贵金属区——河南省桐柏县银洞坡金矿

知识点解说

岩浆热液型还是造山型,矿床成因认识的重大转变银洞坡金矿的矿床成因认识,经历了一个从 "造山型" 到 "岩浆热液型" 的重大转变过程,这一转变不仅是学术观点的更新,更直接指导了深部找矿的重大突破。要理解这一转变,首先要了解什么是造山型金矿和岩浆热液型金矿。造山型金矿形成于造山带中,受韧性-韧脆性剪切带控制,成矿流体通常来自地壳变质脱水作用(绿片岩相向角闪岩相转变过程中),与岩浆作用无关,成矿物质主要来源于围岩变质岩,矿石以黄铁矿为主要载金矿物,金属硫化物总量较低(<5%),成矿流体为中温、低盐度、富 CO₂的 H₂O-CO₂-NaCl 体系。岩浆热液型金矿则与岩浆侵入作用密切相关,成矿流体主要来源于岩浆结晶分异过程中出溶的岩浆热液,成矿物质主要来源于岩浆,矿体常产于侵入体顶部、内外接触带或附近的构造裂隙中,常伴随矽卡岩化、钾化等高温蚀变,矿石中金属硫化物含量较高,常伴生铜、铅、锌、钼等多金属矿化。

以往研究多认为银洞坡金矿是造山型矿床,主要依据是矿体产于富含炭质的寒武系歪头山组地层中,层控特征明显;受褶皱和剪切带构造控制;矿石以黄铁矿为主要载金矿物;成矿流体为中温、低盐度特征。这些特征与造山型金矿有较多相似之处,因此以往矿产勘查工作主要围绕歪头山组炭质绢云石英片岩等层位开展,找矿深度也局限在 1000 米以浅。最新的多学科综合研究提供了一系列支持岩浆热液型成因的关键证据:第一,矿石矿物学证据。主成矿期黄铁矿呈压碎结构、骸晶结构,黄铁矿 Co/Ni 值集中在 10 附近,显示为岩浆热液交代成因的特点,而非变质成因;第二,高温蚀变证据。最新勘查在深部发现大面积钾长石化、矽卡岩化(绿帘透辉矽卡岩化带厚约 91 米)等高温蚀变带,这些蚀变是岩浆热液作用的典型标志,造山型金矿一般不发育矽卡岩化;第三,年代学证据。银洞坡金矿床成矿年龄约为 130Ma,矿区西部梁湾岩体侵位年龄为 137~130Ma,成岩、成矿时代基本一致,表明二者属同一构造-岩浆事件;外围深部见花岗斑岩脉(成岩时代约 127Ma),脉体顶部、底部强硅化并具金铅锌矿化,花岗斑岩是岩浆体系压力快速降低、挥发分过饱和及出溶过程的重要标志,对岩浆热液成矿体系具有重要指示意义;第四,流体同位素证据。成矿流体早中阶段以岩浆流体为主,晚阶段为大气降水不断混入;含矿方解石脉中碳氧同位素整体靠近花岗岩区,指示成矿流体中的碳可能来源于深部岩浆;黄铁矿原位硫同位素数据变化范围窄(0.7‰~3.8‰),呈明显的塔式特征,整体低于地层中 δ³⁴S 值(4.1‰~6.1‰),总体位于岩浆硫范围,指示硫源可能来自岩浆热液;矿石铅同位素值偏低(均值 9.42),ω 值高(均值 43.44),指示成矿物质来源的源区为下地壳或下地壳与上地幔的混合;第五,地球物理证据——1:50000 重磁测量在银洞坡金矿附近圈出重力低异常和负磁异常,异常区上延 1000 米后仍然存在,推测为深部隐伏低密度中酸性岩体所致,岩体顶板最浅埋深约 1100 米,宽约 4 公里。

综合上述证据,最新研究认为银洞坡金矿床属与侵入岩浆地质作用有关的岩浆热液型矿床,成矿地质体为早白垩世中酸性隐伏岩体。这一成因认识的转变具有重要的找矿实践意义 。既然成矿与深部隐伏岩体有关,那么围绕隐伏岩体的顶部、内外接触带及附近构造裂隙带,在更大深度范围内(1000 米以下)都应具有找矿潜力。正是基于这一新认识,地质工作者在围山城地区圈定找矿靶区 5 处,经钻探验证圈出金矿体 9 层,新增金金属量 34 吨,实现了深部找矿的重大突破。