滇东南卡林型金矿成矿作用与成矿机制

王东辉+黄玉斌+李彦

摘 要 本文认为卡林型金矿是金矿床的一种重要类型，是一种浸染、微粒或超微粒、中低温的热液矿床。壳幔的不均衡和地壳物质运动促进元素再分配，使成矿物质多次富集。通过矿产中微量元素和稀土元素的比对，对氧氢和硫的同位素分析，认为金来自深部幔源。沉积喷流和深大断裂等特定的地质构造活动，为金矿在滇东南地区的形成提供了物质来源，与之相应的岩浆活动为成矿作用提供了主要热源。多种金矿的有利成矿因素在滇东南地区耦合，共同促成卡林型金矿的形成。

关键词 卡林型金矿；成矿作用；流体来源；成矿机制

中图分类号：P618 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0175-01

1 卡林型金矿简介

卡林型金矿最早源于Carlin地区发现的卡林金矿，并推广为卡林型金矿，分布于美国内华达州和犹他州、秘鲁和中国等地。

我国的卡林型金矿于20世纪60年代被发现，之后发现了几百个金矿，集中分布在陕甘川和云黔桂两个金三角地区，其中处于云黔桂和三大板块交界处的滇东南的卡林型金矿，它的形成有着更为复杂的地质背景和成矿类型，且发现较晚。

卡林型金矿以浊积岩类、沉积岩、碳酸盐类、低度变质或未变质的砂质岩石、等为外围容矿岩体，并受控于高角度的断层。围岩和共生矿物的组合体现了250℃以下的中低温状态下热液成矿的特点。金矿物和载金矿物呈现了微细粒结构和超微细粒结构，金矿中Hg、Sb和As的比重较高，围岩中有硫化物的伴生矿，体现了有机质参与成矿过程。学术界一直对该金矿的成因有争议，有超微粒金矿、渗流型金矿、浊积岩型金矿等多种说法，就成因也提出层控成矿、热泉成矿等想法，并在称谓、成矿温度、容矿岩石等诸多方面的存在分歧。

本文认为，随着地质环境和成矿因素的发展变化，卡林型金矿矿床具有浸染的，微粒或超微粒的，中低温的热液矿床的特点。

该地的地质构造，不同学者有不同的论述，但都认为这里的形成环境是拉张构造，时间在古生代晚期到中生代三叠纪的中早期。它是华南褶皱带的一部分，云黔桂金三角是有一系列断层包围的变形菱块体，包围它的断层有红河断层、紫云-水城-昆仑关-河池断层等。以160°E为轴，东西分别为昆仑关岩体和个旧岩体，南北方向形成向北隆起呈逆冲推覆构造的弧形断褶带。滇东南就在红河断层以东的云南地区。

形成云黔桂古陆后，生长边界和处于边缘的大陆边界演化成消亡边界，由东向西海水渐浅，陆地演变为滨海泻湖并形成陆地。在奥陶纪的冰期，水以固态形式存于地表，造成海平面下降，使该地缺失志留纪地层。这数千万年为地表物质进行预成矿作用提供了足够的时间。由于火山活动强烈频繁，提高了矿物元素在地表的富集程度。岩浆喷出造成地表沉降形成沉积物巨厚的海盆，经历漫长的地壳的水平位移和推覆反冲后，现代地质构造得以形成。

在应力作用下，金矿在右江地裂带、南北向的关岭-富宁断层和文山-富宁构造带内和它们的交汇地带形成。

2 滇东南卡林型金矿的成矿作用

在滇东南地区，金矿产出最多的地方有很多的不整合面，本文认为，金矿的形成是在经历内外力作用后，又多次经历了化学的和物理的长期分选矿物元素并富集的进程。

卡林型金矿与不均衡的壳幔元素有关，也与在不同空间出现了演化分异的成矿元素有关。南盘江谷地的沉降和越北古陆的隆起，S型的燕山期中晚期演化的花岗岩及地幔柱的基性岩浆岩在海西-印支期的侵入和喷出都控制着这一地区的地壳物质的不均衡性。该地玄武岩中的金的含量明显偏高，相较之下，超基性-基性岩则有较大的含金量的变化且地区差异，明显。由于矿床中的微量元素与稀土元素有同步的变化，深源特征元素如Ni等在矿流体中被带入，表明幔源深部是金的来源地，其深处金矿规模将更大。

岩浆活动对壳幔的作用有助于形成多种金属矿种，同时构造运动与岩浆活动为滇东南地区金矿的成矿提供了热源。金的溶侵和迁移得益于矿流体中的卤族元素，并与锑、砷、硅、汞、有机质形成相应的多元素异常组合和矿化蚀变，滇东南卡林型金矿形成于中低温环境，对成矿流体中氢氧同位素和硫化物中硫的同位素的研究表明硫是深源硫，水来源于建造水、岩浆水、天水等。

通过对黄铁矿的研究，成矿流体是黄铁矿渗滤的地下热水，成矿物质并非源于地球表层，这恰与对稀土元素和矿床微量元素的研究结果相同。卡林型金矿真正动因是板块间的相互作用，这与滇东南花岗岩和邻区的此类岩石的成岩成矿的原因一致，也与逆冲推覆的弧形构造在文山-富宁地区的出现的原因一致。滇东南金矿成矿年代推测结果体现了大致相同的金矿成矿时期，基本相同于逆冲推覆的弧形构造在文山一富宁地区发生的时期和滇东南花岗岩和邻区的此类岩石的成岩成矿时期，这就表明了它们有统一的能力来源和动力。

3 卡林型金矿的成矿机制

金属于铜族元素，核类属奇一偶型，致使自然界中金的丰富度很低。金有较稳定化学性质且亲和力小，但与硫、铁、铜有较强的亲和力，形成相应的金属互化物，与毒砂、黄铁矿等共生。在自然界能形成正离子，激化能力较强，容易同卤族元素形成络合物，可溶于王水、沸腾的氯化铁溶液，却不溶于一般的碱和酸。

热液演化中首先由于含砷黄铁矿、毒砂、黄铁矿的迁移，金随之移动；其次金的化合物如金的硫代络合物、硫化物等及超微细粒金和被有机质或胶体吸附的金在流体中移动。石油等有机质有助于金的富集，这种异常组合与成矿过程的岩-水反应和岩-水-油反应有关，滇东南的金矿与炭质泥岩有关。

水分散流是金矿的成因的本质。硫化金是金被硫化物腐蚀后的产物，有机质、碳质、胶体溶液也可以吸附或迁移金，少量的金也可以溶于一些细菌的新陈代谢产物和土里的腐殖酸中。当成矿流体的pH值、压力、Eh温度改变时，容矿岩石萃取金，导致还原硫降低活度和硫化铁或亚铁的沉淀，最终硫代络合物不稳定，致使金的沉降。

滇东南卡林型金矿是在中低温的热液矿床内形成的侵染的超细微粒的金。通过对地幔元素的一系列筛选成矿过程，各种成矿作用相互影响，是众多因素共同作用的结果，在成矿体系中，中低温容矿流体导致了汞、及硅、锑、有机质、砷等与金的异常组合，是必定发生的岩水反应。

参考文献

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