卡林型金矿

Carlintypeofgolddeposits卡林型金矿床某些概念基本地质特征形成条件成因与分类第六章一.某些概念沉积岩中浸染型金矿（Sedimentaryrock-hosteddisseminatedGold，SRHDG)在中国被常常被称为卡林型金矿。实际上二者由明显不同的构造背景和成矿条件，成矿机制也有明显差异。研究表明，SRHDG矿床可以形成于沉积盆地、造山带及岩浆弧和大陆裂谷等不同的构造环境。而卡林型金矿则主要形成于造山带和部分大陆活动构造带。•卡林型金矿1962年首次在美国内华达州卡林地区发现；•由于在随后的20多年内，相继在卡林地区发现了大量矿床地质特征相似的金矿床，故被称为‘Carlin-typedeposits’.•国外学者把某些伴随碱性岩浆岩的有碳酸盐交代蚀变特征的微细粒金矿也称为‘Carlin-like’deposits（类卡林型金矿）•目前世界上最大的卡林型金矿主要分布于美国的内华达州、爱达荷州、中国的滇黔桂、陕甘川等地。此类金矿的品位通常在1—14克/吨，规模较大，从十几吨到上千吨，伴生Hg、Sb、Ag等•被动大陆边缘及岛弧区，有后期造山过程中的褶皱变形与逆冲断裂构造发育；连续的挤压及伸展变形，引起复杂的构造体系和多次断裂活动；•赋矿围岩主要是夹有碳酸盐岩的巨厚浊积岩（类复理石建造），此类沉积岩多形成于深度较大的还原性深水环境，沉积速率相对较慢。•赋矿建造大多经历了低级变质作用；•.矿化期伴随着大规模的地壳热事件，钙碱性岩浆活动和地壳减薄作用；在成矿区（带）内常有中生代或第三纪的中酸性侵入体。二.成矿地质背景•矿区（省）有不同时代、不同类型的金矿床，如富金的铜-钼斑岩型矿床或低温热液型金-银矿床，这些单独的矿床均受母岩性质和构造的控制三、美国卡林型金矿地质与勘探历史1、勘探发现史Goldstrike矿带在1962年就发现了一些金矿点，但由于当时的金价太低，没有继续勘探。1973-74年开始进行大规模勘探。首先的土壤地球化学扫面。1978-86主要集中在浅部找矿，有一些突破。1986年在成矿地质研究基础上，在一个穿透60米无矿灰岩后，在300米处打到了一个高品位的POST矿床。从此揭开了该地区的大规模找矿序幕。先后在地表以下245-335米深处发现了一系列大型超大型的矿床。Goldstrike地区截止2002年发现的大型矿床：Deeppost190t@20g/tBetze900t@7.5g/tScreamer160t@5g/tPost110t@1.7g/tMeikle220t@24.7g/tRodeo125t@13.4g/tGenesis155t@1.0g/tDeepstar50t@30g/tGriffin45t@15g/t2、成矿地质背景⑴晚元古-早古生代的大陆裂陷槽，向西部过度为被动大陆边缘的沉积岩层（碎屑岩到碳酸盐岩）；⑵晚古生代-中生代的强烈造山运动使该地区发生强烈的褶皱和冲断，并伴生多期岩浆侵入活动。早第三纪早期发生伸展作用，伴生岩浆活动，导致含矿流体的大规模活动与成矿；⑶主成矿期的年龄在38-39Ma；⑷主要赋矿地层是泥盆系的一套浊积岩建造；⑸北北西向和北东向断裂构造控制了主要矿床的分布；以高角度正断层为主；⑹岩浆岩有三期，但以晚侏罗纪和早第三纪的中性-中酸性岩浆岩为主，其本身大多有一定矿化；3.矿床分布特征有一个热点从北西向南东移动，造成不同层位的成矿。4、蚀变与矿化特征⑴主要含金矿物是黄铁矿，部分在毒砂内，这些含金矿物在矿床中的含量通常在3-5%；⑵赋矿地层主要是含钙碎屑岩或不纯的碳酸盐岩，或二者呈薄层互层。其中岩石中铁含量在0.5-2.5%之间，这是形成含金黄铁矿的物质基础，碳质成分也是重要的有利因素；⑶蚀变主要有碳酸盐化、硅化、伊利石化和粘土化；其中碳酸盐化和伊利石化通常在浅部，硅化在深部，而粘土化与岩浆岩的蚀变有关；⑷不纯碳酸盐岩中的角砾岩化是形成高品位富矿的重要条件；⑸成矿温度在200-250℃之间，盐度小于10%wt；⑹矿体主要受断裂构造和蚀变带控制，特别是高角度的正断层交汇部位，特别有利于形成高品位大矿体；横跨背斜的核部也有利于矿体形成；Figure1.Mine-scalealterationzoningofCarlin-typedepositsillustratedfromtheCarlinAudepositCarlintrend,Nevada.Figure2.Mine-scalealterationzoningattheMeselAudeposit,Indonesia.5、成矿模式成矿谱系四、找矿标志与有效的勘探方法•成矿的地质背景，主要控矿地质要素和成矿模式；•网格化的土壤地球化学扫面，获得Au、As、Sb、Hg等异常（不一定很强，如As达到60ppm）；•蚀变分带。特别要注意地表的碳酸盐化和玉髓的出现；•大型的高角度超壳断裂，且多期活动并有中酸性岩浆岩侵入活动伴生；•多种岩性组合的含碳、钙质的浊积岩建造，特别是角砾岩和断裂发育的地段；•激发极化法和激电测井对于确定隐伏矿体非常有效；•高精度重力法、高精度磁法、高密度电阻率法等对于确定控矿构造和含矿岩体非常重要；•较深的探矿钻孔是非常必要的；中国的卡林型金矿一、中国卡林型金矿的地质背景与美国内华达卡林地区有相似的地质背景不同，滇黔桂和陕甘川卡林型金矿集中区分别位于扬子地台的南北被动陆缘，是碰撞造山的后陆盆地。该地区有晚古生界到志留系的薄层碎屑岩及台地碳酸盐岩、泥盆系—三叠系巨厚的陆棚碎屑沉积岩。经印支—燕山期强烈的造山运动，发生褶皱与断裂变形，以脆性变形为主；岩石发生低级变质作用，形成板岩和千枚岩；二、中国卡林型金矿的基本矿床特征•有利岩性多为含碳质泥灰岩、薄层细碎屑岩、钙质粉沙岩以及少量的不纯灰岩；•有中性—中酸性的侵入岩体，其所含的活性铁离子可以发生硫化作用，有利于形成含金的黄铁矿。•控制矿床的多为剪切断裂带或逆冲断裂（尤其是断裂交汇及膨胀处）、构造高处（地垒、背斜、穹隆）、碳酸盐岩溶解后崩塌形成的构造角砾等。•低渗透性岩石作为盖层可以汇聚或捕获流体，例如碳酸盐岩或岩床、岩脉顶部（同生或后生）的硅质碎屑岩系。•在某些区域，侵入体的年龄就是矿化年龄，如，CarlinTrend矿床,其矿化时间是150-90Ma）。GeologicsketchmapandtypicalcrosssectionoftheDongbeizhaiAudeposit,SichuanProvince,WestQinlingfoldbelt..矿化特征未氧化矿床的金主要赋存在早期形成的黄铁矿或晶形很好的毒砂的加大边中，黄铁矿的平均含量约为3-6g/t，伴生有白铁矿和毒砂。虽然某些矿床中可以见到明金，但金多以次微米包体或固溶体形式存在。与之相关的冲积矿床很少，或没有工业价值Au/Ag1晚阶段的矿物常有雄黄、雌黄、辉锑矿、重晶石、方解石，有些矿床还有萤石有色金属硫化物相当少，1%;异常元素有As,Sb,Tl,Hg+Ba+Te+W,As、Sb、Tl、Hg和Au一起赋存在黄铁矿中蚀变范围广，有脱碳化、黏土化、硅化、硫化和白云岩化；脱碳化强度不同，有些矿床弱，有些则非常完全，并常引起崩塌角砾岩的大范围分布黏土矿物有伊利石、高岭石/地开石，蒙脱石，绢云母。离矿体从近到远依次为伊利石、高岭石、蒙脱石；硅化强度不等，与脱碳化相似，分布于矿化附近。经常在地表作为露头，是重要找矿标志；白云岩，铁白云石，菱铁矿在有些矿床中作为蚀变矿物，常分布在矿化的外围，浅生矿床的蚀变深度大于200米，典型的蚀变矿物有针铁矿、赤铁矿、黄钾铁矾、高岭石、明矾石和臭葱石等。蚀变特征Gold-bearingarsenianpyriterimondiageneticpyritefromPost/Betze(SIMSmapsforAsandAuontheleftandreflectedlightviewontheright).含砷黄铁矿和黄铁矿环边雄黄—雌黄脉50m贵州紫木凼金矿透射电镜背散射图象贵州烂泥沟金矿的矿石标本成矿物理化学条件成矿流体为中酸性流体，均一温度为150-50℃、盐度10wt%.流体含少量CO2和微量H2S。CO2可以使流体和碳酸盐岩发生反应，H2S提高流体运移金的能力金以硫的络合物形式进行运移，硫同位素表明其来源于重晶石和其它沉积型硫化物；尽管大多矿床的源岩可能是沉积围岩，但多数矿床的稳定同位素表明成矿流体来自地下水。水-岩反应可沉淀形成黄铁矿和金，母岩内有铁的硫化物生成。流体包裹体研究表明成矿深度大于2km.流体同位素特征秦岭、贵州卡林金矿的稳定同位素特征美国内华达的金矿δ13Cvs.δ18O图印度尼西亚的Mesel，中国贵州和秦岭地区卡林型金矿的δ13Cvs.δ18O图美国内华达州卡林金矿的硫同位素图印度尼西亚的Mesel，中国贵州和秦岭地区卡林型金矿的硫同位素分布图卡林型金矿地球化学特征图中国卡林金矿矿集区：滇黔桂地区SedimentaryfaciesofMiddleTriassicrocksintheDian-Qian-GuiareainGuizhouProvinceshowingthedistributiononYangtzecratonandintheYoujiangorogenicbelt.SomesedimentaryrockhostedAudepositsidentifiedareshownasredcircles.Countycitiesareshownasopensquares.滇黔桂地区区域成矿背景.Lannigougolddeposits烂泥沟金矿黄肠沟矿段显示了断裂构造对矿体的控制。BanqigolddepositYatagolddepositJinyagolddeposit紫木凼金矿(A)在矿化角砾岩带中的矿化(B)细粒粉沙岩中方解石与雄黄(A)烂泥沟金矿中的含矿剪切破碎带，(B)含碳质板岩的变形碎裂由岩性差异变形产生的层间破碎带中的金矿化贵州卡林型金矿的成矿模式图综合成矿模式秦岭地区卡林型金矿矿集区秦岭造山带构造剖面图西秦岭（陕甘川地区）的卡林型金矿区主要分布与商丹-勉略缝合线以南地区，位于扬子古陆的前陆及断裂褶皱带中。赋矿建造主要是志留系—三叠系巨厚的浊积岩西秦岭地区卡林型金矿的地质背景四川东北寨金矿卡林型金矿的成矿模式有深部侵入岩参与的地下水循环渗流成矿模式金主要源于岩浆流体、热源于岩浆，但金来于地层与岩浆活动无关的构造驱动地下水循环渗流模式综合模式