周文俊，王 琦，張 園

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一六大隊(duì)，江西 九江 332100）

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展在一定程度上促進(jìn)了礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，金資源作為國家重要的戰(zhàn)略資源，一直以來受到相關(guān)部門的重點(diǎn)關(guān)注。結(jié)合有關(guān)部門對(duì)金礦床的逐步勘察，對(duì)于金礦床的勘探深度也隨之不斷加深。在我國針對(duì)金礦床深部礦體地質(zhì)特征及成礦機(jī)制方面的研究十分普遍，并且已經(jīng)取得了一定的研究成果，得出結(jié)論為：金礦床主要分布于大型礦山內(nèi)的褶皺區(qū)域或斷裂帶中，其中部分礦床的形成主要受到附近火山巖漿的噴射或地質(zhì)風(fēng)化等外界因素的影響，表明了礦區(qū)成礦是受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)或其它因素等嚴(yán)格控制的。對(duì)著地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不斷進(jìn)化或地殼的不斷遷移，雖然類似的地質(zhì)結(jié)構(gòu)可形成類似形態(tài)的礦區(qū)，但仍有大部分的礦區(qū)類型受到其它因素的影響發(fā)生變異，表明金礦床成礦是逐步由簡(jiǎn)至繁的，新生礦區(qū)或地質(zhì)結(jié)果變化較活躍的地段總會(huì)衍生出新的金礦床，進(jìn)而金礦床的形成是具有一定理論規(guī)律的。本文以此為研究依據(jù)，開展金礦床深部礦體地質(zhì)特征及成礦機(jī)制研究，通過地質(zhì)特征及成礦機(jī)制兩方面研究，致力于為金礦床深部礦體勘查工作以及找礦工作提供更加廣闊的發(fā)展空間，同時(shí)為有關(guān)礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展提供正確的技術(shù)指導(dǎo)。

1 金礦床深部礦體地質(zhì)特征研究

在金礦床深部礦體地質(zhì)特征研究中，本文主要針對(duì)在金礦床中較為重要的地質(zhì)特征進(jìn)行研究，其中包括：褶皺、斷裂帶、巖漿巖以及節(jié)理裂隙。通過對(duì)以上四點(diǎn)地質(zhì)特征進(jìn)行重點(diǎn)研究，為確定金礦床深部礦體地質(zhì)情況提供理論支持。具體內(nèi)容，如下文所述。

1.1 褶皺

由于一般情況下金礦床深部褶皺較發(fā)育，下面的地層先沉積，上面的地層后沉積，通過溝門前向斜，發(fā)生波狀彎曲。本文通過背斜與向斜的判斷方法，確定金礦床深部的褶皺構(gòu)造軸向。根據(jù)褶皺構(gòu)造軸向，推測(cè)出巖層受水平擠壓力作用形成一系列波狀彎曲而喪失連續(xù)性的構(gòu)造?？紤]到金礦床本身巖層可塑性差，因此其褶皺構(gòu)造呈先揚(yáng)起，再傾伏趨勢(shì)，根據(jù)褶皺的外貌景觀可以看出金礦床深部礦體地質(zhì)的狀態(tài)。除此之外，在金礦床深部地層中，很容易發(fā)現(xiàn)由于區(qū)域變質(zhì)作用而形成的小褶皺[1]。可通過對(duì)小褶皺的野外識(shí)別觀察其斷層面上是否具有一定方向的密集的微細(xì)刻槽的痕跡，判斷其地質(zhì)特征。因此，可以得出金礦床深部礦體的具體褶皺構(gòu)造。

1.2 斷裂帶

針對(duì)金礦床深部礦體地質(zhì)特征的斷裂帶研究如下，結(jié)合以往勘探資料顯示，金礦床深部成礦點(diǎn)主要分布于青白口紀(jì)底層、震旦紀(jì)地層、泥盆基底層和石炭紀(jì)地層，所處面積均較大，庫里組地層是新疆地區(qū)最底部層巖。主要巖石有凝結(jié)灰?guī)r、千枚巖等，對(duì)巖石的沉積相對(duì)穩(wěn)定，位于其上部的巖石成礦提供較穩(wěn)定的發(fā)育環(huán)境，其中，硅化白巖為金礦的控礦提供凝灰細(xì)粒。處于盆地基底的石灰基層中含有大量的粉砂質(zhì)碳點(diǎn)，巖層呈現(xiàn)橫向縱向交叉分布，礦點(diǎn)結(jié)構(gòu)以底部褶皺，巖礦組合覆蓋結(jié)構(gòu)為主，會(huì)在一定程度上受到后期板塊異動(dòng)的影響。由于蝕化導(dǎo)致礦底的地質(zhì)殘缺不全，被斷裂切割后，切割面往往會(huì)成塊體特點(diǎn)[2]。金礦床深部斷裂帶中間區(qū)域右石英脈填充，同時(shí)有黃崗巖石與黃斑巖石灌入，上述所有巖礦及地質(zhì)特征均與金礦床深部礦體的成礦密切相聯(lián)系。在金礦床深部地殼中只要有一個(gè)裂口或破裂帶，那么沿著它相鄰的巖體都會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)。其中，斷層長(zhǎng)度變化最大，從幾厘米至幾百公里不等，兩盤之間的位移量也可有這樣大的變化，斷層作為金礦床深部礦體地質(zhì)特征運(yùn)動(dòng)中廣泛發(fā)育的構(gòu)造形態(tài)，其大小不一、規(guī)模不等。在金礦床深部礦體斷裂帶地質(zhì)特征中，最小的斷裂不足一米，大的斷裂長(zhǎng)到數(shù)百、上千千米，但都破壞了巖層的連續(xù)性和完整性。在斷層帶上往往巖石破碎，易被風(fēng)化侵蝕，沿?cái)鄬泳€常常發(fā)育為溝谷。斷層兩盤地層重復(fù)不一定對(duì)稱，甚至缺失。

1.3 巖漿巖

金礦床深部礦體地質(zhì)區(qū)域不同于其他金屬礦床巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，包含常見的：花崗巖、花崗斑巖、流紋巖、松脂巖、黑曜巖、珍珠巖以及花崗閃長(zhǎng)巖，并且?guī)r漿巖呈現(xiàn)出多旋回的活動(dòng)特征。根據(jù)金礦床深部礦體的地理位置特點(diǎn)可知金礦化與中川巖體關(guān)系密切，主要為：全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)以及玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)，均分布于金礦床周圍地層中。金礦床深部礦體巖漿巖控礦構(gòu)造具體特征處于連通狀態(tài)，為成礦熱液的運(yùn)移沉積創(chuàng)造了條件。

圖1 金礦床深部礦體的巖漿巖形態(tài)

1.4 節(jié)理裂隙

結(jié)合以往針對(duì)金礦床深部礦體地質(zhì)特征調(diào)查結(jié)果顯示，金礦床深部礦體內(nèi)節(jié)理裂隙構(gòu)造發(fā)育，主要呈現(xiàn)出四種走向的節(jié)理裂隙。其中，主要包括：近南北向、近東西向、北東向以及北西向。由于金礦床深部弱風(fēng)化現(xiàn)象嚴(yán)重，可通過礦化蝕變物質(zhì)充填，形成金礦化構(gòu)造蝕變帶。與此同時(shí)，近板巖節(jié)理裂隙帶占有突出優(yōu)勢(shì)地位。板巖作為金礦床深部礦體控礦構(gòu)造特征，對(duì)金礦床深部礦體的成礦控礦具有積極影響。

2 金礦床深部礦體成礦機(jī)制研究

通過對(duì)金礦床深部礦體地質(zhì)特征研究，下文將開展金礦床深部礦體成礦機(jī)制研究。由于超過90% 以上的金礦床在本質(zhì)上屬于稀礦山式金礦床，而稀礦山式金礦床的成礦流體溫度區(qū)間在160℃～260℃之間；密度主峰值范圍在1.08g/cm3～1.25g/cm3之間；鹽度范圍在14.89% ～23.85% 之間。將以上數(shù)據(jù)作為金礦床深部礦體成礦機(jī)制研究的數(shù)據(jù)取值范圍，針對(duì)成巖成礦期進(jìn)行研究，可得金礦床深部礦體在巖漿改造期的溫度為236.8℃，成礦階段的溫壓條件雖然變化頻繁，但總的背景顯示出變化幅度不大，這表明金礦床深部礦體成礦環(huán)境處在地殼變動(dòng)的相對(duì)平靜階段[3]。考慮到金礦床深部礦體成礦體系屬于熱液體系，導(dǎo)致該成礦機(jī)制與Eh 離子活度息息相關(guān)。因此，通過能斯特方程式對(duì)Eh 離子活度的反應(yīng)方程式進(jìn)行計(jì)算，則其計(jì)算公式，如公式（1）所示。

在公式（1）中，n 指的是氧化－還原反應(yīng)中得失電子數(shù)，為實(shí)數(shù)；F 指的是法拉第常數(shù)，在金礦床深部中取值為100205C/col ；R 指的是理想氣體常數(shù)，在金礦床深部中取值為6.258J/（K ?mol）；T 指的是金礦床深部在巖漿改造期的溫度，取值為236.8℃；K 指的是反應(yīng)平衡常數(shù)。通過公式（1）可以明確在金礦床深部礦體熱液體系中，多種離子均有多種穩(wěn)定存在的形式。通過在特定條件下，多種離子相遇并通過反應(yīng)生成金礦。以此，可以得出金礦床深部礦體成礦機(jī)制中化合物及離子的吉布斯自由能，如表1 所示。

表1 化合物及離子的吉布斯自由能

根據(jù)表1 可知，金礦床深部礦體成礦機(jī)制中化合物及離子的吉布斯自由能能夠表現(xiàn)出金的遷移形式。由于金礦床深部巖漿期后熱（氣）液成礦時(shí)間比成巖時(shí)間晚10 百萬年左右，因而含礦流體不是隨巖漿侵位傳輸?shù)?，而是一種所謂“穿巖漿流體”。“成巖流體”只是標(biāo)志著巖漿分異出含礦流體的時(shí)間和據(jù)以判斷含礦流體源的位置，成礦物質(zhì)不是來自巖漿巖，成礦作用與侵入體并不直接相關(guān)。巖體與圍巖接觸帶部位只是一種有利的容礦空間，矽卡巖只是一種良好的容礦巖石而已；從位于同一成礦巖體的接觸帶部位，矽卡巖十分發(fā)育地段，當(dāng)沒有運(yùn)礦構(gòu)造貫通時(shí)并不成礦的現(xiàn)象可以揭示成礦作用的本質(zhì)。由此可見，巖漿期后熱（氣）液成礦作用的各種礦床類型，都是由來自深源的含礦熱流體通過交代、充填方式成礦的。并且金礦床深部礦體巖漿期后成礦作用正是處在造山運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，構(gòu)造、巖漿活動(dòng)相對(duì)寧靜的地質(zhì)環(huán)境中進(jìn)行的。以此可以得出，金礦床深部礦體成礦機(jī)制為沉淀成礦機(jī)制。

3 結(jié)語

由于金礦床深部勘查工作強(qiáng)度的不斷加大，對(duì)金礦床深部礦體地質(zhì)特征及成礦機(jī)制研究力度也逐漸增大。金作為我國礦產(chǎn)資源中極為重要的元素，對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性分析具有非常重要的意義。建議后續(xù)在工作程度較高的金礦床分布集中地區(qū)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)區(qū)域成礦規(guī)律梳理、加強(qiáng)對(duì)金礦典型礦床的成礦模式和找礦模型的研究，在工作手段上多利用綜合物化探與和淺鉆相結(jié)合的方式，可能在金礦床礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中能夠取得有一定成效。希望通過本文分析，為日后金礦床深部礦體采礦、找礦工作提供理論依據(jù)，以促進(jìn)國家金礦資源的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但本文不足之處在于沒有對(duì)金礦床深部礦體的控礦因素進(jìn)行詳細(xì)研究，相信這一點(diǎn)可以成為金礦床深部礦體研究方面的方向之一。