中國(guó)地質(zhì)大學(xué)

研究生課程論文封面課程名稱：高級(jí)礦床學(xué)教師姓名： XXX 研究生姓名： XXX 研究生學(xué)號(hào)： XXX研究生專業(yè)： 礦產(chǎn)普查與勘探所在院系： 資源學(xué)院類別：A.博士 日期： 2014年4月30日對(duì)課程論文的評(píng)語(yǔ):平時(shí)成績(jī)：課程論文成績(jī)：總成績(jī)：評(píng)閱人簽名：注：1、無評(píng)閱人簽名成績(jī)無效；2、 必須用鋼筆或圓珠筆批閱，用鉛筆閱卷無效；3、 如有平時(shí)成績(jī)，必須在上面評(píng)分表中標(biāo)出，并計(jì)算入總成造山型金礦研究進(jìn)展【摘要】造山型金礦床是當(dāng)前礦床學(xué)和大地構(gòu)造學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。該概念的提出為找礦工作提供了重要的指導(dǎo)作用。但是隨著研究的深入，關(guān)于造山型金礦床最初的一些認(rèn)識(shí)不斷受到挑戰(zhàn)質(zhì)疑，如成礦的構(gòu)造背景從原有的俯沖增生環(huán)境擴(kuò)展到碰撞造山環(huán)境、流體物質(zhì)的來源從原來的變質(zhì)流體擴(kuò)展到多種流體的流體混合、成礦模式也進(jìn)行了進(jìn)一步的修正等。此外，隨著亞洲金礦研究的深入，一些以前不為國(guó)際上注意的金礦床（如膠東金礦）進(jìn)入研究者的視野，但是關(guān)于這些新礦床的成因類型歸屬問題一直爭(zhēng)議不斷。本文主要是對(duì)近幾十年造山型金礦的一些新情況進(jìn)行了初步總結(jié)。【關(guān)鍵詞】造山型金礦床；時(shí)空分布；構(gòu)造演化；地球化學(xué)；成礦模式0引言Lindgren（1933）將變質(zhì)地體內(nèi)產(chǎn)出的金礦床分為中溫?zé)嵋汉透邷責(zé)嵋簝深?，前者指成礦深度介于1.2km?3.6km，溫度介于200°C?300°C，后者則以形成于更高的溫度和深度條件下的礦床為代表，這一分類一直持續(xù)到上世紀(jì)80年代。隨著越來越多的礦床的發(fā)現(xiàn)人們意識(shí)到原來的分類存在歧義，原始定義中限定的溫度、壓力條件下同時(shí)可以形成卡林型及富金斑巖-夕卡巖型礦床，因此Groves等建議將產(chǎn)于變質(zhì)地體內(nèi)的這類脈狀金礦床定義為造山型金礦，并根據(jù)其可能形成的溫度、壓力將其分為深成（＞12km）、中成（6?12km）和淺成（＜6km）造山型金礦三個(gè)亞類U】。造山型金礦床是變質(zhì)帶中金礦的主要類型，它包含了數(shù)個(gè)巨型金礦（＞250tAu）和許多的世界級(jí)金礦（＞100tAu）,其中巨型金礦如加拿大蒂明斯地區(qū)的Hollinger-McIntyre、西澳卡爾古利地區(qū)的GoldenMile、印度的Kolar、加納的Ashanti、美國(guó)南達(dá)科他的Homestake、澳大利亞維多利亞的BendigoandBallarat、俄羅斯的Berezovsk、吉爾吉斯斯坦的Kumtor、美國(guó)加利福尼亞的Motherlode、烏茲別克斯坦的Muruntau、哈薩克斯坦的Vasil’kov箓⑵。產(chǎn)于顯生宙的造山型金礦床金產(chǎn)量加上儲(chǔ)量超過31103噸，約為前寒武紀(jì)巖金的2倍多，造山型金礦具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。造山型金礦床概念的提出極大的促進(jìn)了大批金礦床或成礦省的發(fā)現(xiàn)?；谠擃愋偷V床成礦的復(fù)雜性以及該類型礦床的巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值，該類型礦床是近幾十年來礦床學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一，但是關(guān)于該類型礦床的成礦年齡、成礦背景、成礦流體物質(zhì)來源、熱液系統(tǒng)與不同級(jí)次構(gòu)造的關(guān)系、金的沉淀機(jī)制等還存在較大的爭(zhēng)議⑵，厘清造山型金礦床的成因，還需要大量的后續(xù)工作。本文主要是總結(jié)了當(dāng)前關(guān)于造山型金礦床的一些主要認(rèn)識(shí)。1造山型金礦的分布造山型金礦床在空間上和時(shí)間上都呈現(xiàn)特定的分布特征，深度挖掘該類型礦床的分布特征，掌握該類型礦床的時(shí)空分布規(guī)律，對(duì)于找礦勘查具有較大促進(jìn)作用。1.1造山型金礦床的空間分布近幾十年來，尤其是近10-20年來中國(guó)、俄羅斯和中亞地區(qū)的找礦工作的進(jìn)展加深了人們對(duì)變質(zhì)地體中造山型金礦床空間分布的認(rèn)識(shí)。早在100多年前人們就認(rèn)識(shí)到金礦與前寒武紀(jì)地盾密切相關(guān)。產(chǎn)于晚太古代和古元古代的造山型金礦床的金產(chǎn)量和儲(chǔ)量已經(jīng)達(dá)23000?25000t，其中的大部分賦存于晚太古代綠巖帶中，另外大約25%產(chǎn)于古元古代蓋層巖系中⑶（圖1）。前寒武造山型金礦中的50%集中于伊爾岡（Yilgarn）克拉通東部的太古代綠巖帶和加拿大地盾南方超級(jí)成礦?。⊿outhernSuperiorProvince）中。其它具有前寒武地盾的地區(qū)基本上都賦存有類似的礦床⑶（圖1）?？紤]到澳大利亞和北美太古代巖石的分布面積分別占全球的太古代巖石分布面積的7%和27%,在這些太古代巖石中賦存有大量的金資源，而非洲大陸太古代巖石分布面積占比達(dá)32%，且以綠巖帶巖性為主，將兩者對(duì)比，認(rèn)為非洲大陸具有較大的造山型礦床的找礦潛力。中國(guó)的三個(gè)主要的克拉通也都含有太古代巖系，但是這些巖石的變質(zhì)程度較高，這導(dǎo)致在該區(qū)缺乏造山型金礦。南極洲由于自然條件限制，目前并沒有發(fā)現(xiàn)造山型金礦床。古元古代褶皺帶目前已知的造山型金礦資源達(dá)4500?6000噸，與太古代金礦相比，這些金礦基本只產(chǎn)在綠巖帶中，賦金的的綠片巖相包括綠片巖、硅質(zhì)巖、碳酸鹽巖和BIF,以及泥質(zhì)巖，這指示了這些地臺(tái)為斜坡相⑶。新元古代和顯生宙同樣有重要的產(chǎn)于綠巖帶中的金礦床，其總量達(dá)37000t,其中的40%發(fā)現(xiàn)于環(huán)太平洋地區(qū)（沙金為主）、貝加爾湖褶皺帶、烏拉爾山、阿拉伯努比亞地盾和伊比利亞地區(qū)。目前金資源最大的幾個(gè)地區(qū)分別是中亞、俄羅斯東部、阿拉斯加和中國(guó)東部⑶（圖1）。LegendCenoaiMPJftC&skiArchaan LegendCenoaiMPJftC&skiArchaan 。港冷幅”△fkrawk；食CwidMico Al■燦neozoicMFnbarazDK：Ptianwowlc 網(wǎng)mrumw-PtiErmg □FrolEnozacO唯&＞疏 0$瀕BoSOdu QDComruveraiai圖1世界范圍內(nèi)造山型金礦床的分布[3]1.2造山型金礦的時(shí)間分布造山型金礦床的形成歷史可以追溯到30億年前，從中太古代至早前寒武，一直持續(xù)到顯生宙。過去的20年中獲得了大量的年齡數(shù)據(jù)，這為研究造山型金礦的時(shí)間分布提供了便利條件囹?？v觀地球歷史，金礦的形成呈現(xiàn)幕式特點(diǎn)，它們主要集中于三個(gè)時(shí)期，即2800Ma、2550或2100Ma、1800Ma（圖2）。最古老的金礦產(chǎn)于Barberton綠巖帶（3.1Ga）和北

Pilbara克拉通（3.43.0Ga）。大部分的金礦床形成于地球形成歷史的前30億年，這一階段形成的金礦儲(chǔ)量約占總金儲(chǔ)量的20%，緊接著出現(xiàn)了12億年的空白期，這一階段目前還沒有發(fā)現(xiàn)重要的礦床。Oretype 3Ga2GaIGaPCyprus-type■JAbitibi-type ■-JLKurokoOrogenicgold1LJbPaleoplacerandplacergold%I PorphyryPorphyryCu.■■■JPorphyryMo圖2造山一匯聚板塊邊緣礦床的時(shí)間分布⑸經(jīng)濟(jì)價(jià)值最重要的金礦床形成于600-50Ma之間。緊隨羅吉尼亞大陸的裂解，勞亞大陸和岡瓦納大陸的活動(dòng)邊緣在這一階段的初期（600-50Ma）發(fā)生頻繁的碰撞事件。其中在岡瓦納超大陸聚合的過程中在阿拉伯-努比亞地盾、阿爾及利亞地盾、西岡瓦納巴西利亞褶皺帶存在大規(guī)模的金成礦事件。與此同時(shí)，勞亞大陸中的西伯利亞板塊以碰撞邊緣為主，碰撞褶皺帶中產(chǎn)出大量的同構(gòu)造金礦。古生代時(shí)期兩個(gè)超大陸邊緣以俯沖增生作用為主（圖3）,從奧陶紀(jì)至石炭紀(jì)金礦帶主要分布于岡瓦納大陸前太平洋板塊邊緣，重要的金成礦省主要分布于東澳Lachlan、Thomson>Hodgkinson-BrokenRiver褶皺帶和新西蘭Westland以及秘魯北至阿根廷北部安第斯科迪拉瓦山系的東部（古特提斯洋邊緣）。中生代-早第三紀(jì)金成礦系統(tǒng)主要集中于環(huán)太平洋區(qū)域，其中大部分的金礦以次生金（沙金）產(chǎn)出。在太平洋盆地的東部造山型金礦集中于北美，在太平洋盆地西部金礦形成于克拉通靠海一側(cè)的邊緣［3］。金礦的時(shí)間分布受到成礦時(shí)間的控制同時(shí)也受到礦床保存條件的控制。

SIBERIAKAgK3TA.NIB.TJFAMBRICAocean廣、fI.眼.ElAAUSTR&LIINDI&AFRICAANTARCTICAGONEANASOUTHAMERICASOUTH.CHINKSIBERIAKAgK3TA.NIB.TJFAMBRICAocean廣、fI.眼.ElAAUSTR&LIINDI&AFRICAANTARCTICAGONEANASOUTHAMERICASOUTH.CHINKFALEO-TETHY-SOCEANNORTHCHUM.ThornsunfoldbeltLachlanfoldbeftWestland,SouthIsland,r<Z.PatersonOrogenArabian-NubianShieldHoggarShiedSierraParnp0a.nasBrasiliafoldbeltEasternCc-rdillera.SouthernAppafe.chiansBohemianMassifIbere.nMassifFklegurry,terraneAvabnia(■s.ldonidesCentralUralMtns.WesternTianShanEasternTianShanAltaidsNorthernKazakhstanE.EayanMongoI-OkhotskbeltBaikalb-k:：'rthernPartofr-lorthaiinaC-raton圖3古生代岡瓦納和勞亞超大陸邊緣造山帶內(nèi)金成礦省的分布［3,6］2造山型金礦床的構(gòu)造演化背景“中溫”金礦床占據(jù)一個(gè)時(shí)空耦合的位置，即它們形成于會(huì)聚板塊邊緣（造山帶）的變形過程中（圖4）,不管其圍巖是太古宙或元古宙的綠巖帶還是元古宙和顯生宙的沉積巖系。在20世紀(jì)70年代早期，隨著板塊構(gòu)造理論的發(fā)展，認(rèn)為這些礦床產(chǎn)于板塊構(gòu)造環(huán)境在邏輯上是必然的。Guild（1971）最早討論了中生代和三疊紀(jì)科迪勒拉型（洋/陸殼）碰撞帶中與造山作用有關(guān)的內(nèi)生礦床。隨后不久，Sawkins（1972）認(rèn)為環(huán)太平洋金礦床及與其有空間關(guān)系的長(zhǎng)英質(zhì)巖漿可能是與俯沖有關(guān)的構(gòu)造作用的產(chǎn)物，有意義的是，Sawkins還觀察到加拿大Superior省太古宙脈狀金礦床可能與往南逐漸變年輕的火成巖有某種聯(lián)系，可能反映了海溝的海向遷移，這在16年后才為人們所接受，并認(rèn)為太古宙金礦床是大陸邊緣變形事件的產(chǎn)物［11。20世紀(jì)80年代中期，增生造山帶（洋唱陸板塊相互作用）中與俯沖有關(guān)的熱液作用和金礦床之間存在空間關(guān)系已被普遍接受。同時(shí)，F(xiàn)yfe和Kerrich（1985）提出靠近大陸邊緣切殼沖斷層中形成密集含Au石英脈所需的大量流體來源的模式，他們假設(shè)俯沖板塊的含水巖石含有足夠的水，俯沖作用停止后在熱平衡過程中水被釋放。隨后北美最西端中-新生代金礦田的模型使人們更加相信金礦脈的就位與俯沖作用的關(guān)系。Landefeld（1988）在Fyfe和Kerrich（1985）提出模式的基礎(chǔ)上，對(duì)伴隨塊體增生的海向俯沖作用決定了Sierrafoothills金礦區(qū)（包括主脈帶）的形成進(jìn)行詳細(xì)分析。隨著北美西部地質(zhì)年代學(xué)數(shù)據(jù)的豐富，增生型造山帶中金礦成因模型認(rèn)為增生或消減作用的具體過程（如改變板塊的運(yùn)動(dòng)，改變碰撞速率，洋脊俯沖等）與成脈作用密切相關(guān)。理論上講，海向推進(jìn)的俯沖帶，會(huì)產(chǎn)生一系列的含Au系統(tǒng)和深成巖體，趨向海溝逐步變年輕，即所謂的Turkic型造山帶。這種情形粗略地反映了作為北美邊緣一部分一美國(guó)阿拉斯加的特點(diǎn)，它幾乎全由增生海洋巖石系列組成（Plafker和Berg,1994）。碰撞造山帶（陸-陸碰撞作用），包括華力西造山帶、阿巴拉契亞造山帶和阿爾卑斯造山帶也是金礦的賦礦環(huán)境。事實(shí)上，碰撞（或陸內(nèi)）和增生（或周緣）造山帶為連續(xù)過程的兩個(gè)端元。任一陸-陸碰撞均始于洋盆的閉合，因而也正是周緣造山帶的晚階段。顯生宙陸內(nèi)造山作用伴隨的金成礦系統(tǒng)在空間上與捕獲到縫合帶中的洋殼巖石有關(guān)。此外，在周緣造山帶內(nèi)部，微陸殼的增生（Wrangellia沿北美西部或Avalonia沿Laurentia）可視為小規(guī)模的陸-陸碰撞作用。所有例子中的共同點(diǎn)是：含水的海洋沉積物和火山巖被加入到大陸邊緣中，在增生的某個(gè)時(shí)段，增生巖石經(jīng)歷了相對(duì)較高的地溫梯度。西歐阿爾卑斯中的漸新世礦脈是這類礦床中已知最年輕的。這也表明礦脈的形成不僅僅是簡(jiǎn)單的板塊俯沖。歐洲和亞得里亞（可能是北非的一部分）之間洋盆的閉合發(fā)生于早白堊一早三疊世（時(shí)間為80Ma），沒有任何金礦脈形成和巖漿活動(dòng)的證據(jù)，阿爾卑斯的藍(lán)片巖相記錄了低的熱梯度。在早始新世，洋盆閉合導(dǎo)致陸-陸碰撞和在55?45Ma歐洲大陸邊緣發(fā)生局部俯沖。在碰撞縫合帶附近的西阿爾卑斯，板片的拆沉作用使俯沖作用在45?40Ma時(shí)停止，板塊會(huì)聚開始后100Ma,巖漿作用和高溫變質(zhì)作用對(duì)上覆推覆體產(chǎn)生較大影響。阿爾卑斯中多數(shù)金礦脈形成于漸新世巖漿作用峰期。由于增加了數(shù)百個(gè)百萬(wàn)年，對(duì)較老的顯生宙造山帶中金礦床的形成過程及形成時(shí)序性的認(rèn)識(shí)變得更為復(fù)雜，但可以肯定的是這些古生代的大陸邊緣環(huán)境有利于金礦脈的形成。加拿大新斯科舍Meguma地體中金礦床的地質(zhì)年代研究表明，成脈作用形成于380?362Ma,是阿巴拉契亞造山帶Acadia變形的晚期。在研究程度較低的晚古生代勞亞大陸和岡瓦納大陸碰撞過程中，Meguma是最后一個(gè)增生于大西洋邊緣的地體。Keppie和Dallmeyer注意到巖漿作用和高溫變質(zhì)作用發(fā)生于380?370Ma，而不是長(zhǎng)達(dá)100Ma的Meguma碰撞過程，表明存在由于熱擾動(dòng)而發(fā)生下部巖石圈拆沉作用的（構(gòu)造）幕。這個(gè)短暫熱事件與金成脈作用同時(shí)發(fā)生，可能對(duì)金成礦起重要作用。然而，在阿巴拉契亞北部這種與俯沖有關(guān)的構(gòu)造作用尚不確定，紐芬蘭西北部HammerDown中溫金礦床表明：寬闊帶狀的金礦系統(tǒng)伴隨大陸生長(zhǎng)［1］。澳大利亞東部Tasman造山系統(tǒng)中古生代金礦脈的存在清晰地解釋了成礦作用不必存在科迪勒拉型的塊體增生。與北美西部由小塊體拼合而成的增生邊緣不同，澳大利亞東部主要是由單一巖石圈構(gòu)造集合體組成（Lachlan地體），表明在岡瓦納克拉通附近發(fā)育寬2000km的古生代扇狀濁積巖系列。這種環(huán)境中缺乏位于增生體和活動(dòng)邊緣之間的深殼塊體邊界斷裂，而這些斷裂在北美科迪勒拉表現(xiàn)為不同深度的斷裂并通常是熱液活動(dòng)的中心。與壓縮有關(guān)的變形作用僅出現(xiàn)在板內(nèi)，并沒有沿塊體縫合帶集中。維多利亞Bendigo-Ballarat區(qū)金的大量集中表明還有一些我們不知道的局部因素控制了造山系統(tǒng)中脈的就位。不管如何，與北美科迪勒拉相似，Tasma造山系統(tǒng)以古生代澳大利亞東部邊緣有顯著增生與Lachlan地體東部的俯沖帶的消減為特征⑴。顯生宙造山帶中的金礦床和太古宙綠巖帶中金礦床之間存在許多相似之處，這在20世紀(jì)80年代后期被作為成礦具有相似構(gòu)造環(huán)境的證據(jù)。Kerrich和Wyman推測(cè)加拿大蘇必利爾省的金礦化與會(huì)聚板塊型邊緣有關(guān)。幾乎是同時(shí)，Barley等對(duì)澳大利亞西部脈狀金礦床成礦作用進(jìn)行獨(dú)立研究后得出同樣的結(jié)論。洋殼巖石俯沖部分熔融帶對(duì)任何時(shí)代造山帶中金礦床的形成具重要意義。太古宙地體中與金礦帶有空間關(guān)系的主要斷裂帶已被幾位學(xué)者認(rèn)定為古地體的邊界。Wyman和Kerrich指出：正如現(xiàn)在在會(huì)聚邊緣所觀察到的，太古宙成礦流體是巖漿作用和上地殼賦礦巖石發(fā)生變質(zhì)作用后的深部地殼熱構(gòu)造事件的產(chǎn)物。詳細(xì)的地質(zhì)年代學(xué)研究確認(rèn)了太古宙地體中、下地殼的變形機(jī)制。太古宙成礦省中的任一金礦床是同一超大陸旋回的一部分，但顯示出較大的成礦年齡范圍，反映了在長(zhǎng)達(dá)幾十個(gè)百萬(wàn)年增生和消減作用過程中存在熱事件的多變性【IArc-trenchIContinentalgapIarcContinentOceanicarcBackarcspreading々YoungeraccretedterranesEOlderaccretedterranes_|Ooea.niccrustJSubcrustallithosphereJAsthenosphere，Arc-trenchIContinentalgapIarcContinentOceanicarcBackarcspreading々YoungeraccretedterranesEOlderaccretedterranes_|Ooea.niccrustJSubcrustallithosphereJAsthenosphere，Granitoid&Compressionalfault/thrust\ExtensionalfaultEpithermalAuOrogenicAuIntrusion-relatedAuXCarlin-styleAu■PorphyryCu-Au-Mo(±skarns)OVMSCu-AuForelandBasinBackarcspreadingcenterCratonmargin圖4不同類型金礦床的構(gòu)造背景［L5］3造山型金礦床地質(zhì)特征Goldfarbetal［3,5,7］對(duì)變質(zhì)地體內(nèi)的兩類金礦床做了較為詳細(xì)的論述（側(cè)重于討論造山型金礦床）。他們認(rèn)為變質(zhì)地體中淺成金礦床主要包括前寒武紀(jì)地盾中（23000?25000tAu）,晚太古綠巖帶、古元古代褶皺帶中以及晚元古代至更年輕的科迪勒拉型造山帶內(nèi)金礦床（約22000t脈型及15500t砂金）。這些礦床主要產(chǎn)出在岡瓦納大陸、勞亞大陸及環(huán)太平洋成礦域，成礦時(shí)代集中于2.8?2.55Ga,2.1?1.8Ga以及600?50Ma。變質(zhì)地體內(nèi)金礦床的大部分產(chǎn)出在高序次深切巖石圈的大斷裂周圍。這類斷裂表現(xiàn)出極為復(fù)雜的構(gòu)造活動(dòng)歷史，沿走向延伸可達(dá)數(shù)百公里，寬度可達(dá)數(shù)公里。成礦流體在這類斷裂內(nèi)的運(yùn)移通過地震事件中主壓應(yīng)力的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)。造山型金礦床與中地殼的變質(zhì)變形作用密切相關(guān)，空間上受切穿地殼的深大斷裂控制⑺礦石以脈狀充填在低序次剪切帶及斷裂內(nèi)部，尤以斷裂交叉部位或走向突變部位為主。礦脈以石英脈為主，脈中通常含＜3%?5%的硫化物和5%?15%的碳酸鹽礦物［1］。金礦的成礦類型變化較大，在淺部脆性環(huán)境以網(wǎng)脈、角礫為主，在脆性-塑性過渡的深度范圍內(nèi)以薄板狀裂脈或者S型脈體排列，在更深部塑性環(huán)境下以交代、浸染狀礦化為主。大部分的造山型金礦床產(chǎn)于綠片巖相巖石內(nèi)，但同時(shí)很多重要的礦床也可能存在于更低或更高級(jí)的變質(zhì)巖內(nèi)。礦床主要形成于P-T-t軌跡的退變質(zhì)部分，因此可能與寄主巖石的變質(zhì)特征不吻合。金礦床和花崗巖的空間關(guān)系可能反映的僅僅是一個(gè)局部的構(gòu)造上的耦合，這一點(diǎn)區(qū)別于與侵入體相關(guān)的金礦床，后者與花崗巖有很清楚的成因聯(lián)系。變質(zhì)地體內(nèi)世界級(jí)的礦體通常有2?10km長(zhǎng)，約1km寬，向下采礦可達(dá)2?3km深度。大部分的造山型金礦床含有約2?5%的硫化物、Au/Ag比值介于5?10之間，金成色大于900。毒砂和黃鐵礦是主要的硫化物，但磁黃鐵礦在高溫環(huán)境下則占據(jù)主導(dǎo)且賤金屬具有相似性。含W、Bi和Te的礦物相是很普通的，但主要產(chǎn)出在相對(duì)貧硫化物的侵入體相關(guān)的金礦床內(nèi)［1，3］。礦床圍巖蝕變強(qiáng)度、寬度及燭變礦物組合隨著寄主巖石和地殼深度的變化而變化，通常碳酸鹽礦物包括鐵白云石、白云石和方解石，硫化物包括黃鐵礦、磁黃鐵礦和毒砂，堿質(zhì)交代礦物包括絹云母，少量的鉻白云母、黑云母、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石，鎂鐵質(zhì)礦物主要為綠泥石。隨著地殼深度的加大還可能出現(xiàn)角閃石和透輝石，同時(shí)碳酸鹽礦物減少。在BIF或者富鐵的鎂鐵質(zhì)巖石中還會(huì)發(fā)生硫化作用。綠巖帶中的圍巖蝕變整體反映了CO2、S、K、H2O、SiO2、Na和LILE的帶入⑴。4造山型金礦床的地球化學(xué)特征造山型金礦床成礦熱液氧同位素組成具有一定的特點(diǎn)，前寒武地盾中的成礦流體說80為6?11%0，顯生宙成礦流體弘0為7?13%0，兩者之間氧同位素組成的差別可能受流體源區(qū)和流體通道巖石地球化學(xué)的影響，氧同位素呈現(xiàn)一定的跨度或范圍可能受石英沉淀的溫度和流體分異的影響?？傮w上，數(shù)據(jù)顯示流體來源于中深部地殼。造山型金礦流體氫同位素組成可以有多種方法確定，其中一種就是利用包裹體中水的氫同位素組成，根據(jù)這種數(shù)據(jù)的結(jié)果，Nesbittetal.(1986)強(qiáng)調(diào)成礦流體來源于地表水的深循環(huán)。但是這一結(jié)論受到了后來人的質(zhì)疑，因?yàn)樵谔崛“w流體時(shí)，存在各種成因的包裹體，這些不同成因的包裹體受成千上萬(wàn)年的變形和區(qū)域抬升的影響，它們可能無法代表真正成礦流體?，F(xiàn)在人們更傾向于用熱液云母的氫同位素組成來示蹤流體的來源，根據(jù)熱液云母的測(cè)試結(jié)果，成礦流體的SD為-80?-20%。，這排除了天水是成礦流體主要來源的這一認(rèn)識(shí)，指示流體可能受富ch4的還原性流體的影響。不同造山型金礦的硫同位素組成變化較大，產(chǎn)于太古代地體中硫化物的634S為0?9%。，元古代的硫同位素變化較大，顯生宙的礦床的634S為0?10%。，但是也有一些個(gè)案顯示634S為低至-20%。或者高達(dá)+25%。礦床硫同位素組成受到源區(qū)和流體通道圍巖的影響。Goldfarbetal.(1997)在研究阿拉斯加造山型金礦硫同位素組成時(shí)發(fā)現(xiàn)礦物634S與母巖的年齡相關(guān)，這指示硫可能來源于賦礦圍巖本身。造山型金礦床中的C同位素也不能較為準(zhǔn)確的限定成礦流體的來源，C同位素組成變化較大，存在多種解釋。大部分造山型礦床與成礦有關(guān)碳酸鹽的613C為-10?0%。，同時(shí)也存在一些特別低的例子(-32%o)。一些人認(rèn)為碳來源于地幔、還有一些人認(rèn)為C來源于殼源巖漿，也有一些模型解釋為地幔、氧化地殼和/或還原地殼碳的混合。氮同位素是一種新近引進(jìn)的示蹤流體來源的有效方法。在熱液云母中銨離子可以置換鉀進(jìn)入礦物內(nèi)部，這位氮同位素的測(cè)試提供了條件。已有的報(bào)道顯示晚太古代615N為10-24%，而北美和新西蘭西部的年輕的造山型金礦615N為0.5?5.5%。，這有限的數(shù)據(jù)指示N來源于變質(zhì)巖石的脫水作用，并不支持N源為地幔、天水或花崗巖類體有關(guān)地體⑶。5造山型金礦床的成礦模式及演化機(jī)制造山型金礦床形成于增生或碰撞型匯聚板塊邊緣的擠壓到走滑變形過程中，造山過程中海相沉積物及火山巖長(zhǎng)時(shí)間的增生到大陸邊緣，俯沖相關(guān)的熱事件則不斷的增加增生地體內(nèi)的地?zé)崽荻?，并?qū)動(dòng)長(zhǎng)距離的熱液流體運(yùn)移最終在地表以下成礦［8］。造山型金礦的理論基礎(chǔ)之一是巖石的變質(zhì)過程，亦即所謂的“地殼連續(xù)模型"(crustalcontinuum

model）[91,經(jīng)典的連續(xù)模型（圖5）認(rèn)為造山型金礦可以形成于地殼的不同深度（<5—>20km）,不同深度的構(gòu)造樣式不一樣，在次綠片巖相以脆性構(gòu)造為主，在綠片巖相以脆性-脆韌性為主，在角閃巖相和麻粒巖相以韌性為主。此外，隨著變質(zhì)程度的增加礦化形式由角礫狀礦化-脈狀穿插礦化-面理礦化-剪切帶交代礦化轉(zhuǎn)變。造山型金礦的形成是與變質(zhì)作用是同期的。此外經(jīng)典連續(xù)模型還認(rèn)為造山型金礦在地體變質(zhì)的高峰期（角閃巖相和麻粒巖相）發(fā)生金的活化轉(zhuǎn)移，但這一模型最致命的弱點(diǎn)在于在這一變質(zhì)條件下巖石可以發(fā)生部分熔融，發(fā)生部分熔融肯定需要水溶液或者含水礦物分解以提供熔融所必須的水，這時(shí)成礦所需的熱液加入到這一體系中只會(huì)加劇部分熔融而對(duì)金的成礦無益[101。因此修正后的造山型金礦模型則認(rèn)為金的活化轉(zhuǎn)移集中在綠片巖相變質(zhì)條件下或者巖石的退變質(zhì)過程中[1,2,11]Meteoricwater?SUU-GHi-bNSCHfSfPb.Sr.Au?PorphyrylamprophyredyknswarmRMeteoricwater?SUU-GHi-bNSCHfSfPb.Sr.Au?I.GHELNSCHISTU.GREENSCHISTMagmaticI.GHELNSCHISTU.GREENSCHISTGRANULITE PtAS「二A"圖5造山型金礦的地殼連續(xù)模型[9]關(guān)于造山型金礦金的沉淀機(jī)制，已有的研究還不能準(zhǔn)確的揭示其具體過程，目前基本的認(rèn)識(shí)是劇烈的壓力變化及伴隨的流體不混溶和水巖交換時(shí)的脫硫作用可能是兩種最主要的沉淀機(jī)制。6存在的爭(zhēng)議及研究展望6.1造山型金礦大地構(gòu)造演化認(rèn)識(shí)不足在Groves和Goldfarb列舉的世界上主要的造山金礦中，主要金礦發(fā)育在增生造山事件中，形成于外會(huì)聚超大陸旋回，并未見有內(nèi)會(huì)聚超大陸聚合旋回的外緣地區(qū)。主要原因是以Kerrichetal.為代表的西方地質(zhì)學(xué)界因?yàn)樵谂鲎苍焐江h(huán)境下不利于成礦。隨著碰撞造山理論的成熟，科學(xué)家開始致力于碰撞造山環(huán)境成礦動(dòng)力學(xué)、礦床分布規(guī)律、找礦地球物理與地球化學(xué)標(biāo)志的研究，真正地實(shí)現(xiàn)了從俯沖（增生）造山到碰撞造山成礦的顯著發(fā)展。與此同時(shí)，大量的造山型金礦床在碰撞造山帶中被相繼發(fā)現(xiàn)，例如云南哀牢山成礦帶的大坪、墨江、長(zhǎng)安金礦，西藏的馬攸木、邦布金礦，以及秦嶺造山帶金礦省。我國(guó)的礦床學(xué)家對(duì)此的研究作出了卓越的貢獻(xiàn)。然而碰撞造山與俯沖增生造山存在不同的地球動(dòng)力學(xué)體制，碰撞造山體制下形成的金礦床類型及其特點(diǎn)也應(yīng)該具有不同的特征，經(jīng)典的造山型金礦的成礦模型與找礦特征能否在碰撞造山環(huán)境中適用，這是礦床學(xué)家亟待解決的問題。另有一學(xué)者建議，將造山帶礦床劃分為碰撞造山成礦和俯沖造山成礦兩大階段，而碰撞造山成礦又分為同碰撞造山成礦和晚碰撞造山成礦，或分類為俯沖（增生）造山型金礦、碰撞造山型金礦床及伸展造山型金礦床【⑵。6.2與花崗巖類侵入巖有關(guān)的金礦的歸屬問題不清膠東金礦省面積不足全國(guó)大陸的2%。，而其黃金儲(chǔ)量卻約占全國(guó)的四分之一，成為我國(guó)最重要的黃金礦集區(qū)。膠東金礦巨大的資源儲(chǔ)量及經(jīng)濟(jì)效益，成為礦床學(xué)家競(jìng)相研究的熱點(diǎn)，Groves將其歸為造山型金礦，引起學(xué)術(shù)界的爭(zhēng)論。蔣少涌等［13］將膠東金礦省與小秦嶺成礦多對(duì)比，指出其為兩類不同構(gòu)造環(huán)境中的造山型金礦省。翟明國(guó)等通過對(duì)膠東大規(guī)模成礦的動(dòng)力學(xué)過程研究，將其命名為“膠東型金礦”一一一種“非造山型金礦”【14］。膠東金礦大規(guī)模成礦時(shí)代在中生代，其控礦圍巖主要為華北克拉通基底，控礦熱力學(xué)條件為中生代巖漿，成礦的動(dòng)力學(xué)過程定受華北東部中生代構(gòu)造體制制約，活化的華北東部也不具有造山帶特點(diǎn)。膠東的金礦爆發(fā)成礦作用與中生代構(gòu)造轉(zhuǎn)折和巖石圈減薄有關(guān)，華北東部具有形成大規(guī)模成礦作用和大型礦集區(qū)的條件——中生代構(gòu)造轉(zhuǎn)折和巖石圈減薄。中生代構(gòu)造轉(zhuǎn)折并不具有典型的造山帶特點(diǎn)。筆者不贊同將膠東金礦化為造山型金礦的類別【⑵。6.3造山型金礦模式的缺陷Groves（1993）主要以圍巖變質(zhì)相和礦脈礦物共生組合與圍巖蝕變類型反映金礦的形成深度，所列舉的典型造山型金礦也主要是變質(zhì)巖為圍巖的金礦凹。世界太古宙巖金主要產(chǎn)于綠片巖相變質(zhì)巖中，金礦的形成溫度為250?350°C;淺變質(zhì)巖圍巖的板巖帶金礦（slatebelt）主要分布在加拿大的新斯科舍和澳大利亞的維多利亞，是世界重要產(chǎn)金類型，其成礦溫度為（300±50）C。顯然，這兩類圍巖變質(zhì)程度不同的金礦形成在相同的溫度條件下，依據(jù)圍巖變質(zhì)相與依據(jù)成礦溫度所得出的二者之形成深度不盡一致。更為重要的是在“太古綠巖帶”中缺乏“板巖帶”型淺變質(zhì)巖為圍巖的金礦，在古生代淺變質(zhì)巖的板巖帶金礦分布區(qū)則缺乏“太古綠巖帶”的中深程度變質(zhì)巖為圍巖的金礦。不言而喻，Groves（1998）,Goldfarb（2001）等所定義的深度有成因聯(lián)系的“造山型金礦”［7］實(shí)際上主要是一些在時(shí)間上（成礦年齡相差很大：太古一新生代）和空間上（地域上相距遙遠(yuǎn)：金礦分布在世界各地）不相關(guān)的金礦床，而模式本身缺乏應(yīng)有的時(shí)空分析。Groves等（1998）在造山型金礦成礦中提及巖漿作用⑴，這可能是將膠東半島以晚中生代花崗巖為主要圍巖的金礦包括其中的原因。Groves（1993）在分析成礦熱液來源中也肯定了深熔花崗巖因素（盡管尚未發(fā)現(xiàn)與成礦同期花崗巖），并且確定以角閃巖相與麻粒巖相變質(zhì)巖為圍巖的金礦基本與區(qū)域變質(zhì)同期，而以綠片巖相變質(zhì)巖為圍巖的金礦成礦滯后。事實(shí)上，不肯定巖漿巖和成礦的可能關(guān)系，就無法將中國(guó)華北地塊周邊以太古宙中深程度變質(zhì)巖為圍巖的金礦（如小秦嶺金礦）歸入其所定義的造山型金礦，因?yàn)檫@些金礦形成溫度與上述“太古綠巖帶”金礦和“板巖帶”金礦接近，而遠(yuǎn)低于圍巖變質(zhì)相的溫度，否則會(huì)出現(xiàn)依據(jù)圍巖溫度屬“深成帶”、依據(jù)礦脈溫度屬“淺成帶”或“中成帶”的矛盾。然而，Groves等（1998）并未對(duì)這種既包括與巖漿巖有關(guān)的金礦又包括與變質(zhì)巖有關(guān)的金礦之成礦深度模式做必要的探討。對(duì)于與巖漿巖有成因聯(lián)系的礦床而言，成礦溫度的高低很大程度上取決于距火成巖的遠(yuǎn)近而不一定與深度成正比。Groves等（1998）,Goldfarb等（2001）在很大程度上忽視了前寒武地質(zhì)與顯生宙地質(zhì)的可能差異。世界上保存著許多發(fā)育完好的顯生宙造山帶，例如澳大利亞的古生代塔斯曼（Tasman）造山帶（包括盛產(chǎn)“板巖帶”金礦的Lachlan褶皺帶）、北美的古生代阿巴拉契亞（Appalachian）造山帶（包括盛產(chǎn)“板巖帶”金礦的新斯科舍）和中一新生代科迪勒拉造山帶、中國(guó)的古生代大興安嶺一天山造山帶和古一中生代秦嶺一大別山造山帶，但均缺乏有關(guān)與中深程度變質(zhì)巖同生成因而能夠歸入“深成帶”的金礦報(bào)道。至少可以說，在“太古綠巖帶”中頗具經(jīng)濟(jì)規(guī)模的“深成帶”金礦并非一個(gè)貫穿所有地質(zhì)時(shí)期均較為重要的金礦類型，這自然就使得將太古宙“地殼連續(xù)模式”應(yīng)用于顯生宙金礦的正確性受到質(zhì)疑[以。6.4造山型金礦床亟待解決的問題造山型金礦床是變質(zhì)地體中金礦的主要類型，目前有關(guān)它們的時(shí)空分布特征已經(jīng)有了較為詳細(xì)的研究，基于此可以將造山型金礦床同其他類型的金礦進(jìn)行對(duì)比。造山型金礦形成于弧、弧后、增生地體等俯沖或碰撞環(huán)境，它是造山演化過程中的一部分，當(dāng)前關(guān)于造山型金礦床還存在幾個(gè)疑點(diǎn)：（1）古生代以及一些古變質(zhì)帶中造山型金礦形成的具體的構(gòu)造背景及成礦年齡；（2）成礦流體、成礦金屬物質(zhì)的來源；（3）熱液系統(tǒng)的格架及其與一級(jí)或更低級(jí)斷裂構(gòu)造的關(guān)系；（4）金的沉淀機(jī)制，尤其是產(chǎn)在高級(jí)變質(zhì)帶中的金礦床[2】。參考文獻(xiàn)GrovesDI,GoldfarbRJ,Gebre-MariamM,etal.Orogenicgolddeposits:aproposedclassificationinthecontextoftheircrustaldistributionandrelationshiptoothergolddeposittypes[J].Oregeologyreviews.1998,13（1）:7-27.GrovesDI,GoldfarbRJ,RobertFCCO,etal.Golddepositsinmetamorphicbelts:overviewofcurrentunderstanding,outstandingproblems,futureresearch,andexplorationsignificance[J].EconomicGeology.2003,98（1）:1-29.GoldfarbRJ,BakerT,DubeB,etal.Distribution,character,andgenesisofgolddepositsinmetamorphicterranes[J].EconomicGeology100thAnniversaryVolume.2005:407-450.KerrichR,CassidyKF.Temporalrelationshipsoflodegoldmineralizationtoaccretion,magmatism,metamorphismanddeformation—Archeantopresent:Areview[J].OreGeologyReviews.1994,9(