金的地球化学与找矿

金的地球化学与找矿戴塔根

绪言

在国际上，金的主要用途包括：黄金储备（充当货币）、黄金首饰和装饰、电子工业、金币和记念章。金的计量和成色表示法，国际上，黄金的计量常用盎司（Ounce）：1盎司=31.1035克（英制），1盎司=28.3495克（公制）。在日常生活中，黄金的成色除了用百分数（%）外，常用“开（K）”。1K=4.1666%；24K=99.998%；22K=91.6652%；18K=74.9988%。世界各地在找矿方面，据《世界矿产资源年评》资料2007年~2008年全球金矿勘查有较大进展的重要金矿勘查区有：在加拿大的努纳瓦特省，米拉玛矿业(MiramarMining)公司在霍普湾(HopeBay)地区已勘查获金资源量115.1t，在安大略省，皮郎去奥矿山(PelangioMines)公司在迪同尔湖(DetourLake)地区勘查新发现新资源量149.3t。在魁北克省Osisko勘查公司在马拉蒂克(Malartie)地区勘查新发现金推测资源量261.3t。在魁北克省亚姆(Iamgold)公司在韦斯特伍德(Westwood)地区勘查发现金资源量102.6t，在不列颠哥伦比亚省Terrane金属公司在Mt.Milligan地区勘查发现铜金矿，含金资源量133.7t。美国的阿拉斯加州黄金勘查取得了较大进展，最引人注目的是北方皇朝矿产(NorthernDynastyMinerals)公司在阿拉斯加地区佩布尔(Pebble)东部地区勘查新发现1244.4t金和1900万t铜和120万t钼资源量；诺娃黄金资源(NovaGoldResources)公司也在该州的多林溪(DonlinCreek)地区勘查新发现金资源量914.4t。巴里克黄金(BarrickCold)公司在内华达州的科尔特斯山(CortezHills)矿勘查获金资源量342.1t。西部金田(WesternGoldfields)公司在加利福尼亚州的马斯基特(Mesquite)矿勘查新发现金资源量112t。在埃及，森塔明埃及（CentaminEgypt)公司在苏凯瑞(Sukari)矿进一步勘查获得金资源量233.3t。在刚果(金)，班荣(Banro)公司在Twangiza矿区进一步获金资源量121.3t。在马里，兰德黄金资源（RandgoldResources）公司在卢鲁（Loulo）矿区勘查新发现金资源量112t。在塞内加尔，米纳勒尔(MineralDeposits)公司在萨伯达拉(Sabodala)矿勘查新发现金资源量84.0t。在智利，安第纳矿产(AndinaMinerals)公司在沃尔坎（Volcan)地区勘查新发现资源量90.2t。在哥伦比亚，灰星资源(GreystarResources)公司在安格斯图拉(Angostura)矿进一步勘查获得资源量：金311.0t，银1648.5t。在多米尼加共和国，巴里克黄金公司在旧普韦布洛(PuebloViejo)地区勘查新发现金资源量65.3t，银资源量236.4t。在墨西哥，圣安东(SanAntonResources)公司在圣安东(SanAnton)地区勘查新发现资源量：金102.6t，银4198.9t，铜32万t。帕拉蒙特黄金资源(ParamountGoldResourcer)公司在圣米盖尔(SanMiguel)地区勘查新发现推测金资源量为1088.6t。在土耳其，安纳托里亚矿物开发(AnatoliaMineralsDevelop)公司在克普勒(Copler)矿勘查获资源量：金87.1t，银227.1t。在中国，2008年在金矿勘领域中有新的发现，2008年10月27日山东省国土资源厅和山东省地矿局联合对外宣布，山东省地矿局第六地质大队，在胶东焦家金矿成矿带深部又发现一特大型金矿，探明金矿资源量103t。据介绍，这一矿床位于莱州市境内焦家金矿成矿带南段，矿床类型为破碎蚀变岩型。新疆某黄金勘探支队于2008年11月在新疆奇台县境内北塔山地区初步勘探到储量预计为24t的黄金矿带。青海省泽库县瓦勒根金矿岩金普查项目经过省第一地质矿产勘查大队数年的地质勘查，找矿获得重大突破，至2008年年底概算金资源量达24t，达到大型矿床规模。2008年世界黄金储量和储量基础单位：t国家或地区储量储量基础国家或地区储量储量基础南非600031000乌兹别克斯坦17001900俄罗斯50007000加纳16002700澳大利亚50006000墨西哥14003400印度尼西亚30006000秘鲁14002300美国30005500巴布亚新几内亚13002300加拿大20004200中国12004100智利20003400其他1000022000巴西20002500世界总计47000100000据《2007-2008世界矿产资源年评》世界黄金矿山产量单位：t国家或地区2006年2007年2008年国家或地区2006年2007年2008年中国247.2280.5221.5巴西49.356.549.2南非295.7269.9220.1马里56.952.340.7澳大利亚247.1246.3215.0墨西哥39.043.049.7美国251.8239.5229.7阿根廷秘鲁202.0169.6179.9智利40.440.938.9俄罗斯172.8169.2157.2坦桑尼亚44.840.136.6印度尼西亚116.3146.763.2菲利宾36.138.837.1加拿大103.5101.296.4委内瑞拉26.524.48.4乌兹别克斯坦75.175.373.2哥伦比亚24.024.019.2加纳69.975.179.5其他283.2289.0184.1巴布亚新几内亚60.561.466.6世界总计2486.22475.92164.3据《2007-2008世界矿产资源年评》世界黄金生产成本和金价单位：美元/oz国家或地区成本2002年2003年2004年2005年2006年2007年澳大利亚现金成本/总成本187/251223/291254/326282/359327/433431/556加拿大现金成本/总成本180/245208/277197/274258/332323/433407/516南非现金成本/总成本179/196291/312361/395363/415381/459457/541美国现金成本/总成本206/274216/277249/314278/338357/430401/498其他国家现金成本/总成本161/230182/249255/315221/294268/348349/451中国综合成本243.8270.3300.0313.4389.4428.16世界平均现金成本/总成本180/235224/277253/313271/339317/401395/496伦敦金价309.68363.32409.17444.45603.77695.39美元/人民币8.288.288.288.197.977.60据《2007-2008世界矿产资源年评》金的地球化学

金的化学性质金在元素周期表中位于第六周期第一副族（IB），与铜、银构成铜族元素。金的原子序数为79，原子量196.976，熔点1063℃。它只有一种天然稳定同位素Au197。金的电子壳层构型为[He]4f145d106s1。价电子层为5d106s1，最外层电子是一个，次外层电子是10个（铜、银也相同）。在元素周期表中金的左边为Fe、Ni、Co、Pt族等亲铁元素；右边为Zn、Cd、Hg、Pb、As、Sb、Bi、S、Te等亲硫元素；因此，金既有亲硫性，又有一定的亲铁性。金在元素周期表中位于镧系元素之后（元素序数57—71，充填4f层），金原子内部4f14电子亚层全部充满，引起镧系收缩。镧系元素之前的Ba原子半径为0.217nm，镧系元素之后的Hf原子半径为0.156nm。随着核电荷的增加很多，而原子半径增加不大，导致核电荷对外层价电子吸引力增强，因而金的外层价电子不易失掉。因此，金具有高电离势，高电负性及高氧化—还原电位（所有金属中金具有最高的氧化—还原电位）的化学性质，不易形成离子，常以原子状态存在。金在自然界中呈自然元素或金属互化物产出。金的电离势高(Au+=9.18ev，Au3+=31ev)，电负性高（2.3）和氧化还原电位高（Au++e－Au0+1.68v，Au+3+3e－ A

u0+1.498v），从而决定了金的惰性，在自然界多呈自然金产出。金在空气中或水中，在低温或高温中，都不与氧直接起作用。不溶于水和单一酸（HCl，HNO3，H2SO4等），化学性质很稳定。但金可溶于王水等混合酸中，如：

Au+4HCl+HNO3 HAuCl4+NO+2H2O或

Au+HNO3+3HClAuCl3+NO +2H2OAuCl3+HCl HAuCl4金在王水中先被氧化为三价金离子Au3+，再与氯离子结合生成金氯络阴离子[AuCl4]-。金常见的价态有0价（Au0）、正一价（Au+）和正三价（Au3+）三种。金可以Au+、Au3+氧化态出现，但金在自然界中很少出现以一价、三价离子状态存在的稳定化合物。Au+呈简单阳离子在水中不稳定，即使溶解度很小的AuCl在水溶液中也要分解，产生歧化反应：3Au+

＝2Au+Au3+

在水中Au+只有以络阴离子形式出现，才能稳定存在。例如：[AuS]-、[Au(CN)2]-、[AuS2]3-、[Au(S2O3)]-等。例如Au+在氰化溶液中稳定，呈[Au(CN)2]-，这是氰化法溶解提金的重要方法之一：2Au+H2O+1/2O2+4KCN（或NaCN）＝2K[Au(CN)2]+2KOH，然后用锌作还原剂回收氰化物溶液中溶解的金：2K[Au(CN)2]+Zn＝ K2[Zn(CN)4]+2AuAu3+在水溶液或酸性或碱性溶液中都可形成稳定的络阴离子。常与Cl-、[HS]-、S2-、[CO3]2-、Br-、I-、[CN]-、[CNS]-等形成易溶络合物。金与卤族元素在加热条件下反应生成一价或三价卤化物，如AuF3、AuCl3或AuF、AuCl。金与卤族元素结合的倾向性按Cl-、Br、I-顺序增强。一价金的卤化物可溶于相应的氢卤酸或碱金属卤化物溶液，形成H[AuCl2]或Na[AuCl2]等络合物，然后分解为H[AuCl4]或Na[AuCl4]，其反应式如下：AuCl+HCl ＝H[AuCl2]3H[AuCl2] ＝H[AuCl4]+2Au+2HCl三价金的卤化物较一价金的卤化物稳定；AuCl3溶于水（68g/100ml，25℃），AuBr3微溶于水，AuI3不溶于水。金与硒化合可形成硒金银矿（Ag3,Au）Se等。金与碲化合较常见，可形成多种金银碲化物矿物，如碲金矿AuTe2、针碲金银矿AuAgTe4、碲金银矿Ag3AuTe2、亮碲金矿Au2Te3等。金的丰度

金在的克拉克值及其浓集系数金在地球各圈层的分布和地球的丰度（ppb）圈层质量百分比(%)地壳0.4地幔68.1地核31.5地球整体100地壳的金的丰度（ppb）大陆地壳上部大陆地壳下部大陆地壳3.01.83.4地壳中金丰度现在多采用4ppb，但也有采用3.5ppb或5ppb的。在进行区域背景的丰度与地壳的丰度对比时，应取上部大陆地壳的金丰度。金在地壳中丰度很低(0.0035g/t)，它仅相当于银的1/21，铜的1/18000，铂的1/13，汞的1/25。在贵金属元素中，金的地壳丰度最低，远低于其它有色金属。金的浓集系数：金的浓集系数通常认为为1/1000左右。一般而言，铜的浓集系数为100，银为200，铁为5—6，由此可见，要使分散的数量很低的金富集成矿需要经过长期的多种类型的地质作用和适宜的地质、地球化学环境才能成矿。金在地壳岩石中的分布各类岩石中金的平均含量岩石类型岩石名称金的含量（ppb）岩浆岩花岗岩1.7流纹岩1.5花岗闪长岩3.0闪长岩3.2辉长石4.8玄武岩3.6橄榄岩6.6沉积岩砂岩3.4页岩2.7碳酸盐岩3.4变质岩片麻岩3.9片岩3.2金在各类岩石中分布较均匀，都在同一数量级，接近克拉克值，不同岩石类型岩石金的丰度只有少许差别。金在矿床矿物中的分布金在矿床矿物中含量较高，尤其是硫化物中金含量最高，在不同类型矿床矿物中金含量又有较大变化。铁的硫化物中含金顺序为：毒砂＞黄铁矿＞磁黄铁矿＞白铁矿＞镍黄铁矿。多金属硫化物中含金量：黄铜矿＞闪锌矿＞方铅矿。脉石矿物、浅色矿石矿物中：石英、玉髓＞白钨矿＞铁白云石＞白云石。成矿作用中金的主要地球化学性质

金的亲铁性金是强烈亲铁元素。金的亲铁性表现在：地球中的金主要富集于地核中，地核的铁镍核心含金为地壳硅酸盐成分的650倍；铁陨石含金为球粒陨石的6倍，为无球粒陨石的180倍，球粒陨石中金属相又为非金属硅酸盐相的100倍。岩浆岩中镁铁质岩类含金比硅铝质岩高数倍。镁铁矿物含金比硅铝矿物高数倍至数十倍。磁铁石英岩、铁白云石大理岩也含金较高。如磁铁黄矿含金可达0.048g/t，辉石0.016g/t，橄榄石0.014g/t。金的亲硫性金具有一定的亲硫性。具体表现为：这与金的电子构型有关，金属铜型离子，铜型离子具有强烈的亲硫性，而金只有弱亲硫性，金并不与硫化合，形成金的硫化物，而是呈自然元素状态赋存于硫化物中。金与硫化物密切共生，特别是金常与铁、铜、铅、锌、铋、锑等硫化物共生。金矿床中金主要与黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、辉锑矿、闪锌矿等相伴产出。硫化物含金量比硅酸盐矿物高出数十至数百倍。热液中金易与硫形成Au-S络合物进行迁移，它是热液中金的主要运移形型。硫化物为金矿床中金的载体矿物或紧密伴生矿物，是金矿找矿的重要标志。金的稳定性及不稳定性

金具有稳定性和不稳定性双重化学性质。金的稳定性在于：不被水及单酸（HCl、H2SO4、HNO3）溶解；含金溶液中的金离子能为各种金属及金属离子还原而析出；在表生作用条件下，金主要呈自然金碎屑状态迁移，形成砂金矿床。金的稳定性主要取决于金具有高的电离势（I1=9.22ev，I3=30ev），高的电负性（2.4），金的外层电子不易失去等原因。金还有不稳定的一方面。金在热水中，当存在氧化剂的条件下，能形成多种络合物，常以Au-Cl、Au-S、Au-Te、Au-As、Au-Sb、Au-Te-S、Au-As-S、Au-Sb-S等络合物运移。高温无水条件下，金可从黄铁矿、毒砂等硫化物的晶格中迁出，形成自然金集合体或金粒嵌布于载金矿物的晶隙或裂隙内。海水中可溶金主要呈[AuCl2]-、[AuCl4]-状态；当成矿流体的PH=4—9时，金能以[Au(S2O3)2]3-等形式出现；当金溶解于有硫化物的溶液时，则形成Au-S络合物等；当PH=5—8，出现有机质并能析出[CN]-、[CNS]-时，可溶金以[Au(CN)2]-、[Au(CN)4]-、[Au(CN)2Cl2]-、[Au(CNS)4]-等形式出现；当存在氧化剂（Fe2O3、MnO2等）时，金能溶于H2SO4、H3AsO4、H3PO4、H2TeO4、HCl、HCl+CuCl2溶液、FeCl3、Fe2(SO4)3以及碱性氢氧化物中；当有H2S存在时，金可溶于K、Na碳酸盐溶液中。金还能以胶体金形式搬运（这种细分散状态的金颗粒处于1—100nm范围内），在天然水中出现。在表生条件下，砂金矿中常有金丝、树枝状金或狗头金出现。金矿床附近砂金矿中金粒大于原生金，都表明金是化学沉积（胶体化学）成矿的。自然金（粒状狗头金）

金的成矿专属性

金是地壳中含量最低的元素之一（4ppb），相当于常见金属铁、铝、钾、钠、钙、镁的千万分之一，铜、铅、锌的千分之一。金在各种岩浆岩中的含量均很低，与地壳丰度值属于同一数量级。因此，原始岩浆不易直接形成岩浆型金矿床，至今尚未发现该类型独立金矿床。在沉积过程中，除部分砂矿外，大多是通过沉积后再次富集作用，才能形成工业矿床。如兰德型金矿为变质砂矿成因（不整合于太古界地层之上的粗砂岩、砾岩中富含金）。金的成矿作用包括沉积、改造、变质、岩浆活动，其中热液起了重要作用。所以，金矿床主要为后生成矿作用产物，类型复杂繁多，岩浆岩、变质岩、沉积岩均可作为金的矿源岩，为后生的金矿床形成提供物质来源。从金矿床资料来看，含金热液多次、长期富集对金矿床形成十分有利，尤其是火山岩中的金矿床或卡林型金矿床，热水或地下水长期循环对流对这些金矿床的形成更为重要。关于金的成矿作用是否存在专属性目前看法很不统一。目前有两种不同看法，一些研究者认为金与基性岩浆的联系带有普遍性，另一些研究者强调与酸性岩浆有关。1.金矿床与基性岩浆有关具有这种观点的以北美的学者为主，他们的依据是：⑴基性岩的含金高，酸性岩的含金低；⑵从造岩矿物的含金量来看，深色矿物（Fe、Mg矿物）比浅色矿物（Si、Al矿物）含金量高；⑶世界上70%的特大型金矿床与基性火山岩变质而成的绿岩带有关（其丰度值比地壳高出1—3倍）。如加拿大的波邱潘金矿（储量1600吨）、西澳大利亚的卡尔古利金矿（储量1130吨）、美国的霍姆斯塔克金矿（储量>1000吨）、印度的科拉尔金矿（储量800吨）。因此，多数人认为来自地幔的基性—超基性岩浆是地壳金矿物质的主要来源，这与太古代原始地壳的形成有关。⑷形成有与基性—超基性岩浆熔离作用有关的含金铜镍硫化物矿床，如加拿大肖德贝里镁铁质基性—超基性岩中的铜镍硫化物矿床，平均每年回收1.7吨金，我国甘肃金川铜镍矿床中，伴生金含量0.06—0.2g/t，吉林红旗岭铜镍矿床中含金0.47g/t。2.金矿床与酸性岩浆有关

主张这种观点的以前苏联学者为主。其依据是：⑴世界上约有70—80%的金矿床总是与时代相近的岩浆岩，特别是花岗岩类有着空间和时间上的联系。N.佐赫对俄罗斯远东44个金矿床统计，有43个金矿床与花岗闪长岩有成因联系。我国的金矿床亦大部分与中酸性岩浆岩有关，如湖北鸡笼山及丰山洞矽卡岩型的铜金矿床与花岗闪长岩有关，黑龙江团结沟斑岩型金矿床与花岗闪长斑岩有成因关系，河北峪耳崖金矿床与花岗岩有关，江西金山金矿亦认为与花岗闪长斑岩有关。华北一带金矿绝大部分金矿附近均有花岗岩分布。⑵认为金在硅酸盐熔融体中，因金的电负性高，Au—O离子键性程度低，难以进入复杂的架状结构硅酸盐矿物，故分异作用的晚期易于富集成矿。⑶随着岩浆向酸性演化，岩浆中挥发性组分（如H2S、HCl、NH3、H2O、HF等）的含量量愈来愈多，而使金的溶解度增大，有利于金的迁移和富集，形成金矿床。例如金对H2S、HCl或Cl、SO2等有特殊的亲和力，易形成稳定的络合物[AuCl2]-、[AuS]-等进入溶液，有利金的迁移富集成矿。总的来说，由于金具有高的电离势、高的电负性及高的氧化还原电位，故在岩浆作用阶段表现出不易富集的性质，在各类岩浆岩中金处于分散状态。金不易进入酸性岩浆形成的岩浆岩，金一般不富集于岩浆分异的残余熔体内，而进入流体相。因此要形成具有经济价值的金矿床，只有通过岩浆熔体中硫化物相的熔离作用及岩浆结晶分异过程中形成流体相的分馏作用等两种途径。至于矿源层，现在多认为属于多来源，金矿矿源层的岩石类型既包括岩浆岩，也有沉积岩及变质岩。这些岩石的平均含量非常相近，均在地壳丰度的同一数量级范围内，可以说金对矿源岩石无特殊成矿专属性。但通常认为，实际上火山岩、火山沉积岩比其它岩石含金略高，基性岩与超基性岩又比酸性岩更有利于作为金的矿源来源。火山岩除作为金的直接矿源层外，尤其是古老基性岩可作为初始矿源层，成为衍生矿源层中金的来源。应该指出，不少金矿区内外原始岩石含金并不高，因此要从矿源层中淋出金来形成金矿床，主要靠长期循环热水溶滤作用才可以实现。所以矿源层的含金性高低，并不一定是成矿的最主要问题。许多金矿与太古代绿岩有关，可能就是由于经历了长期或多期热液活动的结果。根据热液的成因类型而论，现在认为金矿的溶液既有岩浆热液，又有变质热液，还有地表水，地下水形成的热液等，它们都可形成规模巨大的金矿床。成矿热液类型也不存在专属性。随着地球的发展演化，在地史早期（太古代、元古代）成矿溶液是以变质热液成因为主，而在地史晚期岩浆热液、地表水及地下水加热形成的热液占了主导地位。内生成矿作用中金的地球化学一、岩浆作用中金的地球化学岩浆阶段的金主要分散在造岩矿物及副矿物中。金在造岩矿物和副矿物中含量变化大，一般铁镁矿物中金含量比长英质矿物高，副矿物中金更加富集。金在各类岩石中的含量可参考迟清华等编的《应用地球化学元素丰度数据手册》。金在高温还原条件下的岩浆熔体中呈分散状态存在，不易形成金矿床，但在岩浆处于充分分异条件下，挥发组分得到富集，金呈分散状自然元素矿物产出，在重力分异下，金向岩浆熔体底部迁移沉淀，与硫化物一起在基性—超基性岩体底部形成铜镍硫化物型矿床，如加拿大肖德贝里、甘肃金川等。热液作用中金的地球化学热液作用是金矿床形成的最主要成矿作用，许多金矿床的形成与热液活动有关。因为热液作用有利于金的活化、迁移和富集。（一）金的迁移形式与条件成矿过程中，金的迁移形式取决于迁移介质的成分和性质。主要迁移形式有以下几种：呈胶体溶液形式迁移金呈胶体微粒（1—100nm）在水中以水溶胶进行迁移。据维洛尔资料，在温度大于300℃时，金主要呈氯络合物形式迁移，当温度低于300℃以下，金以胶体形式析出。据博伊尔资料，金胶体在100℃内是稳定的，当温度升高时，稳定性降低。若有SiO2存在时，在350℃时仍可稳定，因为SiO2对金胶体可起保护作用，使其能在温度较高的热液中迁移。自然金的粉碎、磨蚀、金化合物的水解、各种载体中细粒分散金和显微金的释放，在一定条件下均可产生金的胶体溶液。在中低温热液矿床中，具有胶状构造矿石中的微细金，也可能由胶体溶液形成。部分含金石英脉也可能是金溶胶与SiO2溶胶一起在热液中稳定迁移，在扩容带中一起析出，形成自然金与石英密切共生之故。呈简单化合物形式迁移金可以呈AuCl、AuBr、AuI等卤化物形式在溶液中迁移。由于这些化合物溶解度很低，呈这种迁移形式的可能性很小。Au+在自然界水体中很不稳定，Au+易歧化为Au0和Au3+。然而，金在天然酸性含氯水溶液中，可以呈三价氯化物形式迁移。AuCl3稳定，易溶于水；但当它在运移中遇到硫酸盐、碳酸盐、硫化氢和氢气等物质时，发生氧化还原反应，形成自然金。呈络合物形式迁移因为金具有很强的络合能力，与许多无机和有机配位体形成络合物。当金离子和配位基团络合时，会放出大量络合能，这些络合能在很大程式度上能补偿金电离时所消耗的电离能，从而使固态金的溶解浸出变得更为容易。金的络合物是金在热液中迁移的主要形式。大量实验研究表明，金在热液中最主要迁移形式，在酸性溶液中为Au-Cl络合物，如[AuCl2]-、[AuCl4]-；中、碱性溶液中呈Au-S络合物，如[Au2(HS)2S]2-、[Au(HS)2]-、[AuS]-等。部分矿床中金呈Au-Te、Au-Te-S、Au-Sb-S、Au-As-S络合物。（1）Au-Cl络合物在酸性含氯浓度较高水溶液中（PH<5）及高温条件下，金呈下列络合物形式迁移：Na[AuCl2]-、Na[AuCl4]-、Na3[AuCl4]3-、Na[Au(OH)Cl]-、Na2[AuCl3O]2-。高盐度热卤水作用所形成的金矿床，在成矿过程中，金可能呈上述形式迁移，这可从矿石内石英气液包体中高浓度NaCl、KCl子晶得到证明。当溶液中PH值及温度、压力降低时，或为还原环境时，则使溶液中稳定的络合物或挥发物发生分解，沉淀出自然金。⑵Au-S络合物①在含H2S的中低温碱性溶液中，金可以呈[AuS]-、[AuS2]-、[Au(S2O3)2]3-、[Au(HS)2]-、[Au2(HS)2S]2-形式存在。且主要以[Au2(HS)2S]2-形式存在。②当溶液呈中性时，金主要以Au(HS)2-形式存在。③当溶液呈酸性时，金则主要以HAu(HS)20形式存在。在含硫化物溶液中，在中性PH值范围内，金的溶解度最高，且主要呈Au(HS)2-形式。PH值降低或升高都造成金在热液中溶解度的下降。⑶金酸盐形式在不含Cl-、[HS]-、S2-的碱性介质中，当氧逸度很高时，金不能与硫结合，而由氧配位形成Na3[AuO3]、Na[H2AuO3]等络合物。当这些络合物分解时，形成不含硫化物的金矿床，如产于古老变质岩区单一型含金石英脉。⑷多金属复硫络合物形式在碱性氧化含砷、硫、锑溶液中，金呈[Au(AsO4)2]3-、[Au(AsS)3]2-、[Au(SbS3)]2-、[Au(AsS2)]0等形式迁移。当络合物解体后，金被还原沉淀，形成含金多金属硫化物矿床。⑸[Au(OH)]-、[Au(OH)4]-形式

在某些不含Cl-、H2S的氧化碱性热液中，Au以[AuO2]-形式迁移。这种络阴离子相当于[Au(OH)4]-，因为后者是前者水解产物[AuO2]-+2H2O＝ [Au(OH)4]-当温度大于200℃时，[AuO2]-胶体与SiO2聚合态硅化物稳定迁移。总的来说，在高温、富氯、氧化和酸性的介质条件，有利于金的氯化络合物形式迁移，在中—低温、富硫、还原和中性到偏碱性的热液环境中，金主要呈硫络合物形式迁移。成因分类（F.S西蒙思）

含金石英脉型、浅成热液、浸染状金矿、近代砂金、古代砂金矿、海成砂金、副产品金矿.博伊尔将世界金矿分为9种类型。关于金矿类型工业类型

钨、锑、金矿，锑金矿等按含矿岩系（当代中国金矿地质）

我国主要含金岩系分为：太古宙含金绿色岩系(变质基性—中酸性火山—沉积岩系)；元古代-早古生代含金浅变质岩系；古生代-三叠纪含金沉积岩系；显生宙含花岗岩质杂岩系；显生宙含金火山岩系；和中、新生代含金砂砾岩系(层)等6大类。4.中国金矿床的分类（金矿课题组）

因为含金岩系指的是在一定的地质环境下形成的一套与金成矿有关的岩石组合，它赋有地质环境的地域空间和地质时域的时空双重要素，含金岩系本身也是金矿床在成矿地质作用过程中重要的依存标志，这种标志易为人们所认识和掌握而成为明显的找矿地质前提。在分类方法上以含金岩系所反映的成矿地质背景为基础，结合与故体形态相联系的控矿构造特征，兼顾工业利用现实，运用传统的矿床命名方式，将我国已知金矿床共分6大类23式：六类含金岩系（一）－－太古宙含金绿色岩系

由镁铁质、超镁铁质和长英质火山岩系及上覆沉积岩组成，经后期地质作用而形成绿色岩系，并常与同构造期的镁铁-长英质侵入岩体相伴产出，组成太古宙克拉通基底。主要分布于华北地块周边地区，也零星见于扬子地块、华夏地块和塔里木地块新太古代变质杂岩出露地段六类含金岩系（二）

－－元古代-早古生代含金浅变质岩系

由细碎屑岩、碳酸盐岩、火山碎屑沉积岩或火山岩组成。常含碳质和硫化物，变质程度较浅。六类含金岩系（三）－－古生代-三叠纪含金沉积岩系

由含碳的泥质、砂质、钙质细碎屑岩、硅质岩、碳酸盐岩和钠长角砾岩等组成，多分布于显生宙以来的褶皱造山带特别是印支褶皱带中，大致可分为含金泥质细碎屑岩系、含金碳酸盐岩系、含金碳硅泥岩系和含金钠长碳酸盐岩系。六类含金岩系（四）－－显生宙含金花岗质杂岩

在我国特定的地质环境下，显生宙重熔花岗岩和同熔花岗岩对金的成矿作用具有十分重要的意义，重熔型花岗岩类主要出现于华北地块基底隆起区以及华南褶皱第系边缘地带，在胶东和云开地区是重要的赋金地质体，同熔型花岗岩类多见于板内坳陷带或深断裂带附近，多为中生代复式岩体并常与同源火山岩系相伴生。与金有关的花岗质杂岩类可分为交代-重熔型花岗岩类、同熔型花岗岩类和偏碱性花岗质杂岩类。六类含金岩系（五）

－－显生宙含金火山岩系

包括古生代火山岩和中新生代火山岩及其潜(次)火山岩，前者以超基性-中性火山岩为主，形成蛇绿杂岩或火山碎屑岩系。六类含金岩系（六）－－中-新生代含金砂砾岩系(层)

主要出现于以前寒武纪变质岩系或其他含金地质体为基底的中新生代小型陆相沉积盆地边缘的河流相碎屑沉积物中，其中可以分为已胶结的含金砂砾岩系和未胶结的第四纪含金砂砾层四种。

六大类金矿床（一）

－－太古宙含金绿色岩系中的金矿

夹皮沟-金厂峪式金矿(含金石英脉)

南龙王庙-排山楼式金矿(含金糜棱岩带)

六大类金矿床（二）－－元古代-早古生代含金浅变质岩系中的金矿

沃溪-四道沟式金矿(含金石英脉)

河台-金山式金矿(含金糜棱岩带)

桐柏式金矿(含金层间构造或剪切带)

荒沟山-南岔式金矿(含金层间构造带)

东风山式金矿(含金硅铁岩带)

上宫式金矿(含金破碎蚀变岩带)

六大类金矿床（三）

－－古生代-三叠纪含金沉积岩系中的金矿

板其-金牙式金矿(含金泥砂质细碎屑岩系)

九源-叫曼式金矿(含金碳酸盐岩系)

拉尔玛式金矿(含金碳硅泥岩系)

双王式金矿(含金钠长碳酸盐岩系)

六大类金矿床（四）－－显生宙含金花岗质杂岩系中的金矿

玲珑-焦家式金矿(含金石英脉及破碎蚀变岩带)

峪耳崖式金矿(含金石英脉及细脉浸染带)

东坪式金矿(含金石英脉及钾长石化带)

鸡笼山式金矿(含金矽卡岩带)

六大类金矿床（五）－－显生宙含金火山岩系中的金矿

阿希式金矿(古生代含金火山岩系)

老王寨-金厂式金矿(古生代蛇绿杂岩系)

八宝山式金矿(中生代含金火山岩系)

团结沟-紫金山式金矿(中生代含金次火山岩系)

两河式金矿(新生代热泉金矿)

六大类金矿床（六）－－中、新生代含金矿砾岩系(层)中的金矿

(1)小金山式金矿(中生代含金砂砾岩)(2)韩家园子-月河式金矿(第四纪河流冲积砂金)。三.我国主要类型金矿床综合找矿模型

绿岩带型金矿。又划分为3个亚类，即产于花岗质杂岩中的矿床，产于绿岩地体中的金矿床；产于碱性杂岩和花岗斑岩中的金矿床。

变质碎屑岩型金矿。

沉积岩系型金矿。又划分3个亚类，即微细粒浸染型，碳硅泥岩型及构造角砾岩型。

火山次火山岩型金矿。又划分为2个亚类，即爆破角砾岩型及火山岩型。

矽卡岩型金矿。(一)绿岩带金矿地质-地球物理-地球化学综合找矿模型

与花岗岩-绿岩地体有关金矿称为绿岩带型金矿，它们分布于华北地台上被显生宙构造-岩浆活动强烈活化的太古宙花岗岩-绿岩地体中。绿岩带金矿找矿模型－区域地球化学特征

绿岩带型金矿赋矿围岩主要有花岗质杂岩体、绿岩地体和碱性杂岩体。绿岩地体主要是经不同程度混岩化的角闪质岩石如斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩等。所有金矿都赋存于特定构造中，但并不是所有构造都含金，因此研究不同时代，不同方向构造地球化学可有效指出含矿构造及含矿构造的赋矿部位。所有的金矿田都具明显的区域地球化学异常，矿田异常的指示元素主要有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、Bi、As、Sb、Hg。不同矿田元素组合有一定差异，但都有Au、Ag。绿岩带金矿找矿模型－区域地球物理特征

控矿断裂带，韧性剪切带上多显示为重力梯度带及磁场过渡带或负磁异常带。与绿岩带型金矿床(田)在空间分布上有伴生关系的花岗岩类侵入岩体一般反映为重力低与负磁异常。绿岩带金矿找矿模型－矿床地质特征

绿岩带型金矿主要有石英脉型和构造蚀变岩型，有些矿田以一种为主，有些矿田两种兼有，如胶东招远金矿带既有蚀变岩型又有石英脉型。矿床中金属矿物主要是黄铁矿，其次有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等，而磁铁矿、辉钼矿、辉铋矿、毒砂等仅出现在某些矿床中。矿床均属热液型金矿，但细分又可分为混合岩化-重熔岩浆热液(胶东)、区域岩浆热源热液或变质热液型金矿如小秦岭、夹皮沟、金厂峪等。矿床成矿成晕具有多期多阶段叠加特点，成矿阶段，大体上可分为四个：①黄铁矿-石英阶段；②石英-黄铁矿阶段；③多金属硫化物阶段；④碳酸盐阶段。其中②、③阶段为主成矿阶段，②、③成矿的叠加，往往形成富矿。①、④阶段不成矿。绿岩带金矿找矿模型－矿床地球化学特征

矿床元素组合该类型金矿床所有矿床都出现的共性元素为Au、Ag、Cu、Pb、Mo，多数矿床出现的元素有As、Sb、Bi仅在少数矿床出现的元素是Ba、Co、Zn、W。金矿床地球化学异常模式的共性和特性是；a.前缘特征元素有Hg、As、Sb、F、Ba，其中As、Sb、Hg几乎在每个矿床前缘晕都有，而F、Ba仅出现在部分矿床，的有矿床Ba异常不在前缘；b.尾晕特征元素有Mo、Mn、Co、Ni、Bi、Ti、Cr、V(Zn)，其中Mo、Co、Bi为多数矿床所共有。c.以矿体为中心向外浓度降低的元素有Au、Ag、Cu。

矿床地球化学垂直分带的共性与特性绿岩带型金矿的总体分带带序列：通过对21个典型金矿床的地球化学垂直分带序列的概念统计，总结出了该类矿床，总体垂直(轴向)分带序列，从上→下是：Hg、As、Sb、(F、Ba)、Ag、Cu、Au-Zn、Mo、Bi-Co、Ni、V、Ti、Mn；b.矿床地球化学参数垂直变化规律的共性与特性。研究金矿床地球化学参数垂直(轴向)变化规律是确定找盲矿和判别金矿剥蚀程度指标的关键和依据，对比其共性和特征对正确应用判别指标具有重要意义。(二)变质碎屑岩型金矿找矿模型

变质碎屑岩型金矿床的分布在区域上多受违韧性剪切带所控制。在1：200000航磁与布格重力异常图上也多反映为重力、磁场梯度带或过渡带。航磁与重力法可划分探矿韧性剪发带的展布位置。（三）沉积岩系金矿床地质-地球物理-地球化学综合找矿模型

碳硅泥岩型金矿，矿床也赋存于一定层位，矿体受断裂控制，Au、As、Sb是主要的找矿指示元素，由于矿化类型及矿物(包括矿石、蚀变矿物)的不同，元素有所变化。各种方法的作用与微细粒浸染型金矿相同。

构造角砾岩型金矿，用Au、As、(Ag、Ba)可以圈出含矿角砾岩带及含矿角砾岩体，用Au、Ag、(As、Bi)可以寻找浅埋及出露的矿体，盲矿有Au、Ag、As中低异常及Hg异常。各种方法的作用与微细粒型金矿相同。沉积岩系金矿床找矿的几点认识

Au、As、(Sb)是共同性的直接找矿的指示元素。由于伴生矿物的不同及矿石类型的不同，还伴有其他元素(Ag、Cu、Pb、Zn、Se)。这些元素是圈定含矿层位、含矿断裂带，出露及浅埋矿的主要指示元素。矿田、矿床多处于金的高背景区内。

1：500000～1：200000水系沉积物测量可以圈出矿化区，寻找剥蚀出露面积较大及浅埋矿床，了解含矿层位、含矿构造展布范围，缩小靶区。

1：100000～1：25000土壤地球化学测量，当工作地区地表是以残坡积物为主时，可用此方法圈定矿化范围，确定出露及浅埋矿的位置、范围、走向，了解矿化与构造层位的关系，提出地表轻型山地工程位置。地表岩石地球化学剖面测量，可采用各项指标来判断剥蚀程度预测盲矿，钻孔及坑道岩石地球化学测量，可以寻找工程附近漏失盲矿体及进行深部盲矿预测。我国的沉积岩系金矿床在区域地球物理背景上，黔西南微粒浸染状型金矿床赋存地区属典型的沉积岩弱磁场区，岩浆岩活动不发育，仅在十分平衡的弱磁场背景上叠加一些由富含火山物质的碎屑岩所起的局部弱磁正异常。通过分析全区1：100000航磁图上1：200000重力布格异常图发现，区内大中型金矿床的区域地球物理背景可分为两类，多数赋存于相对低的磁场与重力场中，另一类赋存于磁场与重力场的梯度带上，从统计意义来看，可作为选择远景区的标志之一。李坝金矿田则处于由深断裂引起的重力梯度带上以及推断是由深断裂侵入的酸性岩体所引起的低缓磁异常边缘。（四）火山次火山岩型金矿地质－地球物理－地球化学综合找矿模型火山次火山型金矿找矿模型研究工作一览表：成矿区开展研究的矿床(点)建立的找矿模型

熊耳山-崤山祁雨沟、康山·区域金矿田地质-地球物理找矿模型·区域金矿田地质-地球化学找矿模型·祁雨沟金矿床综合找矿模型·康山金矿床地质-地球化学找矿模型甘肃北山

南金山、马庄山、小宛南山、龙山

·马庄山与南金山火山岩型金矿床地质-地球化学找矿模型·小宛南山金矿床综合找矿模型哀牢山北段

老王寨、库独木、冬瓜林·老王寨、库独木、冬瓜林金矿综合找矿模型

小计910(矿田2，矿床8)综合分析我国绿岩带型、变质碎屑岩型、沉积岩系型以及火山-次火山型金矿田(床)地质-地球物理-地球化学综合找矿模型

区域地球化学特征矿田地球化学异常特征矿床地球化学特征金矿床原生叠加概念模型及其找矿标志

可以得出以下结论:区域地球化学特征

赋矿围岩及其微量元素含量特征金矿的赋矿围岩具有多样性，各时代地层、岩浆岩、各种岩石类型均有金矿产出。时间上从太古宙-元古宙-古生代-新生代都有金矿形成。岩性上从变质岩-变质碎屑岩、各种沉积岩、火山次火山，中基性-中酸性岩浆、碱性杂岩中都已发现了金矿体或金丰度值金矿化。

典型金矿床的地层、岩浆岩特征研究表明与绿岩带型金矿有关的绿岩地体含金在(3.2～10)×10-9，与变质碎屑岩金矿有关地层含金(2.9～10)×10-9，总的来看，上述地层金含量都较高而且各典型矿区地层Ag、Cu、Pb、Zn、As等亲硫元素都较高，高于克拉克值和其他地层。产于沉积岩中的金矿也具同样特点。

与成矿有关的花岗岩的特征各矿区(带)与成矿有关花岗岩中Au及Ag、Cu、Pb等元素的高含量可作为有利Au成矿的标志，但在重熔花岗岩中Au含量高低则有两种解释。有些认为含量低说明老地层在重熔过程中金析出进入成矿溶液，对成矿有利，有些人认为含量高，与矿源层含Au高有继承性。矿田地球化学异常特征

不同类型金矿田异常元素组合有一定差异，绿岩带型和变质碎屑岩型金矿田都有Ag异常，沉积岩系型和火山次火山型金矿田都有As异常，其他元素如Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、Mo只出现于特定类型金矿床(田)的异常中。普查找金矿，Au是直接有效的指示元素，其他元素的出现有利判断矿床(田)类型，如以Au、As、Sb为主的异常组合多指示沉积岩系型金矿；以Au、Mo、As、Sb为辅的异常多为绿岩带型金矿，以Au、Ag、(As、Sb)为主伴有Cu、Pb、Bi、Mo、Ｗ、Zn异常，多为变质碎屑岩型；火山次火山型以Au、As为主，哀牢山金矿伴，北山南金矿山金矿伴有Ag、Mo，祁雨沟含金角砾岩筒伴有Cu、Bi、（元As）。矿床地球化学特征--矿床蚀变和金属矿物组合特征

所有金矿床的蚀变都有硅化、黄铁矿化和绢云母化，而且三者的叠加是形成富矿的标志，而碳酸盐化、绿泥石化与金的富集关系不如前者，其他蚀变如毒砂化是变质碎屑岩和沉积岩系型金矿的特征蚀变。金矿床出现的主要金属矿物有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、毒砂、磁黄铁矿、磁铁矿、辉锑矿、辉铋矿等。其中黄铁矿在各种类型金矿床都是主要载金矿物，方铅矿、黄铁矿、闪锌矿在绿岩带型、变质碎屑岩型、都是次要矿物，沉积岩系型金矿则以再现毒砂、黄铁矿为主并伴有雄黄、辰砂、辉锑矿为特征，变质矿床碎屑岩型金矿除出现与绿岩带型金矿相同的黄铁矿(主)，方铅矿、闪锌矿、黄铜矿外，还有含量较高的毒砂和磁黄铁矿。

绿岩带型金矿：Au、Ag、Cu、Pb、Mo(Bi、As、Sb、Ba、Zn)；变质碎屑岩型金矿：Au、Ag、As、Sb(Cu、Pb、Zn、Mo、Bi)；沉积岩系型金矿：Au、As、Sb、Hg(Ag、Bi、Pb、Mo、Ba)；火山次火山岩型金矿：Au、As、Ag、Mo(Cu、Bi、W)。矿床地球化学特征－－矿床地球化学异常分带特征

前缘晕特征指示元素：Hg、As、Sb、(F、I、Pb、Ba、Ag)。As、Hg(Sb)在多数矿床都是前缘晕特征元素，F、I、Pb、Ba、Ag只在部分矿床出现在前缘晕。尾晕特征指示元素：Mo、Sn、Zn、Mn、Co、Ni、V、Ti其中Mo、Co、Ni为多数矿床所共有。金矿床岩石地球化学测量指示元素的轴向(垂直)综合分带序列。通过总结，我国主要类型金矿床指示元素的综合分带序列：从上向下是：Hg、As、Sb(I、F、Ba、Pb)-Ag、金矿床原生叠加概念模型及其找矿标志－－金矿床原生叠加晕的概念模型

根据矿体构造蚀变带中的赋存空间，可将金矿床(体)的原生叠加晕分为三种简单情况，分别建立了其原生叠加晕的概念模型、串珠状矿体的原生叠加晕模型。金矿床原生叠加概念模型及其找矿标志--金矿叠加晕找矿应用的五条参数准则

当Au异常强度较低时，如果有Hg、As、Sb、F、Ba等前缘特征指示元素的强度异常出现，指示深度部盲矿存在。当Au异常含量很低(<0.n10-6)，若有Mo、Bi、Mn、Co、Ni等特征尾晕元素的强异常，则指示深部无矿。反分带准则：当计算金矿床指示元素的垂直分带序列时出现反分带，即Hg、As、Sb、F、I、B、Ba等典型前缘晕元素出现在分带序列的下部，则指示深部还有盲矿或第二个富集中段。

共存准则：即矿体及其原生晕中既有较强的Hg、As、Sb、F、Ba等前缘晕元素的强异常，又有Bi、Mo、Mn、Co、Ni等尾晕元素的强异常，若为矿体则指示矿体向下延深较大，若为弱矿化，则指示深部还有盲矿。反转准则：计算矿体成晕的地球化学参数(比值或累乘比)时，若有3个以上标高连续上升或下降，第四个标高突然反转，即由降转为升或由升变为降，这种现象指示矿体向下延深很大。几种典型金矿床地质特征与找矿标志

一、斑岩型铜金矿（一）地质特征1.区域构造背景斑岩铜金矿床所处的大地构造环境是大陆边缘和岛弧地带。产在以花岗岩为基底的大陆边缘的俯冲消亡带之上的矿床有阿根廷下德拉阿伦布雷拉和加拿大菲什湖等矿床，产在大洋岩石圈基底之上岛弧中的矿床有菲律宾的坦珀坎、阿特拉斯等矿床以及巴布亚新几内亚的潘古纳矿床等。矿床产出的构造背景是岛孤的火山环境，特别是火山旋回的衰退阶段，以及大陆边缘与断裂有关的火山作用发育地区。2．矿床地质特征

1）容矿岩石矿床往往产在钙碱性或高钾钙碱性侵人体中，岩石属I型，为磁铁矿系列。其岩石类型包括英云闪长岩至二长花岗岩，英安岩，与侵入岩同时期的安山岩流和凝灰岩，还有正长岩、二长岩和同时期的高钾低钛的火山岩（橄榄玄粗岩）等。侵入岩具有细一中粒细晶质基质的斑状结构。围岩成分一般为安山质火山岩，当然也有其他类型的围岩，包括流纹岩、粉砂岩、砂岩、灰岩、页岩等。岩体侵入时代主要为白垩纪一第四纪，侵位的深度一般为1～2km。（2）矿化特征矿化呈细脉浸染状，矿石矿物由黄铜矿、斑铜矿、自然金、银金矿、针碲金银矿和碲银矿等组成。矿石中磁铁矿含量较高，而且一般伴有交代成因的透明石英，金与黄铜矿（±斑铜矿）矿化有密切关系，金品位与铜品位成正比。矿床中的金至少有一部分为自然金，金与黄铁矿没有直接关系，在某些富金的矿带中黄铁矿反而少见；富金的矿床一般贫钼，但不是没有钼。富金的斑岩系统附近往往可能存在可整体开采的浅成低温热液金矿床。矿化从斑岩系统中心的浸染状铜矿化带到边缘的金一银矿脉带的侧向分带是渐变的，而不是突变的。在富金斑岩系统的上部可能有硫砷铜矿脉存在，如菲律宾的勒班陀（Lepanto）低温热液铜一金矿脉和1987年发现的位于其东南部下方的“远东南”（FarSouthEast，ESE）巨大斑岩铜金矿床，说明火山岩区一些高硫化铜金脉矿与富金斑岩铜矿具有空间和成因上的联系。另外，斑岩铜金矿也常与矽卡岩型金铜矿相伴生。（3）热液蚀变

斑岩铜金矿和斑岩铜矿一样具有明显的热液蚀变和蚀变分芾。矿化多赋存在中心的钾硅酸盐蚀变带，向外为绢英岩化蚀变和青磐岩化蚀变带等。金品位高的矿石见于长石稳定的钾硅酸盐型蚀变带，该蚀变带中黑云母和钾长石是有代表性的蚀变矿物。钾硅酸盐蚀变向外渐变为青磐岩化蚀变，在该蚀变带中绿泥石含量增加。（二）找矿标志

(1)区域地质找矿标志1）斑岩铜金矿床一般与岛弧构造条件和大陆边缘环境有关，尤其是岛弧地质环境已知赋存有大量巨型的斑岩铜金矿床，是寻找这类矿床的前提。2）容矿地层一般以火山岩及伴生的火山碎屑岩为主，所以陆上的火山环境有利寻找这类矿床。3）矿化与I型磁铁矿系列的次火山侵入体有关。4）斑岩铜金矿床与浅成低温热液铜金矿脉、矽卡岩型铜金矿床在空间上有叠置关系，所以在内出现这些类型矿床时，就要注意寻找相互依存的矿床。（2）局部地质找矿标志1）矿化是在同源斑岩侵人体侵位时形成的，因此，有斑状石英闪长岩到二长岩等岩株的存在就能提供勘查目标。2）识别区内的热液蚀变类型，富金斑岩铜矿金含量高的矿石主要见于钾硅酸盐蚀变带，代表性的蚀变矿物为黑云母和钾长石。3）矿石矿物组合中磁铁矿含量较高，而且一般伴有交代成因的透明石英。（3）地球物理找矿标志

1）高磁铁矿含量（可以产生高达4500γ的磁响应）与某些富金斑岩铜矿伴生，表明地面磁法或者航空磁法是圈定这类矿床的有效手段。2）环状或圆形磁力高与黑云母一磁铁矿蚀变带有关；磁力低与普遍的绢英岩化或中间泥岩蚀变有关。3）航空和地面放射性测量数据有助于圈定钾硅酸盐蚀变。4）陆地卫星TM、SLAR（机载侧视雷达）和航空照片可用来鉴定被侵蚀的破火山口和区域性构造。5）花岗岩岩基和斑岩岩株的空间组合表明许多斑岩铜金矿床产在大的重力低附近。6）激发极化法测量对围绕含铜岩石的黄铁矿晕有很好的响应。（4）地球化学找矿标志

l）斑岩铜金矿床上方通常不同程度地存在Cu、Au、Mo、Ag、Zn、Ph、As、Hg、Te、Sn、S元素的异常或元素组合异常。2）对于未知区来说，水系沉积物地球化学测量方法是筛选靶区的有效方法。3）在确定远景区之后，土壤取样、岩屑取样是圈定斑岩矿化系统的有效方法。在这过程中，如果化探异常与物探（磁法或激发极化法）异常相吻合，则更进一步证实了斑岩成矿系统的存在。二、铁氧化物铜金型矿床（IOCG）地质特征与找矿标志

（一）地质特征1.构造背景关于1OCG矿床的成矿背景，最早提出该类型矿床产于克拉通或古大陆边缘与伸展构造密切相关的地区。伸展拉张环境，如走滑断裂，通常是深源岩浆及其相关流体上涌和大气降水下渗的有利通道；而构造应力转换部位，如中上地壳韧一脆性转换带，常因物理一化学条件的突变，使得成矿物质更容易聚集成矿。因此，沿古大陆向拉张性大陆弧的转换带常常是矿床产出的最有利部位。氧化铁-铜-金矿床（IOCG）定义

Sillitoe（2003）所述氧化铁-铜-金矿床（IOCG）最早定义含有大量磁铁矿和/或赤铁矿并伴随有黄铜矿±斑铜矿，与一定构造-岩浆环境有关而且变化范围大的矿产组合。IOCG矿床与深成侵入岩和广义的同时期活动的断裂有密切的关系。根据矿床形态、岩性和构造特点，IOCG矿床可以分为几种类型：脉状、热液角砾岩、钙质矽卡岩、沿层交待层状（mantos）和前几项或部分的复合型。脉状矿床往往产在侵入岩体内，尤其是等粒辉长质闪长岩和闪长岩，而大型矿床则与出现在距侵入岩体接触带2km的火山-沉积序列中。IOCG矿床通常与成矿前沿断裂侵入的镁铁质岩墙（多为闪长质成分）有关。IOCG矿床形成伴随有钠质、钙质和钾质或复合性的蚀变作用，通常见到向上或向外蚀变分带为从磁铁矿-阳起石-磷灰石到镜铁矿-绿泥石-绢云母，拥有矿化元素Cu-Au-Co-Ni-As-Mo-U-LREE，还可以见到一些围绕闪长岩接触带的钙质铁矽卡岩根据近年来对IOCG矿床产出的大陆动力学构造背景的研究结果，至少可将其构造环境归纳为3类：①与非造山岩浆有关的大陆地块内部，如元古宙大陆裂谷盆地中经过流体叠加改造形成的奥林匹克坝矿床；②与中性岩浆有关的较年轻大陆边缘弧，如与洋壳俯冲背景下岛弧造山带伸展环境相关的智利一秘鲁IOCG成矿带；③褶皱和推覆带，如澳大利亚芒特艾萨线形褶皱带内的斯坦、奥斯本、蒙特艾洛特、欧内斯特亨利等矿床。从不同时代成矿的IOCG矿床来看，很多前寒武纪大型一超大型矿床都形成并分布于太古宙大陆边缘100km以内或靠近太古宇与元古宇岩石界面附近。它们在时空分布上都与克拉通内部非造山型花岗岩或A型花岗岩有关，与板块俯冲有关，或与由地幔柱导致的次大陆岩石圈部分重熔有关。而相对较年轻的IOCG矿床在时空分布上则与次碱性和碱性花岗岩有关，其构造环境是与板块俯冲相关的大陆边缘弧，矿床产于长期活动的平行断裂带内，受压扭性构造和盆地反转所支配。2矿床地质特征

(1)控矿构造各种不同级序和不同形式的断裂构造，如断层与高渗透性底层岩石交汇处、张裂断层的凹凸部位、逆掩断层内部及旁侧、韧脆性剪切带分支处、各种褶皱核部以及高、低渗透性底层岩石的接触部位等，是控制IOCG矿床的产出深度和空间展布的主要因素。例如，在构造交汇或构造与岩性界面相交部位形成了拉坎德拉里亚矿床；在走滑断层的膨胀啮合部位形成萨洛博矿床；在走滑断层主线之间构造连接线沿线部位形成了曼托威尔德矿床；当矿床在浅部产出时，在热液型角砾岩和脉体中发生矿化形成矿床，如奥林匹克坝、阿莱毛。所以，从某种程度上说，靠近深大断裂及其次级构造是形成IOCG矿床的必要条件之一，多期活动的条带状断裂控制着矿床的空间展布。(2)容矿岩石

lOCG矿床可在不同地质时代和各岩层或岩体中产出，岩层或岩体的成矿专属性不明显。代表性的容矿岩石有低品位的铁矿层、条带状铁质建造或富铁岩石，也有镁铁质到长英质火山岩或深成侵入岩，还可能是片麻岩和片岩。无论是哪种岩石，若要成为10CG矿床的成矿主岩，必须具备下述几个条件：①渗透性好和易发生化学反应；②靠近深大断裂及其次级构造；③与侵入岩体具有密切的空间关系；④角砾岩化和热液蚀变十分发育；⑤地处明显的氧化环境。

(3)热液蚀变

IOCG矿床热液蚀变分布很广泛，且不同岩性对应着不同的蚀变组合。具代表性的热液蚀变类型有钠(钙、铁)化蚀变、钾(铁)化蚀变和绢云母化蚀变。一般来说，在较深部位的蚀变为钠(钙、铁)质或钠(铁)质，向上至浅层过渡为钾(铁)质，近地表则表现为绢云母化和硅化，在围岩局部多发生强烈的铁质蚀变。在横向展布上，IOCG矿床周围多发育形成广泛分布的蚀变晕。无矿化或弱矿化（BarrenIronstone，下图）与矿化（MineralizedIronstone,上图，样品来自Cloncurry地区）ErnestHenry,Australia50mmCarlman,Chile20mm20mmCarola,ChileCanderlaria,Chile20mm20mm20mmMantoverde,Chile从热液蚀变类型及其特征来看：①钠(钙、铁)化蚀变最早形成，分布范围较广，一般大于lkm。属于一种区域性热液蚀变带，其产出方式可以是单一的钠化蚀变带，主要由斜方辉石和榍石组成，也可以是富钠的钙碱性蚀变带，主要由斜方辉石、铁闪石、绿钙闪石、角闪石和石榴子石组成；②钾(铁)化蚀变带与铜、铁和金硫化物集合体具有密切的时空分布关系，代表性的矿物有钾长石、黑云母、磁铁矿或赤铁矿、绢云母、绿泥石、碳酸盐岩、铁一铜硫化物、铀和稀土矿物，局部地段见有钠一钾化蚀变带，代表性矿物组合有钠长石、钾长石、阳起石、磁铁矿、磷灰石、绿帘石、黄铜矿、黄铁矿和斑铜矿；③铁化蚀变主要是指那些与氧化物集合体密切共生的热液蚀变，代表性矿物组合为磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、铁白云石、绿泥石、角闪石和磷灰石，如果在成矿区范围内分布有富钙的火山－沉积岩，那么，受构造－岩浆活动影响，完全有可能形成矽卡岩化带，代表性矿物组合为磁铁矿、石榴子石、斜方辉石和方柱石。

(4)矿体形态

IOCG矿床是一种后生矿床，其矿体产出形态复杂多样，有不规则管状、漏斗状、(似)层状、脉状、条带状、角砾筒状、透镜状及不规则体等。与其他类型矿床相比，1OCG型矿床的最大特点是广泛发育角砾岩筒矿体。例如，奥林匹克坝矿床主矿体位于一个巨大的角砾岩简中，加拿大育空地区韦尔内克(Werecke)山一带矿床的主矿体也受控于角砾岩筒，瑞典基鲁纳地区出露40个铁－磷矿床，其矿化主要呈角砾岩状，也包括层状或层控型。在南美安第斯成矿带中，除脉状矿体之外，局部可见独立存在的角砾岩筒矿体和矽卡岩矿体。当多个类型的矿体存在时，就构成超大型复合矿床。Orebody

(5)矿石矿物组合

IOCG矿床的主要矿物有赤铁矿(镜铁矿、赤铁矿和假像赤铁矿)、低钛磁铁矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿和黄铁矿；次要矿物有铜(银、镍、钻和铀)砷化物、钙铀云母、氟碳铈矿、辉铋矿、钛铀矿、铈磷灰石、硫铜钴矿、辉钴矿、硅铀矿、铜蓝矿、蓝辉铜矿、磷铝铈矿、斜方砷铁矿、孔雀石、辉钼矿、独居石、沥青铀矿、品质铀矿、磷钇矿、金(银、铋和钴)碲化物、自然铋(铜、金和银)和蛭石。脉石矿物有钠长石、钾长石、绢云母、碳酸盐、绿泥石、石英、角闪石、辉石、黑云母和磷灰石。另外，可能还有褐帘石、重晶石、绿帘石、萤石、黑柱石、石榴子石、钙钛矿、金云母、金红石、方柱石、榍石和电气石。IOCG矿床的元素组合变化范围较大，代表性元素组合有Fe－REE－Nb、Fe－Cu－Au和Fe-Cu-Au-U-Ag-REE。另外，此类矿床含量较高的元素还可能有Co、F、B、Mo、Y、As、Bi、Mn、Se、Ba、Pb、Ni、Zn。(6)成矿时代

矿床可见于太古宙至上新世的岩石中，以形成于古元古代至中元古代的矿床较多，例如，瑞典、南非、加拿大等国主要的IOCG矿床多集中形成于古元古代；澳大利亚IOCG矿床多形成于中元古代，巴西的萨洛博矿床，赋存在太古宇萨洛博群的变质火山一沉积岩系里，是巴西新太古代至古元古代IOCG矿床的典型代表，而智利IOCG矿床相对较为年轻，多形成于中生代。2.矿床成因和找矿标志

（1）矿床成因IOCG矿床的成因模式很多，争议也很大，但它们都有一个共同之处，即所有的模式都需要有盐度较高、贫硫、相对氧化的流体，以解释成矿系统中存在的丰富的铁氧化物和少量的硫化物。这些模式争论的焦点在于流体来源与形成机理，其实质就是岩浆成因与非岩浆成因之争。对此，主要形成了3种不同的认识论，即岩浆流体说、地表／盆地流体说和变质流体说。前者属岩浆成因论，而后两者属非岩浆成因论。

岩浆成因假说认为，IOCG矿床的形成与花岗岩或是其他火成岩，抑或是与亲碱性的较基性岩浆肓关。该模式中涉及的氧化贫硫含金属卤水从同时期的岩浆中析出，此后的矿质沉淀则受多种作用的综合驱动。对于以岩浆热液成因为主的高温深成矿石，各种低温热液事件或低温表生事件会使其品位上升或下降。至于岩浆流体的具体来源有多种推断。其中，流体源含CO2，是岩浆成因模式中的一个重要因素，这是因为在与矿化有关的流体包裹体中普遍存在CO2，而且在与IOCG成矿深度相应的较广的压力范围内，CO2对流体从岩浆中析出起着控制作用。此外，CO2的存在还可以影响硅酸盐熔融体与流体之间的碱质配分，有可能生成具有高Na／K比值的卤水，这种卤水可能是许多IOCG矿床中广泛发育和分布的钠质蚀变作用的主导因素。非岩浆成因假说的两类模式：一是流体主要派生于地表或浅部盆地的模式，即地表／盆地流体说；二是在下地壳到中地壳变质环境中演化的流体模式，即变质流体说。两类模式都需要能提供非岩浆氯化物的专属环境。在地表／盆地流体模式中，侵人体的主要作用是驱动非岩浆卤水的热对流。流体的含盐性可能来自温暖、干旱环境中蒸发过的地表水，或来自循环水与先存蒸发盐沉积物的相互作用。变质流体模式不需要火成热源，尽管同期侵人体可能存在并且向流体提供了热量和组分（如Fe、Cu）。另外一些研究结果显示，IOCG矿床可能是由一种以上的岩浆或非岩浆成因热液流体混合形成的。据称，奥林匹克坝、萨洛博、拉坎德拉里亚、欧内斯特亨利、斯坦、曼托斯布兰科斯等矿床的成矿作用就属于这种类型。例如，在奥林匹克坝矿床形成过程中，一方面深部较热、还原性的富金属循环热液流体或岩浆源热液流体上升，另一方面较高盐度干盐湖水产生的较冷、氧化性热液或大气水下渗，二者间持续不断地进行周期性的混合，并发生氧化还原作用生成Cu－Au－U矿质沉淀，形成从下部黄铜矿±黄铁矿到上部斑铜矿±辉铜矿的分带。Plumeexperimentinyourkitchen综上所述，关于IOCG成因的主要问题在于，矿床究竟是通过岩浆与地幔或下地壳有直接联系（特别是对非常大的矿床而言），还是完全形成于地壳内部巨大的能够有效富集先前分散于大范围岩石内的金属的热液系统。要解决这个问题，尚需开展进一步的研究，以获取更多的关键性资料。（2）找矿标志

区域地质找矿标志1）沿克拉通或古大陆边缘向拉张大陆弧的转换带通常是IOCG矿床产出的有利部位。2）与非造山带岩浆有关的大陆地块内部裂谷盆地、与中性岩浆有关的较年轻大陆边缘弧拉伸环境以及褶皱和推覆带等是IOCG矿床产出的3大动力学构造背景。3）构造应力转换部位，如中上地壳韧脆性转换带，是成矿物质聚集成矿的良好场所。4）靠近深大断裂及其次级构造的位置是形成IOCG矿床的必要条件之一。5）存在大面积的岩浆岩，包括与地幔底侵有关的岩浆作用。局部地质找矿标志

1）多期次活动的断裂是控制矿床空间展布的重要因素。2)破碎的火山或火山碎屑岩，可能是大型－超大型IOCG矿床的呈矿围岩，当有深大断裂存在时，其成矿可能性更大。3)地表可能有呈脉状和不均匀浸染状产出的Cu或Cu－Au小矿点。4）渗透性较差的岩层（如块状大理岩化碳酸盐岩）有助于流体汇集，其下面可能发育有IOCG矿床。5)当浅部存在矿化角砾和磁铁矿被交代形成大量镜铁矿时，深部可能存在IOCG矿床。6）粗晶方解石－铁白云石构成的铁锰碳酸盐化脉带区，在矿床顶部或远端可能伴有的褐铁矿和黄铁矿晕，可作为深部隐伏IOCG矿床的指示标志。7）磁铁矿一磷灰石系统组合，是指示IOCG矿床的一项重要标志。蚀变找矿标志

1）在辉长闪长岩体或闪长岩体接触带内，强烈发育的热接触变质角岩带和接触交代岩（钠钙质或钾质蚀变）带，是大型复合型IOCG矿床很好的指示标志。2）火山－沉积岩中广泛发育的硅化、绢云母化、黄铁矿化以及高级泥化蚀变组合，可能是IOCG矿床的指示标志。3）大多数IOCG矿床具有“上部钾化、下部钠化”的蚀变特征，属较为典型的碱质钾钠硅酸盐化蚀变相。脉状和面状产出的钙质矽卡岩与硅质矽卡岩常位于碱质钾钠硅酸盐化蚀变相之上，密集脉带型和面状钙质矽卡岩与硅质矽卡岩可作为寻找隐伏IOCG矿床的找矿标志。4）绢云母－绿泥石－碳酸盐蚀变晕，是以赤铁矿为主的矿床（如奥林匹克坝）很好的指示标志。5）钾长石－黑云母或钠长石－黑云母或绿泥石－黑云母蚀变晕，是以磁铁矿为主的矿床的重要指示标志。

地球物理找矿标志

1）成矿区具有较显著的磁场和重力异常，尤其是区域性的磁异常。2）以磁铁矿为主的成矿系统通常显示出较强的磁异常。3）金属硫化物矿物相对于容矿岩石通常会显示出较强的电导特征，因此，可采用激发极化法（IP）和电阻率测量法寻找大型的矿化体（甚至是低品位矿化）；电磁法（EM）对高电阻差最有效，它可以用于寻找IP和电阻率测量无法获得响应的小型高导矿化体。4）可采用放射性法（如K和Th／K测量）进行岩性填图，有时还可以识别地表或地表10～⒛cm以内的钾化蚀变带（晕）。地球化学找矿标志

1）矿石中含Fe、Cu、Co、Mo、Au、Ag、As，有时还含Bi、Te、Hg、U、Pb、Zn；在非硫化物蚀变带，含Mn、Bi、P、LREE、F、Κ或Na、Ca、Ba、W、Th、Sn，但没有Nb和Zr。2）土壤中可能存在Cu、Au、Hg金属活动态异常，且Cu、Au异常呈带状分布。3）地球气中可能