碲化物型金矿特征探讨

碲化物型金矿特征探讨

马天祺

成都理工大学 四川省成都市610000

摘要：黄金自古至今在社会上无论是经济、生活还是政治方面都发挥着巨大作用，造山型金矿金储量占据世界金资源量的30%以上，是全球金资源勘查的重要金矿类型，因此，造山型金矿成矿理论研究对全球金矿勘查和开采具有重要意义。本文主要探讨了碲化物型造山型金矿的特征，旨在为这一类矿床找矿提供理论支撑。

关键词：造山型金矿；碲化物；黄金

第一章：造山型金矿特征

造山型金矿中成矿流体的就位和矿质沉淀受构造和水岩反应共同控制，其中岩石圈尺度断裂构造通常为成矿流体运移的通道，来自深部的热液流体在导矿构造中向上运移，在上地壳深部—中部—浅部适宜的构造位置与围岩发生不同程度水岩反应，进而导致流体就位和沉淀成矿。Groves（1993）基于金矿产出不同地壳变质岩相带特征提出了地壳连续成矿模式，该模式认为从麻粒岩相到次绿片岩相的变质岩中均可形成金矿床，并提出不同变质岩中的金矿床属于一组连续的同成因矿床组合。但是但是地壳连续成矿模式在理论上遭到了Phillips and Powell（2015）的质疑，作者指出在高于650ºC的条件下，当有水存在的时候，变质火山岩可以发生部分熔融，且熔融程度与水含量呈正相关。在高于液相线的条件下，岩石中的含水矿物（如云母）开始分解脱水，并促进岩石的部分熔融。如果岩石中没有水或者不含含水矿物，则部分熔融过程很难发生，因此很难形成高变质岩相的金矿床。Tomkins（2010）通过矿物岩石学的研究，认为若在高温状态下存在变质流体，则不会形成大量的不含水矿物，同时也会引起麻粒岩相岩石的部分熔融。因此，Tomkins（2010）认为代表地壳连续成矿模式麻粒岩相端元的Griffin’s find金矿床形成于绿片岩相的温度条件，之后又经历了麻粒岩相变质作用的叠加，进而否定用地壳连续成矿模式来解释形成于高级变质岩中的金矿床。

通过详细收集前人资料，认为造山型金矿床主要具有以下共同特征：（1）形成于汇聚板块边缘的增生或碰撞造山作用过程；（2）成矿环境为发生变质的弧前或弧后构造单元，矿化同步或滞后峰期变质作用；（3）矿床形成和分布受控于挤压或走滑挤压构造；（4）成矿流体为一套近中性和中低盐度的碳水溶液；（5）围岩蚀变以K、S、CO2、H2O、Si、（Na）等组分的迁入为主，缺乏垂直分带；（6）成矿元素组合为Au-As-Bi-Te-W-Sb-B，Au/Ag比值一般介于1-10，缺少贱金属元素的富集；（7）金沉淀机制以相分离和硫化作用为主，对应脉状和浸染状的矿化形式。

第二章：碲化物型造山型金矿特征

目前大多数学者对造山型金矿床的研究表明，金主要以硫氢络合物的形式在成矿热液中运移，成矿流体沿区域断裂向上迁移过程中由于流体不混溶作用或流体—岩石相互作用导致金的硫氢络合物失稳、解体而发生金矿化（Tomkins et al.，2010）。这种成矿机制下形成的自然金常与黄铁矿、黄铜矿、毒砂等金属硫化物密切伴生。但是越来越多的研究表明，很多造山型金矿床中都伴生有碲铋矿物、碲金银矿物以及铋金矿物等一系列特殊的矿物组合，只是由于大部分矿床的碲、铋含量低，这样的矿物颗粒细小而不易被发现（刘家军等，2011）。然而近年来发现的部分热液金矿床中碲元素、铋元素异常富集，矿床中显示出了独特的矿物组合，矿床中大部分的金与碲铋矿物展现出了极强的相关性，例如华北克拉通东北缘的五龙金矿（Feng et al.，2022），柴达木盆地北缘赛坝沟金矿（唐名鹰，2021），福建双旗山金矿（Bao et al.，2021），河南祁雨沟金矿（Wu et al.，2021）等。尽管金矿化和碲铋矿物之间的广泛关联长期以来一直备受关注，并从元素来源角度进行了解释（Meinert et al.，2000），但直到最近以来，这种关联才被认为是理解矿床中部分金富集的关键（Ciobanu et al.，2010）。

Bi、Te、Hg、Pb、Se、Tl、Sn、As、Sb等具有亲铜性、低熔点的元素被统称为LMCE，其中铋可以极低的熔点，从流体中分离形成熔体（Tooth et al.，2008）。这种熔体在热液中对金的清除发挥着重要的作用，铋熔体在241℃的条件下可吸收约17at%的金（Ciobanu et al.，2010）。因此，如果成矿过程中有机会形成熔体，它将作为Au的“清除剂”。前人通过实验以及热力学模拟均表明了热液体系种熔体清除金的高效性，即使热液流体中金未达到饱和的条件（Tooth et al.，2008）。热液金矿床的成矿温度普遍在200℃~500℃（王庆飞，2019），该温度条件下，矿床中如果富集Bi、Te元素，就可以析出形成熔体，并不断从热液从抽取Au，达到金的超常富集。陈翠华（1999）将富集Te、Bi元素的金矿床中金的赋存特征分为：①金全部以自然金出现，并伴生铋、镍、铅、银等碲化物；②金部分为自然金，另一部分为金—银—碲等矿物出现；③金全部以碲化物形式产出。其中①类最常见，第②类次之，第③类较为少见。

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