浙江璜山造山型金礦的確認及其意義

(浙江省地質(zhì)調(diào)查院，浙江 杭州 311203)

0 引 言

20世紀60年代之后，板塊構(gòu)造學說興起，很多學者傾向于將礦床的成因類型與地球動力學背景相結(jié)合。Groves 等(1998)和Goldfarb 等(2001)提出用造山型金礦來代替之前被歸類為中溫熱液的大量金礦床。陳衍景(2006)將造山型金礦定義為變質(zhì)地體中受構(gòu)造控制的脈狀后生金礦床，在時間和空間上與增生造山作用有關(guān)。根據(jù)這一定義，以往被認為是石英脈型、韌性剪切帶型、構(gòu)造蝕變巖型以及一些網(wǎng)脈狀的金礦床均屬造山型金礦的范疇。

璜山金礦是浙江著名的金礦之一，其探明儲量規(guī)?？蛇_中型。關(guān)于璜山金礦的成因以往有“高—中溫熱液混合巖化石英脈型”(浙江省冶金勘探公司，1985)、“韌性剪切帶型”(朱安慶等，2009)、“動力變質(zhì)巖型”(浙江省地球物理地球化學勘查院，2011)等多種認識。筆者在對璜山金礦成礦特征與造山型金礦進行對比研究后，認為璜山金礦屬典型的造山型金礦。

目前，在華南地區(qū)，造山型金礦研究公開報道的僅有江南造山帶西段的海南抱倫(李明艷等，2006)和黔東南地區(qū)(陶平等，2013)有造山型金礦存在。浙江璜山金礦所處構(gòu)造部位屬江南造山帶東段，在江南造山帶內(nèi)尋找造山型金礦仍然具有較大前景。

1 成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境

浙江省璜山金礦位于江山—紹興斷裂帶(以下簡稱江紹斷裂帶)北東段(圖1)。前人以該斷裂帶為界，將浙江省大地構(gòu)造單元劃分為“江南古陸”、“華夏古陸”(黃汲清，1954)，“揚子準地臺”、“華南褶皺系”(任紀舜等，1980；浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1989)以及“東安—雪峰期江南島弧褶皺系”、“武夷—云開加里東島弧褶皺系”等(郭令智等，1980)。大量研究表明，在揚子陸塊與華夏陸塊之間，有一呈弧形條帶狀展布的由一套淺變質(zhì)、強變形的(中)—新元古代巨厚沉積-火山巖系及時代相當?shù)那秩塍w所構(gòu)成的地質(zhì)構(gòu)造單元(薛懷民等，2010)，稱為“江南造山帶”(李江海等，1999)，而璜山金礦就位于江南造山帶的東段南緣。

圖1 諸暨—紹興一帶地質(zhì)略圖

區(qū)域上，沿著江紹斷裂帶從諸暨璜山到紹興以南，分布有眾多金礦床、礦點、礦化點，它們的圍巖主要為平水群、陳蔡群和同構(gòu)造期侵入巖體(圖1)，圍巖形成時代可能為新元古代早期。其中平水群為一套海相細碧角斑巖建造，形成于不成熟島弧環(huán)境；陳蔡群經(jīng)歷了角閃巖相中深變質(zhì)作用，由片麻巖、片巖、變粒巖、斜長角閃巖、大理巖、石英巖組成，其大地構(gòu)造屬性尚有爭議，主要有古陸基底、變質(zhì)混雜巖、活動大陸邊緣、大洋島弧(洋島)、大洋中脊、島弧等多種認識。與平水群同期或稍晚，沿著斷裂帶有超基性、基性、中酸性和酸性侵入巖體出露，以中酸性巖體發(fā)育最好，巖性主要為石英閃長巖、閃長巖，浙江省地質(zhì)調(diào)查院(2013)認為屬新元古代早期TTG巖套，為洋陸俯沖形成的巖漿弧的一部分。而超基性、基性巖體主要見于諸暨璜山—王家宅一帶，水濤等(2012)將其厘定為蛇綠混雜巖，認為是揚子板塊與華夏板塊碰撞拼合殘留洋殼物質(zhì)。江紹斷裂帶是區(qū)內(nèi)主要控巖、控礦斷裂帶，呈北東向展布，由一系列相互平行、規(guī)模不等的北東向壓扭性斷裂組成。與璜山金礦成礦特征類似，分布于江紹斷裂帶中的尚有義烏苦枝尖、諸暨齊村、廟下畈、馬酈、梅店、紹興中岙、鑄鋪岙、何山、石其、東堡、六里岙等礦床、礦(化)點。

璜山金礦主要產(chǎn)于璜山雜巖體中(圖2)，該雜巖體主要由石英閃長巖、閃長巖組成，其內(nèi)分布有數(shù)十個呈布丁狀的超基性、基性侵入體，巖性有輝石角閃石巖、角閃輝石巖、角閃石巖等，巖體規(guī)模較小，一般不超過0.5 km2，有的僅有標本尺度大小，呈殘留體形式產(chǎn)于石英閃長巖中。賦礦石英閃長巖因遭受區(qū)域性韌性剪切作用，多形成糜棱巖和糜棱巖化巖石，強烈處形成千糜巖。璜山石英閃長巖的鋯石U-Pb年齡有(818±6)Ma(LA-ICP-MS)(王孝磊等，2012)、(808±20)Ma(SHRIMP)(Ye et al,2007)，為幔源型巖漿侵入巖(浙江省第三地質(zhì)大隊，1991)。礦區(qū)控礦斷裂一般傾向SE，少數(shù)傾向NW，傾角45°～80°，具有多期繼承性活動特點，運動學特征由左行斜沖剪切轉(zhuǎn)為左行走滑剪切為主。韌性剪切形成絹云綠泥千糜巖、綠泥絹云千糜巖和絹云石英千糜巖以及少量糜棱巖。

2 璜山金礦屬造山型金礦的依據(jù)

璜山金礦受構(gòu)造控制明顯，礦體主要充填在北東、北西向千糜巖帶中。含金礦物主要為自然金，少量碲金礦、碲金銀礦和碲金汞礦，其他主要為黃鐵礦，次為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦；脈石礦物主要為石英，其次為絹云母、方解石、鐵白云石、黑電氣石、綠泥石等。礦石結(jié)構(gòu)主要為乳滴狀、蠕蟲狀、交代結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造有網(wǎng)脈狀、浸染狀、發(fā)絲狀、團塊狀、空洞狀和碎裂狀等。礦石類型以金-黃鐵礦-脈石英型為主，金-褐鐵礦-千糜巖型次之。

圖2 璜山地區(qū)金礦地質(zhì)略圖

Kerrich(2000)將造山型金礦的特征總結(jié)為12條，筆者進一步歸納為下列6條。(1) 礦床產(chǎn)于造山帶環(huán)境，而且成礦多與增生型造山作用有關(guān)。礦床多位于超巖石圈斷裂附近，受超巖石圈斷裂帶的二級或更次級的斷裂構(gòu)造控制。賦礦構(gòu)造主要是高角度的斜向走滑帶、逆掩推覆帶。(2) 絕大多數(shù)礦床產(chǎn)于綠片巖相變質(zhì)地體中，綠片巖相礦物組合以石英、碳酸鹽、云母、綠泥石和黃鐵礦為主。(3) 成礦時間范圍較大，但總是同步或滯后于賦礦地體的峰期變質(zhì)作用，并受控于脆性-韌性變形的轉(zhuǎn)變期(或轉(zhuǎn)變帶)，金的沉淀與構(gòu)造變形作用同步。(4) 成礦元素富集程度有差異，一般Au、Ag(As、Sb、Te、W、Mo、Bi、B)強富集，Cu、Pb、Zn、Hg、Tl弱富集，As、Sb、Hg在淺部低溫域的富集程度增強。(5) 成礦流體具有富CO2(CO2+CH4的摩爾百分數(shù)為5%～30%)、低鹽度(<6%)的特點，常見3類包裹體: 含CO2水溶液包裹體、富CO2包裹體和水溶液。在韌-脆性剪切帶內(nèi)，流體壓力從超靜巖變化到低于靜巖。(6) 單個礦床垂直延伸可超過2 km，且沒有垂向分帶現(xiàn)象或分帶性較弱，但側(cè)向分帶較明顯。

陳衍景(2006)認為造山型金礦能夠作為區(qū)別于其他類型金礦床的標志性特征是礦床產(chǎn)于造山帶的斷裂構(gòu)造中，成礦流體具有富CO2、低鹽度的特點，成礦作用發(fā)生在造山峰期變質(zhì)之后。

對照上述造山型金礦的各項特征，筆者就璜山金礦的成礦特點進行分析比較如下。

(1) 前已述及，璜山金礦產(chǎn)于江南造山帶中。關(guān)于江南造山帶的性質(zhì)，多數(shù)學者鑒于江南造山帶位處揚子陸塊與華夏陸塊之間，從而認為屬兩大陸塊之間的碰撞造山帶。但從其構(gòu)造巖石組合分析，多數(shù)屬島弧和弧后盆地型沉積，所以江南造山帶可能為一新元古代俯沖型造山帶(或增生型造山帶)。璜山金礦定位于北東向江紹斷裂帶中，深部地球物理研究(孔祥儒等，1995)已經(jīng)證明，江紹斷裂帶為一超巖石圈斷裂，同時也是一大型推覆構(gòu)造帶。但直接賦礦構(gòu)造卻主要為北東、北北東或北西向次級斷裂帶。由此可見，璜山金礦總體成礦環(huán)境符合造山型金礦的特點。

(2) 1∶5萬陳蔡測區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查(浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1987)將研究區(qū)歸為桐樹嶺—潘村變質(zhì)帶，認為該變質(zhì)帶是一個先后經(jīng)受區(qū)域動力熱流變質(zhì)、弱混合巖化和強動力變質(zhì)的復變質(zhì)帶，變質(zhì)程度為低—高綠片巖相變質(zhì)。以上變質(zhì)程度滿足造山型金礦的賦礦變質(zhì)地體特征。

(3) 璜山金礦的成礦時代，經(jīng)6個含金石英脈礦石樣Rb和Sr同位素分析，Rb-Sr等時線年齡為(358.0±22.0)Ma，含金石英流體包裹體Rb-Sr等時線年齡為(396.9±34.5)Ma(陳好壽等，1996)。由此確定該礦床成礦大致應在350～400 Ma，相當于海西期。關(guān)于研究區(qū)韌性剪切變形作用的時代，胡世玲等(1992)分別對采自諸暨璜山和王家宅的糜棱巖及糜棱巖帶中石英脈中的白云母進行了40Ar-39Ar年齡測定。結(jié)果表明，江紹斷裂帶糜棱巖主要形成于317～370 Ma，也屬于海西期，與金礦形成時代近于同時。研究區(qū)賦礦地體，即璜山石英閃長巖的峰期變質(zhì)時代尚未有人研究，但對于璜山金礦東南也賦存金礦(如馬酈金礦)的陳蔡群變質(zhì)地體，經(jīng)胡艷華等(2011)確認，其峰期變質(zhì)年齡約為435 Ma?？梢姡緟^(qū)金礦形成要稍稍滯后于峰期變質(zhì)時間，而與構(gòu)造變形近于同步。

(4) 從整個區(qū)域上考察，產(chǎn)于江紹韌性斷裂帶中的金礦幾乎全以單金富集為特點，局部有銀的富集，如義烏苦枝尖金銀礦。在璜山金礦床的礦石中有Cu、Pb、Zn、Hg的礦物出現(xiàn)，但均未富集形成礦化，這些特征與造山型金礦相似。

(6) 由于礦區(qū)控礦構(gòu)造規(guī)模不大，礦化元素在橫向上未表現(xiàn)出明顯的分帶性。

上述依據(jù)說明璜山金礦屬典型的造山型金礦。

3 地質(zhì)意義探討

造山型金礦以其特殊的成礦構(gòu)造環(huán)境和成礦地質(zhì)特征而有別于淺成低溫熱液型金礦，在我國主要造山帶均有發(fā)育，如膠東半島、華北克拉通北緣、小秦嶺和秦嶺地區(qū)、新疆北部以及西南三江、祁連山造山帶等(郭春影等，2011)。璜山造山型金礦的確認對于江南造山帶區(qū)域找金具有一定的啟發(fā)意義，以往對于該帶金礦的研究未將金礦形成與造山帶這一特殊的構(gòu)造背景相聯(lián)系，從而忽略了將該金礦帶與其他造山帶形成的金礦進行比較，今后可以廣泛借鑒其他造山帶已經(jīng)取得的成果，在實踐中指導找礦勘探工作。

璜山造山型金礦的確認從另一個方面也對江南造山帶構(gòu)造演化提供了制約，目前的主流觀點認為江南造山帶為一新元古代造山帶，而璜山金礦形成于海西初期，根據(jù)造山型金礦主要形成于增生造山環(huán)境推測，揚子陸塊東南緣在海西初期(也可能為加里東末期，因為成礦要晚于造山)可能還處于溝-弧-盆體系控制，因此，原來被普遍認為是被動陸緣沉積的南華紀—早古生代碳酸鹽巖地層有可能形成于弧后盆地環(huán)境。

造山型金礦是基于地殼連續(xù)模式提出來的(Groves et al，1998)，該模式認為造山型金礦可以形成于寬廣的溫度和壓力范圍，形成深度在地下1～20 km，根據(jù)深度范圍分為淺成帶(1～5 km)、中成帶(5～10 km)和深成帶(10～20 km)。其中淺成帶以Au-Sb富集為特征，中成帶以Au-As-Te富集為特征，深成帶以富集Au-As為特點。根據(jù)璜山金礦區(qū)廣泛發(fā)育的韌性剪切變形以及金礦物組合中出現(xiàn)碲金礦、碲金銀礦和碲金汞礦的礦物特征分析，璜山金礦可能形成于中成帶，其深部仍有尋找金礦的潛力。

4 結(jié) 論

綜上所述，浙江璜山金礦產(chǎn)于江南造山帶中，金礦定位于北東向超巖石圈斷裂——江紹韌性斷裂帶內(nèi)，礦體受北東、北北東和北西向次級斷裂構(gòu)造控制；賦礦變質(zhì)地體璜山石英閃長巖具有綠片巖相變質(zhì)特征；璜山金礦形成于海西期，與江紹斷裂帶韌性剪切變形近于同步，而晚于本區(qū)峰期變質(zhì)時代；產(chǎn)于江紹斷裂帶中的金礦絕大多數(shù)以單金富集為特征，局部有銀的富集；成礦流體以富含H2O、CO2和低鹽度為特征。以上特征與典型的造山型金礦類似，說明璜山金礦屬造山型金礦。

璜山造山型金礦的確認對江南造山帶區(qū)域找礦、璜山金礦深部找礦均具有十分重要的啟發(fā)和借鑒意義，而且對江南造山帶構(gòu)造演化提供了約束。

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