内达华州地卡林型金矿-关键地质特征及可行成矿模式

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1、实用标准文案内达华州的卡林型金矿：关键地质特征及可行成矿模式杰S.克莱因，内华达州立大学，拉斯维加斯，马里兰大街4505号，454010邮箱，拉斯维加斯，内华达89154-4010艾伯特H.霍夫斯特拉，矿产资源计划，美国，地调局，973邮站，25046邮箱，丹佛，科罗拉多州80225约翰L.蒙泰安内华达地质矿产局，178邮站，内华达州立大学，里诺，内华达89557-0088理查德M.托斯德尔和肯尼斯A.希基金属矿床成矿机制研究组，英属哥伦比亚大学，6339商业街，温哥华，英属哥伦比亚，加拿大V6T1Z4摘要内达华州的卡林型金矿拥有巨大的金储量，已经成为全州、全美国甚至全世界主要的产金

2、地之一。虽然四十年的采矿作业和大量的研究已经勾勒出这种矿床的详细地质轮廓，但是还没有建立起一个能被普遍理解和广泛接受的成因模型。矿床成因很难被确定原因是因为很难鉴别和分析出这种细粒、微小且普遍存在的矿石及脉石矿物，以及成矿期后的风化侵蚀与氧化作用。此外，卡林型金矿矿化作用与其他同时期的贵金属矿床的叠加共生也是一个因素。最近，地质年代学研究达成共识——内华达的金矿床形成于42~36Ma以前，所以这些矿床现在可以在其构造演化背景下重新被认识（评估）。大陆裂谷及被动陆缘的连续沉积被随后的挤压造山作用形成一个浅地表陡倾流体管道，缓倾斜的“U型弯管”和活性钙质围岩组成的成矿前体系构造。沉积岩序

3、列形成于大路边缘裂谷或者逆冲推覆构造带前缘的前陆盆地，主要包含活性黄铁矿和炭质粉砂质灰岩，这种主要围岩在几乎每个矿床都有。最大的矿床位于现在的泥盆系至密西西比纪的罗伯茨山组逆断层的下盘，不活泼，细粒、渗透性较差的硅质岩覆于渗透性较强的碳酸盐地层之上，形成一个区域性的半隔水层。北-北西向和西-北西向基底和在抬升后的挤压事件中倒转的古生代正断层以及构造成因的背斜及穹窿是始新世含金流体沉淀的有利场所。这些位置多位于穿透被剥蚀的推覆体（硅质碎屑岩）所形成的剥蚀窗口。在始新世，北西-西向伸展构造（例如走滑断层，斜滑断层以及正断层）再次张开形成有利的导矿构造。由于缺少超压热液流体活动的证据，加之

4、复杂的多阶段脉体膨胀扩容，缺少同矿化作用的走滑断裂，使流体活动及成矿非常被动。地质现象复原重建及流体包裹体的证据显示矿床形成于距地表几千米的位置。成矿流体为中温（180~240℃），低盐度（2~3wt%Naclequiv），含CO2（<4mol%）贫CH4（<0.4mol%），有足够的H2S（10-1~10-2m）来运移Au。成矿流体的去碳酸盐化作用、泥化作用以及围岩的硅化作用，使得从围岩中释放出来的Fe和流体中的S生成含亚微细粒Au呈浸染状分布于黄铁矿中。同位素研究反映了成矿流体及成矿元素的多种来源，在不同区域具有不同的成矿模式或在大多数地区大气水特征覆盖了深层成矿流体的信号。在格

5、彻尔矿床，矿物的氧氢同位素比值和流体包裹体研究显示了一种深源岩浆或变质流体来源；但是，其他地区许多相似性的研究缺表现为大气水特征。所有矿区成矿期黄铁矿的硫同位素均分布在一个大的范围内，显示出一种沉积来源；但是格彻尔矿床以及卡林型金矿带北部的研究显示岩浆硫源。由于存在这些不一致的地方，目前相关矿床的模型有（1）、金属在大气降水的对流中析出和运移，（2）、浅成侵入体，和（3）、深层变质流体和/或岩浆流体。精彩文档实用标准文案除同位素研究外，内华达州地区的数据处理结果表现出惊人的相似性，这表明所有内华达卡林型矿床形成于相似的地质过程。我们因此提出了一个模型，随着Farallon板块移动，深

6、部地壳发生熔融，引发进变质和脱挥发分作用，从而形成深部的原始流体。深部地壳熔融组合形成的这些流体上升，最终出溶形成含金的热液流体。中地壳层位的变质作用也可能为成矿提供了流体，所有的这些流体集中进入具有渗透性的切穿基底的大断裂中，在那里，他们继续上升和滤取各种元素，演化为成矿流体。北-北西向古正断层和北东向古转换断层，在始新世伸展中优先膨胀扩容，控制着矿区的走向和倾向以及矿床的定位。最终成矿的流体积聚在平均有效压力减少的地方，尤其是在较老的侏罗系和白垩系的边界及构造交汇处储存。成矿流体在渗透性逐渐增加的上地壳伸展断层中上升，并逐步有大气水的混入。在距地表几公里内，流体被构造和地层隔水层

7、转移进入活性围岩，在那里硫化地层中的铁并沉淀金。世界其他地方赋存在沉积岩中的浸染型金矿床与内华达卡林型金矿床有很多相似性，但是没有发现一处能达到内华达这么大金产量。世界其他地方发现的矿床隶属现公认的不同热液系统，如低硫型浅成低温热液矿床、斑岩型铜-钼-金矿床、与浅成侵入体有关的造山型金矿床和喷流沉积型矿床。此外，与内华达卡林型矿床非常相似的中国华南的金矿床，被解释为变质流体与围岩反应以及当地的大气降水作用而形成的。前言卡林型金矿床主要是指以粉砂质碳酸盐围岩