远端浸染型金矿床 最新报道 长江中下游成矿带丰山矿田发现新类型金矿 
    ——远端浸染型金矿床* 
谢桂青1,韩颖霄2,毛景文1

(1 中国地质科学院矿产资源研究所 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 北 京100037; 2 中国地质大学 地球科学与资源学院, 北京100083)

第一作者简介谢桂青, 男, 1975年生, 研究员, 主要从事矿床模型研究。 E_mail: x ieguiqing@cags.ac.cn

本文得到国土资源部公益性行业科研专项项目(编号: 201311136)、国家自然科学基金项目 (编号: 41372090, 41573042)和中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(编号: K1203 ))联合资助

         已有研究表明,斑岩_矽卡岩铜矿床经常伴生金矿化,与外围浅成低温金银矿在时间、空间 和成因上存在密切关系,统称为斑岩铜矿系统 (Sillitoe, 2010)。产于沉积岩的浸染状金 矿 ,分为经典卡林型金矿和远端浸染型金银矿2种主要类型 (Johnston et al., 2004) ,矿 物组合和流体性质均表明它们形成于低温条件,其成因一直存在很大争议(Arehart, 1996 )。 根据矿床的空间关系,前人提出赋存沉积岩中的浸染型金矿和斑岩_矽卡岩型铜金矿床为同 一成 矿系统的矿床模型(Sillitoe, 1990),但一直未得到足够的重视。最近通过单个流体包裹体 成分的研究,Large等(2016)提出卡林型金矿是斑岩_矽卡岩铜金矿成矿系统的远端产物。由 此可见,产于沉积岩中低温热液金矿与斑岩_矽卡岩铜金矿的关系一直存在争议。本文以长 江中下游成矿带丰山矿田为例,通过地质特征、矿物学、成岩成矿时代和硫同位素的研究, 提出矽卡岩铜金矿外围的赋存于碳酸盐岩中的低温热液金矿是远端浸染型金矿床,为长江中 下游地区新类型金矿床,具有重要的理论和实践意义。
        丰山矿田位于长江中下游九瑞矿集区西部(图1),已探明了丰山大型矽卡岩铜矿床(铜金 属储量50.46万吨,伴生钼、金、硒、碲、铟、铼等)、鸡笼山大型矽卡岩金铜矿(金和铜 金属储量分别为37.09吨和27.99万吨,伴生铅、锌、钼、硒)和李家湾中型矽卡岩铜金 矿 床(金和铜金属储量分别为5.61吨和9.81万吨)(《中国矿床发现史·湖北卷》编委会, 1996)。鸡笼山和丰山矿床均呈现成矿元素分带,由内向外依次发现铜金、金铜、铅锌金 银,为矽卡岩型铜金矿(Zhao et al., 1999)或与侵入岩有关的金矿(Peters e t al., 2002)。
        最近,在丰山和鸡笼山矽卡岩铜金矿外围的灰岩中发现多处受断裂控制的热液金矿床(点) , 远景储量约60吨,前人称其为卡林型金矿(刘继顺等,2004;舒广龙,2004),以曹家山和 竹林塘金矿规模相对较大,竹林塘金矿为露天开采;曹家山金矿2014年详查报告查明333+ 332金和银储量分别为2.65吨和3.57吨。
        本次通过详细的野外调查和室内研究表明,曹家山和竹林塘金矿产于晚三叠世大冶组灰岩和 白云质 灰岩中,矿体受断裂和花岗闪长岩斑岩脉控制,呈脉状主要产于碳酸盐岩中,部分花岗闪长 斑岩脉可见金矿体。根据组构特征和围岩特征,矿床矿化类型包括灰岩型矿石和蚀变岩体型 矿石,以前者为主。矿体与围岩界线不明显,硫化物相对较少(总量不超过5%),野外很难 与围岩识别(图2a、c)。金属矿物主要为黄铁矿、闪锌矿、雄黄和黝铜矿,少量雌黄、白 铁矿、黄铜矿、方铅矿和辉锑矿;脉石矿物主要为方解石,少量萤石、石英、重晶石、绢云 母、高岭土和天青石。灰岩型矿石可见不规则热液方解石呈脉状充填于碳酸盐岩中,方 解石脉增多时呈现角砾或碎裂构造。方解石与硫化物、萤石、石英、重晶石 和天青石共生。 蚀 变岩体型矿石相对较少,以高岭石化蚀变为主,产于花岗闪长斑岩脉中。根据扫描电镜和电 子探针的研究,这些金矿中发现复杂碲化物,如碲金矿、碲金银矿、碲银矿、碲铅矿、碲金 铊矿(?)、碲汞矿和自然碲(图2b、d),另外还有自然金、金银矿等矿 物。以上特 征表明, 曹家山和竹林塘金矿是产于碳酸盐岩中的低温热液金矿。本文研究提出它们是远 端 浸染型金矿床(Cox,1990),与该区矽卡岩铜金矿为同一成矿系统,主要依据如下: 
 图 1长江中下游丰山矿田地质简图(据舒广龙,2004修改)
     Fig. 1Sketch map of the Fengshan orefield, Middle and Lower Yangtze River Vall ey, showing distribution of the skarn Cu_Au
     deposits and sediment_hosted gold deposits (modified after Shu, 2004)       
        (1) 这些低温热液金矿与矽卡岩铜金矿体距离很近(0.5~1.5 km),部分金矿体产于花 岗闪长斑岩脉中。
        (2) 这些低温热液金矿的围岩为晚三叠世碳酸盐岩,金主要以碲化物和自然金产出,局部 可见铜铅锌银矿化,发育绢云母蚀变和含锰方解石,鸡笼山矽卡岩金矿外围有少量的菱锰矿 ,未见去碳酸盐化蚀变。这些特征表明它们不是卡林型金矿(以不可见金为特征)和浅成低 温型金矿(产于火山岩)。已有资料显示,碲化物主要产于斑岩型铜金矿、浅成低温型金矿 、造山型金矿和火山沉积岩型铜铁矿(Cook et al., 2009)。长江中下游成矿带丰山矿田 中生代不可能形成造山型金矿,也没有见到火山沉积岩型铜铁矿。因此,这些低温热液金矿 中碲化物的存在暗示它们的成矿作用与岩浆密切相关。
        (3) 鸡笼山和丰山矽卡岩矿床新发现较多的含铋碲矿物(未发表资料),结合这些低温热液 金矿发现的碲化物,类似矿物组合暗示它们为同一成矿系统。
        (4) 鸡笼山和丰山花岗闪长斑岩体的SHRIMP锆石U_Pb年龄分别为(149.3±1.3) Ma至(14 7.6±1.2) Ma和(146± 2) Ma,曹家山和竹林塘的含矿花岗闪长斑岩脉的SIMS锆石U_Pb年 龄分别为(145.9±0.7) Ma 和 (146.0±0.8) Ma,鸡笼山和丰山辉钼矿模式年龄分别为 (147.7±1.2) Ma至 (150.1±2.1) Ma 和 (144.0±2.1) Ma至 (146. 7±本次开展了曹家山和竹林塘黄铁矿和雄黄的原位和常规的硫同位素测试,硫化物的 δ34S值范围为-4.84‰~+2.62‰(n=96)(未发表资料);前人和本 次获得的鸡笼山和丰山硫化物的δ34S值范围为-2.50‰~+6.40‰(n =113) (未发表资料)。 暗示矽卡岩铜金矿床与这些低温热液金矿具有类似的硫来源,主体为岩浆来源。
    图 2长江中下游丰山矿田曹家山和竹林塘矿石标本和显微特征照片
     a. 曹家山金矿石手标本; b. 曹家山金矿石背散射照片; c. 竹林塘金矿石手标本; d. 竹林塘金矿石背散射照片
     Alt—碲铅矿; Clv—碲金矿; Hes—碲银矿; Ptz—碲金银矿; Py—黄铁矿; Sp—闪锌 矿; Fl—萤石; Q—石英; Ser—绢云母; 
    Cal—含锰方解石
     Fig. 2Specimens and photomicrographs of ore from the Caojiashan and Zhulintang gold deposits in the Fengshan orefield, 
    Middle and Lower Yangtze River Valley     
        根据以上资料,笔者建立了矽卡岩铜金矿和远端浸染状金矿的矿床组合模型。若此观点正确 ,曹家山和竹林塘金矿是长江中下游地区新类型远端浸染状金矿床。建议以后加强在长江中 下游及类似地区矽卡岩铜金矿外围寻找远端浸染状金矿,特别是有碲化物的矽卡岩铜金矿床 外围的岩脉、高角度断裂和Au_Ag_Te_As化探异常的发育地区。近年来,长江中下游成矿带 铜陵矿集区发现产于志留纪碎屑岩受断裂控制的金矿床,如杨冲里和亮石山金矿,少量资 料 暗示这些金矿床未见碲化物和雄黄等低温矿物组合(段留安等,2013;朱学义,2013;Duan et al., 2017),但有些矿区(如杨冲里)可见银铜铅锌矿化,类似于远端浸染状金矿床 (Cox,1990)。因此,铜陵矿集区新发现的产于志留纪碎屑岩的金矿床是否为远端浸染状金 矿床有待进一步研究。  
        志谢在野外期间得到中国冶金地质总局中南地质勘查院、湖北鸡笼山黄金矿业 有限公司和 湖北省地质局第一地质大队的大力支持和帮助,参加野外工作包括王建、朱乔乔、李伟、张 帆等学生,在工作过程中与王长荣、余万明、傅斌、李延河等老师开展了有益讨论,审稿专 家对论文提出了宝贵的建议,在此一并志以衷心的感谢!          
参考文献
References    
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