金矿成矿条件与成矿时代

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-09
金矿成矿时代

矿床在时间上的分布是不连续的,某些矿种或矿床在某一地区的某个地质时代内集中产出,这一特定的地质时期(代)称之为成矿时代。对矿床的成矿时代的研究是了解该矿床成矿作用的关键问题,同时也是建立矿床模型和指导找矿勘探的主要依据之一。
胶东地区金矿的成矿时代和矿床成因的争论由来已久,概括起来主要有四种倾向性意见:①太古宙成矿学;②元古宙成矿学,金成矿作用与元古宙变质事件和花岗质岩浆侵位有关;③燕山期成矿学,金矿与碰撞后伸展花岗岩侵位有关;④多期成矿说,即除燕山期外,太古宙末和古元古代末期也是重要的成矿期,由此认为该矿床成因类型为绿岩带型金矿,并受到中生代构造运动的改造。所有这些争论主要是由未能准确确定矿床主成矿期成矿时代而引起的,因此采用先进的方法测定金矿可靠的成矿时代是讨论矿床成因的关键。
长期以来,地质工作者,尤其是地球化学工作者都在努力寻找能直接准确测定成矿年龄的同位素定年技术,并对包括Rb-Sr、S-Pb、Pb-Pb、U-Th-Pb、Re-Os、K-Ar、Ar-Ar、裂变径迹以及热发光等在内的许多方法都做了不同程度地研究。但是,众所周知,热液成因型金矿床(尤其是石英脉型金矿)主成矿期成矿时代的确定一直是当今矿床学界的难题之一,适合于常规同位素定年方法的矿物的缺失致使研究者不得不间接地确定金矿的成矿时代。一般利用与矿体有关的地质体(如地层、岩脉等)的相互关系间接测定成矿时代,或包括测定与金矿伴生的蚀变岩或蚀变矿物的同位素年龄来确定金矿的成矿年代。因此,到目前为止,对矿床矿石的测定尚无得到大家承认的成熟的定年手段或方法。
正是上述的原因导致了对胶东地区花岗岩的成岩时代和金矿时代的众说纷纭,不同的作者根据不同的测年方法得出了大相径庭的认识,在一定程度上阻碍了对矿床成因和成矿规律的认识。
近年来,从下列几个方面的研究对胶东金矿的成矿时代给出了十分可信、而且精确一致的认识:矿体及两侧矿化蚀变带中绢云母、钾长石和石英的K-Ar/Ar-Ar年龄研究;对成矿前-成矿期和成矿后岩浆岩(包括脉岩)时代的精确测定(包括单颗粒锆石SHRIMR测定),罗镇宽教授等运用SHRIMR测年技术获得金矿化期在126~120Ma。
2002年4月~2003年10月,借助国家重点基础研究项目《大规模成矿作用与大型矿集区预测》专题项目《胶东金矿矿集区预测》支持,中国地质大学资源学院从事矿物学测定的李建威教授和山东地矿局杨茂森在胶东地区焦家、新城和望儿山、蓬家夼金矿从含金矿脉中挑选出绢云母和白云母,从新鲜的花岗岩中挑选出黑云母,由李建威教授在Qre-gon State University放射中心的B-1 CLICIT仪器上进行测试。对这些颗粒用激光加热、40Ar/39Ar方法进行分析实验设备为MAP215-50稀有气体分光计。精确地测定出金矿矿化和围岩花岗岩的年龄,其年龄值见表7-25、表7-26。
表7-25 胶东金矿床含金蚀变岩中绢云母单矿物年龄分析


表7-26 胶东金矿床围岩及花岗岩40Ar/39Ar同位素年龄值


根据精确测定的金矿矿化和围岩花岗岩的年龄值,胶东矿集区石英脉型、破碎带蚀变岩型及蚀变砾岩型等多种类型金矿,它们的主成矿年龄都集中在120±3Ma这一狭小的时间范围内。也就是说,胶东矿集区的大规模金矿化成矿的时代已经基本得到确定,即发生在早白垩世时期,郭家岭超单元成岩年代初始于205~137Ma侏罗纪的燕山早期,这一结论已基本取得了地学界的共识。

五凤金矿床和五星山金矿床分别产于中生代早白垩世金沟岭组中性火山岩和侵入其中的钾长花岗岩、花岗细晶岩、次安山岩的接触带附近,以往工作中关于其成矿年代多根据所赋存的围岩时代推测其相对时代,没有给出绝对年龄数据,由于受到同位素年龄测试方法的限制,导致矿床所赋存围岩的年龄值差异较大,主要是对金沟岭组火山岩的年龄一直存在争议,因此对矿床的成矿时代具有不确定性。赵羽军等(2010)对五星山金矿床的方解石-石英脉样品进行了Ar-Ar年代学研究,获得石英单颗粒包裹体的激光探针测年数据,21组数据拟合的40Ar/36Ar等时线年龄为123±7Ma(n=21,MSWD=6.5),初始40Ar/36Ar同位素组成为312.8±1.2(图4-8),反等时线年龄为123±7Ma(n=21,MSWD=7,初始40Ar/36Ar=312.8±1.2)。
对于金沟岭组火山岩在不同地点、不同方法获得了一些年龄值,吉林省区调队在百草沟盆地进行1∶5万区调时获得金沟岭组火山岩Rb-Sr等时线年龄为139±14Ma与137.5±10.8Ma,K-Ar年龄为140Ma(殷长建等,2000)。李超文等(2006)在地荫沟盆地、百草沟盆地、延吉盆地获得金沟岭组火山岩Ar-Ar年龄数据为106Ma,该组年龄似乎与123±7Ma成矿年龄矛盾,但通过年龄数据研究发现,在进行Ar-Ar年龄测定时,选取了全岩样品作为研究对象,并且在测试的过程中,也提到样品在低温阶段(700~780℃)给出了较高的年龄(约134Ma),其实验中所获得的年龄可能较实际偏年轻。由于五星山金矿年龄测试的样品为方解石-石英脉中的石英单颗粒包裹体,实验过程中误差为±7Ma。五星山金矿床产于火山岩与花岗斑岩以及次火山岩之间接触带的裂隙中,五凤金矿床和五星山金矿床具有相似的成矿条件,推测两矿床的成矿时代应该相近,结合区域上金沟岭组火山岩的年龄值,认为五凤金矿床和五星山金矿床的成矿时代应为早白垩世。

(一) 秦岭泥盆系金矿成矿条件与主要控矿因素

金矿床的成矿受制于多种因素,包括层位、断裂、岩浆作用及变质程度等。总结西成、礼县、凤太矿集区金矿的特点,金矿化的主要控矿条件为温压条件、岩性条件和构造条件。

1. 物理化学条件(温压条件)

表现为距离花岗岩体一定范围内发生热接触变质作用,即黑云母斑点板岩或斑点千枚岩、泥质岩石中斑点的类型是特定变质程度的反映。如果以八卦庙特大型金矿成矿条件为标准,则斑点成分为黑云母、绿泥石、方解石共生时的条件最有利于金矿的富集成矿。

八卦庙金矿流体包裹体均一温度变化于146~467℃,平均292℃。

2. 岩性条件

矿床分布于细碎屑岩中,尤其是泥质碎屑岩中。泥质碎屑岩有利于金的富集,根据对金山、马泉矿床金矿化岩石的化学成分统计,赋矿岩石Al2O3>15%,主要表现为板岩或千枚岩。

3.构造条件

韧性剪切带控矿特征明显。所有金矿均受控于韧性剪切带活动过程中的韧-脆性阶段。

(二) 秦岭泥盆系金矿成矿时代的讨论

前人对泥盆系金矿曾开展过较多的研究工作,获得了一批同位素年代学数据。李坝金矿床黄铁矿Ⅱ阶段铅同位素等时线年龄t=173.4Ma,钾长石的Rb-Sr等时线年龄为176Ma(柳淼,1994)。汪东波等(2001)以该矿床不同阶段石英、黄铁矿和毒砂的流体包裹体为对象进行Rb-Sr同位素测定,5件样品的线性回归方程为(87Sr/86Sr)0=0.7148,斜率eλt=0.00244,其中λ=1.42×10-11a-1,获得t=171.6Ma。这与矿石铅同位素等时年龄一致,略晚于中川岩体成岩年龄(193~212Ma)。

金山大型金矿床的成矿时代为171.6~210Ma(柳淼,1994;冯建忠等,2003)。

小沟里金矿含金石英脉Ar-Ar坪年龄为(197.45±1.13)Ma,等时线年龄为(193.24±0.93)Ma,东南800m处大山花岗岩单颗粒锆石U-Pb年龄为(201.4±0.9)Ma,二者同为燕山早期(冯建忠等,2004)。

马泉金矿的石英Rb-Sr同位素年龄为(153~176)Ma(柳淼,1994)。

双王金矿矿石中长石的Ar-Ar同位素年龄为(183.09±20.64)~(168.05±16.16)Ma(石准立等,1993;樊硕诚等,1994)。

马鞍桥金矿区香沟岩体形成于(242.0±0.8)Ma(MSWD=0.16),而金矿化集中发生于170Ma左右,金矿化较岩浆侵入事件滞后约70Ma(朱赖民等,2009)。

八卦庙金矿床石英的Ar-Ar同位素等时线年龄为(222.14±3.45)Ma(冯建忠等,2003),晚期石英脉的Ar-Ar同位素等时线年龄为(131.91±0.49)Ma(邵世才等,2001)。

这些年龄数据一方面反映出金矿成矿时代与秦岭造山后碰撞阶段(印支晚期-燕山期)的密切关系,另一方面也揭示出这些金矿化及其附近的花岗质侵入体以及由此产生的热变质作用存在成因上的联系,金矿往往产于距离花岗岩一定范围的空间内。肖力等(2009)也研究认为,西秦岭泥盆系金矿床形成与岩浆岩关系密切,与上述认识一致。



  • 首次确定了成矿流体性质、温度及成矿时代
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  • 金成矿区带划分及主要成矿特征
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    答:金矿的形成世界上的黄金宝藏,陆地上主要以岩金和沙金两种形态,蕴藏于地下,此外还有伴生金。天体运行、地球形成、火山爆发、古造山运动、岩浆喷涌、金元素从地核中被夹带喷出等形成岩金;富含金元素的崇山峻岭,在日照风化、雷电风雨袭击、山体滑坡泥石俱下、洪水泛滥、河流稳水地段沉淀等形成沙金。金矿成矿时代的跨度...
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    答:通过长期的金矿找矿实践及分析研究,地勘单位逐渐总结出了胶西北金矿蚀变矿化、矿床空间分布、矿床空间定位、矿床类型变化、矿体赋存特点等方面的规律性认识。这些规律对丰富胶东金矿成矿理论、开展成矿预测、正确选择找矿靶区及有效指导普查勘探等具有重要的理论和实践意义。 一、蚀变与矿化 (一)矿化蚀变阶段 胶西北金...
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    答:前已述及,尖峰岭岩体中黑云母的40Ar/39Ar 法定年结果为 236.6±3.5Ma,王大英等(2000)获得232.8±0.8Ma的锆石U-Pb法年龄值,因而确定岩体固结冷却时代为236~232Ma;抱伦金矿床的成矿年龄确定为大约220Ma。这样,尖峰岭花岗岩体的成岩冷却时代与抱伦金矿床成矿时代两者的年龄差在16~12Ma。对于与岩浆活动有关的热液...