中硫化型浅成低温热液矿床基本特征研究

喻泽琼，连敦梅，周兴华，贺根文

（江西省地质局第七地质大队，江西 赣州 341000）

浅成低温热液型矿床是全球贵金属与贱金属的主要来源之一，为世界提供超过16%Ag、8%Au 以及部分Pb、Zn。它产于陆相火山岩系内，是形成于浅地表（小于2km）、中低温度（200℃～300℃）、中低压（小于100Pa）环境下，其矿化方式有网脉状、脉状、浸染状与角砾状等[1-2]。

通过硫化物的组合来指示硫化状态的差异，可将浅成低温热液矿床划分为高硫化（HS）、低硫化（LS）与中硫化（IS）型3 个亚类。在早期中硫化型金矿床被划为低硫化型矿床的亚类，并未将其单独划出[3]。后来在研究中发现该类型发育低硫化态与高硫化态之间过渡的硫化物组合，如黝铜矿、砷黝铜矿等，以出现低铁闪锌矿（FeS摩尔比常为1%～20%）和富锰碳酸盐的特征，具有高含量贱金属、高Ag/Au 比值、相对较高的成矿流体温度和盐度，其不同于高硫化和低硫化型矿床[4]。其蚀变普遍发育伊利石蚀变晕，而高硫化型则发育高级泥化蚀变晕。

中硫化型浅成低温热液矿床逐渐成为国外的研究重点，目前这些矿床大多分布于环太平洋成矿带上，与斑岩成矿系统相伴生，多形成于板块的汇聚边缘以及俯冲作用相关的火山—岩浆弧和陆缘弧环境；中硫化型矿床可以与高硫化型矿床伴生，同样可以与低硫化型矿床相伴生。中硫化型矿床概念提出的时间相对比较晚，研究程度处于薄弱；但对于低硫化型矿床而言，在时空和成因上，中硫化型矿床显示出与区域高硫化型及深部斑岩型矿床的联系更为密切，具有重要的勘查指示意义，为新一轮战略找矿突破行动提供理论依据。

1 中硫化型矿床分布特征

本文搜集到对国外已报道的资料，具明显中硫化型浅成低温热液矿床特征有24处，其中报道较多的区域有美国Comstock 矿、哥伦比亚Buritica 矿、伊朗北部Cheshmehhafez矿等，在地中海—喜马拉雅成矿带、环太平洋成矿带与蒙古—鄂霍茨克成矿带上均有出现，其矿种主要为金—银矿，少量铜铅锌矿。

在国内浅成低温热液型矿床普遍发育，但是有关于中硫化型矿床的厘定报道相对较少。目前国内关于中硫化型矿床的研究处在起步与逐渐成形的阶段，有相当部分的地质工作者对于这类矿床自身具有的显著特性与详细的矿物组合及蚀变类型的特征研究相对薄弱。因此，本文搜集到资料相对有限，截至目前为止明确厘定的矿床仅有5处，分别为藏东八达铜金矿床[5]、黑龙江争光金矿床[6]、安徽抛刀岭金矿[7]、内蒙古甲乌拉—查干布拉根银矿田[8]以及江西年坑银矿床[9]，其分布相对较分散，其矿种为金银矿。

2 中硫化型矿床矿物特征

中硫化型矿床的矿物组合主要为黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿、方铅矿、闪锌矿以及碳酸盐矿物等，其中黄铜矿尤为发育；通常同样发育较少量明矾石以及冰长石。中硫化型蚀变矿物类型主要发育石英—碳酸盐—黄铁矿，其次发育黄钾铁矾化、绢云母化、伊利石化、绿帘石化以及高岭石化等（图1）。

图1 中硫化型矿床矿石矿物、蚀变矿物组合及空间分布特征

闪锌矿在中硫化型矿床中大量发育，为其特征矿物，前人研究表明闪锌矿中FeS的摩尔比可以用来区分高硫化—中硫化—低硫化型矿床。中硫化型矿床中闪锌矿FeS的摩尔比通常介于1%～20%之间。其次，闪锌矿的颜色与FeS 含量同样可以用来指示距离侵入体远近的特点，相对富集FeS闪锌矿一般大量发育在距离侵入体相对较远的地方，其颜色亦呈现为棕色或者黑色；对于同一闪锌矿晶体内FeS 的含量随着由核部到边部的变化，其颜色也相应呈现环带的特点。

黝铜矿同样亦是中硫化型矿床内大量发育的又一特征矿物，与辉锑银矿共生，而未达到成分平衡的黝铜矿具有较低的Ag含量组成，指示相对较低温的沉淀环境。Findley 在2010年利用电子探针仪器测试分析，其研究结果得出在早期含砷黄铁矿的沉淀中消耗掉流体内众多的砷元素，导致在成矿期贵金属（Au-Ag）沉淀的流体环境出现富锑贫砷的特点。

3 中硫化型矿床特征

黑龙江争光金矿床是我国第一例厘定出的显著具有中硫化型浅成低温热液矿床特征的金矿[4]。因此，中硫化型矿床具有什么样的矿床特征?其区别于高硫化、低硫化型矿床的典型标志又是什么?在综合分析以往地质研究以及野外勘查成果的基础上，总结如表1所示[9-11]。

表1 中硫化型、高硫化型、低硫化型浅成低温热液矿床特征

在我国中硫型矿床分布不广泛，目前明确厘定的矿床仅有5处，其成矿元素组合主要以Au、Ag 为主，这些矿床显示中硫化型矿床的典型特征。如厘定的安徽抛刀岭金矿主要赋存在140Ma～146Ma 英安斑岩脉中，成矿蚀变类型以面状白云母—伊利石化为主。抛刀岭金矿的矿石类型以充填型脉状及网脉状构造为主，其局部出现簇状、胶状以及皮壳状等低温结构，发育低Fe闪锌矿、黄铁矿、车轮矿、硫砷铅铜矿与富Mn碳酸盐的矿物组合，成矿具有中硫化型特征。

由图1和表1、表2分析可得，中硫化型浅成低温热液矿床具有如下八大特征:①发育贱金属与富锰碳酸盐硫化物的成矿体系，碳酸盐矿物出现于各个成矿阶段的热液脉体系中，尤其在热液晚阶段中大量发育；贱金属的硫化物主要为铜铅锌铁等的硫化物;②在矿物组合方面，普遍发育一套显著的中硫化态矿物组合，比如贱金属硫化物黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿以及黝铜矿等；少量矿床中发现极少量的明矾石与冰长石;③其含矿脉系中富硫化物的含量超过5%，并且在斑岩铜矿系统中出现相对较富集黄铜矿的现象;④通常大量发育颜色较浅的低Fe闪锌矿;⑤闪锌矿中的FeS含量为1～20mol%;⑥中硫型矿床成矿流体来自岩浆水及大气水混合，具中性、还原特征，减压沸腾或流体混合导致沉淀成矿;⑦通常赋存在挤压的岛弧环境下的斑岩型铜金钼矿床外围;⑧其在空间上与低硫化型和高硫化型金多金属矿床共存，普遍发育斑岩型铜金钼。

4 结论

本文通过对中硫化型浅成低温热液矿床的分布特征、矿物学特征、矿物组合及蚀变类型等基本特征进行深入研究，以此获得总结具如下特点：①发育大量硫化物，普遍大于5%；②闪锌矿中低FeS 含量；③伴有大量黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、黝铜矿等；④伴生透明石英、萤石、锰碳酸盐、硅酸盐以及少量冰长石；⑤主要蚀变类型为伊利石化、绢云母化及绿帘石化。

通过典型中硫化型矿床可知，国内中硫化型矿床与斑岩成矿系统相伴生，多形成于板块汇聚边缘与俯冲作用相关的挤压岛弧环境以及陆内伸展的背景，形成时代从早古生代到渐新世。我国浅成低温热液型矿床普遍发育，提供了形成中硫化型矿床的成矿条件，今后的野外地质勘查对于此类型矿床的发现具有很大潜力空间。