××火山岩型金矿床成矿地质特征[摘要]××金矿床是我省东部中生代火山岩型金、多金属成矿带中典型矿床之一。
本文通过对该矿床成矿地质背景、矿床地质特征的论述，综合分析了矿床成矿地质作用及成矿机理。
[关键词] ××金矿床地质特征成矿作用成矿机理1 区域地质背景××地区位于××褶皱系××优地槽褶皱带××复向斜西北仰起段。
区内基底为早古生代长德变质岩系，呈零星残片状分布。
盖层有中生代火山～沉积岩系。
自晚侏罗世以来随着太平洋板块向欧亚板块斜向俯冲，使板块边缘接触带处于活化阶段，发生了强烈的断裂构造和火山～岩浆作用，形成了以东西向断裂带为主体构造格架的中～新生代盖层构造体系，这个阶段的构造运动以差异性断块远动为主要特点。
盖层褶皱发育微弱或局部在断裂中，尤其在燕山期火山～岩浆作用强烈，形成了大量的金.多金属矿产是该区主要成矿时期（图1）。
2 ××金矿床地质特征2.1 矿床近矿围岩特征2.1.1 成岩特征××矿区火山～次火山岩的岩石组合、矿物特征、化学成分、同位素组成等特征反映其形成于大洋板块俯冲产生的陆源活动带，岩浆形成温度及深度分别为火山岩：1094～1230℃和94Km；次火山岩：1101～1223℃和85Km。
根据锶同位素和岩浆形成深度及稀土地球化学特征推断，本区火山～次火山侵入杂岩的源岩区应为石榴二辉橄榄岩或尖晶石二辉橄榄岩，即经过壳幔运动改造或地幔交代作用后的强大应力作用下，发生了沿壳断裂带的喷溢或浅成、超浅成相侵入活动。
2.1.2 成岩与成矿关系成岩与成矿作用都是在地壳地幔运动控制下的漫长地质作用过程。
全球性广泛发育的热液脉状金矿床都与一定的构造～岩浆活动有关，而且都直接或间接的与幔源岩浆体系和穿透性深断裂有关。
××金矿床研究表明，矿体产在次火山岩脉密布的破碎蚀变带中，矿石石英包体块中子活化K～Ar年龄为127.8±0.2Ma，次火山岩脉Rb～Sr 等时线年龄为130Ma，说明矿体与次火山岩脉具有极密切的时间、空间关系。
××金矿床的岩石微量元素和同位素（Sr、S、Pb）组成及稀土元素特征的研究证实了其含矿热液与火山～次火山岩来源于地幔岩，同属地幔源。
含矿热液是在幔岩部分熔融产生，初始玄武岩浆过程中分离出来的地幔气～液流体和岩浆分异演化过程中，由于[Si —O]体系和[H—O]体系分离而产生的气～液流体的综合。
因此可以认为成岩作用控制了矿液的形成和运移。
矿液的沉淀和矿体定位主要和成岩后的断裂构造及一定物理化学条件制约的蚀变作用有关。
2.2 控矿构造特征××金矿床位于东西向××断裂带的中段南侧。
受××北西向断裂与南北向的××断裂交汇控制。
矿床控矿构造主要为断裂构造，按与成矿时间的先后顺序划分为成矿前断裂构造、成矿期断裂构造、成矿后断裂构造。
2.2.1 成矿前断裂构造区内火山活动强烈，火山机构发育。
与火山机构有关的环状、放射状断裂构造为矿区主要成矿前构造，表现在这些构造裂隙被次安山岩脉充填。
次安山岩脉长一般200～500m，最长可达1000m，宽一般0.5～40m。
产状复杂，往往多呈不规则形态密集分布。
次安山岩与矿化破碎蚀变带紧密伴生，并均被切割。
2.2.2 成矿期断裂构造由于火山机构的继承性活动，形成了北西向一系列的压扭性断裂构成的“帚状”构造，控制了矿体及矿化破碎蚀变带的展布。
“帚状”构造向NW方向撒开，SE方向收敛。
由西向东矿化破碎蚀变带走向由90°变为140°左右，每条带呈向NE或近于NE弯曲的弧形。
带长几百m～上千m，宽几十cm～10余m，延深大于600m，与顶、底板围岩边界清楚，在平面、剖面上均呈舒缓波状。
2.2.3成矿后断裂构造该期断裂构造表现形式有两种特征。
一种为继承成矿期构造的成矿后构造及其发育，基本上沿着矿化破碎蚀变带同位活动，因此矿化破碎蚀变带均被成矿后同一性质、同一方向的压扭性断裂破坏，但位移不大，在矿化破碎蚀变带内部形成片理化带、构造透镜体，在构造透镜体边部往往形成弧形镜面构造。
另一种为后期断裂构造，为构造运动时代相对较新的断裂构造，使部分地质体发生了较大距离的位移。
2.3 矿化蚀变带特征由于成矿构造多次活动和热液作用多次叠加的结果，使得蚀变矿物组合分布的规律性较差，分带标志不明显，按蚀变矿物组合出现的部位不同，可分为内外两带。
内带：①强硅化带，石英含量大于70%，一般位于蚀变带的中央部位，宽窄不等，常呈脉状或团块状，部分角砾状。
蚀变矿物除石英外尚有少量的绢云母及黄铁矿等金属硫化物。
②黄铁绢英岩化带，在规模上大于强硅化带，呈淡青灰色～灰白色，一般位于强硅化带两侧呈对称状，但宽窄不一，一般上盘较发育，主要蚀变矿物组合为绢云母、石英及少量高岭石、黄铁矿等。
外带：①绢云母化、高岭土化带，位于黄铁绢英岩化带的外侧，主要蚀变矿物有绢云母、高岭石及少量的绿帘石、绿泥石、伊利石、石英等。
从宏观看呈灰白色，并见有褐红色铁质淋失孔。
②青磐岩化带，发育在次安山岩及火山岩分布区，是成矿早期形成的面状蚀变。
以上所述的蚀变特征均叠加在该蚀变之上，故单纯的青磐岩化带处于最外带。
根据原生晕分析结果及勘查过程中基本分析统计结果得出，蚀变带中以强硅化含金性最佳。
绢英岩化带中含金的高低，取决于金属硫化物的含量的多少，富集程度一般仅次于强硅化带。
单纯的高岭土带、青磐岩化带含金量低，一般不具工业意义。
2.4 矿化破碎蚀变带（简称含矿带）特征2.4.1含矿带的形态、规模、产状特征（图2）××金矿床中规模较大的含矿带有六条，均产于火山～构造盆地周边的次火山岩及花岗闪长岩中。
含矿带总体呈NW向展布，具明显的分枝、复合现象，其中10含矿带规模最大、品位高是主矿带，详见表1。
表1 ××金矿床含矿带特征表矿带编号规模（m）产状（°）矿带形态长宽深倾向倾角10 1020 0.8～12.0 ﹥450 西段200～235东段235～24550～6060～65脉状，沿走向和倾向具分枝、复合现象，分枝脉主要有10～2、10～39 350 0.4～2.71 ﹥200 180～190 60～70 单脉状，平面略呈舒缓波状1 1000 0.3～6.4 ﹥200 200～210 50～60 单脉状，脉中具明显的膨缩现象11 600 0.3～6.5 ﹥200 200～220 50～70 单脉状12 580 0.2～6.5 ﹥220 190～225 45～65 单脉状20 500 2.0～3.0 ﹥40 320 27～67 单脉状2.4.2 矿石特征（1）矿石自然类型及结构、构造特征矿石自然类型：根据金属硫化物含量及矿物共生组合特征划分为硫化物（硫化物含量5—10%）自然金—黄铁矿—黄铜矿型矿石与富硫化物（硫化物含量﹥15%）自然金—黄铁矿—黄铜矿—方铅矿—闪锌矿型矿石。
矿石结构：自形～半自形结构，交代残余结构，填隙、交代结构，他形、骸晶状结构，隐晶质结构，假晶、它晶结构，碎裂～碎斑结构。
矿石构造：浸染状构造，细脉浸染状构造，梳状构造，块状构造，角砾状构造，土状、皮层状构造。
（2）矿石矿物及生成顺序矿石矿物组合：自然金、银金矿、金银矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿。
微量矿物有碲金矿、银黝铜矿、黝铜矿、脆银矿、辉银矿、自然银、斑铜矿、辉铜矿、方钴矿、磁铁矿、褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿。
脉石矿物组合：石英、绢云母和少量的方解石、高岭石。
矿物的生成顺序：根据与金关系十分密切的石英、黄铁矿的镜下研究结果，结合脉体间相互穿切关系及包裹体研究等资料，将××金矿床成矿作用划分为两期五个阶段（表2）。
2.4.3金的赋存状态（1）××金矿床有四种金矿物：自然金、金银矿、银金矿、碲金银矿。
自然金多赋存于粗晶裂纹状黄铁矿中，形成于第Ⅱ成矿阶段，金银矿、银金矿、碲金银矿形成第Ⅲ成矿阶段。
（2）矿床金的成色在505～958范围，多数在759～888之间，平均为831，属中温热液的中深矿床类型。
（3）金矿物主要以显微金矿物状态产出，产出形式有包裹金、裂隙金、晶隙金等，以裂隙金为主。
裂隙金在第Ⅱ成矿阶段的粗晶黄铁矿裂隙中呈不规则状产出，金在闪锌矿中以包裹体为主，而与磁铁矿、黝铜矿呈嵌生关系。
从电子显微镜和电子探针分析资料推测，××金矿床粗晶黄铁矿中除有显微金外，还有不可见金。
3 成矿机理3.1 成矿物质来源（1）首先从与成矿关系密切的火山岩及次火山岩特征上分析，它具有与地幔物质成分相似的锶同位素组成，××次火山岩87Sr/86Sr=0.703605，与洋岛玄武岩的87Sr/86Sr的平均值0.7037以及环太平洋火山岩系的初始值十分接近，利用等压面投影计算这套火山—侵入杂岩岩浆形成的深度为85～95Km，而本区莫合面深度约为40Km，可见成岩物质来源于上地幔是无疑的。
（2）在硫同位素组成方面具有如下特征：黄铁矿δ34S变化范围+1.014～+2.8‰，平均值为+2.14‰；黄铜矿δ34S变化范围+0.2～+1.04‰，平均值为+0.6‰；闪锌矿δ34S变化范围-1.5～+2.31‰，平均值为+0.405‰；方铅矿δ34S变化范围+0.8～+1.564‰，平均值为+1.182‰。
在总体上其变化范围小，具有明显的塔式效应，表明成矿流体中的硫具有来源的均一性，其同位素组成具有深源岩浆硫的特征。
（3）通过对区内各主要岩石类型稀土地球化学特征的分析，认为含矿热液与火山岩和次火山岩具有良好的同源性，如La/Yb（N）、La/Sm（N）、Ga/Yb（N）均大于1，表明曲线右倾，属LREE富集型，δEu、δCe均小于1，Eu/Sm=0.17～0.25，小于0.35，说明Eu为负异常，因此两者在模式曲线及∑REE等方面均及其相似。
（4）金属硫化物矿石中金的主要载体矿物黄铁矿分属于三个成矿阶段，第Ⅰ、Ⅱ成矿阶段的黄铁矿在晶体形态上无大的区别，只是第Ⅱ成矿阶段的黄铁矿颗粒较大，呈自形～半自形，晶体内部裂纹较发育。
第Ⅲ成矿阶段的黄铁矿全部它形，有的呈似胶状，在Co/Ni比值上第Ⅰ成阶段﹥第Ⅱ成矿阶段﹥第Ⅲ成矿阶段。
这可能与成矿过程晚期天水的加入使成矿热液发生改变有关，但三个成矿阶段黄铁矿的Co/Ni比值大于1，平均为5.27，具有典型的岩浆热液阶段成因的黄铁矿特征。
（5）在三个成矿阶段形成的矿石的石英中，原生包裹体均较发育，以液体包裹体为主，气液比值一般为10%左右，CO2液相包裹体较少见，但在第Ⅱ、Ⅲ成矿阶段局部在较多的气相及多相包裹体中出现NaCl子晶，说明成矿流体应是具有较高温度和较高盐度的气水热液。