矿体：矿体乃沉积矿床的矿体风化剥蚀堆积而成，产于洼地的第四系松散堆积物中，含矿体可分为四个分层，自下至上。

A.粘土层：多含铝土矿及褐铁矿小砾石，沿基底凹坑分布，厚0～2.7m。

B.含铝土矿块粘土层；由下往上铝土矿块渐增多。厚0～5.6m。

C.铝土矿层：由铝土矿块，粘土及少量褐铁矿块，泥岩碎屑混杂组成，与上下堆积层无明显界线，需经采样测算含矿率划定。厚0～37.5m。

D.粘土层：含少量铝土矿及褐铁矿块，顶部常有0.1～0.5m厚的腐殖土。厚0～2.2m。

区内共圈出铝矿体46个，其形态产状受地形控制，平面形态复杂，有不规则块状、长条状、曲溪状、孤岛状、分枝状。产状平缓。与基底坡度一致。单矿体面积0.004～0.83km²，厚3.3～13.9m，含矿率428～1642kg/m³。

3）矿石：矿石有块度大于5cm的块状矿石，1～5cm的砾状矿石，小于1cm的粒状矿石，同一个矿体的同一地段三种矿石均可共存。

矿石的矿物成分与沉积矿床的矿物成分相似，只是三水铝石、胶铝石、褐铁矿等的含量比沉积矿床矿石的要相对高些，硬水铝石低些，不含或极少黄铁矿。

矿石的主要化学成分：Al₂O₃ 62.49%～71.87%，Fe₂O₃ 2.17%～3.67%，SiO₂ 3.23%～14.50%，S 0.016%～0.26%。铝硅比4.37～21.8。属低硫、低铁、中高品位矿石。

（4）堆积矿床与沉积矿床的关系

1）堆积矿床乃沉积矿床风化剥蚀脱落下来的矿石堆积而成，一般未经较远的搬运，为原地位移堆积。形成的新矿体产状、形状，矿石特征等均大不同于沉积矿床。

2）沉积矿床矿石经过风化剥蚀形成的堆积矿床的矿石经天然脱硫、去硅后，铝含量相对提高。矿石质量得到提高。

二、以合山组（P₃h）碳酸盐岩类的菱铁矿为矿源层的矿床（红土型堆积矿床）

前面说过，这类矿应该是“红土型堆积铝铁矿床”。已查明矿质来源的西段崇左一带的矿床，其矿质来自合山组（P₃h）碳酸盐岩层夹的菱铁矿层。东段贵港一带矿床的矿质来源我们认为与西段相似。举矿床实例于下：

1.渠香铝铁矿床（广西第四地质队勘查报告）

矿床位于崇左市罗白乡。20世纪70年代地质部门作为堆积铁矿勘查，探明为中型铁矿床，属高硅铝，低硫磷的贫铁矿石。我们认为其矿床特征和贵港市一带的“三水铝矿床相似，应属堆积铝铁矿床”。该矿床深部工作证实了矿质来源，是难得的典型矿床实例，故在第九章第二节中以堆积铁矿床详细介绍了该矿床实例。这里不重述，仅着重说明两个问题：

（1）堆积矿床矿石矿物成分以褐铁为主，化学成分：TFe34.01%～35.42%，Al₂O₃ 8.54%～26.37%，SiO₂ 12.8%～26.9%。Al₂O₃的含量不算低，但是当时未研究其中有哪些含铝矿物及它们的占有比例。

（2）该矿床合山组（P₃h）下段的含炭泥岩夹煤层就含菱铁矿透镜体或含星点状菱铁矿；中段黑色页岩也局部含星点状菱铁矿；上段灰岩、泥岩夹3层煤，11层（一般3～8层）菱铁矿。菱铁矿多呈似层状，已知单层长60～448m，厚0.5～1m。菱铁矿矿石为含泥含绿泥石菱铁矿。矿石化学成分：平均TFe 24.82%，Al₂O₃ 19.14%，SiO₂ 21.68%。该区合山组中的菱铁矿经风化解体后为铝铁矿石成矿提供矿质来源是可能的。

2.马岭三水铝铁矿床（273队普查报告）

（1）矿床

位于横县马岭镇，近年地质队作为三水铝土矿普查，探明达大型矿床（图4-3）。但尚未有正式工业指标。

图4-3 马岭矿区地质略图

（2）矿床特征

矿体产在第四系松散堆积物中，基底岩层为泥盆系石炭系及下中二叠统的碳酸盐岩为主的岩层，地貌为岩溶准平原区。

1）含矿钙红土风化壳：含矿钙红土风化壳分布于岩溶准平原的低丘、矮岭或台地上。主要由原岩风化形成的含钙红土风化壳，产状和地形基本一致，有明显的垂直分带。从下至上：

A.杂色粘土带：为杂色粘土，底部夹基岩碎块，中、上部夹结核状矿石，以上部含量渐高。厚0～11m，覆于基岩之上。

B.含铝土矿层：厚0.5～5.4m。下部次矿层为褐红色粘土及结核状矿石，上下界线不明显，含矿率小于500kg/m³。上部为主矿层，为褐红色粘土及结核状矿石，含矿率大于500kg/m³。

C.红土层：黄色粘土，夹少量结核状铝土矿。厚0～10m。

2）矿体特征：矿体赋存于钙红土风化壳的中部，呈层状，似层状，界线不明，需采样根据测试结果划定，形状复杂多变。已见矿体16个，矿体厚0.5～5.4m，面积44219～27541096m²，含矿率103～1383kg/m³，有两个特大矿体和一个较大矿体。

3）矿石：为褐红、褐黄、紫红、灰黑等杂色，呈块状、砾状，豆粒状等产出，结构有条带状，结核状、鲕状、土状、凝胶状等。

矿物成分有：三水铝石、一水铝石，高岭石、针铁矿、赤铁矿、硬锰矿等，化学成分：Al₂O₃ 19.71%～27.12%，TFe 21.85%～36.60%，SiO₂ 8.89%～18.91%，铝硅比1.06～3.56。

铝的相分析结果：TAl₂O₃中三水铝石的铝占有率为64.60%。一水铝石的铝占有率为3.6%，硅酸盐矿物中铝的占有率为12.4%，针赤铁矿物中铝的占有率为19.4%。

（3）矿源层

地质队认为矿质来自于上古生界地台型沉积的碳酸盐岩层。

3.宾阳王灵铝铁矿床（广西第四地质队资料）

（1）矿床位于宾阳王灵镇，近几年地勘单位作为三水铝土矿作普查，探明铝资源量达大型矿床规模（图4-4）。但尚未有正式工业指标。

图4-4 王灵矿区地质略图

（2）矿床特征

矿体产在第四系松散堆积物中，基底岩层为泥盆、石炭系及下、中二叠统的碳酸盐为主的岩层，地貌为岩溶准平原区。

1）含矿钙红土风化壳：从下往上可分为：

A.褐红粘土层，含少量铁质铝土矿粒，厚0.5～10.1m，覆于基岩上。

B.灰白色高铝粘土层，含铁质铝土矿粒，厚0～10.5m。

C.铝土矿次矿层。褐黄色粘土夹砾状，豆状、粒状铁铝矿石、含矿率100～300kg/m³，厚0～8.3m。

D.铝土矿主矿层。褐黄色粘土夹块状、砾状、粒状铁铝矿石，含矿率107～1833 kg/m³，厚0～6.7m。

E.表土层：红褐、棕黄色粘土，厚0～1.4m。

2）矿体特征：矿体赋存于钙红土风化壳的上部，已知矿体30多个，呈层状、似层状，产状和地形相似，形状极复杂。与围岩界限不清，需采样测试划定，已发现41个矿体。单矿体面积15715～6100874m²，矿体厚0.8～6.2m，含矿率222～1252kg/m³。

3）矿石：为褐黄、灰黑、褐红等杂色，呈块状、砾状、豆状、粒状等产出，结构有条带状、结核状、鲕状、凝胶状、土状等。

矿物成分有：三水铝石、一水铝石、高岭石、绿泥石、褐铁矿、硬锰矿等。

化学成分：Al₂O₃ 16.86%～29.70%，TFe 25.82%～39.56%，SiO₂ 8.20%～20.68%，铝硅比1.12～3.54。

铝的相分析结果：T Al₂O₃中三水铝石的铝占有率为56.41%。一水铝石的铝占有率为4.02%，高岭石的铝占有率为39.57%。

（3）矿源层

地质勘查单位认为矿质来自区域内上古生界的碳酸盐岩层。

我们从上述两个红土堆积铝铁矿床产出的地质特点，矿体产状，形状，矿石构造、结构，矿石的主要化学成分等进行对比，均与渠香铝铁矿床极为相似。渠香矿床的矿源层已查知是合山组中上部夹的菱铁矿层。从扶绥以东已知的这类矿床的区域分布分析，不是所有上古生界碳酸盐岩层分布的岩溶准平原区均发现有这类矿床，东段已发现的矿床都产在原来合山组（P₃h）中可能有菱铁矿产出的地区，只是被剥蚀去了（目前可见局部残留）。故我们推测矿源层仍然可能是合山组（P₃h）中的菱铁矿。

---

开平市15791363056： 铜矿床的主要矿石矿物,矿床成因类型及其主要地质特征? - ？
晋樊创灼： 铜矿床的主要矿石矿物是:斑铜矿、黄铜矿、辉铜矿、孔雀石,其他较少.矿床成因类型有:1、岩浆岩成因的斑岩型铜矿:主要产于斑岩体及其围岩之中,主要地质特征有:靠近外围有特征标志层-青磐岩化,品位普遍较低,一般小于1%,但...

开平市15791363056： 铅锌矿有多少种成因类型 - ？
晋樊创灼： 铅锌矿床类型具体可划分为以下几种:1.热液矿床:各种成因的含矿热水溶液形成的矿床,成矿介质是热水溶液.按成矿温度可分为:300-500°C高温热液矿床(火成岩体内外接触带及浅变质岩内),深度变化大,一般3-4公里.200-300°C中...

开平市15791363056： 变质矿床的形成、作用和类别(三千字左右) - ？
晋樊创灼： 变质矿床-基本概念 变质矿床是指在变质地区,因受区域变质作用影响使成矿物质富集而形成的矿床,以及原有矿床经受强烈的区域变质,成为具有另一种工艺性质的矿床.由内生作用或外生作用形成的岩石或矿石在遭受变质作用时,由于地质...

开平市15791363056： 铁矿资源类型是什么 - ？
晋樊创灼： 铁矿资源类型如下:(一)沉积变质型铁矿床这类铁矿床又称受变质沉积型铁矿床,主要产于前寒武纪(太古宙、元古宙)古老的区域变质岩系中,是我国十分重要的铁矿类型,其储量占全国总储量的 57.8%.并具有“大、贫、浅、易(选)...

开平市15791363056： 何谓“母岩” - ？
晋樊创灼： 母岩:在成矿过程中供给成矿物质或与成矿作用直接有关的岩石,指在成矿过程中提供了成矿物质的岩石,如“矿源层”即是指沉积成因的母岩,超镁铁质岩是铬矿的母岩,基性岩是钒、钛铁矿的母岩,金伯利岩是金刚石矿的母岩以及花岗岩是钨、锡的母岩等.现代隧道技术将尚未坍塌部分的围岩称为母岩,将回填混凝土称为子岩.对某些矿床而言矿体的围岩就是母岩,如多数岩浆矿床;在另一些矿床中矿体的围岩与母岩无关,如多数热液形成的脉状矿床.

开平市15791363056： 矿床地质特征主要包括哪些内容 - ？
晋樊创灼： (1)岩浆富集作用:在基性岩浆中磷灰石、铬铁矿、榍石、金红石及锆英石等副矿物可首先结晶,紧接著是橄榄石及斜方辉石等硅酸盐矿物,其他硅酸盐矿物则结晶较晚.在很缓慢冷却条件下,最早形成的晶体,特别是铬铁矿等比重大的矿物,有...

开平市15791363056： 银子是和什么矿物质形成的 - ？
晋樊创灼： 是从银矿里开采后提炼出来的.在我国,除了太古宙和新生代没有发现有工业意义的银矿床外,从元古宙到中生代漫长的地质时期,银的成矿作用都有所发育,尤其是燕山期,矿床的数量和规模都居于首位.就银矿床的空间分布情况来看,我国...

开平市15791363056： 什么是矿床 - ？
晋樊创灼： 矿床是由一定的地质作用,在地壳的某一特定地质环境内产出并适合在当前技术经济条件下开采利用的有用矿物堆积体.随着社会生产力的不断发展,科学技术的不断进步,人们对矿床的认识和使用能力也不断提高,如因对各种矿物原料需要量的不断增加,矿床的范畴也不断变化.例如,过去认为没有使用价值的某些含稀有元素的“岩石”或认为没有开采价值的低品位矿化岩石,现在有许多已作为矿床被开发利用.

开平市15791363056： 找矿靶区特征 - ？
晋樊创灼： 一、找矿靶区圈定 在找矿远景区内,成矿条件基本相似,矿床成因类型基本相同或相互关联,具有利的地、化、遥等成矿信息、找矿标志、矿化信息集中及成矿前景的局部地区;或不在找矿远景区的成矿有利地段圈定找矿靶区.1)成矿地质条...