成矿理论-2010-3

5/example４•１．Nameandsignificance•低硫化物型石英脉型矿床描述型模型＋成因模型(造山带型）•DESCRIPTIVEMODELOFLOW-SULFIDEAu-QUARTZVEINS（Orogenicgold)•ByByronR.Berger•Model36a•造山带型金矿Groves等（1998）根据这些矿床与造山作用之间独特的时、空关系，提出了“造山型金矿床（orogenicgolddeposits）”的观点，代替中温热液金矿的叫法，来概括上面提到的这几类金矿床，并认为造山型金矿可形成于地壳中很大的深度范围内（从近地表一直到15km的深度上），表现为在地壳不同深度上连续成矿。并参考Gebre-Mariam等（1995）对太古代脉状金矿的分类，认为造山型金矿也分为含义完全相同的三类，即浅成、中成和深成金矿床。5/example4•中温热液脉•‘绿岩型金’,•‘板岩带中的金’,•or‘浊积岩中的金’•‘太古宙’or‘母脉型’•变质金’•‘goldonly’•Lowsulfide’•lode-gold•DESCRIPTION主要为赋存于区域变质的火山岩和火山沉积岩中的块状连续石英脉中的金世界上60%的金来自这一类型20%直接来自这一类型;40%来自于古砂金，但为古砂金的来源。fortypercenthasbeenminedfromtheWitwatersrandpaleoplacerdepositswhosegoldsourcewereArcheangold-quartzveinsingreenstonebelts.苏必利尔是世界上最大和产量最大的金矿集中区TheSuperiorprovinceofCanadaisthelargestandmostproductiveofthegreenstonebeltsandhasyielded170million(about5300T)ouncesofgoldfromhundredsofdeposits.世界上主要造山带型金矿床空间分布5/example4•2.地质环境•1)岩石类型•绿岩带•海相变沉积物，区域变质火山岩，杂砂岩，燧石岩，页岩及石英岩等•辉长岩和蛇纹岩•后期花岗岩基•最有利的围岩多种岩石可以容矿,但最常见的是:–镁铁质火山岩–超镁铁质熔岩流–杂砂岩-页岩•酸性火山岩或斑岩的意义？•Mostdistrictsalsocontainfelsicvolcanictoporphyriticrocksspatiallyassociatedwithore(heatsourceformovinggoldintoveins?).•2)时代范围•PrecambriantoTertiary.•最老为中太古宙ArcheanBarbertongreenstonebelt.•晚太古Alargepartoftheglobalgoldresourcewasformedbetween2.8and2.55Ga,intheYilgarncraton,Superiorprovince,Kolarschistbelt,Zimbabwecraton,Slavecraton（Canada),SaoFranciscocratonandTanzaniacraton.•第三期Athirdepisodeoforogenicgoldformationwas2.1and1.8Ga•Fewsignificantgoldresourcesin1.8–0.6Ga.•Some850Maorlater5/example4•3)成矿环境大陆边缘活动带，增生边缘•石英脉常晚于变质岩或切割花岗岩•accretionaryorogensoceanic-continentalplateinteractions•Collisionalorogenscontinent–continentcollision•4)构造环境•区域挤压过程形成的断裂或节理系统Canada•5)共生矿床类型PlacerAu-PGE,kurokomassivesulfide,Homestakegold.5/example4•3.矿床地质•1)矿化类型•Goldintheore-两个习性:•石英脉Inveinsthatshowevidenceofopen-spacefilling,generallyinsmallfracturesinquartz•蚀变岩Inwallrockwhereitiscommonlyassociatedwithironsulfides•2)矿物成分及围岩蚀变•石英+自然金+黄铁矿+闪锌矿+方铅矿+黄铜矿+毒砂±磁黄铁矿。±局部碲化物＋白钨矿辉铋矿＋辉钼矿±黝铜矿±萤石.•有矿石英脉:grayishorbluishbecauseoffine-grainedsulfides.•CarbonatesofCa,Mg,andFeabundant.•矿物成分可能与围岩岩性有关•矿脉中:quartz,albite,iron-bearingdolomite(ferroandolomite),tourmaline,sericiteandchlorite,pyrite,arsenopyrite,pyrrhotite•蚀变围岩中:carbonates,quartz,sericite,albiteandpyrite–外带chloritealteration(chlorite,calcite)–内带carbonatealteration(ferroandolomite,sericite,pyrite,quartz)thatformsproximaltoveins(within1to10metersofthevein)•3）结构/构造鞍状脉，带状石英，张性充填结构和后期变形构造等5/example4•4）矿化阶段•均可大致可划分成四－五个成矿阶段，它们是•Ⅰ、黄铁矿－石英阶段；•Ⅱ、石英－黄铁矿阶段；•Ⅲ、块状黄铁矿阶段；•Ⅳ、多金属硫化物阶段和•Ⅴ、石英－碳酸盐－黄铁矿阶段Schematicrepresentationofthesequentialfillingstagesofthegold-bearing,quartz–sulfideveinsattheGe´antDormantdeposit.5/example4•5）控矿因素•构造控矿-regionalscale•切割绿岩带的区域构造系统•陡倾的脆性至韧性变形剪切带•作为上述高应变带的地表显示－各种断裂.•平行于火山岩的剪切带，几公里宽达几百公里长•断裂和剪切带网络系统•Structuralcontrolonmineralization--minescale•scaleddownversionatthedistrictandregionalscale.•几十至近百公里长的板状近直立构造Dykes??Dialationzones含子矿物不含子矿物4、矿床成因模型1）成矿温度2）热液成分始熔温度熔化温度均一温度部分均一温度SpeciesforTransportationOfgoldDecreaseinTDecreaseinaCl2-IncreaseinPHDecreaseinaO2FluidmixingBoilingDecreaseinaH2SandaO2DecreaseinaH2SandincreaseinPH与贫硫的流体混合（稀释作用）；H2S和HS－氧化成硫酸盐或硫（与富氧的地下水混合；沸腾；硫化物通过与富铁围岩反应或沸腾后剩余流体沉淀而形成）等•3)热液来源：•变质的--dehydration/decarbonizationduringmetamorphism•岩浆的--fluidseparatesfrommagma•4)成因模型•热液来源方面•同火山成因活化模型Volcanic-syngeneticremobilizationmodel–与火山有关的地质作用使金富集（化学沉积岩和BIF）–(chemicalprecipitationinexhalitesedimentsandAlgoma-typeBIFs).Wall-rockalterationisassociatedwiththisprocess.–由于成岩作用，变质和与岩浆侵入有关的过程使得金、石英和有关的矿物从沉积物中向脉中转移。–问题：不是原生成因；构造控制等•变质模型—•变形带作为深部产生的变质热液通道•(金的来源为下伏岩石).•岩浆热液模型—•金矿脉常分布于斑岩型热液系统的边部•矿化流体与晚阶段岩浆－热液活动有关，存在于原有的剪切带中•4)成因模型•热液沉淀机制蚀变围岩中浸染状或交代金矿床还原性的、含水的金硫络合物的脱硫化作用desulfidation－－通过与岩石（highFe/Fe+Mgratios）反应(PhillipsandGroves,1983;Bohlke,1988)pHchangesmaybeimportantinultramaficrocks(KishidaandKerrich,1987).石英－碳酸岩脉中游离金的沉淀水裂过程中伴随的大的压力波动或相分离likelymechanismsfordestabilizingaqueoussulfurcomplexesofgold(断层阀效应byfaultvalvemechanism)physicochemicalchanges在浅部带中主要成矿流体与外来流体的混合(e.g.,meteoricwater)(Nesbittetal.,1986;CrawandKoons,1989;Hagemannetal.,1994,(HandOisotopedonotsupport)notimportant!Fault–valvestages由于流体后向混合（与围岩反应）导致的流体还原和不稳定导致流体还原和金的络合物解体(back-mixingoffluidreactedwithlocalwallrocks(Coxetal.,1995)•支持:gold-bearingveinshostedinmetasedimentarycountryrocksaretypicallyenrichedinvariedreducedvolatilesrichinhostsucession•反对：切割侵入体的脉体只含有CO2inclusions(e.g.,Goldfarbetal.,1989)PlumesubductionGeneticalmodelforgeneratinglithosphere-scalethermalanomaliesandtodriveorogen-scalehydrothermalsystemsCrustalthickingOceanicridgesubductionSubductionrollbackErosionofmantlelithosphereDeclamationofmantlelithosphere造山带金矿理论对全球造山带型金矿形成分布时空规律的解释•1）前寒武纪造山带型金矿ca.2.8–2.55and2.1–1.8Ga,与新生大陆壳的形成时间相一致l•前寒武纪造山带型金矿与显生宙造山带型金矿的地质特点基本一致,有人提出是与安第斯型俯冲作用有关.•太古宙和早元古宙较多,全世界各地台区分布,面型•2)1.8-0.6Ga这类矿床较少,有时与古陆增生有关,呈线状,多为片岩和片麻岩等•3)但是,650Ma以前造山带型金矿的形成是幕式的,说明总体构造环境在650Ma前后是不同的.•0.6Ga以后各大陆都有分布,与造山带有关,线状,多为千牧岩和绿片岩等，没有造山带型金矿床小于5千万年•前寒武纪两期大陆增长和两期造山带型金矿床形成被解释成与早期热的地球/地幔翻转有关.•地幔柱使地壳下部增热.—引起大量的熔融,花岗岩体的侵位和浮性地壳的形成•这样形成的晚太古和早元古地壳块很大,相对等轴状,稳定.这种地体也有利于金矿的长期保存,特别是在地体的