喻澤瓊,連敦梅,周興華,賀根文
(江西省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊(duì),江西 贛州 341000)
淺成低溫?zé)嵋盒偷V床是全球貴金屬與賤金屬的主要來(lái)源之一,為世界提供超過(guò)16%Ag、8%Au 以及部分Pb、Zn。它產(chǎn)于陸相火山巖系內(nèi),是形成于淺地表(小于2km)、中低溫度(200℃~300℃)、中低壓(小于100Pa)環(huán)境下,其礦化方式有網(wǎng)脈狀、脈狀、浸染狀與角礫狀等[1-2]。
通過(guò)硫化物的組合來(lái)指示硫化狀態(tài)的差異,可將淺成低溫?zé)嵋旱V床劃分為高硫化(HS)、低硫化(LS)與中硫化(IS)型3 個(gè)亞類(lèi)。在早期中硫化型金礦床被劃為低硫化型礦床的亞類(lèi),并未將其單獨(dú)劃出[3]。后來(lái)在研究中發(fā)現(xiàn)該類(lèi)型發(fā)育低硫化態(tài)與高硫化態(tài)之間過(guò)渡的硫化物組合,如黝銅礦、砷黝銅礦等,以出現(xiàn)低鐵閃鋅礦(FeS摩爾比常為1%~20%)和富錳碳酸鹽的特征,具有高含量賤金屬、高Ag/Au 比值、相對(duì)較高的成礦流體溫度和鹽度,其不同于高硫化和低硫化型礦床[4]。其蝕變普遍發(fā)育伊利石蝕變暈,而高硫化型則發(fā)育高級(jí)泥化蝕變暈。
中硫化型淺成低溫?zé)嵋旱V床逐漸成為國(guó)外的研究重點(diǎn),目前這些礦床大多分布于環(huán)太平洋成礦帶上,與斑巖成礦系統(tǒng)相伴生,多形成于板塊的匯聚邊緣以及俯沖作用相關(guān)的火山—巖漿弧和陸緣弧環(huán)境;中硫化型礦床可以與高硫化型礦床伴生,同樣可以與低硫化型礦床相伴生。中硫化型礦床概念提出的時(shí)間相對(duì)比較晚,研究程度處于薄弱;但對(duì)于低硫化型礦床而言,在時(shí)空和成因上,中硫化型礦床顯示出與區(qū)域高硫化型及深部斑巖型礦床的聯(lián)系更為密切,具有重要的勘查指示意義,為新一輪戰(zhàn)略找礦突破行動(dòng)提供理論依據(jù)。
本文搜集到對(duì)國(guó)外已報(bào)道的資料,具明顯中硫化型淺成低溫?zé)嵋旱V床特征有24處,其中報(bào)道較多的區(qū)域有美國(guó)Comstock 礦、哥倫比亞Buritica 礦、伊朗北部Cheshmehhafez礦等,在地中?!柴R拉雅成礦帶、環(huán)太平洋成礦帶與蒙古—鄂霍茨克成礦帶上均有出現(xiàn),其礦種主要為金—銀礦,少量銅鉛鋅礦。
在國(guó)內(nèi)淺成低溫?zé)嵋盒偷V床普遍發(fā)育,但是有關(guān)于中硫化型礦床的厘定報(bào)道相對(duì)較少。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于中硫化型礦床的研究處在起步與逐漸成形的階段,有相當(dāng)部分的地質(zhì)工作者對(duì)于這類(lèi)礦床自身具有的顯著特性與詳細(xì)的礦物組合及蝕變類(lèi)型的特征研究相對(duì)薄弱。因此,本文搜集到資料相對(duì)有限,截至目前為止明確厘定的礦床僅有5處,分別為藏東八達(dá)銅金礦床[5]、黑龍江爭(zhēng)光金礦床[6]、安徽拋刀嶺金礦[7]、內(nèi)蒙古甲烏拉—查干布拉根銀礦田[8]以及江西年坑銀礦床[9],其分布相對(duì)較分散,其礦種為金銀礦。
中硫化型礦床的礦物組合主要為黃鐵礦、黃銅礦、黝銅礦、砷黝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦以及碳酸鹽礦物等,其中黃銅礦尤為發(fā)育;通常同樣發(fā)育較少量明礬石以及冰長(zhǎng)石。中硫化型蝕變礦物類(lèi)型主要發(fā)育石英—碳酸鹽—黃鐵礦,其次發(fā)育黃鉀鐵礬化、絹云母化、伊利石化、綠簾石化以及高嶺石化等(圖1)。
圖1 中硫化型礦床礦石礦物、蝕變礦物組合及空間分布特征
閃鋅礦在中硫化型礦床中大量發(fā)育,為其特征礦物,前人研究表明閃鋅礦中FeS的摩爾比可以用來(lái)區(qū)分高硫化—中硫化—低硫化型礦床。中硫化型礦床中閃鋅礦FeS的摩爾比通常介于1%~20%之間。其次,閃鋅礦的顏色與FeS 含量同樣可以用來(lái)指示距離侵入體遠(yuǎn)近的特點(diǎn),相對(duì)富集FeS閃鋅礦一般大量發(fā)育在距離侵入體相對(duì)較遠(yuǎn)的地方,其顏色亦呈現(xiàn)為棕色或者黑色;對(duì)于同一閃鋅礦晶體內(nèi)FeS 的含量隨著由核部到邊部的變化,其顏色也相應(yīng)呈現(xiàn)環(huán)帶的特點(diǎn)。
黝銅礦同樣亦是中硫化型礦床內(nèi)大量發(fā)育的又一特征礦物,與輝銻銀礦共生,而未達(dá)到成分平衡的黝銅礦具有較低的Ag含量組成,指示相對(duì)較低溫的沉淀環(huán)境。Findley 在2010年利用電子探針儀器測(cè)試分析,其研究結(jié)果得出在早期含砷黃鐵礦的沉淀中消耗掉流體內(nèi)眾多的砷元素,導(dǎo)致在成礦期貴金屬(Au-Ag)沉淀的流體環(huán)境出現(xiàn)富銻貧砷的特點(diǎn)。
黑龍江爭(zhēng)光金礦床是我國(guó)第一例厘定出的顯著具有中硫化型淺成低溫?zé)嵋旱V床特征的金礦[4]。因此,中硫化型礦床具有什么樣的礦床特征?其區(qū)別于高硫化、低硫化型礦床的典型標(biāo)志又是什么?在綜合分析以往地質(zhì)研究以及野外勘查成果的基礎(chǔ)上,總結(jié)如表1所示[9-11]。
表1 中硫化型、高硫化型、低硫化型淺成低溫?zé)嵋旱V床特征
在我國(guó)中硫型礦床分布不廣泛,目前明確厘定的礦床僅有5處,其成礦元素組合主要以Au、Ag 為主,這些礦床顯示中硫化型礦床的典型特征。如厘定的安徽拋刀嶺金礦主要賦存在140Ma~146Ma 英安斑巖脈中,成礦蝕變類(lèi)型以面狀白云母—伊利石化為主。拋刀嶺金礦的礦石類(lèi)型以充填型脈狀及網(wǎng)脈狀構(gòu)造為主,其局部出現(xiàn)簇狀、膠狀以及皮殼狀等低溫結(jié)構(gòu),發(fā)育低Fe閃鋅礦、黃鐵礦、車(chē)輪礦、硫砷鉛銅礦與富Mn碳酸鹽的礦物組合,成礦具有中硫化型特征。
由圖1和表1、表2分析可得,中硫化型淺成低溫?zé)嵋旱V床具有如下八大特征:①發(fā)育賤金屬與富錳碳酸鹽硫化物的成礦體系,碳酸鹽礦物出現(xiàn)于各個(gè)成礦階段的熱液脈體系中,尤其在熱液晚階段中大量發(fā)育;賤金屬的硫化物主要為銅鉛鋅鐵等的硫化物;②在礦物組合方面,普遍發(fā)育一套顯著的中硫化態(tài)礦物組合,比如賤金屬硫化物黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦以及黝銅礦等;少量礦床中發(fā)現(xiàn)極少量的明礬石與冰長(zhǎng)石;③其含礦脈系中富硫化物的含量超過(guò)5%,并且在斑巖銅礦系統(tǒng)中出現(xiàn)相對(duì)較富集黃銅礦的現(xiàn)象;④通常大量發(fā)育顏色較淺的低Fe閃鋅礦;⑤閃鋅礦中的FeS含量為1~20mol%;⑥中硫型礦床成礦流體來(lái)自巖漿水及大氣水混合,具中性、還原特征,減壓沸騰或流體混合導(dǎo)致沉淀成礦;⑦通常賦存在擠壓的島弧環(huán)境下的斑巖型銅金鉬礦床外圍;⑧其在空間上與低硫化型和高硫化型金多金屬礦床共存,普遍發(fā)育斑巖型銅金鉬。
本文通過(guò)對(duì)中硫化型淺成低溫?zé)嵋旱V床的分布特征、礦物學(xué)特征、礦物組合及蝕變類(lèi)型等基本特征進(jìn)行深入研究,以此獲得總結(jié)具如下特點(diǎn):①發(fā)育大量硫化物,普遍大于5%;②閃鋅礦中低FeS 含量;③伴有大量黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、黝銅礦等;④伴生透明石英、螢石、錳碳酸鹽、硅酸鹽以及少量冰長(zhǎng)石;⑤主要蝕變類(lèi)型為伊利石化、絹云母化及綠簾石化。
通過(guò)典型中硫化型礦床可知,國(guó)內(nèi)中硫化型礦床與斑巖成礦系統(tǒng)相伴生,多形成于板塊匯聚邊緣與俯沖作用相關(guān)的擠壓島弧環(huán)境以及陸內(nèi)伸展的背景,形成時(shí)代從早古生代到漸新世。我國(guó)淺成低溫?zé)嵋盒偷V床普遍發(fā)育,提供了形成中硫化型礦床的成礦條件,今后的野外地質(zhì)勘查對(duì)于此類(lèi)型礦床的發(fā)現(xiàn)具有很大潛力空間。