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论安徽铜陵包村金矽卡岩矿床的类型

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  【摘 要】矽卡岩是一种常见的岩石类型。这类岩石是以矿物学为依据定义的,它们可以出现在所有的大陆上以及几乎所有年龄的岩石中,可以在几乎任何类型的岩石中形成,在多种环境中都有发现,成因也具有多样性。矽卡岩矿床中可以开采各种各样的元素。金矽卡岩矿床包括还原型的、氧化型的、镁质的、“中温”区域变质地体中的金矽卡岩矿床四种类型。包村金矿多方面的特征都与还原型金矽卡岩矿床的特征相符,据此,笔者认为包村金矿可能属于还原型的金矽卡岩矿床。
  【关键词】金矽卡岩矿床;类型;包村;铜陵;安徽
  中图分类号: P618.51 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)36-0062-002
  DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.029
  Discussion on the Classification of the Baocun Gold Skarn Deposit, Tongling, Anhui
  TU Wei
  (School of Architectural Engineering, Huaiyin Institute of Technology, Huai’an Jiangsu 223001, China)
  【Abstract】Skarns are a common type of rocks. This type of rocks are defined by mineralogy. They occur on all continents and also occur in rocks of almost all ages. Skarns can form in almost any type of rocks. Besides, skarns are found in various environments. In addition, they can form during various processes. What’s more, various elements can be mined from skarn deposits. Gold skarn deposits include four subtypes, which are reduced, oxidized and magnesian gold skarn deposits as well as gold skarn deposits in “mesothermal” regional metamorphic terrains. Several characteristics of the Baocun gold deposit are consistent with characteristics of reduced gold skarn deposits, on the basis of which, the author infers that the Baocun deposit may belong to reduced gold skarn deposits.
  【Key words】Gold skarn deposit; Classification; Baocun; Tongling; Anhui
  0 引言
  矽卡岩是一种常见的岩石类型。它们可以出现在所有的大陆上,而且可以出现在几乎所有年龄的岩石中;虽然大多数矽卡岩发现于含有灰岩的岩石中,但是实际上矽卡岩可以在几乎任何类型的岩石中形成,包括页岩、砂岩、花岗岩、玄武岩以及科马提岩;它们可以出现在岩浆岩附近、断层和主要剪切带沿线、浅层地热系统、海底以及深埋藏变质地体的下地壳深度处;从成因角度来说,矽卡岩可以在区域或接触变质作用过程中形成,还可以通过各种各样的交代过程形成,这些交代过程涉及岩浆流体、变质流体、大气流体和/或海洋来源的流体[1]。把一个岩石定义为矽卡岩,依据的是矿物学,包括种类繁多的钙质-硅酸盐以及伴生矿物,但是通常主要是石榴石和辉石[1]。
  矽卡岩矿床中可以开采各種各样的元素,包括铁、钨、铜、铅、锌、钼、银、金、铀、稀土、氟、硼、锡[1]。在20世纪70年代早期金价显著上升之前,从矽卡岩矿床中生产的大多数金是作为其他金属(尤其是铜)的副产品[2]。
  1 矽卡岩型金矿的分类及特征
  Meinert在参考其他文献的基础上,对金矽卡岩矿床的定义、分类和特征等进行了如下论述[2]。
  “金矽卡岩”这个术语指的是仅开采金或者主要开采金的矿床,并且显示出钙质-硅酸盐蚀变,通常以石榴石和辉石为主,与矿化相关。这种用法排除了虽然含有大量的金但是主要开采其他产品的一些矿床。这个定义包括了虽然含有大量其他金属但是并未开采的一些矿床。
  金矽卡岩矿床包含以下四种类型:还原型的金矽卡岩矿床、氧化型的金矽卡岩矿床、镁质的金矽卡岩矿床、“中温”区域变质地体中的金矽卡岩矿床。
  1.1 还原型的金矽卡岩矿床
  品位最高的(5-15g/t金)金矽卡岩矿床相对还原,仅开采金,缺少其他金属的有经济意义的富集,并且有一个独特的金-铋-碲-砷地球化学组合。大多数高品位金矽卡岩和还原型的(含钛铁矿,Fe2O3/(Fe2O3+FeO)<<0.75)闪长岩-花岗闪长岩岩体以及岩墙/岩床杂岩体相关联。它们一般出现在富碎屑的原岩中,而不是纯净的石灰岩中,而且岩墙、岩床和火山碎屑单元的矽卡岩蚀变很常见。还原型金矽卡岩以富铁的辉石为主(一般>Hd50),但是近端区域有可能含有大量的中性的钙铝铁榴石。其他常见矿物包括钾长石、方柱石、符山石、磷灰石和闪石。远端的/早期区域含有黑云母±钾长石角岩,这些角岩可以超出块状矽卡岩延伸几百米。由于这些矿床中沉积岩富碎屑和碳质的性质,大多数矽卡岩相对细粒。还原型的金矽卡岩矿床的代表有美国内华达州的Fortitude金矽卡岩。在本文中,笔者把品位高(5-15g/t金)、仅开采金、缺少其他金属的有经济意义的富集、有一个独特的金-铋-碲-砷地球化学组合、以富铁的辉石为主、远端的/早期区域含有黑云母±钾长石角岩、原岩中有碎屑物质、矿床中沉积岩富碎屑和碳质作为还原型的金矽卡岩矿床的必要条件。   1.2 氧化型的金矽卡岩矿床
  氧化型的金矽卡岩矿床的基本特征包括高的石榴石:輝石比值,相对贫铁的石榴石和辉石,硫化物总量低,黄铁矿≥磁黄铁矿,较少的但是普遍的黄铜矿、闪锌矿和方铅矿。另外,最高的金品位不是和进变质石榴石-辉石相关,而是和后来的退化蚀变相关,包括大量的钾长石(冰长石)和石英。这些矿床中的一些可被认为是向其他类型金矿化的过渡,例如浅成热液矿床,在这些浅成热液矿床中相分离(沸腾)有可能是一个重要的沉淀机制。氧化型的金矽卡岩矿床的代表有美国内华达州的McCoy金矽卡岩。
  1.3 镁质的金矽卡岩矿床
  大多数金矽卡岩是钙质矽卡岩。对于镁质矽卡岩来说,大多数是从白云质原岩中形成,并且显出独特的矿物学特征,包括镁橄榄石、尖晶石、蛇纹石。虽然有可能存在各种各样的尖晶石相,但是磁铁矿通常是首要的,因此,大多数镁矽卡岩是用来开采铁的,而且相对容易发现,因为它们具有强磁异常的特征。美国蒙大拿州西南部的Butte Highlands是一个不寻常的镁矽卡岩,它是一个重要的金资源,但是缺少大量的铁氧化物和硫化物。
  1.4 “中温”区域变质地体中的金矽卡岩矿床
  大多数矽卡岩和相对浅的显生宙岩体(侵入到之前未变质的沉积岩中)相关联。然而,较古老的造山带中的一些矿床也有矽卡岩矿物学的描述,在这些矿床中,矽卡岩和岩浆作用以及高T-P变质作用相关联(例如,澳大利亚的Lucky Draw、纳米比亚的Navachab、加拿大英属哥伦比亚省的Tillicum)。除了这些岩浆/变质作用相关的矽卡岩之外,还有一些有矽卡岩蚀变的“中温的”脉状金矿床,这些矿床在前寒武纪地体中,没有相关的侵入岩(例如,澳大利亚西部的Yilgarn克拉通、加拿大北部的Slave Province、美国的怀俄明克拉通、加拿大东部的Superior Province、印度的Dharwar克拉通)。这些矽卡岩和显生宙矽卡岩体系有显著区别,关于矽卡岩蚀变的地质关系以及金矿化和矽卡岩形成之间的关联知之甚少。很多研究人员甚至不知道这些矽卡岩的存在,关于矽卡岩形成的时间和地球化学有很多不确定性。这些矽卡岩看起来具有区域变质环境的特征,也具有更典型的显生宙岩浆作用的特征。把这些迥然不同的矽卡岩联合在一起的是矿物学(以非常富铁和还原的组合为主,包括石榴石(铁铝榴石-锰铝榴石是主要的)、钙铁辉石、富铁的闪石)。在一些情况下,富铁的原岩(例如铁建造、科马提岩或者变基性岩)看起来像是产生不常见的矿物学的原因。另外,这些矿床通常具有较年轻的金矽卡岩矿床的金-砷-铋-碲地球化学鲜明特色的部分或全部。这些“变质”矿床作为一组展现,因为它们和区域变质作用之间有联系,尽管它们之间地质背景和地球化学存在巨大的差别。
  2 包村金矽卡岩矿床的特征及其与还原型金矽卡岩矿床特征的对比
  根据任云生等在参考其他文献的基础上对包村金矿的金矿体特征的描述,主矿体的金平均品位为7.0g/t[3]。这一数值与还原型的金矽卡岩矿床的特征是相符的。根据陈衍景等一篇论文中的中国矽卡岩型金矿床一览表,包村矿床的矿种为金,没有次要成矿元素[4]。这一点与还原型的金矽卡岩矿床的特征也是相符的。
  在包村金矿中,金矿物和铋矿物之间存在密切的共生关系[3]。含铋矿物包括自然铋、辉铋矿、赫碲铋矿等,其他矿物包括黄铁矿、雌黄铁矿、黄铜矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿等[5]。因此,包村金矿具有金-铋-碲-砷地球化学组合,这一方面的特征与还原型金矽卡岩矿床的特征也是相符的。
  包村金矽卡岩矿床出露的地层主要是下三叠统南陵湖组和下三叠统塔山组,其中南陵湖组主要是薄层到厚层的灰岩,在塔山组当中,除了灰岩之外,还有页岩,有些灰岩呈现出泥质的特点,有些灰岩与页岩呈互层状,这两组地层当中的一些岩石经过变质作用之后形成大理岩、矽卡岩、角岩[3-6]。包村金矿这一方面的特征与还原型金矽卡岩矿床的特征同样是相符的。
  3 结束语
  由以上讨论可知,包村金矿多方面的特征都与还原型金矽卡岩矿床的特征相符。因此,笔者认为,包村金矿可能属于还原型的金矽卡岩矿床。
  【参考文献】
  [1]Meinert, L. D.. Skarns and skarn deposits[J].Geoscience Canada, 1992, 19(4): 145-162.
  [2]Meinert, L.. Skarns and skarn deposits.http://www.science.smith.edu/departments/geosciences/skarn/aboutskarn.html.
  [3]任云生,刘连登,万相宗.安徽铜陵包村金矿床地质特征及成因探讨[J].地球学报,2006,27(6):583-589.
  [4]陈衍景,秦善,李欣.中国矽卡岩型金矿的成矿时间、空间、地球动力学背景和成矿模式[J].北京大学学报(自然科学版),1997,33(4):456-466.
  [5]唐永成,吴言昌,储国正,等.安徽沿江地区铜金多金属矿床地质[M].北京:地质出版社,1998:1-359.
  [6]王剑波.安徽铜陵包村矽卡岩型金矿特征和成因[D].北京:中国地质大学,2016.
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