澳洲的绿岩带与中国的绿岩型金矿对比

2017年04月05日 四方谈


【矿业澳洲点评】西澳的金矿多以绿岩带矿化为主。我们今天学习周老师的一篇文章,探讨澳洲金矿的矿化与成因。


《澳洲的绿岩带与中国的绿岩型金矿对比》


太古宙或元古宙绿岩带型金矿在世界范围内以直接或间接方式产金约占55%(Keays,1982)。另外据一些资料估计,60%储量、81%的产量来自绿岩带型金矿。加拿大绿岩型金矿产量占92%(R.I.Shank,1974)。澳洲、非洲、印度和斯堪地纳维亚全部金矿采自绿岩带。中国前寒武纪金矿储童占56.4%,其中太古宙金矿占21.7%,元古宙金矿占34.7%(段瑞炎,1984)、埃芒斯价指出:没有绿岩带就没有金矿。这种估计是有道理的。


【世界绿岩带超大型矿床举例及对比】


【超大型金矿床的规模】涂光炽教授(1989)认为超大型金矿床,应以单个矿体储量达100吨为准。


【超大型金矿床形成的基本条件】矿床的形成是地质环境下多种因素共同影响或控制的结果。当然超大型金矿也不例外,但也有其更为特殊的因素。


【超大型金矿床产生在“金矿集中区”}的特殊部位】这个特殊部位的储量或产量达70~80%。如印度科拉尔金矿,其中钦比翁金矿脉占3/4,采深达3350m。科尔——阿迪森金矿,共18个矿体,其中21号矿体最大,长480m,宽8m,延深达1200m。西澳诺尔斯明金矿,70%采自马拉劳——克罗温矿脉。波丘潘矿田,四大矿床,其中70%以上产于霍林格金矿。加拿大地盾南北两个巨大绿岩省,南部苏必利尔绿岩省(26000km2),又分出8个花岗绿岩地体,其中阿比提比(3.36万km2)绿岩地体有6个超大型金矿床,苏必科尔绿岩地体1个(赫姆洛);北部Slave绿岩省l个(耶洛奈夫)〕显然阿比提比绿岩地质环境占特殊地位。



【中国绿岩带“金矿集中区”特殊部位有三个地区】


(1)胶东隆起区的焦家——新城矿田和_三山岛——仓上矿田。矿化带出现在郭家岭、玲珑花岗岩内外接触带,黄铁绢云绿泥交代岩发育区。成矿是在花岗岩浆与胶东群绿岩基底的深熔作川影响下发生的。山东超大型金矿形成条件可能类似“耶洛奈夫”金矿,与蚀变交代岩发育有关。


〔2)小秦岭华熊隆起区,以太华群绿岩带为上体,特别是陕豫交界,文峪——华山花岗岩体南侧,那里已经发现5个大型、14个中型矿床。这一带也有可能产生潜在的超大型金矿床。它们属于石英脉型和蚀变型矿床,而后者远景潜力更大。秦岭金矿东段,大约在1700~500m(标高)范围,较有远景。在其外围地区,其南侧抢马金矿,其北侧桐峪金矿、大湖金矿可对比。


(3)华北地台北缘东段,铁岭——靖宇降起区,以鞍山群绿岩为主体,属于夹皮沟全矿集中区,己开采百余吨,尚有大、中型、小型金矿床十余个。含金硫化物85%的储量集中于东区,采深达700m。仍有发现超大型全矿之潜力。


【绿岩带区绿岩堆积厚大和演化期长,可能有利于产生超大型金矿床】一南非兰德金矿田,绿岩带地层总厚18860m,其基底地层的年龄值为32.6亿年,经过16亿年断续的演化达五个时期:28、25、23、20、16亿年,间断期有大量侵入(脉岩)活动。科尔——阿迪森金矿绿岩厚达3.6~5万米,(阿比提比绿岩带),基底年龄值为35~37亿年,经过30~28、27~26、25~24.5亿年的演化期,长达10亿年。


中国绿岩带常包括上、下两个亚群;一般下部以变大山熔岩为主体,上部则是熔岩夹沉积变质岩等。


华北地台北缘东段,鞍山群和辽河群总厚达20~21km(靖宇地区鞍山群17191m,丹东区辽河群3089~4184m)。胶东隆起胶东群和粉子山群总厚约15~20km。而太华群>10km。鞍山群发育演化期在25~31亿年间,杨家店组3.1Ga(江克一等,1989)25亿年主要为混合岩化期.其后有18~20亿年吕梁期的侵入活动,以及266Ma以后的岩浆活动。胶东群演化阶段为:蓬夼组26.7亿年,富阳组17.21亿年,粉子山群上部10.63~12.89亿年(崔克英等,1986)。根据王义文(1983)铅单阶段模式年龄(t2为2.7亿年)推算,t1为31或33亿年,可见胶东群主要演化期在12~31亿年之间。太华群演化期看法不一,断续演化大致在18~30亿年之间。(石牌河组>2986Ma(Rb~Sr),枣树庙组2493Ma(Rb~Sr),背孜组2620Ma(U~Pb})),荡泽河组2560Ma(V~Pb),闾家峪组2170、2549Ma(Rb~Sr)、石板沟组18亿年(Rb~Sr)(王西午等,1986))。此外还有,申家窑组2242Ma(Rb~Sr),段沟岩组1353Ma(K~Ar)等。


【绿岩产生后的侵入活动,对绿岩中金的迁移和富集有重要意义】绝大多数绿岩带的成矿作用均与晚期侵入活动有一定联系。如兰德金矿田晚期斑岩墙占总体积5~10%,晚期的金伯利岩和粗面岩为白垩纪产物。赫姆洛层控金矿也发现很多碱性、亚碱性岩脉,矿区两侧有巨大花岗岩基分布。西澳卡尔古利金矿体与斑岩和粗玄岩床有成因关系。西格马——拉马克金矿体产于巨大闪长岩株内。柯克兰湖金矿体与碱性辉长岩、玢岩有关。霍姆斯塔克金矿体与第三纪斑状岩墙有成因联系。



中国绿岩带金矿体产生与晚期花岗岩有关。山东胶东隆起,发育玲珑花岗岩体(3000km:,1.6亿年)郭家岭花岗岩(529km2,0.93亿年)金矿化产于花岗岩内外接触带,同时发现大量中性、基性岩脉。小秦岭区含金石英脉和蚀变岩型矿体与晚燕山期花岗岩较密切(90~130Ma)。华北地台北缘东段和西段,绿岩带金矿以含金石英脉为主,成矿与晚燕山期或华里西期花岗岩有联系。


【绿岩带型金矿(包括超大型)产生于强烈构造变形或断裂发育部位】波丘潘金矿产于密集地片理化带(长5km),矿体采深达2000~2400m。霍姆斯塔克金矿体与强烈褶皱变形一致。在交插或多期褶曲部位最集中,采深达2400m。科拉尔金矿体与褶皱、断裂和片理化带有密切联系。在鞍部形成柱状矿体,采深达3350m。克尔——爱迪生金矿体产于两组断裂带楔状的基性熔岩块体内,矿体延深达1500m。


山东胶东隆起区招掖金矿带主要受近东西轴向复背斜(以胶东群为基底)与NE向主断裂带控制。伴有内外接触带矿体的巨大花岗岩体赋存于断裂带中。小秦岭区含金矿带明显受华山——老鸦岔脑——娘娘山近东西向复背斜构造与NE或NW断裂控制。矿体集中于文峪岩体南侧,向深部延深已达1000m以下。夹皮沟金矿集中区,金矿体受迭加在不同程度糜棱岩化带上片理化带控制),矿化强弱与片理化程度有关。片理化带向深部延深,而矿体向深部也有发展,远景潜力不容忽视。


【花岗绿岩地体与高级变质地体的“连生现象”】“连生”的意义在于产生时期较接近,而目在成因上可能有联系。这对研究“金矿集中区”和超大型矿床成因可能有帮助。花岗绿岩地体可能属早期地壳演化期间构造盆地内堆积物、而高级变质地体则属同期或稍早于盆地形成时的残留体及其混合产物。大量实例可以证明,如西澳阿尔岗绿岩地体与皮尔帕拉地体南北相望。巴西SaoFrancisco绿岩带省在北段靠近大西洋区,发现近南北向呈巨大楔形高级变质地体被绿岩带包围起来。(Wernick,1979a)。北欧Kola绿岩带省,中间高级变质地体将绿岩带一分为二(实际上是包围)。加拿大和美国间的绿岩带省(Goodusin,1972、1974、1978).南半为绿岩带,北半为高级变质地体。在绿岩带又划分为:Wawa、Abitibi、Wabigoon、Opatica和Uchibelt绿岩地体,其间夹以巨大沉积变质岩和混合岩地体。



中国花岗岩绿岩地体发展演化与国外大致类似。如胶东隆起东段为绿岩地体,而郯庐断裂以西则为泰山杂岩——高级变质地体。小秦岭地区华熊隆起区为花岗绿岩地体,而其东侧嵩山隆起区为大量沉积变质岩和混合岩(下部占优势)。似属高级变质地体。


一般来说,高级变质地体比绿岩地体产生时代早一些。阿尔岗绿岩为2.4~2.55b.y,而皮尔巴拉地体为2.5~2.9b.y。中国胶东泰山杂岩也老于胶东群绿岩。嵩山隆起变质地体2.6~3.0b.y,华熊隆起区绿岩地体则为2.0~2.5b.y。


【几点看法】关于绿岩带及其相伴的超大型金矿床的研究应引起重视。在我国也可能与“ArcheanGreenstoneBelts“(CondieK.C.,1981)著作有关,他把华北地台南北侧的绿岩带统作为高级变质地体,其实不然。对于绿岩带的基本概念也不断发展。这就是绿岩带型金矿床的认识史。在我国则经历过更艰难的认识过程。因此建议下列几点:


1.继续对华北地台南北缘、胶东隆起基底地层——绿岩系地层进行研究。它的层序性、层厚和规模,以及变质相和矿物组合,各种岩相含金背景及金的赋存方式等方面进行系统工作。


2.寻找新类型(未突破或未发现的)。绿岩带中新类型的发现,如赫姆洛型金矿的发现,极大地推动科研与找矿。对我国绿岩带除了含金脉、蚀变浸染交代岩型金矿外.如赫姆洛型、霍姆斯塔克型、斑岩体有关矿床均有潜在远景。


3.绿岩带型金矿,对大型金矿或特大型金矿多半均有相当大深部发展,这在前面的举例中一目了然。在我国如山东胶东、小秦岭区、东北夹皮沟金矿床等,深部均有一定远景潜力。


4.中国绿岩带缺少科马提岩或超镁铁质岩,在国外也有类似情况,这并不能成为找矿的障碍。事实上,含金容矿岩以玄武岩、安山岩及碎屑沉积变质岩居多,在绿岩带岩相统计中,玄武岩和安山岩占83%,含金背景值较高,因此不能忽视它们在成矿中的贡献。


5.有人认为角闪岩相对成矿不利。这并没有科学依据。科拉尔(印)金矿即是角闪岩相;霍姆斯塔克金矿也是含铁镁角闪石相。而且目前在山东胶东和小秦岭、夹皮沟都找到金矿,可见认为角闪岩相无矿论是无根据的。


——节自周作侠文章,中国科学院地质研究所


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