华北地台金矿成矿规律.pdf

108西部资源WESTERNRESOURCES矿产勘查工作作者简西部资源WESTERNRESOURCES华北地台金矿成矿规律郑磊（安徽省地质矿产勘查局3 2 4地质队，安徽池州247100)【摘要】本文首先对组成华北地台的地体进行阐述，了解成矿时期是在中生代成矿因素离不开板块的构造演化；其次对控矿的断裂体系及网络展开分析，通过实例分析金矿床矿体的地质特征，探讨了矿床的成因，通过分析最后得出华北地台金矿成矿规律。【关键词】华北地台；金矿成因；金矿床矿体华北地台是我国比较重要的产金区，在华北地台的东部、西部、南部和北部边缘地区，都有金矿床。在长期的研究中，发现了许多新的证据及现象，许多以往观点被不断完善和补充。在总结金矿床成因的基础上，为华北地台后续寻找金矿提供更多依据。1.区域地质概况1.1华北地台的构成过去，研究人员普遍认为华北地台是铁板一块，这一观点在上世纪末被推翻。最新研究表明，华北地台的组成包括多种不同演化历史和地质特征的地体，并且这些地体之间存在十分明显的边界和断层，这些边界和断层将不同地体分开。决定金矿分布均匀性的重要因素是地体的构造，比如：在华北地台西部边缘地区也就是豫西地区，金矿分布较为集中在小秦岭与熊耳山。在华北地台的东部地区，也就是齐鲁大地金矿集中分布在鲁西地区、胶北、胶南地区以及黄海沿岸的地体中；在华北地台的东北区域，金矿集中分布在辽宁北部地区以及吉林南部地区；在华北地台南部边缘地区，金矿集中分布于皖南到江西北部地区。通过对地体构造的研究将华北地区的地台构造以及地台的组成部分充分展现出来，为华北地区成矿作出了重要的贡献。在长期的研究过程中，研究人员将华北地台结晶基底的五个群（登封、太华、胶东、五台、吕梁)划归为太古宙的地质年代形成，却忽略了早元古代的地层经过仔细的研究和密的分析，研究人员对地体的组成进行重新划分，将原本属于太古宙的登封和太华划归草沟群和赵案庄群，将胶东群解体之后划归齐山群和荆山群。通过重新划分，得以将太古宙绿岩和早元古宙的早绿岩区分开来。如果地体发育出的绿岩有两期，一期发育的绿岩成型于元古宙，这种地体被称为大洋型绿岩地体，这种地体对于金矿的发育大有神益。但如果地体发育的绿岩成型于太古宙时期，则该地体很难形成重要的金矿区，矿床很难形成!1.2中生代构造环境是成岩和成矿作用的重要因素在世界上产金的区域众多，比较知名的有非洲、澳大利亚西部、南美洲和北美洲以及西伯利亚地区。这些地区的金矿成矿早于寒武纪，但是我国华北地区的金矿成矿则在中生代的前期和中期，金矿成矿的年代远晚于寒武纪。研究表明，成矿时期较晚的原因在于华北地台中生代所处的板块结构是欧亚大陆板块，而该板块形成在海西末期，板块形成之后不久便开始与古太平洋的板块产生碰撞，致使我国东部的大陆成为板块活跃的边缘地区，进而使我国的东部地区成为环太平洋火山地震带的一部分。同时，北冰洋的洋中脊与印度洋、澳大利亚南部地区东西走向的洋中脊产生南北方向的挤压力，造成了巨大的东西向断裂带，受其影响，在华北地台边缘地区产生岩浆和金矿床。1.3板块构时期的主要因素初生的欧亚大陆板块与古太平洋板块从中生代开始，便不断挤压和碰撞，使得我国东部大陆边缘区域成为板块活跃地区，在漫长的地质年代中，逐渐形成金矿床。在板块之间的俯冲作用下，弧后扩张的作用也逐渐加强，即亚洲大陆东部地区的沟弧体系逐渐演变为了沟弧盆体系。在弧后扩张的作用下，我国东部大陆构造环境发生了巨大的变化。从三叠纪开始，岩浆的成分逐渐发生改变，原本改造型花岗岩逐渐转为钙碱性同熔花岗岩，进而转化为碱性花岗岩和少量碱性玄武岩。当地质年代进人第三纪之后，我国东部大陆构造环境受到强烈的弧后扩张作用的控制，岛弧地带承接了俯冲作用在强烈的弧后扩张的作用下碱性玄武岩取代了大部分的花岗岩和具有中酸性的火山岩。金矿床与花岗岩关系密切，在花岗岩成岩后期，金矿床逐渐形成，因此，两者形成在时间上存在较大的差别，而金矿床的形成与斑岩时间与空间关系更为密切，因此，可以说燕山中期是金矿成矿的关键时期。到了新生代，中酸性的火山岩以及花岗岩逐渐消失，因此，与之相关联的金矿逐渐消失。1.4控矿的断裂体系及网络从全球构造可以看出，包括我国华北地台在内的大陆东部地区受限于两个构造应力：首先是古太平洋板块通过俯冲与挤压作用产生了NE，NNE 向断裂系统，该系统具有较为明显的左行剪切的特征；其次NE向和NNE向伴生的NW断裂带，该断裂带的形成受到了南北向挤压和俯冲作用的影响。加上与断裂系统有关的成矿带和成岩带，和地体间的边界断裂以及基底断裂带等影响，共同构成了控矿网络构造。控矿断裂体系以及网络构造是控制中生代矿体形成与矿床分布的重要因素。豫西地区的金矿具有东西向成带状分布，在成岩和成矿上占有主导地位的不仅有秦岭造山带，还有与之平行的EW向断裂带。在山东胶北地区，EW向断裂带与NE向断裂带也呈现带状分布特征，但是由于东西向的基底发育断裂趋势，在牟乳地区的EW向矿带受到NE向断裂控制的金矿带包括吉林省夹皮沟板庙金矿带，该金矿带的矿床位于北东方向上的韧性断裂带控制的网络构造节点上2 。在华北地台南缘安徽，金矿床特征表现为东西向基底个郑磊（19 8 9 一），男，本科，工程师，主要从事地质调查与西部资源109WESTERNRESOURCES西部资源矿产地质2023年第3 期断裂发育，矿体呈东西向分布，加之NE断裂影响，矿体左旋，呈串珠状排列，形成了东至许村金矿床、东至县余村金矿床、江西省中畈金矿床。2.金矿体地质特征金矿床类型较多，主要有玲珑式金矿以及焦家式金矿，这两种金矿床的类型由山东地质六队划分。在所有的金矿床中，这两种金矿占有重要的地位。在韧性剪切带中，金矿体厚度不一，少则几米，多则几十米。金矿体的延伸以三百到五百米居多，少数金矿体可以延伸到七百甚至一千米。金矿带的延伸少则数千米，多则数十千米。在石英脉型的矿床中，矿体的厚度大致在几十厘米到两米之间，少部分可以达到五六米，矿体的延伸一般一百米到五百米。矿体走向变化较大，大多数的变化范围在数百米之间，少数的矿体可以延伸到数千米。金矿体构造十分复杂，矿体品位变化十分不均匀，主要是因为成矿具有多期性。在这里需要注意，焦家式金矿与玲珑式金矿在垂直方向以及水平方向上都存在过渡关系，两种金矿差别在于裂隙带对矿体和矿床的控制存在差异，在矿床的上部主要是石英脉型，在矿床的下部由石英脉型逐渐过渡为交代蚀变岩型。在皖南东至县余村金矿床，通过槽探和地表浅部钻孔揭露，矿体以石英脉型金矿为主，矿体厚度较小、品位较高，甚至可以看到明金，而到了深部，钻孔揭露矿体主要富集在硅化石英岩中，矿体厚度较大、品位较低3。这种类型的过渡说明两种矿床在空间和时间上都存在密切的联系。在脆性阶段，金矿的脉体不会存在任何韧性变形的可能性，成矿温度在40 0 以下，远达不到产生韧性形变的温度要求3 。在韧性阶段，金矿体受韧性剪切带控制，成矿温度在40 0 以上，矿体呈S形，矿体产状较陡一般在7 5以上。3金矿床成因探讨的成矿模式焦家式金矿与玲珑式金矿在发育的过程中，普遍具有较为强烈的交代蚀变作用，虽然金矿体在形成过程中要经过多个阶段，但是金矿体的时间与空间分布以及金矿床的演化上具有一定的共性，通过对比分析。交代蚀变作用以及通过该作用产生的岩石，在空间和时间上的演化一般为以下步骤，首先是碱交代，此阶段以钾长石化为主；其次是氢交代，该阶段以绢云母化为主；再次是硅化和泥化；最后是碳酸盐化。成矿流体的运动方向是从上到下的，温度的变化也是从高到低，因此，水和岩石在空间和时间上的演化会导致交代蚀变岩会存在分带性。金矿在早期的钾化作用下可以进行活化转移，这是成矿物质产生的重要来源之一。从碱交代到氢交代的演化过程中，金矿会产生绢英岩化，从而集中成矿43.的成矿关系金矿的成因与花岗岩在时间和空间上存在密切的关系，这一点在相关领域已达成共识，但是金矿与花岗岩具体联系，在国内外的不同学者眼中存在着不同的看法，部分学者认为，花岗岩的大量存在是金矿产生的直接原因，研究发现，与金矿形成具有密切时间和空间联系的花岗岩中金的含量更低。同时，在地层中，混合岩化作用的加强也会导致金含量的降低；比如，在小秦岭地区，当地地层中金的含量在混合岩化的作用下不断降低。在胶北地区，上庄、三山岛、郭家岭以及栾家河等地区的地体与金矿存在密切联系，地体中，金的含量为1.40.9（10-9）。在皖南地区，安徽东至余村、许村、浩山等地区，地层年代较老属青白口系时期，地层中金元素含量较高，Au、S n、W 等元素的地球化学性质存在较大的差别，这是产生金矿成因上差距的主要原因。花岗岩在侵人过程中，会使地层和地壳中的金元素产生活化转移，且会发生叠加碱交代的作用，此时，地层和地壳中的金会进一步发生活化转移，并成为矿体中金的主要来源，使花岗岩和金矿在空间和时间上产生联系。在此需要注意一点，金以及其他成矿物质和成矿流体活化转移的重要因素是区域变质作用53.3钙碱性煌斑岩与俯冲机制形成的富集地慢有成因上的联系金矿产生与煌斑岩在时间和空间上存在密切联系是相关领域的共识。钙碱性的煌斑岩与俯冲机制存在都与金矿直接有关系，在地球化学和岩石化学上，煌斑岩与榴辉岩互补性十分明显，主要原因在于俯冲过程中，板块和地底的温度和压力会逐渐上升，在这一过程中，富集地慢将逐渐形成，煌斑岩这种含金量较大的岩石就形成于富集地慢中6 3.4成矿温度和流体特征对胶北地区414个金矿床成矿温度的测量信息数据进行分析，金矿床成矿时的温度存在三个峰值，即2 0 0 210、2 6 0 2 7 0 以及3 0 0 3 10。而在小秦岭和熊耳山地区金矿的成矿温度也分为三个阶段，其一是2 2 0 360、其二是2 0 0 2 8 0、其三是13 5 2 40。将这些成矿温度的资料进行汇总可以得到以下结论，金矿的成矿温度一般在2 50 3 50 之间。金元素活化转移的温度在400500之间。对气液包体的成分进行研究之后可以得出，无论是石英脉型还是交代蚀变岩型，成矿流体的低盐度的变化范围在2.16 wt%18wt%之间，而斑岩型的金矿，盐度一般较高，会达到3 2.4wt%52.6wt%。成矿流体在温度和碱活度到达一定高度时，就可以使金元素通过络合物的形式完成迁移，当温度和碱活度降低时，金的络合物又会产生分解还原反应，此时金就会集中产生7 4.结论（1)华北地台是由多种地体共同组成的；（2)花岗岩并非金矿形成的主要原因；金矿与富集地慢的形成、俯冲机制和煌斑岩有关；部分金矿的成矿与热液交代蚀变作用有关；(3)古太平洋板块与初成的欧亚大陆板块的构造演化促成了华北地台金矿的形成等。参考文献1杨轩.内蒙古白云鄂博一阿拉善右旗地壳演化与金矿成因对比研究D.中国地质科学院，2 0 19.2黄建中，孙骥，周超，等.江南造山带（湖南段金矿成矿规律与资源潜力J.地球学报，2 0 2 0,41（0 2）：2 3 0-2 52.3王伟峰，王泽琳，柳世强，等.南秦岭一丁马金汞锑矿带成矿规律与找矿前景J.黄金科学技术，2 0 19,2 7（0 3）：305-314.4杨治，邓宇峰，袁峰，等.蚌埠五河地区金矿床成矿物质来源及其年代学研究一一以河口和荣渡金矿床为例J.岩石学报，2 0 19,3 5(12)：3 8 7 5-3 8 9 3.5杨帆.华北地台北缘东段赤峰-朝阳地区浅成热液金矿床成矿作用研究D.吉林大学，2 0 19.6魏军，王恩德，刘福兴，等.辽宁凤城白云金矿带地质特征、矿床成因及找矿方向J.金属矿山，2 0 19(0 8：12 0-13 0.7杨福鹏，潘贵明，冷教千，等.丹东市炮守营子地区金矿成矿环境与找矿方向探讨J.现代矿业，2 0 2 0,3 6（0 3）：8-11+2 4.