中國綠巖帶型金礦

中國綠巖帶型金礦第1頁/共75頁匯報提綱何為綠巖帶？何為綠巖帶型金礦床？中國綠巖帶型金礦床產(chǎn)出背景中國綠巖帶型金礦床的分類中國綠巖帶型金礦床特征中國綠巖帶型金礦床的成礦系統(tǒng)關(guān)注問題：花崗巖成礦之辯第2頁/共75頁何為綠巖帶？

何為綠巖帶型金礦床？第3頁/共75頁重要綠巖帶南非巴伯頓的斯威士蘭超群津巴布韋加拿大蘇必利爾省和斯拉夫省的阿比提比帶、耶洛奈夫帶等美國西部懷俄明西澳皮爾巴拉和伊爾崗地塊印度的達(dá)瓦爾超群俄羅斯科拉半島中國華北陸臺

第4頁/共75頁Worlddistributionofgreenstone-hostedquartz-carbonateveindepositscontainingatleast30tonnesofAu.

第5頁/共75頁SimplifiedgeologicalmapoftheAbitibigreenstonebeltshowingthedistributionofmajorfaultzonesandgolddeposits.ModifiedfromPoulsenetal.(2000).

第6頁/共75頁Tonnageandgraderepartitionforgolddepositsintheworldcontainingatleast30tonnesofAu.

第7頁/共75頁Table1:MostproductiveCanadiandistrictsforGQCVdeposits

DistrictGeologicalProvinceProduction&Reserves(tonnesAu)*Resources(tonnesAu)*TimminsSuperior/Abitibi2,072.978.5KirklandLakeSuperior/Abitibi794.872.6Vald'OrSuperior/Abitibi638.9171.6Rouyn-NorandaSuperior/Abitibi519.666.5LarderLakeSuperior/Abitibi378.714.5MalarticSuperior/Abitibi278.7686.8RedLake**Superior/Uchi128.017.2JoutelSuperior/Abitibi61.427.5MathesonSuperior/Abitibi60.49.7CadillacSuperior/Abitibi22.125.1PickleLakeSuperior/Uchi90.48.1RiceLakeSuperior/Uchi51.625.2Beardmore-GeraldtonSuperior/Wabigoon123.535.1MichipicotenSuperior/Wawa41.12.8MishibishuSuperior/Wawa26.716.8Goudreau-LolshcachSuperior/Wawa8.819.6FlinFlonChurchill62.212.7LynnLakeChurchill19.514.6LaRongeChurchill3.45.6KeewatinChurchill-Hearne7.2252.4YellowknifeSlave432.816.6MacKenzieSlave38.1286.6CassiarCordillera14.955.4BaieVerteAppalachian/Dunnage10.38.9*asofDecember31,2002

**doesnotincludetheCampbell-RedLake,CochenourandMacKenzie

RedLakedepositsastheyarenotconsideredtypicalGQCVdeposits第8頁/共75頁第9頁/共75頁華北地臺AuFeNonAu-FeAu-Fe第10頁/共75頁綠巖帶綠巖帶（greenstonebelt）是蝕變或變質(zhì)的基性火成巖帶。通常指前寒武紀(jì)地盾中呈條帶狀分布的變質(zhì)基性巖地區(qū)，如太古綠巖帶等。一個綠巖帶中可含有一層或幾層基性火山-沉積變質(zhì)產(chǎn)物。主要巖石類型有細(xì)碧巖、玄武巖、輝長巖和輝綠巖等。因變質(zhì)作用生成的綠泥石、綠簾石、陽起石等礦物促使巖石普遍具有暗綠色。一套完整的綠巖地層，由早期的火山巖和晚期的以濁流沉積為主的碎屑沉積巖或火山碎屑沉積巖組成；火山巖下部以超基性-基性巖為主，并含有一層科馬提巖（指一種超基性噴出巖），上部為鈣堿性火山巖。多數(shù)人認(rèn)為綠巖帶不代表原始地殼，它下面還應(yīng)有更古老的陸殼。加拿大、西澳大利亞、印度、芬蘭等早前寒武紀(jì)克拉通基底的花崗質(zhì)片麻雜巖內(nèi)普遍發(fā)育一套綠巖帶，其時代從35億年到23億年前，代表地球生成早期最老的沉積和火山活動記錄；以南非巴伯頓地區(qū)研究程度最高，是全球綠巖帶的典型。它們成極不規(guī)則的線狀陡傾向形條帶位于占優(yōu)勢的片麻狀花崗質(zhì)巖石中，長可達(dá)數(shù)百千米，寬達(dá)25千米。綠巖帶和周圍片麻巖系的片麻理多成協(xié)調(diào)一致的關(guān)系，所以兩者原來的關(guān)系不易確定。最近國外一部分學(xué)者把綠巖帶當(dāng)作蛇綠巖套。由于古老克拉通的多數(shù)金屬、非金屬礦產(chǎn)的形成和空間展布與綠巖帶的發(fā)育密切相關(guān)，故對綠巖帶的研究有很大的理論和實(shí)際意義。中國遼寧清源和山西五臺山都有綠巖帶發(fā)育。

第11頁/共75頁綠巖帶分布在片麻巖穹窿或花崗質(zhì)巖體之間，呈帶狀或不規(guī)則狀，保存較好。由變形的、遭受中低級變質(zhì)作用的及以變鎂鐵質(zhì)火山巖為主的變火山巖相沉積巖組成向形上殼巖序(沈保豐，1989)。

對于大多數(shù)綠巖帶地層來說，主要分為上、下兩部分，下部以火山巖為主，上部以沉積巖為主。大多數(shù)綠巖帶的下部群可進(jìn)一步劃分為超基性巖的下部巖群，以及主要是鈣-堿性、鎂鐵-長英質(zhì)巖的上部火山巖群。

第12頁/共75頁綠巖帶的層序自下而上大致可以分為3套巖石建造:下部廣泛發(fā)育著變鎂鐵質(zhì)火山巖，有時夾少量超鎂鐵質(zhì)巖，以火山熔巖為主;中部為變長英質(zhì)-安山質(zhì)火山巖，變安山質(zhì)火山巖分布不穩(wěn)定，有時很少，甚至缺失，火山碎屑巖的數(shù)量多于熔巖;上部為變濁積巖、變碳酸鹽巖。綠巖帶由一個或多個火山-沉積旋回組成，受多期變質(zhì)和變形作用。變質(zhì)作用以高綠片巖相-低角閃巖相為主，有時可高達(dá)角閃巖相。但不同地區(qū)綠巖帶的地層層序、巖石組合及花崗巖和綠巖比例存在明顯的差異。綠巖帶的變火山-沉積巖系由于受到花崗質(zhì)巖漿巖的侵入，常在巖體中形成大小不等的殘塊，同時由于多期變質(zhì)作用，構(gòu)造變形，標(biāo)志層不明顯，層序出露不全，一般不見頂?shù)椎仍?，因而建立綠巖帶的地層層序是十分困難的。第13頁/共75頁Au,Cu-Zn,Ni,Fe等礦產(chǎn)資源第14頁/共75頁形成環(huán)境與現(xiàn)代島弧背景相似陸內(nèi)裂谷或大陸邊緣裂谷、溝-弧-盆體系和活動大陸邊緣海盆。第15頁/共75頁不連續(xù)的古陸核之間或其邊緣分布著規(guī)模不等的綠巖帶,并且從陸核向外,綠巖帶有逐漸增生的趨勢。綠巖帶實(shí)際上是古陸核邊緣的增生體和陸核-陸核之間的焊接帶。第16頁/共75頁

綠巖帶在規(guī)模上有很大差別，巴伯頓綠巖帶橫切面僅40km寬，長120km，而阿比提比綠巖帶寬250km，長800km。第17頁/共75頁中國綠巖帶的特點(diǎn)超鎂鐵質(zhì)巖石不發(fā)育;變質(zhì)深;構(gòu)造變形強(qiáng)烈;個體面積小;

第18頁/共75頁綠巖帶的形成時代中太古代(2900~3300Ma)新太古代早期(2700~2900Ma)晚太古代晚期(2500~2700Ma)古元古代(1800~2500Ma)第19頁/共75頁綠巖帶分類第20頁/共75頁綠巖帶

太古宙發(fā)育的火山巖-沉積巖建造,火山巖中基性-超基性巖石占較大比例花崗-綠巖地體由綠巖帶和與綠巖帶有成因聯(lián)系的前寒武紀(jì)花崗巖類共同構(gòu)成綠巖帶第21頁/共75頁根據(jù)花崗巖類和綠巖的特征以及它們的先后關(guān)系,將花崗綠巖地體區(qū)分為O型和C型;構(gòu)造型式分別是綠巖→花崗巖類(改造系列為主)和花崗巖類(TTG為主)→綠巖;認(rèn)為O型花崗綠巖地體有利于金礦化,C型花崗綠巖地體不利于金礦化;綠巖的混合巖化、花崗巖化作用為控制金礦化的主導(dǎo)因素。第22頁/共75頁何為綠巖帶型金礦床

綠巖帶型金礦床是以賦礦建造為標(biāo)準(zhǔn)劃分的一類金礦床類型，是指產(chǎn)在綠巖帶地質(zhì)構(gòu)造背景，在綠巖帶形成、發(fā)展和改造的地殼演化過程中，不同階段形成的一系列金礦床的總稱。第23頁/共75頁綠巖帶型金礦床分類第24頁/共75頁綠巖帶型金礦床分類分類標(biāo)準(zhǔn)成因分類礦石金屬礦物含量和比例S.D.Shear礦床賦礦圍巖的特征J.M.Franklin&G.Ruchkin賦礦巖石建造、控礦構(gòu)造G.Ruchkin(1996)R.W.Boyle第25頁/共75頁成因分類侵入體中的浸染狀和網(wǎng)脈狀金礦床火山碎屑巖和沉積巖層中的浸染狀金礦床凝灰?guī)r和鐵建造中的浸染狀金礦床第26頁/共75頁礦石金屬礦物的含量和比例金-石英建造金-硫化物建造金-含鐵石英巖建造金-硫化物-石英建造第27頁/共75頁分類依據(jù)成礦物質(zhì)來源成礦條件沈保豐含金巖系成礦構(gòu)造程玉明花崗巖-綠巖地體演化金礦床的物質(zhì)來源成礦機(jī)理?xiàng)蠲糁?8頁/共75頁產(chǎn)狀

“層控”礦床火山-沉積巖中的礦床超鎂鐵質(zhì)和鎂鐵質(zhì)火山巖中的礦床強(qiáng)烈碳酸鹽改造的火山巖帶中的礦床氧化物-硫化物混合相或氧化物-碳酸鹽混合相鐵建造中的礦床侵入體第29頁/共75頁成礦物質(zhì)來源成礦條件

同構(gòu)造期的原生金礦床后構(gòu)造期的再生金礦床第30頁/共75頁第31頁/共75頁含金巖系成礦構(gòu)造韌性剪切帶同構(gòu)造期層狀浸染型金礦床綠巖帶韌性剪切帶同構(gòu)造晚期脈型金礦床強(qiáng)烈改造的綠巖帶后構(gòu)造期再生型金礦床第32頁/共75頁花崗巖-綠巖地體演化金礦床的物質(zhì)來源成礦機(jī)理產(chǎn)在花崗巖-綠巖地體中金礦成礦系列產(chǎn)在強(qiáng)烈改造花崗巖-綠巖地體中金礦成礦系列第33頁/共75頁礦體以脈狀形式夾皮溝、金廠峪、焦家、玲瓏、文峪等礦體產(chǎn)于燕山期富堿侵入體的內(nèi)外接觸帶祁雨溝礦體呈似層狀產(chǎn)于綠巖帶序列的特殊層第34頁/共75頁沉積變質(zhì)型、變質(zhì)熱液型、混合巖化熱液型、巖漿熱液型和疊生型等.構(gòu)成以綠巖建造為原始礦源層的多時代、多種成礦作用、多種成因類型相伴產(chǎn)出的成礦演化系列.第35頁/共75頁中國綠巖帶型金礦床產(chǎn)出背景

第36頁/共75頁第37頁/共75頁第38頁/共75頁

華北克拉通花崗綠巖地體中金礦床的成礦地球動力學(xué)背景是中生代碰撞造山作用的擠壓-伸展轉(zhuǎn)變期第39頁/共75頁中國綠巖型金礦床受華北陸臺花崗巖-綠巖地體的控制，主要分布在華北陸臺南北兩緣及東部；主要形成于顯生宙的海西期和燕山期；成礦作用主要受顯生宙板塊運(yùn)動誘發(fā)的構(gòu)造-巖漿活動控制。太古宙綠巖建造、顯生宙花崗巖化作用、韌-脆性剪切構(gòu)造巖帶是控制綠巖型金礦的三要素；太古宙綠巖為原始礦源層，絕大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為認(rèn)為花崗巖也提供了部分成礦物質(zhì)；第40頁/共75頁中國綠巖帶型金礦床特征第41頁/共75頁第42頁/共75頁第43頁/共75頁第44頁/共75頁金礦床集中區(qū)多分布于克拉通邊緣;相似的圍巖蝕變類型；相近的礦物組合;少量前寒武紀(jì)形成礦床,但大多數(shù)金礦床最終形成于顯生宙(主要為燕山期);金礦成礦元素組合相似,均為Au-Ag-Cu-Pb-(Mo);鉛同位素組成金礦床與花崗巖的源區(qū)相似;H、O、C、S同位素組成基本一致,且指示成礦物質(zhì)來源于深部,成礦流體為深源流體,后期有大氣水的混入;金礦化主要發(fā)生在350~200℃和相對低的壓力條件下,成礦流體鹽度較高(NaCl)=6%~17%)

第45頁/共75頁第46頁/共75頁第47頁/共75頁華北克拉通主要綠巖帶型金礦床第48頁/共75頁成礦系統(tǒng)背景流體能量遷移沉淀礦源第49頁/共75頁成礦背景.前寒武紀(jì)花崗巖-綠巖構(gòu)造環(huán)境,古生代-早中生代陸緣內(nèi)側(cè)構(gòu)造-巖漿活動帶和晚中生代濱太平洋構(gòu)造域構(gòu)造-巖漿活動帶;深部構(gòu)造動力學(xué)背景.中生代華北巖石圈的顯著減薄,導(dǎo)致大規(guī)模的殼幔物質(zhì)混合、下地殼重熔或殼幔同熔產(chǎn)生強(qiáng)烈?guī)r漿作用及流體作用和成礦作用;礦源場.古老變質(zhì)基底巖系和深源成礦物質(zhì);流體場.深部花崗質(zhì)巖漿、地層水、大氣水和(或)幔源流體;能量場或熱場.區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力、花崗質(zhì)巖漿活動熱能及地幔熱能;運(yùn)移場(流體通道).區(qū)域性斷裂、韌性剪切帶、花崗巖類及脈巖類的侵位通道及巖石中裂隙和孔隙;儲礦場.次級或低序次斷裂、斷裂交匯部位、斷裂擴(kuò)容帶、韌性剪切帶、花崗巖類侵入體內(nèi)外接觸帶等;成礦時代.燕山期(140~110Ma、175~160Ma)和印支期(220~200Ma)及海西期(350Ma?),前者最為廣泛;成礦作用過程.深部相對平衡的含礦高溫流體在構(gòu)造及巖漿熱能驅(qū)動第50頁/共75頁第51頁/共75頁①似層狀細(xì)脈浸染型,如摩天嶺金礦;②沉積變質(zhì)層控型,如卯獨(dú)慶和油簍溝金礦;③鉀長蝕變-石英脈型,如烏拉山金礦;④蝕變巖-石英脈復(fù)合型,如東伙房金礦;⑤石英脈型,如后石花金礦。第52頁/共75頁1.第四系;2.新近系；3.中生界;4.中元古界渣爾泰山群;5.古元古界二道洼群;6.太古宙基底;7.顯生宙花崗巖;8.中元古代閃長巖;9.中元古代石英閃長巖;10.中元古代黑云母花崗巖;11.古元古代片麻狀花崗巖；12．金礦點(diǎn)第53頁/共75頁金礦化與華力西期、燕山期重熔花崗巖在時間、空間和成因上有密切聯(lián)系,二者受同一斷裂構(gòu)造控制,巖石具有較高的含金豐度。由于深斷裂作用或板塊俯沖,導(dǎo)致熱流沿超殼深斷裂帶上升,使太古代綠巖重熔,含金熔融物質(zhì)沿超殼深斷裂侵入,形成含金巖體和金礦床。在金礦床分布地段閃長巖脈非常發(fā)育,閃長巖脈與金礦脈分布空間一致,在時間上晚于花崗巖,是重熔花崗巖漿不同階段的分異產(chǎn)物。礦體(脈)直接賦存于中-酸性巖體的斷裂、裂隙中(如安家營子)或距巖體較近的綠巖帶的斷裂或裂隙中(金廠溝梁)。

第54頁/共75頁礦床成因

變質(zhì)熱液成礦巖漿熱液成礦復(fù)合-疊加復(fù)成因區(qū)域巖漿熱源熱液成礦第55頁/共75頁華北克拉通綠巖帶型金成礦系統(tǒng)模式第56頁/共75頁①賦存于韌性剪切帶中金礦床,如排山樓、夾皮溝、小秦嶺等;②產(chǎn)于花崗巖體內(nèi)部或巖體附近的金礦床,峪耳崖、柏杖子、膠東等;③產(chǎn)于變質(zhì)巖中受脆性斷裂控制的金礦床,如哈達(dá)門溝、小營盤等第57頁/共75頁關(guān)注問題：花崗巖成礦之辯第58頁/共75頁胡受奚（1996）的觀點(diǎn)第59頁/共75頁典型實(shí)例第60頁/共75頁金廠峪金礦床石英-鈉長石復(fù)脈型礦體韌性剪切帶2391Ma,晚太古-早元古代石英脈型礦體脆性構(gòu)造燕山期第61頁/共75頁南龍王廟金礦床

變質(zhì)熱液韌性剪切帶清原群2986±10Ma偉晶巖脈