金矿床类型特征及资源评价课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章 金矿床类型、特征及资源评价,一、金矿资源概述,二、金的工业矿物、矿石类型及工业要求,1工业矿物,2矿石类型,3工业要求,三、金的成矿地质作用,四、金矿床主要类型及其地质特征,五、我国金矿资源评价,1金矿床时空分布,2资源特点,3成矿远景及找矿方向,一、金矿资源概述,金，具有极好的韧性和延展性，纯金可拉成直径2微米的细丝，金还具有良好的导电性和导热性，金自然界较少，故价格昂贵，广泛用于铸造货币、制作工艺品、电子工业和电气工程等。,世界范围内金矿资源丰富，据统计，除我国外，世界其它国家黄金预测储量为65812t，已探明37776t，其中62%集中于南非（32500t）；另外，美国加拿大（2600t）、巴西（3700t）、澳大利亚（2550t）、巴布亚新几内亚（1440t）、前苏联（7776t）。,我国自20世纪70年代起就开始了系统的金矿地质调查及找矿勘探工作，至1996年，我国探明的金保有储量已达4264t，居世界第4位。我国金矿主要分布于山东、河南、河北、黑龙江、内蒙古、辽宁和吉林等省区，其中以山东最为集中，仅胶东一带的金储量就占全国总储量的25%。,2.1工业矿物,自然界常见的金矿物有20余种，大致可以分为六组：自然金-银系列矿物，金和其它金属的互化物，金的碲化物，金的锑化物，金的硫化物和金的硒矿物，前三类可构成具有工业价值的金矿石或伴生金矿石，最重要的工业矿物是第一类。,（1）自然金-银系列矿物,（2）金的Cu、Pd、Bi、Pt、Hg互化物,（3）金的碲化物：,2.2矿石类型,贫硫化物含金石英矿石：硫化物含量0.5%；,少硫化物含金石英矿石：硫化物含量0.5-5%；,中等硫化物矿石：硫化物含量为10-20%，并以黄铁矿为主；,多硫化物矿石：硫化物含量在50%以上，除黄铁矿外，尚有黄铜矿、方铅矿等。,2.3工业要求,三、金的成矿地质作用,岩浆（热液）成矿作用：金在岩浆中含量甚微，在基性岩浆熔离作用中，金与铜有较大的亲和力，金可进入铜镍硫化物矿石，个别品位达10g/t。金在酸性岩浆中的行为主要是由于挥发分的影响进入热液中，金在热液中以络合物等形式搬运，然后由于FeS,2,的还原作用，可使其中金大部分沉淀。,变质热液成矿作用，主要是绿岩型金矿，其机制可能是变质-侧分泌作用。,外生（风化-沉积）成矿作用：主要是由于金的大比重、高稳定和不溶于水的特点，易风化形成残积砂金矿床（红土型）和冲积砂金矿床。,四、金矿床主要类型及其地质特征,1变质热液型（太古代绿岩型）金矿,2岩浆热液型（中温热液脉型）金矿,3斑岩型金矿,4浅成低温热液型金矿,5卡林型金矿,6古沉积砾岩型金矿（含金-铀砾岩矿床）,7现代沉积砂金矿床,4.1变质热液型（太古代绿岩型）金矿,变质热液型（太古代绿岩型）金矿指由区域变质作用过程中产生热液所形成的金矿床，在国外绝大多数太古代克拉通内都有产出，属中温变质热液成因。,世界上，储量居世界前列的加拿大和澳大利亚的金矿主要为这种类型。,许多产在太古代绿岩带内的中温热液脉型金矿床，都是世界级的超大型矿床，仅次于金铀砾岩型。该类型金矿常形成大型矿化集中区，单个金矿区储量常达1000t。,截止,20,世纪,90,年代初，加拿大苏比利尔省,Abitibi,绿岩带的,Timmins,金矿已经生产了,1800t,金。,西澳大利亚,Yilgarn,地块,Kalgoorlie,（卡尔古利）矿田中的,Golden Mile,（金英里）金矿已经生产了,1150t,金，占澳大利亚金产量一半以上。,截止,20,世纪,80,年代中期，印度,Dharwar,克拉通内的,Kolar,金矿已经生产了大约,790t,金。,4.1变质热液型（太古代绿岩型）金矿,绝大多数该类矿床产于中到高级绿片岩相的变质地体中。,矿体可呈透镜状、板状或不规则状，由具复杂矿物组合的含金石英脉和含金石英-铁白云石（方解石）构成。,金主要以自然金和银金矿形式赋存，黄铁矿是最常见的硫化物，磁黄铁矿和毒砂也较常见。,发育,强烈而广泛的硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化等围岩蚀变。,该类矿床成矿作用与晚期变形作用和峰期变质作用有关，年龄在26到27亿年之间。,4.1变质热液型（太古代绿岩型）金矿,Groves等于1992年提出并于1993年进一步完善了太古代脉状金矿床的地壳连续成矿模式（crustal continuum model），认为从次绿片岩相到麻粒岩相的变质岩中都有脉状金矿产出，反映至少在15km以上的地壳剖面中，在不同的垂向深度上可连续形成金矿,。,Gebre-Mariam,等（,1995,）认为太古代金矿可分为三类，即,浅成（,epizonal,，,12km,，,475 ）,印度科拉尔（Kolar）金矿床,印度南部的达瓦尔（,Dharwar,）克拉通内的太古代,绿岩,-,花岗杂岩带内的科拉尔金矿（,Kolar,）是世界上最老的金矿床之一。在科拉尔的采金史可以追溯到,2,个世纪前，然而成功的采矿开始于,1880,年，到,1987,年金总产量已达,794,吨。该矿床目前产金已超过,l000,吨（彭大明，,1996,）。,科拉尔金矿区的金矿脉由一系列平行的南北向的矿脉组成，金矿脉主要分为两类：（,1,）金,-,石英,-,硫化物脉；和（,2,）金,-,石英脉，仅限于东部，占据了过去,90%,的金产量。矿脉一般平行于南北向的叶理，主要在细粒片理化角闪岩中产出。,科拉尔,金矿矿脉特征,（1）金-石英-硫化物脉,从西到东有四条矿脉出露，它们通常平行于南北向的片理化方向，与围岩界限截然，倾角浅部在,6080,之间，深部变陡直，矿脉的宽度和长度沿走向和倾向上都有变化。,其中,Oriental,脉最长，走向为,2km,，平均厚,1.6m,，由交替的平行于南北向纤维状赋矿角闪岩的石英、硫化物及硅酸盐条带组成，其与围岩的界限是截然的（,Siddaian,等，,1989,）。,（2）金-石英脉,一系列平行的和雁列式的金-石英脉平行于南北向片理化方向发育，从东到西矿脉包括三条矿脉，以Champion脉最为重要，延伸超过10km。单矿脉厚度为2m左右，在褶曲地带还更厚，矿化向下延深超过3km（Siddaian等，1989）。,矿脉由平行的石英-方解石脉和细脉组成，向西陡倾，矿脉和其内的单独矿脉沿走向和倾向都和收缩和膨大现象，常沿走向在其下盘尖灭再现，石英脉和围岩的界限是,渐变的,。矿脉以交替的条带状石英和角闪岩为特征，矿脉常包含一些平行于矿脉走向的角闪岩碎片。,科拉尔,金矿矿脉特征,科拉尔金矿矿石特征,（1）金-石英-硫化物脉型矿石,矿石主要由燧石质石英、硫化物、镁铁质硅酸盐和磁铁矿、钛铁矿组成。硫化物主要包括毒砂、磁黄铁矿和少量黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等，许多矿脉的中的硫化物层都是由磁黄铁矿或毒砂单矿物构成，通常在硅酸盐层内产出。此外，硫化物还可以浸染状产于灰色石英中或呈块状脉。,（2）金-石英脉型矿石,矿石主要由无色石英和少量方解石和碱性长石以及极少量的电气石和白钨矿组成，硫化物稀少（以方铅矿为主），石英和方解石呈中-粗粒他形，它们经常被剪切和角砾岩化。,科拉尔金矿围岩蚀变,和石英-硫化物脉有关的蚀变石英-硫化物脉有关的蚀变是,极弱的,，在矿脉两侧，薄的（几英寸厚）的黑云母蚀变带可见于叶理表面，远离接触带时蚀变的强度急剧下降。,和金-石英脉有关的蚀变Mishra（1999）认为蚀变分为早期以绿泥石化为主，伴有绿帘石化和黑云母化，后期则有碳酸盐化（+硅化）的叠加。,4.2岩浆热液型（中温热液脉型）金矿,岩浆热液型（中温热液脉型）金矿指成因上与岩浆热液有关的中温热液脉型金矿，该类型矿床储量居世界第三位，在全球分布十分广泛，如前苏联主要金矿类型即为此类，如乌拉尔、远东南部、南天山等地金矿，著名金矿如穆龙套金矿（Au3000t）。,我国这类金矿主要形成于中生代，主要分布在具有古老的前寒武纪基底地区。储量居首位，广泛分布于胶东招掖金矿带和小秦岭金矿带。,含矿围岩主要为显生宙长英质侵入体和前寒武纪变质岩。,断裂构造控矿作用明显，断裂构造往往也表现为脆韧性变形特点，金矿床既可产在区域性的剪切带中，也可赋存于区域构造的次级构造中。,4.2岩浆热液型（中温热液脉型）金矿,矿床亚类：,石英脉型矿床,的矿体多数为简单的含金硫化物石英脉，与围岩界线清楚，以充填作用方式成矿为主。山东招远玲珑金矿床是典型的石英脉型金矿床。,蚀变岩型矿床,的矿体和围岩呈渐变过渡关系，是含金硫化物充填交代断裂破碎带而成，以交代作用方式成矿为主，含金硫化物呈细脉状或浸染状分布于蚀变岩中，山东新城金矿床是这类矿床的代表。,4.2岩浆热液型（中温热液脉型）金矿,围岩蚀变比较发育，主要蚀变类型为绢云母化、硅化、钾化和绿泥石化。,石英脉型矿体的主要成分是石英，硫化物有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿，个别矿床中可见有毒砂、白钨矿和辉钼矿。,蚀变岩型矿体主要由网脉状含硫化物石英细脉和浸染状硫化物构成，硫化物以黄铁矿为主，黄铜矿、方铅矿、闪锌矿次之。,金矿物大多包含于黄铁矿或黄铜矿中，呈包含金产出，金矿物主要为银金矿。这类金矿床大多是多次岩浆热液充填或交代而成。,山 东 招 远 玲 珑 金 矿 床,玲珑大开头复合脉矿体剖面图,1-矿脉；2-煌斑岩；3-闪长玢岩；4-混合花岗岩；5-坑道；6-钻孔,矿区大面积出露斑状花岗岩，其中有花岗片麻岩的捕虏体,脉岩,矿区及外围常普遍发育各类岩脉，且与矿化具有密切的时间、空间及成因联系,矿体类型,石英脉型，矿脉主要为裂隙充填而成，交代作用轻微，含金石英脉有五六十条，走向北东，矿脉规模大小不一，最长的超过,2000 m,，,厚度变化大，,10cm,到,10 m,不等,.,山 东 招 远 玲 珑 金 矿 床,围岩蚀变：硅化、绢云母化、绢英岩化、黄铁绢英岩化、钾化、碳酸盐化、和绿泥石化等,矿物组合,金属矿物：主要为自然金、含金黄铁矿、含金黄铜矿、磁黄铁矿、方铅矿和闪锌矿等,非金属矿物：主要为石英，其次石方解石和白云石,4.3斑岩型金矿,斑岩型金矿床发育于大陆和岛弧造山带中，主要形成于新生代和中生代。,控矿岩浆岩主要为中酸性钙碱性和富钾钙碱性斑状侵入体。,围岩蚀变同早期核部的钾化，岩体末端的似千枚岩化，晚期的绢云母化、高级和中级泥化蚀变发育。,矿体主要受与侵入体有关的脆性构造控制，矿石以浸染状、细脉状构造为主，少量角砾状。,矿石中金属矿物包括早期的斑铜矿-磁铁矿，中期黄铜矿-黄铁矿，晚期黄铁矿-赤铁矿，黄铁矿-硫砷铜矿，或黄铁矿-斑铜矿。,金主要以自然金和银金矿形式赋存。典型矿床如美国的宾汉姆（Bingham，以前也译为宾厄姆，Au 933t）和印尼的格拉斯堡（Grasberg）富金斑岩型铜矿（Au1599t）。,4.4浅成低温热液型金矿,浅成低温热液(epithermal)型金矿床是世界上最为重要的金矿床类型之一，近年来在环太平洋地区古特提斯地区和东欧地区均有大量的该类型矿床发现，年代发现的10个超大型金矿中，一半是浅成低温热液金矿。,一些世界级的浅成低温热液型金矿床包括巴布亚新几内亚里尔(Lihir)岛上的拉杜拉姆(Ladolam)金矿(1300tAu,低硫化型)，波格尔(Porgera)金矿(560tAu,低硫化型)，斐济的恩派尔(Emperor)金矿(310tAu,低硫化型)，秘鲁的雅那考查(YanacochaAu、Ag矿(1200tAu，10850tAg，高硫化型)，阿根廷的费拉德洛(Veladero)金矿(400tAu，6700tAg，高硫化型)，日本的菱刈金矿(265tAu，低硫化型),印度尼西亚的凯连(Kelian)金矿(240tAu，低硫化型)和美国的科里普柯里可(CrippleCreek)金矿(700Au,低硫化型)。,4.4浅成低温热液型金矿,浅成低温热液型金矿（曾叫火山热液型金矿床等），特指产于陆相火山岩系中或相邻岩石中，绝大多数情况下成矿温度小于150，极少数情况下可达300，矿床的形成深度主要集中在地表到地下1km，个别情况下可达2km。,成矿流体主要为大气降水与岩浆水的混合热液（多数以大气降水为主）的一类金、银（多金属）矿床。,形成于拉张构造动力学背景条件下，与中温热液脉型金矿形成的挤压背景条件存在显著区别。,4.4浅成低温热液型金矿,浅成低温热液型金矿床主要形成于板块俯冲带上盘的大陆弧或岛弧及弧后的一系列火山环境中。,在大多数浅成低温热液金矿区，见不到深部侵入体与金矿成矿作用的直接联系，金矿床与火山口或破火山口构造关系密切，围岩主要为陆相火山岩。,断裂构造和热液角砾岩筒构造是浅成低温热液型金矿的两种重要容矿构造形式。,绝大多数浅成低温热液型金矿床形成于中-新生代，少数形成于晚古生代。,4.4浅成低温热液型金矿,Hendenquist（1994）将其分成两个亚类：,高硫化型，相当于 Heald等（1987）划分的明矾石-高岭石型，由酸性、氧化的热流体形成（高硫化作用）。因硫以S,4+,等为主，呈多硫化系统 4SO,2,+4H,2,O3H,2,SO,4,+H,2,S。,低硫化型，相当于上述的冰长石-绢云母型，由近中性、还原的热流体（低硫化作用）形成。,成矿热液是低硫化系统，即硫主要以H,2,S形式存在，氯主要以溶解的盐类存在（CO,2,，H,2,S，NaCl），因硫以S,2-,形式存在，故称为低硫化型浅成低温热液矿床。,主要特征,低硫化型（LS型）,高硫化型（HS型）,矿体形态,明显的脉状为主（石英脉），有网脉状,不规则体型（残余多孔状硅核）,矿石构造,脉状、网脉状构造为主，可见孔洞充填状（条带、胶状、晶簇状）和角砾状构造,浸染状构造为主、可见角砾状、脉状构造，少见网脉状,矿石矿物,黄铁矿、银金矿、自然金、闪锌矿、方铅矿、毒砂等,黄铁矿、硫砷铜矿、黄铜矿、砷黝铜矿、铜蓝、自然金、碲化物等,脉石矿物,石英、玉髓、方解石、冰长石、伊利石、碳酸盐等,石英、明矾石、重晶石、高岭石、叶蜡石等,围岩蚀变,在靠近矿脉壁的围岩中发育冰长石、硅化（石英和玉髓）和绿泥石化；向外为绢云母化、伊利石化，再向外为泥化蚀变矿物（高岭石和蒙脱石），最外带为青磐岩化,核部为强硅化的残余多孔状硅核、其外为高级泥化带（主要为明矾石和高岭石、还有迪开石、叶腊石等）、再向外为泥化带（伊利石化、蒙脱石，少量绢云母化）；最外带为青磐岩化,成矿元素组合,以Au、Ag、Zn、Pb为主，Cu、Sb、As，Hg、Se为辅,以Cu、Au、Ag、As为主，Pb、Hg、Sb、Te、Sn、Mo、Bi为辅,成矿流体特征,成矿流体以大气降水为主，含有来自岩浆的挥发份S和C，属还原、近中性流体，盐度小于3.5wt%NaCl,成矿流体以岩浆水为主，性质为氧化、酸性流体，pH值95%），硅化的范围一般小于去碳酸盐化的范围。受断裂控制、强烈硅化形成的板状碧玉岩被绝大多数研究者认为是成矿前的产物,，但通常是金矿化存在的重要指示标志。,我国的卡林型金矿与美国的卡林型金矿存在较大的差别,差别主要表现在Au、Hg、Sb、As、Tl的存在形式方面。,这五个元素在美国卡林型金矿中密切共生，系同期的成矿产物，分异现象不明显。,我国卡林型金矿中，从区域上来看，Au、As、Hg、Sb、Tl都有出现，但具体到某一个矿床来说，绝大部分金矿床矿石中不含Tl或甚微；As呈三种矿物形式存在，它们与金矿化关系又有差别，如细粒毒砂、含As黄铁矿与金矿化关系密切，而雄黄、雌黄这两种砷矿物虽分布在金矿区，但都晚于金矿化；辰砂、辉锑矿与雌黄、雄黄相似，其矿化也晚于金矿化。,我国卡林型金矿中，,自然金,是主要存在形式和被,包裹,于黄铁矿、毒砂、粘土矿物及碳质物中，而美国卡林型金矿自然金不是主要存在形式，矿石中的金主要存在于黄铁矿表面的薄膜中和分散在非晶质碳粒的表面及,呈金有机化合物,的形式与有机酸共生。,美国卡林金矿床,卡林矿床就处于其中,林恩构造窗,的东北缘。该区构造比较复杂。最主要的构造为罗伯茨山逆断层（构造窗），其次为北东和北西向,高角度断层,，后者将罗伯茨山逆断层上盘低缓碳酸盐岩破碎，构成了成矿,热液通道,，控制了矿床的形成。,卡林金矿床中绝大多数金矿体产于罗伯茨山组上部245m厚的碳酸盐类岩石。它们高角度断裂所限制，呈北东走向延伸近2.8km；少量金矿也可产于波波维奇组底部的薄层碳酸盐岩中和利维尔断层东部维尼尼组的碳质页岩中。,控矿构造,米尔断层走向北东，规模较大，为主矿带西界并使主矿带与西矿带相分离。,哈迪断层的运动大部分都早于矿化作用，但该断裂沿矿带北侧呈北东东向分布，显然是成矿热液通道。,利维尔断层走向北北西，为东矿带的东界。,穿过卡林金矿主矿带和波波维奇山的南北向横剖面示意图（吴美德，1986）Ov=维尼尼组；Dp=波波维奇组；Dsrm=罗伯茨山组；1=氧化酸淋滤带（小点）；2=氧化但未淋滤带（点和虚线），该带从地表向下穿过酸淋滤带并延伸到酸淋滤带之下；3=主矿带（浸染状金矿体），包括下部未氧化矿石（暗色影区）和上部氧化矿石（斜线）；4=似碧玉岩（地表硅化碳酸盐类岩石）。用黑点和线条表示，注意火成岩脉沿图中心附近的断裂侵入；5=重晶石脉，用横线表示；6=石英脉，用黑点表示；7=方解石脉；用表示。,4.6古沉积砾岩型金矿（含金-铀砾岩型矿床）,含金-铀砾岩矿床具有沉积和变质热液成矿的双重特征，这类矿床规模巨大，以南非维特瓦特斯兰德的金-铀矿床为代表，简称兰德型金矿，是世界上最大的一种金矿床类型，占世界金,产量的四分之一 每年产量100-700,t,，品位可高达200,g/t,金储量44040,t。,在2500,km,2,兰德盆地内分布有7个金矿田、100多个金矿床，其中已累计生产黄金900,t,以上的矿山有10个。,兰德金矿床产于下元古界维特瓦特斯兰德系中。该岩系的形成年龄为22亿年，主要由云母片岩、石英岩、长石石英岩及砾岩组成，不整合于太古代片麻岩和花岗岩之上。砾岩和石英岩成互层产出，为古老的河床洼地沉积而成。,4.6古沉积砾岩型金矿,含矿岩系稍有变质，金矿产于岩系上部的砾岩层中。含金的砾岩层大多位于不同层位的侵蚀面上，砾岩层中的砾石主要为脉石英，砾石中不含金。胶结物为硫化物、石英、绢云母、叶腊石、绿泥石等。,金呈微粒状与黄铁矿、磁黄铁矿等硫化物一起散染于胶结物中。矿石的金品位为1017g/t ，,可高达200,g/t,。砾岩层中还含铀矿物。,含金-铀砾岩经受变质作用时，变质热液使其中的金活化、迁移，交代胶结物或充填于微细裂隙中，故属沉积-变质矿床。,南非Witwatersrand前寒武纪的石化砂金矿，含金砾岩层延长25公里，沿倾斜的开采深度已达3公里。其金产量占世界的四分之一。,现代沉积砂金矿床,现代沉积砂金矿床是最重要的金矿床类型之一，占世界产金量的2535%，我国占15%，以冲积砂矿床价值最大，金的来源为原生含金矿脉和岩体，或来自古砂金矿床。,金一般呈细粒状或片状分散在砂砾层中，一般在河流上游粗、粒金多，下游细、片金多；但也有少量砂金是大的金块，称作“狗头金”。,含金砂砾通常大部分由坚实的石英小砾构成，因此冲积砂金矿床一般是白色砂金矿床。,现代沉积砂金矿床,冲积砂金矿床在世界各地分布广泛，主要分布区包括前苏联的阿尔丹和勒拿河、美国阿拉斯加和加利福尼亚等地，例如，1849年，美国加利福尼亚州就掀起了淘金热。,在我国，砂金矿床重要分布区包括黑龙江流域、金沙江流域、沅水流域以及吉林、内蒙、云南、四川等地的水系中，在南方以阶地砂矿床为主，在北方以河漫滩砂矿床为主，砂金主要赋存在粗砾石层底部。著名的砂金矿床有黑龙江桦南和呼玛、吉林珲春、湖南桃源、四川松潘漳腊等。,冲积砂矿的富集部位和沉积规律，有以下特点,流速快的河流的急骤拐弯处的内侧；河流支流汇入主流处,河流由窄变宽处；河流底板(基岩)起伏处,河流突遇障碍处,现代沉积砂金矿床,我国金矿资源评价,1金矿床时空分布,时代：燕山期是我国最重要的金矿成矿期，其次为喜山期和海西期；太古代、加里东及印支期金矿成矿作用较弱。,空间分布：我国金矿空间分布上相对集中，可划分为十片：东部胶东、桦甸-清源、冀东北、小秦岭、闽浙赣、黑龙江，西北：北山、天山，西南：哀牢山及滇黔桂地区。,2资源特点,矿床类型以中温热液型为主，是我国寻找大型-超大型矿床的主要类型；,资源利用程度高，后备资源不足问题日益突出；,变质岩石金矿成因分歧较大，有无“绿岩型”金矿尚无定论；,3成矿远景及找矿方向,东部地区危机矿山接替资源找矿扩储；,新矿带：南天山穆龙套式；哀牢山地区；陕甘川；滇黔桂地区卡林型；湖南雪峰山；广西云开隆起区与韧性剪切带有关的“河台”式金矿等。,