全球金礦床基本特征及形成條件

1、全球金礦床基本特征及成礦條件1.1金礦床基本特征1.1.1金礦床的層控性在世界范圍內(nèi)，金礦床的形成往往與各種含金高的巖層有著密切的 聯(lián)系，一些重要的金礦床都受一定的地層控制。在世界上已知的重要含金 地層有北美大陸上的基瓦汀超群，耶洛奈夫群，提敏斯群，霍母斯塔克 群。澳洲西部伊崗地塊上的卡爾古利層、南非洲大陸上塞巴奎群、布拉 瓦約群和斯威士蘭超群、維特瓦特斯蘭德群。印度地盾上的達(dá)瓦爾群。 我國(guó)的含金地層有太古代的鞍山群、太華群、遷西群；元古代的遼河群、 碧口群、歪頭山組、陳蔡群，泥盆系的古道嶺組。二疊系的大廠層等。在含金地層中，金礦床的分布，總與特定的巖石建造（含金建造） 有關(guān)，主要是超基性一一

2、中基性火山沉積巖建造，含鐵硅質(zhì)巖建造； 含碳泥質(zhì)頁(yè)巖建造；含碳陸源碎屑巖建造等。盡管金礦所賦存的巖石類 型比較多，對(duì)各類巖石無(wú)明顯的專屬性，但是前寒武系的綠巖是最重要 的賦金地層。似乎在世界的每個(gè)角落，綠巖帶中總是有金礦床存在。近年來(lái)對(duì)太古代綠巖和其它含金地層中金礦床的成因研究所取得的 成果表明，呈殘留體保存于地殼局部地段的太古代綠巖和其他地層中金 的原始含量（豐度）較高，與金礦化相伴生的其他礦化元素和礦化劑含 量也較高，是形成金礦床的礦源層。這些礦源層中的金在爾后的變質(zhì)作 用、同期構(gòu)造作用和巖漿活動(dòng)的影響下，可以發(fā)生重新分配，在有利部 位形成礦體。含金地層與礦體（或礦化巖石）經(jīng)風(fēng)化破碎后，又

3、為形成 含金礫巖或其他時(shí)代的砂礦提供碎屑物質(zhì)原料。著名的南非蘭德變質(zhì)礫 巖金礦床，就是古盆地（蘭德盆地）北緣的太古代綠巖，提供了成礦的 碎屑物質(zhì)。金對(duì)不同變質(zhì)相帶的選擇也表現(xiàn)得十分典型，金首先選擇變質(zhì)程 度低的（片巖相）相帶中富集的事實(shí)，在許多地區(qū)能清楚地見(jiàn)到。綠巖 中有一個(gè)最佳熱力帶，金和伴生的硫化物礦化趨向于選擇性富集，這種 金礦的形成可能發(fā)生不大的再分配，有助于金聚集積的熱力條件可能接 近于區(qū)域變質(zhì)中的中等或稍高級(jí)的綠片相（大約450550C ,更準(zhǔn)確些 是300400C的溫度范圍B在超變質(zhì)作用下由于壓力差的驅(qū)動(dòng)，金主要 表現(xiàn)從深變質(zhì)相排出，向綠片相集中。在我國(guó)一些金礦區(qū)，變質(zhì)程度最 深

4、的巖石（變粗相）中，金的含量比變質(zhì)程度淺的巖石（角閃石相）低。 或者在某種熱中心的（花崗化）影響下，靠熱中心很近的地層中一般沒(méi) 有工業(yè)礦體。而只有在離開(kāi)熱中心適當(dāng)?shù)奈恢?，才發(fā)育有較富的工業(yè)礦 體（如津巴布韋）。由此可以說(shuō)明，金礦床形成于一定含金地層的特定含金建造中。古老含金地層的局部重熔（交代重熔）形成的重熔巖漿對(duì)金礦化的 影響：重熔巖漿形成熱中心，促使周圍地層中的金及其它成礦元素，在 不同熱梯度的影響下，發(fā)生活化轉(zhuǎn)移。相對(duì)熱場(chǎng)外圍巖石而封閉（孤立） 的系統(tǒng)中，這些組分在熵增原理支配下，向熱中心方向聚集。每次巖漿 重熔活動(dòng)，都發(fā)生一次這樣的聚集作用。而且以復(fù)式巖漿活動(dòng)系列中最 晚期活動(dòng)的小型巖

5、漿侵入體（巖株）所含礦物質(zhì)最為豐富。金礦床的形成明顯受太古代基底的花崗巖底辟作用的影響。部分金 礦床直接產(chǎn)于花崗體內(nèi)，同時(shí)部分花崗斑巖中也形成浸染狀的金礦化。 這些說(shuō)明金礦化明顯地比花崗巖的侵入活動(dòng)時(shí)代晚。有人把這種具有層控性金礦床的形成簡(jiǎn)單地歸屬于花崗巖的加工作 用”,這種“加工”包括著極復(fù)雜的成礦機(jī)理?；◢弾r漿不僅繼承源巖的成 分，而且從深部帶入了一些礦化元素。同時(shí)它更為重要的機(jī)能是提供礦 化劑、礦物質(zhì)運(yùn)稱的動(dòng)力及沉出的介質(zhì)條件。重熔花崗巖漿的上升侵位對(duì)周圍巖石所引起的局部性褶皺一斷裂， 對(duì)含礦溶液的遷移（向熱力學(xué)低的方向）和礦體定位，有著最直接的控 制作用。1.1.2金礦床成礦物質(zhì)的多源

6、性對(duì)于金礦的物質(zhì)來(lái)源問(wèn)題，經(jīng)過(guò)對(duì)地殼中種類金礦床特別是那些工 業(yè)意義大的金礦床的研究表明，其成礦物質(zhì)（金和其它伴生有益元素） 更多的還是從地殼源汲取的物質(zhì)。而完全直接從深源提供成礦物質(zhì)的金 礦床很少。同時(shí)還查明了大多數(shù)金礦床成礦物質(zhì)來(lái)源均不可能是單一的 供給源。因此可以金礦床的物質(zhì)來(lái)源是多種多樣。金的物質(zhì)來(lái)源表1-1金的富集金的物質(zhì)來(lái)源原生巖漿深熔巖漿早期巖漿U-I 有沉積巖礦體（早期生成）巖漿作用形成伴生金礦床在固體介質(zhì)中變質(zhì)反應(yīng)形成大量工業(yè)礦床原礦體被改造，金再沉積。射氣作用和熱液中的反應(yīng)透巖漿形成工業(yè)礦床的可能性小巖漿期后可形成工業(yè)礦體能形成工業(yè)礦床外巖漿外生作用機(jī)械沉積形成砂金礦化學(xué)沉

7、積床（大型）C刀.舍爾（Illep 1974）曾作比較全面的論述俵達(dá)1-1），他把金的來(lái)源 分為原生巖漿熔融體，深熔巖漿熔融體（包括深部重新熔融），固結(jié)的巖漿巖, 沉積巖和早期形成的礦床等五類。介這些礦源在不同的成礦過(guò)程中富集 成礦的能力差別很大。芬蘭的馬默（1970）曾提出“黑色頁(yè)巖”可能是鉛、鋅、銅、金等金屬 來(lái)源。B.H .斯米爾諾夫子（1981）指出太古代形成的原始地殼和元古代地槽 內(nèi)和地臺(tái)上產(chǎn)生的特殊層狀沉積巖系和火山一沉積巖系，其中含有巨大 數(shù)量的分散鈾、金、銅和鑰。此后這些廣泛分布的含礦巖系便成為形成 一系列同化和滲濾成因的礦床的重要基礎(chǔ)。B.r.莫伊先柯等（1973）地殼中金的

8、原始來(lái)源于基性和超基性巖漿巖。羅斯魯阿科娃和羅斯魯阿科夫（ 1975）在對(duì)蘇聯(lián)金礦床資料研究分 析中發(fā)現(xiàn)，后生金礦床中大部分金是由于變質(zhì)或熱液活動(dòng)從圍巖中得來(lái) 的。我國(guó)學(xué)者胡倫積等以地殼物質(zhì)演化來(lái)說(shuō)明金的來(lái)源。地球早期演化 階段金集中于地核和地幔中，上地幔是地殼中金礦床成礦物質(zhì)的主要來(lái) 源；地幔演化、伴隨地幔巖分熔的過(guò)程中，而提供了全球性幔源巖漿伴 生金礦床的礦物質(zhì)成分；由地幔分熔出來(lái)的基性或中基性的大量火山物 質(zhì)（綠巖帶或類綠巖帶）是殼源金礦床金的主要來(lái)源和共生體。1.1.3金礦床形成長(zhǎng)期性和繼承性金礦化延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)和成礦物質(zhì)的明顯繼承性是當(dāng)前研究金礦的礦物 質(zhì)來(lái)源和區(qū)域成礦中發(fā)現(xiàn)的。從在的地

9、質(zhì)發(fā)展時(shí)期單元來(lái)看，前寒武紀(jì)， 古生代到中新生代所伴隨的每一次造山運(yùn)動(dòng)都有一定的金礦化，既有原 生金礦化也有砂金礦。就一個(gè)含金地區(qū)（或含金省、金礦化帶）而言， 金礦化從來(lái)都不是隨著一個(gè)成礦時(shí)期的結(jié)束而告終。因此我們認(rèn)為任何 一個(gè)成礦區(qū)，可以一個(gè)具體的特定的地質(zhì)地球化學(xué)為背景，在這種條件 下，隨著地球的演化，在不同階段和不同成礦作用中，在不同的時(shí)代形 成不同類型的金礦床。這既體現(xiàn)了成礦作用繼承性的一面，又表現(xiàn)出礦 產(chǎn)生成不斷新生的一面?；裟匪顾私鸬V床，是在十六億年前出現(xiàn)的區(qū)域變質(zhì)作用吊二十五 億年前形成的含原巖（霍姆斯塔克組），經(jīng)變質(zhì)淋濾而成的。屬于上元古 代金礦化類型，還有產(chǎn)在片理帶中的黃鐵

10、礦，方鉛礦礦化的單個(gè)石英脈, 為由糠晶狀石英和少量黃鐵礦和閃鋅礦膠結(jié)的片理化帶和含黑色頁(yè)巖夾 層的黃鐵礦和黃銅礦的角質(zhì)巖脈。1.2金礦床的形成條件1.2.1金礦床形成的地質(zhì)條件地表中分布的巖石，實(shí)際上都可以形成金礦床金的來(lái)源。H.f.馬加克楊（1974）專著的統(tǒng)計(jì)材料中，世界上金總儲(chǔ)量的70%集中在前武紀(jì)地層。C刀.舍爾（1972，1974）進(jìn)一步指出，世界主要產(chǎn)金地 區(qū)南部非州、印度、北美、西澳大利亞等地的大型或特大型金礦床都產(chǎn) 于前寒武紀(jì)的基性噴發(fā)巖的變質(zhì)巖系中（約占世界金礦的62% ）王中剛等（1978 ）對(duì)地殼發(fā)展的不同時(shí)期金屬元素的演化特點(diǎn)也作 了系統(tǒng)的總結(jié)，晚太古代、元古代地殼金的

11、豐度比后后寒武紀(jì)高2.9倍， 而前太古代比后寒武紀(jì)高46.8倍。因此，在其它條件相同的情況下，發(fā)生在后寒武紀(jì)地層中的金礦化， 被淬取金等成礦元素，所涉及物質(zhì)的量或成礦時(shí)間將比前寒武紀(jì)地層大 349倍。無(wú)論是前寒武紀(jì)形成的一些變質(zhì)熱液金礦床和沉積變質(zhì)金礦 床，還是中新生代形成的重熔、交代重熔巖漿熱液礦床、火山熱液型和 其它類型的熱液金礦，它們都明顯地表現(xiàn)出對(duì)古老地層的依附性。還應(yīng) 該強(qiáng)調(diào)的是古生代以來(lái)槽臺(tái)發(fā)育過(guò)程中，堆積的厚層火山沉積鈣質(zhì)、泥 質(zhì)（含碳）砂頁(yè)巖和部份碳化鹽巖越來(lái)越顯示其賦金的地位，所謂的非 巖漿成因的細(xì)脈浸染型、超細(xì)微金交代浸染型等特大型金礦床，幾乎為 沉積巖所專屬。二、巖漿活動(dòng)

12、與金礦化多期的巖漿活動(dòng)是形成金礦的重要條件。盡管有些學(xué)者對(duì)金礦化與 巖漿巖的關(guān)系持否定態(tài)度。但是世界的金礦床70%以上與酸性巖體有關(guān)， 80%以上的淺成礦床分布于火山構(gòu)造帶（以安山一安英巖系列巖石為主） 內(nèi)。與基性一超基性巖漿活動(dòng)有關(guān)的一些伴生金礦床的存在和與同熔、 交代重熔巖漿有關(guān)的熱液金礦床的存在等許多事實(shí)都說(shuō)明巖漿活動(dòng)是形 成金礦床不可缺少的條件?；詭r脈對(duì)形成金礦的作用有兩點(diǎn)是明顯的，其一，可作為成礦溶 液的通道。具有這樣的基性巖脈，形成時(shí)間略早于礦脈，在分布空間上 與礦脈產(chǎn)于同一空間，且脈壁常發(fā)育擠壓破碎帶；其二，可能成為提供 金礦物質(zhì)來(lái)源的補(bǔ)充通道。在金礦區(qū)可以看到巖脈與金礦脈存在

13、三種關(guān) 系：含金石英脈切斷巖脈（或相反）的穿插關(guān)系；巖脈沿走向外延變?yōu)?石英脈，的過(guò)渡關(guān)系；巖脈與石英脈毗鄰的并列關(guān)系。酸性一一中酸性巖漿活動(dòng)與金礦化關(guān)系：舍爾劃分從超基性到酸性巖漿中，屬于中酸性巖漿的建造的輝長(zhǎng)一 閃長(zhǎng)一斜長(zhǎng)花崗巖、花崗一斜長(zhǎng)花崗巖、安山一安英一流紋巖、深熔的 花崗巖類、花崗巖基等共五類。但我們認(rèn)為最重要的是花崗巖、花崗閃 長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖和二云母花崗巖等。在成因上則主要是硅鋁層重熔 花崗巖，少部份為基巖漿分異形成的同熔型花崗巖。但是與含金的關(guān)的 重熔或交代重熔花崗巖類，形成的地質(zhì)背景屬古老地層，為由中一基性 火山巖和古老地殼剝蝕碎屑組成的原巖及其變質(zhì)巖系。這樣的重熔花崗 巖

14、分布區(qū)，顯然是那些在很長(zhǎng)的地質(zhì)歷史間隔內(nèi)長(zhǎng)期活動(dòng)的地帶，重熔 花崗巖作為最終的斷裂重熔產(chǎn)物。值得說(shuō)明的是斷裂不僅是巖漿上升的 通道之一，而且是地殼重熔的誘因。斷裂導(dǎo)致了重熔（涂光熾1983 *基 于這樣的背景，這種重熔花崗巖產(chǎn)出的深度一般都比較大，在巖體的外 接觸帶伴隨有強(qiáng)烈的構(gòu)造斷裂和基性巖墻侵入活動(dòng)。為深部含礦熱液的 轉(zhuǎn)移和礦源補(bǔ)給創(chuàng)造了有利條件。分異形成的花崗巖由于沒(méi)有得到殼源物質(zhì)的大量參與，含礦質(zhì)較少， 一般只在巖體頂部形成一些中小型礦床?；◢弾r的侵入活動(dòng)對(duì)金礦成礦作用是十分復(fù)雜而至今未得到解決的 問(wèn)題。大致應(yīng)該有兩個(gè)方面的作用：一個(gè)方面是對(duì)礦質(zhì)的加工作用：巖漿的形成和侵入，改變了地殼

15、局部地區(qū)的熱梯度，形成以巖漿為中心的熱場(chǎng)。巖漿體向外形成由高到低 的地?zé)崽荻葘哟?。在熱源梯度的影響下，使周圍地層中原?lái)以各種形式 存在的礦化元素（包括金）發(fā)生了不同程度的活化和轉(zhuǎn)移。但是關(guān)于被 活化了的元素是怎樣轉(zhuǎn)遷（或遷移方向）的問(wèn)題，許多學(xué)者都注意到， 在裂隙中向低壓區(qū)轉(zhuǎn)移的機(jī)理。然而確忽視了一個(gè)重要機(jī)制。欒箜（1984）在研究小秦嶺金礦成礦機(jī)制時(shí)，認(rèn)為由于巖漿的侵入，在局部 可以出現(xiàn)一個(gè)礦化組分向侵入中心聚集的趨勢(shì)，即按熵值增大原理，從 低熵值向高熵值運(yùn)移。這種作用從熱源形成的初期秒出現(xiàn)了，一直到熱 源的最大值。運(yùn)用熱力學(xué)原理來(lái)探討成礦機(jī)制是十分有效的途徑。花崗巖對(duì)金礦形成的第二個(gè)貢獻(xiàn)是

16、提供熱液。在巖漿冷凝過(guò)程中， 其中的水份和其它的揮發(fā)份，逐漸聚集形成熱液，也可以由于壓力降低， 發(fā)生分餾作用，巖漿沸騰而產(chǎn)生熱液。熱液中硫的含量對(duì)金的存在形式 有直接影響。當(dāng)硫含量很低或不含硫時(shí)，金可能是呈Au-Cl型絡(luò)合物如 AuCl4-形式，或以溶膠的形式進(jìn)行遷移，形成含金石英脈；若成礦熱液 中含有適量的硫和其他的礦化離子，金則有多種存在形式。如AuCl4-、 AuS33-、AuS2-、AuS23-等。形成金一硫化物一石英脈。花崗巖本身的冷縮裂隙，以及在外接觸帶巖層伴隨侵入活動(dòng)形成的 褶皺斷裂等地段，成為金礦成礦最有利的空間。三、金礦床形成的構(gòu)造條件1.2.2金礦床形成的地質(zhì)條件多期次的構(gòu)

17、造活動(dòng)也是形成金礦的必要條件。關(guān)于構(gòu)造條件對(duì)形成 金礦床的意義，H.B.彼得洛夫斯卡亞和ro.r.薩弗諾夫（1976）在探討內(nèi) 生金礦床礦質(zhì)來(lái)源時(shí)作了十分深刻的分析：“富含金的只不過(guò)是地殼下層 的某些部分，主要是在強(qiáng)烈活動(dòng)帶中，可能是在洋殼巖塊的邊界上或在 洋塊邊界附近”。他們強(qiáng)調(diào)的地帶，首先是剪切性和扭性的區(qū)域性深斷裂 帶，而且在很長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期多次復(fù)活。這樣的斷層延伸很大，與上 地幔連通（像沂沐深斷裂帶）b它的作用大者控制巖漿的活動(dòng)（斷裂誘熔）， 為各時(shí)代的巖脈提供侵入充填的空間；小則，由于他們的存在的不斷活 動(dòng)而引起一連串的次級(jí)斷裂破碎，各種性質(zhì)的斷層和裂隙，導(dǎo)致形成有 利金礦的各類構(gòu)

18、造形態(tài)：巖墻脈壁擠碎帶、構(gòu)造糜棱巖帶、壓扭性破碎 帶及斷裂片理化帶等。它們完成了引導(dǎo)成礦熱液長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)運(yùn)，礦液的充 填沉淀的空間和擴(kuò)散交代前緣等任務(wù)。1.2.3金礦床形成的地球化學(xué)條件在眾多金礦床類型中，除伴生金礦和砂金外，更多的是不同來(lái)源和 復(fù)雜成因的各種熱液型金礦床。為了深入認(rèn)識(shí)地殼內(nèi)分布的熱液型金礦 床形成的地質(zhì)一構(gòu)造條件和成礦機(jī)制，人們從不同角度，選擇不同途徑 進(jìn)行探索，并且在一些領(lǐng)域已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。其中尤其在金礦 形成的地球化學(xué)條件的研究所獲得的特別令人鼓舞。但是本書(shū)安排這部 分內(nèi)容只是介紹個(gè)梗概，根本目的在于引起更多人的重視和迸發(fā)并進(jìn)。（一）礦化劑形成金礦床的礦化劑主要包括H

19、2O、CO2、鹵素（F、ClX So1、H2O水份是組成含礦熱液的主要組分。按礦物包裹體成分計(jì)算， 礦液總量的7581%為水分。在高溫（600300C ）條件下，部分水為 汽態(tài)，形成氣液混合流體。在中低溫（300200C ）熱液礦床中，包裹 體中氣體比例比較小，只占不足10%的體積。水的作用：可作為成礦金屬元素的搬運(yùn)介質(zhì)和各種方式進(jìn)行的化學(xué) 反應(yīng)的介質(zhì)。水是弱電解質(zhì)可以電離，H2OH+OH-。因此在熱液中 含有部分被電離的H+和OH-。由于水的電離性使得其成為一種極為活潑 的礦化劑（簡(jiǎn)稱活化劑。當(dāng)熱液流經(jīng)各種圍巖時(shí)，可發(fā)生以下幾個(gè)方面 的作用：1）水化作用或脫水作用。表現(xiàn)為圍巖中無(wú)水礦物吸收了

20、部分水（主 要H+和OH-）變?yōu)楹V物，或部分礦物由于某種原因釋放出部分水， 即脫水作用。2）溶解作用。由于水具有很強(qiáng)的化學(xué)活潑性，當(dāng)它與礦物作用時(shí)， 可溶解部分或全部礦物的組分，呈離子狀態(tài)轉(zhuǎn)入溶液中。3）水解作用。由于溶解的礦物組分對(duì)水產(chǎn)生的電離作用。水解作用 的結(jié)果，在溶液中產(chǎn)生了過(guò)量的H+和OH-離子。這種促使水自身發(fā)生電 解的過(guò)程，稱為水解作用。4）陰陽(yáng)離子交換作用。系指水溶液中陽(yáng)離子與礦物表面的陽(yáng)離子之 間發(fā)生的交換現(xiàn)象。這種交換的結(jié)果不斷改變?nèi)芤旱某煞帧?）對(duì)礦物的氧化作用。水溶液中，一般都含有一定量的氧，當(dāng)與含 變價(jià)元素礦物接觸時(shí)，可引起礦物的氧化作用。2、CO2在金礦床中出現(xiàn)

21、大量的碳酸鹽類礦物證明，成礦溶液中有 CO2存在；礦物包裹體成分測(cè)定表明，成礦溶液中含有較多的CO2（小秦 嶺礦物包裹體中CO2含量達(dá)11.31%）。因此，可以利用礦物包裹體中的 CO2與H2O的比值，作為劃分礦床成因類型的補(bǔ)充標(biāo)志，或作為金礦床 的礦化強(qiáng)度標(biāo)志。當(dāng)CO2/H2O0.5時(shí)一般為變質(zhì)熱液礦床。當(dāng)CO2/H2O v 0.5時(shí)一般為巖漿熱液礦床。（小秦嶺金礦的 CO2/H2O=0.172，因此為巖漿熱液礦床）bH2ON CO2=8.7為無(wú)礦石英。H2O/V CO2=6 石英含金達(dá) 3.6g/tH2O/VCO2=2.5石英含金達(dá)9.2g/t ,為含礦石英。在熱液中CO2的存在形式：呈C

22、O2水溶液和H2CO3、及HCO3和CO22等絡(luò)合物陰離子。2、鹵族元素礦化液中的鹵族元素主要是F、Cl、Br,其中又以Cl最為重要。這 些元素的地殼克拉克值分別為：F : 450ppm , Cl : 280ppm , Br : 4.4ppm , I :0.6ppm，其分子百分?jǐn)?shù)分別為 F :0.02% ；Cl:2% ；Br ：3x10-5 ,I ：4x10-6o鹵素元素在礦床中廣泛分布。氟以螢石和氟磷灰石（Ca5PO43F）, 氯則以NaCl和其它形式，可分布于很多礦物中。金礦床礦物包裹體中一 般以氯為主。氟很少，但在晚金礦床中其含量有明顯增高。礦化劑的作用主要體現(xiàn)在：）與成礦元素（包括金）

23、形成ClAu型絡(luò)合物待遷移，由于溶液 中的F、Cl離子濃度很高，絡(luò)合物的溶解度很大，有利于成礦元素的長(zhǎng) 距離搬運(yùn)。）由于F、Cl的易揮發(fā)性，當(dāng)壓力溫度變化時(shí)，F(xiàn)、Cl可逸出使絡(luò) 合物分解，從而改變礦化溶液的酸堿度（PH）,引起礦物質(zhì)的沉出。4、S硫是鑫礦床中最常見(jiàn)的伴生元素，幾乎在所有金礦石中都江堰 市存在各種硫化物或硫鹽，證明成礦溶液中有大量的硫存在。硫隨沉礦 介質(zhì)的氧化還原條件不同，以不同的價(jià)態(tài)形式出現(xiàn)。硫在內(nèi)生階段的性狀與金的關(guān)系如下：巖漿階段硫和原子狀態(tài)的金一起，形成硫化相聚集在一起。高溫時(shí)，由于硫以H2S形式存在，因此金主要以ClAu型絡(luò)合物待 遷移。低溫時(shí)，H2S分解成H+、HS和

24、S2-，與金形成Au-S、Au-HS型絡(luò)合 物形式遷移。（二）礦化元素形成金礦床的礦化元素，包括工業(yè)利用的金，與金可同時(shí)綜合利用的 Ag、Cu、Pb、Zn、W等。以及在地球化學(xué)性質(zhì)上與這些元素相近的其它 元素：Sb、Mo、Hg、Cd 等。共 11 種。1.3金礦床形成的物理化學(xué)條件金礦床形成的物理化學(xué)條件，通常包括成礦的溫度、壓力、氧逸度（fo2 X硫逸度（fs2 X二氧化碳逸度（fco2）以及氧化還原電位和酸堿 度。研究這些條件對(duì)于闡明礦床的形成作用、建立成礦模式、以及對(duì)礦 床的找礦和評(píng)價(jià)都是十分重要的。但是由于成礦的物理地球化學(xué)條件， 在目前的條件下尚不能直接測(cè)定，只有借助借助其它途徑間接

25、推斷。因 此以下所涉及內(nèi)容只泛泛簡(jiǎn)述。1、成礦溫度用于測(cè)定礦床形成溫度的方法均為間接方法。主要包括礦物的氣液包 裹體法（爆裂法、淬火法和均一法）共生礦物對(duì)同位素分餾測(cè)溫法和熱 力學(xué)計(jì)算法等。大多數(shù)金礦的成礦溫度一般較低，在中低溫（200300C ）的范圍內(nèi)。 最常見(jiàn)的礦石礦物組合是黃鐵礦一毒砂一磁黃鐵礦，毒砂一鎢酸鹽組合、 黃鐵礦一多金屬硫化物一硫鹽組合，多金屬硫化物一碲化物一輝銀礦一 深紅銀礦組合和輝銀礦一輝銻礦一雄黃一辰砂組合。脈石礦物主要是石 英（長(zhǎng)石X碳酸鹽、重晶石、螢石等。典型的圍巖蝕變有：綠泥石化、 碳酸鹽化、絹云母化、黃鐵礦化、硅化、青盤巖化、冰長(zhǎng)石化和泥化等。所列的這些組成金礦

26、礦石的成分，大致說(shuō)明了成礦溫度高低的總趨勢(shì)。1 ）產(chǎn)于沉積一變質(zhì)巖（頁(yè)巖、砂巖、粉砂巖）中的少硫化物的 細(xì)網(wǎng)脈石英金礦床的成礦溫度：120460C ;2）金石英硫化物礦床成礦溫度：50400C ;）火山構(gòu)造帶中的金礦床成礦溫度范圍：100380C ;）產(chǎn)于花崗巖接觸帶附近的金礦床成礦溫度：100470C ;2、壓力與深度成礦壓力的研究程度和成礦深度現(xiàn)在通常是采用地層剝蝕推斷法、礦 物包裹體氣相計(jì)算法和熱力學(xué)平衡計(jì)算法。用熱力學(xué)平衡計(jì)算法獲取壓 力數(shù)據(jù)是極好的途徑。中深成礦床：4.51km,中淺成的礦床：311km, 近地表或淺成礦床：幾百米1500m。3、氧逸度、硫逸度和二氧化碳逸度1.4金礦

27、床的成礦作用和成礦模式一、巖漿巖型金礦床的成礦特征巖漿巖型金礦床在成因上和空間分布上主要與超基性基性的巖 漿有關(guān)。目前研究較多的是含季鎳硫化物礦床（伴生金礦床。含礦 母巖是由上地幔物質(zhì)經(jīng)部分熔融形成的。含金的銅鎳硫化物礦體，是由 深部熔離的富礦漿形成的。對(duì)于這類礦床的成礦作用于可以描述如下：基于金的親鐵、親硫的地 球化學(xué)性質(zhì)決定金與鐵、銅等金屬元素與硫結(jié)合形成巖漿中的硫化物相。 隨著巖漿的熔離演化，富含金屬硫化物的熔漿中，有用組分濃度不斷增 高，在重力影響下向下沉。在高溫高壓及揮發(fā)份的作用下使早期晶出的 鎂鐵硅酸鹽礦物發(fā)生重熔。釋放出來(lái)的鐵、鎳、金等進(jìn)入硫化物熔漿。 隨著硫化物熔漿的大量聚集，

28、在揮發(fā)份特別是硫的配合下，巖漿多次發(fā) 生熔離作用，結(jié)果形成富礦漿。在相應(yīng)構(gòu)造巖漿活動(dòng)中形成了貧富 不同的礦體。金礦化主要發(fā)生在主金屬硫化期，并伴隨發(fā)生各種熱液蝕 變現(xiàn)象。二、熱液型金礦的成礦作用熱液型金礦在內(nèi)生金礦床中占有很重要的地位，其數(shù)量之多、類型之 復(fù)雜、礦體形態(tài)之多樣化，均是其它類型礦床無(wú)法比擬的。含金熱液的 形成及其活動(dòng)是形成種類熱液金礦床的必要條件。對(duì)熱液礦床的研究已 取得的成果表明，含礦熱液是多元多成因的。就金礦而言，可將含熱液 的來(lái)源歸納為巖漿熱液、變持熱液、和地下熱鹵水熱液等三個(gè)方面。1、巖漿熱液及礦質(zhì)的淬取作用凡由酸中酸性巖漿活動(dòng)（主要指巖漿自身的分異作用）形成的熱 液均稱

29、為巖漿熱液。包括重熔型巖漿和交代重熔型巖漿或花崗巖化形成 的巖漿分泌出的熱液，以及火山一次火山形成的同源熱液。具有重要意義的金礦床，主要與中一酸性巖漿（或硅鋁質(zhì)巖漿）巖中 的一些深成巖閃熱液、重熔型巖漿和交代重熔型巖漿熱液作用關(guān)系密切。 隨著巖漿分異演化的發(fā)展，在殘漿中的揮發(fā)份（主要是H2O）逐漸增加， 當(dāng)超過(guò)基溶解極限后，即呈獨(dú)立氣相從母體中分離出來(lái)。到巖漿演化的 最后階段，這種作用更為強(qiáng)烈。如果這種原始巖漿中富含金和其它礦化 元素，即可在上述巖漿結(jié)晶分異過(guò)程中，在水等揮發(fā)份的影響下，形成 各種各樣的可熔性化合物或絡(luò)合物，呈氣相一氣液相一液相的形式。如 遇有利的構(gòu)造一巖石條件下，即可在適當(dāng)?shù)?/p>

30、空間聚集成礦。幔源巖漿的 含金性，或巖漿中的金一般可以認(rèn)為是深源巖漿（主要靠幔的蒸發(fā)）自 身帶來(lái)的。由古老（主要是前寒武紀(jì)含金地層）巖殼的重熔和交代重熔 形成的中酸性巖漿，金的來(lái)源包括被熔巖石本身所含的金和從熔巖熱場(chǎng) 周圍巖層中淬取的金。胡受溪認(rèn)為，含金花崗巖具有以下一些地質(zhì)地球地球特征：1）金礦化多與花崗閃長(zhǎng)巖閃長(zhǎng)巖石或鈉質(zhì)花崗巖系列有關(guān)；金 的含量從石英、長(zhǎng)石、向輝石、角閃石、黑云母表現(xiàn)出逐漸增多的趨向。 黑云母是金的富集礦物。2）磁性花崗巖與高中溫金一石英、金一鑰、鎢礦化有關(guān)；弱磁性花 崗巖多與中低溫金一石英、金一銻一汞礦化有關(guān)。3）巖漿活動(dòng)早期火山噴發(fā)作用強(qiáng)烈，而花崗之后，以中一基性巖

31、墻 大量產(chǎn)出為特征。巖墻發(fā)育地段是成礦構(gòu)造地帶，也是巖漿分異各期物質(zhì)的聚集場(chǎng)所，是金礦化的有利部位。4）有關(guān)花崗巖類建造組分及作用與巖漿期后金礦化的關(guān)系尚難肯定。 但一般認(rèn)為，在分異雜巖體中當(dāng)花崗巖類的形成作用增長(zhǎng)時(shí)，有利于金 一石英建造礦化的加強(qiáng)。而偏基性巖組分或火山巖作用增強(qiáng)時(shí)，則以金 一硫化物建造共生組合形成作用占優(yōu)勢(shì)。5）巖石中富含揮發(fā)份，且氯多于氟，又富堿質(zhì)，有利于金礦化。6）含金花崗巖類鈾、牡和鉀含量低，Yh/U比值也低。巖漿熔體的熔離作用形成與基一超基性巖有關(guān)的銅、鎳硫化物礦床， 結(jié)晶分異作用形成的鉻鐵礦床、與基性火山巖有關(guān)的黃鐵礦一多金屬硫 化物礦床、其中金作為十分重要的伴生組

32、分，具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。個(gè) 別富集地段，能達(dá)到形成工業(yè)礦床的要求。但到目前為止，直接由巖漿 分異結(jié)晶作用形成的單一金礦床尚屬少見(jiàn)。但不少研究者認(rèn)為，地殼中 金礦質(zhì)可能直接來(lái)至幔源的基一超基性巖漿建造，但同一基性一超基性 巖中，金的含量可相差5-10倍?；◢弾r（包括交代作用和熔化作用形成的）大多屬改造型系列。它們 的成分和成礦特征在很大程度上決定于原巖的成分特征。太古代綠巖系 改造而成的花崗巖類，更多地具有幔源或拉斑玄武巖的特征，并可形成 金、鎳、鉆、銀、鉍、鈾等礦床。他在總結(jié)改造成型花崗巖與同熔花崗 巖的成礦性后指出，成礦作用受殼源物質(zhì)（種類多寡）和礦源層的影響。欒世偉在論述重熔型花崗巖成礦機(jī)

33、制時(shí)指出，金和其它主要成礦元素 的聚集大致分為三個(gè)時(shí)期：成巖期：礦質(zhì)在太古界成巖過(guò)程中形成金 的原始堆積；變質(zhì)期：在區(qū)域變質(zhì)過(guò)程中，金及其它成礦元素發(fā)生活 動(dòng)，但在分布上以較均勻的分散的方式為主；巖漿活動(dòng)期及成礦期： 成礦前多期次的巖漿活動(dòng)，導(dǎo)致了成礦物質(zhì)多次出現(xiàn)局部聚集作用。最 晚期，金在巖漿期后熱液中大量富集，為金礦的富集成礦提供了直接條 件。他特別強(qiáng)調(diào)巖漿侵入活動(dòng)可在圍巖中形成以巖漿體為中心的地?zé)崽?度。在不同地?zé)崽荻确秶鷥?nèi)散布于變質(zhì)圍巖礦物晶粒間或空隙溶液中的 鐵、鉛、金、碲和硒等組分具有不同的熵值。根據(jù)孤立體系中熵增原理， 這些成礦元素廳自發(fā)地從低熵值向高熵值方向運(yùn)移，表現(xiàn)出明顯的方

34、向 性。造成巖漿周圍及其內(nèi)外接觸帶出現(xiàn)金和其它成礦元素含量的相對(duì)富 集。最晚期花崗巖漿的侵入時(shí)間，這樣的富集作用達(dá)到最大程度不同。 在巖漿的對(duì)流分異、相熔分異和結(jié)晶分異過(guò)程中，在巖體頂部、邊部或 捕虜體周圍出現(xiàn)含礦熱液的相對(duì)富集。在相應(yīng)的導(dǎo)礦、配礦、容礦構(gòu)造 條件下形成工業(yè)礦體。2、變質(zhì)熱液及礦質(zhì)的汲取作用由于區(qū)域變質(zhì)和混合巖化作用過(guò)程中形成的高溫流體叫做變質(zhì)熱液。 沉積巖、火山巖、火山碎屑巖類，當(dāng)其處于圍壓大，溫度高的條件下可 以引起區(qū)域性的礦物質(zhì)成分、化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的改變，并釋放出大 量的變質(zhì)水。這種變質(zhì)水從深部高壓地帶向低壓區(qū)遷移或向變質(zhì)程度淺 的方向移動(dòng)。在這樣的高溫流體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，散布（或集中）于圍巖