金矿床本质特征与矿床成因观(刘连登)

1、2021/8/141金矿床本质特征与矿床成因观金矿床本质特征与矿床成因观兼论金矿与韧性剪切带时空及成因的三种关系刘连登（吉林大学地球科学学院）2021/8/142 金矿的根本地质属性和根本地球化学属性，通称金矿床本质特征。据前者划分的金矿类型，并确认中深成和浅成的脉型金矿，是中国最重要的金矿类型；据后者划分的金矿地球化学类型，确认碲型、铋型和锑型三种类型。多源成矿说认为，以 “环境”、“背景”、“条件”和“物源”四要素为制约，诠释“特征”成生的原因、方式和过程，即矿床成因。后生脉型金矿与韧性剪切带，有三种不同的时空和成因关系，回顾1988年以来笔者和各家在此领域研究的进展，并作些思考。2021

2、/8/143金矿床本质特征与矿床成因观金矿床本质特征与矿床成因观兼论金矿与韧性剪切带时空及成因的三种关系1 金矿床本质特征与金矿类型2 金矿床本质特征是诠释成因的目的物金矿与韧性剪切带三种时空和成因关系的进展与思考 4 结论2021/8/144 1 金矿床本质特征与金矿类型金矿床本质特征与金矿类型 在逻辑学中，本质特征称“根本属性”、“独特属性”、“具有区别事物的属性”。金矿床本质特征分为：金矿地质本质特征和金矿地球化学本质特征。 1.1金矿地质模型的地质本质特征描述内容 1.2 中国最重要金矿类型：中深成脉型金矿和 浅成脉型金矿 1.3 金矿的碲型、铋型和锑型地球化学类型 1.4 金矿地球化

3、学类型相关问题的讨论2021/8/145 1.1 地质模型的金矿地质本质特征描述内容地质模型的金矿地质本质特征描述内容 一类（一组）金矿与另一类（另一组）金矿相区别的根本地质属性，称金矿地质本质特征。据地质模型的思维和方法，金矿地质本质特征描述内容如下： (1)金矿成矿地球动力学环境 (2)金矿产出地质背 (3)金矿地质本质特征矿脉与矿质成分和组构、 围岩蚀变、脉岩与矿体、成矿深度和成矿时代 （地质时代和同位素年龄） 矿例： (1)胶东烟台浅成网脉型金矿 (2)吉林小西南岔浅成系脉型铜金矿 2021/8/1462021/8/147矿例： (1) 胶东烟台浅成网脉型金矿2021/8/148矿例

4、： (2)吉林小西南岔浅成系脉型铜金矿2021/8/1492021/8/14102021/8/1411 1.2 中国最重要金矿类型：中深成脉型金矿中国最重要金矿类型：中深成脉型金矿 与浅成脉型金矿与浅成脉型金矿 矿床类型，是矿床工业类型和矿床成因类型相结合的用语(钟汉等，1985；涂光炽，1987) ，其具有地质和经济双重属性。矿床地质根本属性即金矿类型的地质属性；在全球或国内或地区的金矿产量或储量中至少占5%，并具良好勘查前景的，即金矿类型的经济属性。 中国金矿床：进度与思考（张贻侠等，1996）对我国主要金矿类型已有论述。脉型金矿实施（型、亚型、次亚型）三级分类，对理论2021/8/141

5、2 研究和应用均有重要意义。中深成脉型和浅成脉型是我国最重要的两种金矿亚型，它们均有若干次亚型。 笔者自1998年以来，建议将习称是脉状金矿改称脉型金矿。这不仅突出其是一种金矿类型，而且强调金矿脉及其中的金矿体是两个概念。脉型金矿指，金矿脉中金矿体形态并不一定以脉状为主，金矿脉中的金矿体在走向和侧伏方向（垂向）均呈分段富集、分段重现。脉型金矿的金矿体在矿脉中的分段律和重现样式，是其第三级重现（成矿）规律。2021/8/14132021/8/14142021/8/14152021/8/14162021/8/14172021/8/14182021/8/14192021/8/14201.3 金矿的碲

6、型、铋型和锑型地球化学类型金矿的碲型、铋型和锑型地球化学类型 一类（一组） 金矿与另一类（另一组）金矿相区别的地球化学根本属性，即金矿地球化学本质特征。据金矿地球化学本质特征，已确认铋型金矿（刘连登等，2004）、碲型金矿（刘连登等，2005）和锑型金矿。金矿地球化学类型是据下列准则，对金矿类型的重新归类。 准则 1：组成金矿的金矿物以自然金为主，同时还有碲金矿或黑铋金矿（或自然铋与自然金呈固溶体分解结构，或铋质自然金）或方锑金矿。已知仅（美）克里普克里克碲型金矿例外，其几乎不含自然金（博伊尔，1979）。 2021/8/1421 准则 2：矿石矿物成分有碲或铋或锑的矿物，以及含碲或铋或锑的矿

7、物，而且它们是主要载金矿物。 准则 3：金与碲或铋或锑含量具正相关性，系数在0.50.9间。 准则4：碲型金矿与碱性、偏碱性岩浆时空相随成因相关，铋型金矿与偏碱性岩浆岩时空相随成因相关，锑型金矿可能与花岗岩类相关。2021/8/14222021/8/14232021/8/14242021/8/14252021/8/14262021/8/14272021/8/14282021/8/14292021/8/14302021/8/14312021/8/14322021/8/14332021/8/14342021/8/14352021/8/14362021/8/14372021/8/14382021/8

8、/14392021/8/14402021/8/14412021/8/14422021/8/14432021/8/14442021/8/14452021/8/1446 1.4 金矿地球化学类型相关问题的讨论金矿地球化学类型相关问题的讨论 碲型金矿有，东坪、哈达门沟、小营盘、后沟、上宫、金驹山、三道湾、平邑、双旺、（美）克里普克里克、（澳）卡尔古利戈登迈尔、（加）克克兰湖和斐济瓦库图拉等一系列矿床。铋型金矿有，小西南岔、（吉林）岚家、（皖）包村和朝山、（辽）五龙和祁雨沟等金矿。锑型金矿有，沃溪和黄金洞金矿，龙山可能也属锑型金矿。国外的铋型和锑型金矿待补充。 金矿地球化学类型有重要理论意义，其不仅深

9、化金矿地质和成因的认识，而且对金矿勘查有重要指导意义。五龙铋型金矿据铋为指示元素，预测深部未知矿体获良好的勘探效果（林名河，1992）即为例证。2021/8/1447 小西南岔矿床的铋金富矿脉，呈缓倾斜脉产出而不同于其他矿脉（刘向友等，2007），包村和朝山铋型金矿的铋金成矿在狮子山铜矿田亦见（唐永成等，1998；任云生等，2004）；因此铋型金矿的成矿细节尚须专题研究。 前述的澳和加的两个碲型金矿的确认，说明部分太古代绿岩带后生脉型金矿属岩浆热液成因，而非习称的变生（质）热液成因。我国贫太古代绿岩带金矿（刘连登，1996）的原因之一，是未见太古代碲型金矿。国外有些学者也认为，太古代绿岩带脉型

10、金矿的类型要重新认识。2021/8/14482 金矿床地质本质特征金矿床地质本质特征 是诠释成因的目的物是诠释成因的目的物 金矿床地质本质特征，不仅是划分金矿类型的依据，而且也是诠释矿床成因的目的物。多源成矿说认为(张秋生、刘连登，1982)，将成矿作用或成矿物质来源与矿床成因等同，并不可取。 当代多源成矿说认为：成矿物质指矿质与介质，任何矿质都是在介质中运移和聚集成矿的；而矿质与矿质，介质与介质、矿质与介质都存在异源性。“一元成矿论”将成矿物质来源与热液矿床成因等同尚有可取之处，而“多源成矿说”则认为物源只是热液金矿成因的制约因素之一。2021/8/1449 现在仍然不可能证明单独一种热液就

11、产生一种特定的矿床（D.E.White, 1974），水的来源与性质不具判别热液矿床成因的意义(H.L.Barnes等，1979；C.S.Hutchison，1983）。脉型金矿的铅和硫同位素示踪，往往显示它们具异源性；而以碳酸盐岩为围岩的卡林型金矿，其碳氧同位素组成显现源自海相碳酸盐岩。 绝大部分大型超大型矿床，往往是不同期次、不同成矿作用的叠加成矿的产物，对其不仅要指出是叠加成矿的产物，更要说明其主导成矿作用决定矿床地质本质特征和引领勘查取向的成矿作用。因此将成矿作用与矿床成因等同不利于理论研究和勘查（应用）研究。2021/8/14502.2 金矿床本质特征（为主）与成矿地质金矿床本质特征

12、（为主）与成矿地质 条件（为辅）互动相关条件（为辅）互动相关 金矿床本质特征既具体又易于总结，而成矿地质条件相对较抽象又难以总结。因此，由金矿床本质特征反演（分析）成矿条件应予重视。金矿床本质特征越清楚，反演（分析）成矿地质条件越明确；反之，成矿地质条件越清楚，总结的金矿床本质也越深刻。 总之，据矿床本质特征反演(分析)成矿地质条件，而后者只是制约前者的外因，二者是有主辅之分的互动相关。成矿地质条件不仅决定金矿勘查取向，而且也是诠释金矿成因的制约因素。 矿例：台湾金瓜石矿田浅成热液金矿床组合的成矿地质条件分析。2021/8/14512021/8/14522021/8/14532.3 金矿床成因

13、诠释的制约金矿床成因诠释的制约“四四 要素要素” 以金成矿地球动力学环境、金矿床产出地质背景、金矿床成矿地质条件和成矿物质来源等四要素为制约，诠释金矿床本质特征成生的原因、方式和过程，即矿床成因。 矿例：以胶东中深成脉型金矿和浅成脉型金矿为例，诠释它们的成因。2021/8/14542021/8/14552021/8/14563 金矿与韧性剪切带三种时空和成金矿与韧性剪切带三种时空和成因关系研究的进展与思考因关系研究的进展与思考 上世纪80年代，金矿与韧性剪切带（DSZ，ductile shear zone ）的关系成为研究热点问题。刘连登（1988）将金矿与韧性剪切带时空和成因关系分为两类，进

14、尔分为三类（刘连登等，1990，1992，1993）韧性剪切作用改造成矿、同韧性剪切带金矿和后韧性剪切带金矿。据近23年笔者和各家的实践检验，论述这一命题的进展与思考。2021/8/14572021/8/14582021/8/1459 3.1 韧性剪切作用再造成矿韧性剪切作用再造成矿 时间上与韧性剪切作用同时形成，为连续地质过程。空间上富含金铜矿脉产于韧性剪切带中，两者同空间。成因上相关，由韧性剪切作用导致原矿体中载金黄铜矿差异性再活化（物理化学塑性流动），形成富金铜矿脉。 矿例：红透山太古代绿岩带锌铜块状硫化物矿床中的富金铜矿脉，大荒沟块状硫铁矿中富银锌矿脉。因韧性剪切作用，导致原有载金、银

15、的硫化物差异性再活化，形成富金铜矿脉、富银锌矿脉。2021/8/14602021/8/14612021/8/14622021/8/14632021/8/14643.2 同韧性剪切带金矿同韧性剪切带金矿 脉型金矿产于变质岩区，空间上金矿体受韧性剪切带的局部地段控制，时间上金成矿与韧性剪切带“连续间断”（同一过程的韧性剪切带略早，金成矿略晚），成矿时代趋近区域变质作用晚期，矿质主体来自矿源岩，介质以变生（变质）热液为主，属变生热液金矿，即成因上与DSZ不相关。 矿例：目前仅见辽北南龙王庙金矿一例（刘连登等，1989），被广泛引述。2021/8/14652021/8/14662021/8/14672

16、021/8/14682021/8/14693.3 后韧性剪切带金矿后韧性剪切带金矿 后韧性剪切带金矿，曾被广泛论述为韧性剪切带型金矿或糜棱岩型金矿。例如：广东河台、辽宁排山楼，江西金山、冀东、金厂峪、吉林夹皮沟但据下列准则，它们应属后韧性剪切带金矿。在我国后韧性剪切带金矿不乏大型超大型金矿，故用此描述性术语。 空间上韧性剪切带间接控矿，直接控矿的是叠加在其上的碎裂岩和脆性断裂，即受脆/韧型叠加构造控制（刘连登等，1994）。时间上DSZ与金矿是地质间断，即DSZ形成后经构造变动和岩脉侵入之后，方形成金矿床。成因上金矿与DSZ2021/8/1470 不相关，主要属岩浆热液成因。 矿例：甘肃阳山超

17、大型金矿。其控矿构造为脆/韧型叠加构造，其有复杂深化历史。中晚三叠世为早期韧性变形、早侏罗世为韧脆性变形、晚侏罗世为早期叠加脆性变形、早白垩世和第三纪早期为晚期叠加脆性变形；石英细脉中锆石SHRIMP铀铅年龄为，195.4-200.9Ma、代表捕获的斜长花岗斑岩锆石的年龄；平均年龄为126.93.2Ma和51.21.2Ma、代表捕获的白垩纪和第三纪隐伏岩体的锆石年龄（齐金忠等，2008）。 矿例：胶东、排山楼、金厂峪、夹皮沟、河台和璜山等后韧性剪切带金矿的判据。 2021/8/14712021/8/14722021/8/14732021/8/14742021/8/14752021/8/1476

18、2021/8/14772021/8/14782021/8/14792021/8/14802021/8/14812021/8/14822021/8/14832021/8/14842021/8/1485(据王斯亮，2000)2021/8/1486(据王斯亮，2000)2021/8/14872021/8/14884 结结 论论 金矿床本质特征及其相关矿床成因观认为，岩浆岩（含同源酸性脉岩和中性脉岩）与热液脉型金矿（中深成和浅成）时空相随同源相关，它们是深部岩浆先后“分离熔融”的产物，故称热液脉型金矿深部岩浆同源成矿说（刘连登，1989，1994，1996，2001）。该成矿理论使热液脉型金矿的成矿地

19、质条件更清晰。同源岩体不仅宏观上决定脉型金矿的产出位置，其与脉型金矿的平距在一定程度上决定金矿规模，且二者的“深度相”具对应性（如中深脉型金矿与中深成岩体的深度相对应，浅成脉型金矿与浅成岩体的深度相对应）；控矿构造除脆性断裂外，包括脆/韧型叠加构造；容矿围岩则太古代变质岩优于其它时代的岩石。2021/8/1489 金矿床理论和勘查研究，应以认识矿床本质特征、鉴别金矿类型为前提。在此基础上，据金矿本质特征反演成矿地质条件，以成矿地质条件引领勘查取向。就后生热液金矿而言，“跟着构造走，围绕异常转”（时任山东省地矿局总工艾宪森语，1990)；对后韧性剪切带而言，则应沿脆/韧型叠加构造追索隐伏金矿床。脆/韧型叠加构造是，三个不同期次和不同性质的构造叠加而成的“长寿断裂构造”（刘连登，1994）。一期是韧性剪切带（糜棱岩带），二期是糜棱岩带的碎裂碎粒岩化（与脆性构造相关），三期是节理和裂隙构造叠加在碎裂碎粒糜棱岩带内。脆/韧型叠加构造不同于按构造深度相划分的“脆韧性剪切带”。2021/8/1490 金矿时空重现（成矿）三级规律，对金矿勘查有重要指导意义。一级重现规律是，金矿区域重现“带行律”，在胶东中深成和浅成脉型金矿的“带行律”结构不同。二级重现规律是，金矿局部重现呈“等、平律”，其指金矿重现等距性规律和平距同源岩体远近呈现的规模大小规律。三级重现规律是，金矿脉中矿