中硫化型淺成低溫熱液礦床基本特征研究

喻澤瓊，連敦梅，周興華，賀根文

（江西省地質局第七地質大隊，江西 贛州 341000）

淺成低溫熱液型礦床是全球貴金屬與賤金屬的主要來源之一，為世界提供超過16%Ag、8%Au 以及部分Pb、Zn。它產于陸相火山巖系內，是形成于淺地表（小于2km）、中低溫度（200℃～300℃）、中低壓（小于100Pa）環(huán)境下，其礦化方式有網脈狀、脈狀、浸染狀與角礫狀等[1-2]。

通過硫化物的組合來指示硫化狀態(tài)的差異，可將淺成低溫熱液礦床劃分為高硫化（HS）、低硫化（LS）與中硫化（IS）型3 個亞類。在早期中硫化型金礦床被劃為低硫化型礦床的亞類，并未將其單獨劃出[3]。后來在研究中發(fā)現該類型發(fā)育低硫化態(tài)與高硫化態(tài)之間過渡的硫化物組合，如黝銅礦、砷黝銅礦等，以出現低鐵閃鋅礦（FeS摩爾比常為1%～20%）和富錳碳酸鹽的特征，具有高含量賤金屬、高Ag/Au 比值、相對較高的成礦流體溫度和鹽度，其不同于高硫化和低硫化型礦床[4]。其蝕變普遍發(fā)育伊利石蝕變暈，而高硫化型則發(fā)育高級泥化蝕變暈。

中硫化型淺成低溫熱液礦床逐漸成為國外的研究重點，目前這些礦床大多分布于環(huán)太平洋成礦帶上，與斑巖成礦系統(tǒng)相伴生，多形成于板塊的匯聚邊緣以及俯沖作用相關的火山—巖漿弧和陸緣弧環(huán)境；中硫化型礦床可以與高硫化型礦床伴生，同樣可以與低硫化型礦床相伴生。中硫化型礦床概念提出的時間相對比較晚，研究程度處于薄弱；但對于低硫化型礦床而言，在時空和成因上，中硫化型礦床顯示出與區(qū)域高硫化型及深部斑巖型礦床的聯系更為密切，具有重要的勘查指示意義，為新一輪戰(zhàn)略找礦突破行動提供理論依據。

1 中硫化型礦床分布特征

本文搜集到對國外已報道的資料，具明顯中硫化型淺成低溫熱液礦床特征有24處，其中報道較多的區(qū)域有美國Comstock 礦、哥倫比亞Buritica 礦、伊朗北部Cheshmehhafez礦等，在地中?！柴R拉雅成礦帶、環(huán)太平洋成礦帶與蒙古—鄂霍茨克成礦帶上均有出現，其礦種主要為金—銀礦，少量銅鉛鋅礦。

在國內淺成低溫熱液型礦床普遍發(fā)育，但是有關于中硫化型礦床的厘定報道相對較少。目前國內關于中硫化型礦床的研究處在起步與逐漸成形的階段，有相當部分的地質工作者對于這類礦床自身具有的顯著特性與詳細的礦物組合及蝕變類型的特征研究相對薄弱。因此，本文搜集到資料相對有限，截至目前為止明確厘定的礦床僅有5處，分別為藏東八達銅金礦床[5]、黑龍江爭光金礦床[6]、安徽拋刀嶺金礦[7]、內蒙古甲烏拉—查干布拉根銀礦田[8]以及江西年坑銀礦床[9]，其分布相對較分散，其礦種為金銀礦。

2 中硫化型礦床礦物特征

中硫化型礦床的礦物組合主要為黃鐵礦、黃銅礦、黝銅礦、砷黝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦以及碳酸鹽礦物等，其中黃銅礦尤為發(fā)育；通常同樣發(fā)育較少量明礬石以及冰長石。中硫化型蝕變礦物類型主要發(fā)育石英—碳酸鹽—黃鐵礦，其次發(fā)育黃鉀鐵礬化、絹云母化、伊利石化、綠簾石化以及高嶺石化等（圖1）。

圖1 中硫化型礦床礦石礦物、蝕變礦物組合及空間分布特征

閃鋅礦在中硫化型礦床中大量發(fā)育，為其特征礦物，前人研究表明閃鋅礦中FeS的摩爾比可以用來區(qū)分高硫化—中硫化—低硫化型礦床。中硫化型礦床中閃鋅礦FeS的摩爾比通常介于1%～20%之間。其次，閃鋅礦的顏色與FeS 含量同樣可以用來指示距離侵入體遠近的特點，相對富集FeS閃鋅礦一般大量發(fā)育在距離侵入體相對較遠的地方，其顏色亦呈現為棕色或者黑色；對于同一閃鋅礦晶體內FeS 的含量隨著由核部到邊部的變化，其顏色也相應呈現環(huán)帶的特點。

黝銅礦同樣亦是中硫化型礦床內大量發(fā)育的又一特征礦物，與輝銻銀礦共生，而未達到成分平衡的黝銅礦具有較低的Ag含量組成，指示相對較低溫的沉淀環(huán)境。Findley 在2010年利用電子探針儀器測試分析，其研究結果得出在早期含砷黃鐵礦的沉淀中消耗掉流體內眾多的砷元素，導致在成礦期貴金屬（Au-Ag）沉淀的流體環(huán)境出現富銻貧砷的特點。

3 中硫化型礦床特征

黑龍江爭光金礦床是我國第一例厘定出的顯著具有中硫化型淺成低溫熱液礦床特征的金礦[4]。因此，中硫化型礦床具有什么樣的礦床特征?其區(qū)別于高硫化、低硫化型礦床的典型標志又是什么?在綜合分析以往地質研究以及野外勘查成果的基礎上，總結如表1所示[9-11]。

表1 中硫化型、高硫化型、低硫化型淺成低溫熱液礦床特征

在我國中硫型礦床分布不廣泛，目前明確厘定的礦床僅有5處，其成礦元素組合主要以Au、Ag 為主，這些礦床顯示中硫化型礦床的典型特征。如厘定的安徽拋刀嶺金礦主要賦存在140Ma～146Ma 英安斑巖脈中，成礦蝕變類型以面狀白云母—伊利石化為主。拋刀嶺金礦的礦石類型以充填型脈狀及網脈狀構造為主，其局部出現簇狀、膠狀以及皮殼狀等低溫結構，發(fā)育低Fe閃鋅礦、黃鐵礦、車輪礦、硫砷鉛銅礦與富Mn碳酸鹽的礦物組合，成礦具有中硫化型特征。

由圖1和表1、表2分析可得，中硫化型淺成低溫熱液礦床具有如下八大特征:①發(fā)育賤金屬與富錳碳酸鹽硫化物的成礦體系，碳酸鹽礦物出現于各個成礦階段的熱液脈體系中，尤其在熱液晚階段中大量發(fā)育；賤金屬的硫化物主要為銅鉛鋅鐵等的硫化物;②在礦物組合方面，普遍發(fā)育一套顯著的中硫化態(tài)礦物組合，比如賤金屬硫化物黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦以及黝銅礦等；少量礦床中發(fā)現極少量的明礬石與冰長石;③其含礦脈系中富硫化物的含量超過5%，并且在斑巖銅礦系統(tǒng)中出現相對較富集黃銅礦的現象;④通常大量發(fā)育顏色較淺的低Fe閃鋅礦;⑤閃鋅礦中的FeS含量為1～20mol%;⑥中硫型礦床成礦流體來自巖漿水及大氣水混合，具中性、還原特征，減壓沸騰或流體混合導致沉淀成礦;⑦通常賦存在擠壓的島弧環(huán)境下的斑巖型銅金鉬礦床外圍;⑧其在空間上與低硫化型和高硫化型金多金屬礦床共存，普遍發(fā)育斑巖型銅金鉬。

4 結論

本文通過對中硫化型淺成低溫熱液礦床的分布特征、礦物學特征、礦物組合及蝕變類型等基本特征進行深入研究，以此獲得總結具如下特點：①發(fā)育大量硫化物，普遍大于5%；②閃鋅礦中低FeS 含量；③伴有大量黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、黝銅礦等；④伴生透明石英、螢石、錳碳酸鹽、硅酸鹽以及少量冰長石；⑤主要蝕變類型為伊利石化、絹云母化及綠簾石化。

通過典型中硫化型礦床可知，國內中硫化型礦床與斑巖成礦系統(tǒng)相伴生，多形成于板塊匯聚邊緣與俯沖作用相關的擠壓島弧環(huán)境以及陸內伸展的背景，形成時代從早古生代到漸新世。我國淺成低溫熱液型礦床普遍發(fā)育，提供了形成中硫化型礦床的成礦條件，今后的野外地質勘查對于此類型礦床的發(fā)現具有很大潛力空間。