2017, Vol. 33
2. 云南省地质矿产勘查开发局第五地质大队, 普洱 665000
2. Geological Team 5, Yunnan Exploration and Development Bureau of Geology and Mineral Resources, Pu'er 665000, China
热泉型金矿床是指在近地表环境的热泉或地热系统中形成、与热泉发育有着密切成因联系的金矿床，成因上通常归类于浅成低温热液型矿床(Hedenquist et al., 2000; 陈衍景等，2007；Hedenquist, 2014)。矿床通常在地表附近伴随热液的喷出而产生金、银的沉淀集聚，以硅华的形成、围岩的角砾化以及大规模的硅化和粘土化蚀变带为主要特征(Nelson and Giles, 1985; 王连国等，2012)。热泉型金矿床在世界范围内分布较广，如美国、智利、日本、澳大利亚等国都有这类矿床产出，产出大地构造位置主要包括环太平洋、地中海-喜马拉雅和蒙古-鄂霍茨克三大火山岛弧带内，其中环太平洋带矿床分布最为广泛(王连国等，2012)。目前，关于国内典型热泉型金矿床的地质特征、成矿流体性质、成矿物质来源以及成矿作用过程等已经取得了一定的进展，为进一步研究该类型矿床奠定了良好基础(汤静如等，2009；Zhang et al., 2013; Deng and Wang, 2016)。
印度—欧亚陆陆碰撞造就了喜马拉雅地热带，也导致位于陆陆碰撞侧向物质调整带的西南三江地区发育丰富的地热资源(Deng et al., 2014a, b)。区域上发育有大量的古热泉群和现代热泉群，及与之相关的少量热泉型金矿床，主要分布在腾冲地块(侯宗林和郭光裕，1991；廖志杰，1999；王登红等，2003；Xiao et al., 2016)。南澜沧江带位于三江地区中南端，近年来的地质工作在该带南部新揭示了一处热泉活动区，并且发现了勐满热泉型金矿床(杨贵来等，2007；冯钞熔等，2008)。截止到2016年，该金矿累计金金属量达到15吨，资源量类别为331+332+333(云南黄金矿业集团股份有限公司，2016①)，是迄今为止西南三江地区发现的规模最大的热泉型金矿床。目前对勐满金矿床的研究程度依然较低，前人工作侧重对矿床地质特征、控矿因素解析和成矿流体性质等方面的探讨(杨贵来等，2007；冯钞熔等，2008；Gong et al., 2008)，认为成矿流体主要来自大气降水及地下水，其温度及盐度较低(杨贵来等，2007)。然而在热液蚀变环境与成因、金迁移和富集机制等方面研究较少，制约着对成矿作用认识的深入理解。本文拟通过对该矿床热液蚀变特征和元素地球化学的研究，探讨含金热液的流体性质、金在热液中的迁移形式和沉淀过程及其地质意义。
① 云南黄金矿业集团股份有限公司. 2016.云南省勐海县热水塘金矿生产勘探报告
2 区域地质背景勐满金矿床所处的西南三江地区为我国重要的多金属成矿区，也是全球特提斯构造演化的重要组成部分(Hou et al., 2007; Cocks and Torsvik, 2013; Metcalfe, 2013; Wang et al., 2014; Zhang et al., 2014; Deng et al., 2015a, b, 2017; Li et al., 2015)。位于三江地区中南端的南澜沧江带(图 1a)，是澜沧江断裂及其附近大致呈南北向展布的狭长地区(孔会磊，2011)。澜沧江断裂是一条重要的区域性深大断裂，控制了区域上各时代的岩浆活动及成矿作用的空间分布(孔会磊，2011)。其总体为近南北向走向，沿断裂带发育数百米宽的破碎带和糜棱岩带，挤压破碎异常强烈，控制了西侧巨厚的三叠系酸性及基性火山岩沿断裂呈带状分布和东侧中生代盆地的范围，是中晚三叠纪岛弧火山岩与兰坪-思茅盆地的分界线(王翔，2008)。它对区内中生代印支期火山活动、中生代燕山期及新生代喜马拉雅期的岩浆活动都有明显的控制作用，是一条切割硅镁层的超壳断裂。
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图 1 勐满金矿床区域地质简图(a, 据Deng et al., 2014b; b, c, 据王翔，2008) Fig. 1 Geological sketch map of Mengman gold deposit (a, after Deng et al., 2014b; b, c, afterWang, 2008) |
区域上的地层从古生代到新生代均有出露，其中早古生代澜沧群与成矿关系最为密切。澜沧群是一套夹中-基性火山岩的浅变质岩系，岩石普遍遭受变质，构成区域上的变质基底。在经历变质作用前，澜沧群是一套以复理石建造为主、夹有多期中-基性火山岩的沉积地层(杨贵来等，2007；冯钞镕等，2008)，其中Au、Cu、Zn、Ni、Fe等元素的含量相对较高，尤其是曼来组和惠民组基性岩中Au元素的含量明显比其他地层高出几倍到十几倍(徐学员和高超，2013)，具有原始矿源层的特征。目前在该套浅变质岩系中已发现了曼纳金矿床和勐满金矿床，并且在吉量也发现了明显的金矿化(图 1b)。
3 矿床地质特征勐满金矿床大地构造上位于三江南段的南澜沧江带南部、临沧—勐海花岗岩基西缘(Gong et al., 2011; 程琳，2014)，矿区面积约为2.56km2，以北西向的F2断裂为界将矿区划分为北段的光贺和南段的热水塘两个矿段(图 1c)。按矿床的矿化特征、赋矿围岩及矿床成因，可将勐满金矿床分为红土型矿床和热泉型矿床两种类型。热泉型矿床为原生矿床，红土型矿床发育在热泉型矿床之上，是亚热带气候条件下原生Au矿石经历表生作用后的产物。因此，本文将勐满金矿床定义为热泉型矿床，文中仅对原生金矿体进行探讨。
矿区内出露的地层主要有早古生代澜沧群曼来组、中侏罗世花开左组和新生代第四系地层，原生金矿体即产出于曼来组与花开左组不整合面及其附近一定范围内。曼来组分为上下两段，上段岩性为浅灰色、灰绿色绢云石英片岩、绢云斜长片岩、含长石石英片岩夹基性火山岩，底部为白色变粒岩；下段岩性为灰黑、灰绿色绢云片岩、绢云石英片岩(图 2d)。花开左组岩性主要为紫红色、灰色及浅灰色含砾砂岩、细砂岩、粉砂岩夹泥岩(图 2b)。曼来组与花开左组均普遍遭受硅化、高岭土化蚀变(图 2b-d, f)。第四系主要为冲洪积层和残坡积层，多为杂色或灰色砂砾石及红色粘土等(图 2a)。
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图 2 勐满金矿床野外照片及素描图 (a)热水塘矿段矿体展布；(b、c)热水塘矿段花开左组碎屑岩中发育硅化和高岭土化蚀变；(d)光贺矿段曼来组片岩中发育硅化和高岭土化蚀变；(e)现代热泉；(f)光贺矿段片岩中热液蚀变素描图 Fig. 2 Field photographs and the geologic sketch of Mengman gold deposit (a) spatial distribution of orebodies in Reshuitang district; (b, c) silication and kaolinization of the Huakaizuo clastic rocks in Reshuitang district; (d) silication and kaolinization of the Manlai schists in Guanghe district; (e) modern hot-springs; (f) geologic sketch of the schists' hydrothermal alteration in Guanghe district |
矿区内主要构造类型为断裂构造，并且具有明显断裂控矿的特点。受区域上断裂构造带的影响，矿区内的断裂构造呈NW、近EW和NE等方向，不同方向的断裂系统具有不同的力学性质和组合形式。NW向断裂为矿区内最明显的断裂，并且和区域上的构造线方向一致，因而控制了整个矿区的构造格架。自北东至南西分布有F1、F2、F3和F4四条断裂破碎带(图 1c)，其中的岩石呈角砾状，并且发生了非常强烈的硅化、粘土化等近矿围岩蚀变。其中，F2是矿区内规模最大的区域性NW向断裂，其整体表现为压扭性，但其“V”字形剖面的形态反映了断裂的张性特征(刘欢，2013)。在矿区附近可见众多小型热泉的分布(图 2e)，这些热泉的分布方向恰好与F2的方向一致。大规模断裂带的发育，成为了有利于含矿流体搬运和迁移的导矿构造；而沿大断裂附近分布的众多热泉，不仅成为流体运移的热动力来源，同时也提供了可能的成矿物质。除NW向断裂之外，本区内还发育有很多NEE-NW向的次级断裂和层间小褶皱，而这些次级构造同样控制着矿体的分布与产出，是非常重要的容矿构造。
矿区岩石受热液活动改造强烈，曼来组片岩与花开左组碎屑岩均发育大规模的热液蚀变。蚀变类型简单，主要为硅化和高岭土化。硅化作用是矿区内发育最广泛的蚀变类型，贯穿整个成矿过程，与金的矿化关系密切，表现为片岩或碎屑岩中石英颗粒的次生加大现象和岩石裂隙中充填形成的硅质脉。蚀变矿物主要为石英、蛋白石和隐晶质硅质矿物，并可见黄铁矿脉穿插在硅质蚀变岩中(图 3b)。高岭土化与硅化没有明显的界线，常常伴随产出，表现为片岩及碎屑岩中大规模高岭土化蚀变以及石英-高岭石脉沿裂隙侵入(图 3c, d)，主要蚀变矿物为高岭石，另外可见褐铁矿脉侵入高岭土化蚀变岩中(图 3c)。这两类蚀变都是低温热液矿床的典型蚀变组合，表明了该矿床属于浅成低温热液矿床的范畴。
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图 3 勐满金矿床不同类型岩(矿)石照片 (a)硅质角砾岩；(b)黄铁矿脉侵入硅质岩；(c)褐铁矿脉侵入蚀变岩；(d)片岩中发育石英-高岭石脉 Fig. 3 Photographs of different type of rocks (a) siliceous breccia; (b) pyrite veins intrude into the siliceous rocks; (c) limonite veins intrude into the altered rocks; (d) quartz-kaolinite veins exist in the schist |
勐满金矿床原生矿体平均品位为0.6g/t，矿石类型主要包括蚀变片岩、蚀变砂岩和硅质角砾岩三类，另外还有含金石英脉和含金石英-高岭石脉。蚀变片岩主要出露在光贺矿段，以绢云石英片岩、长石石英片岩为主；蚀变砂岩主要出露在热水塘矿段，以硅化砂岩及硅质岩为主；硅质角砾岩在两个矿段均有发育。
蚀变片岩中矿石矿物主要有自然金、黄铁矿、黄铜矿及少量方铅矿等硫化物，脉石矿物主要为长石、石英、绢云母等。其中，黄铁矿是最主要的硫化物，在显微镜下呈星点状或半自形-他形粒状充填在石英、长石等脉石矿物之间(图 4d, e)。金以自然金的形式存在，并与黄铜矿等硫化物共生(图 4d)。矿石主要构造类型为片状构造，可观察到绢云母和石英呈定向排列(图 4c)。
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图 4 勐满金矿床不同类型岩(矿)石显微照片 (a)含晶洞构造硅质岩；(b)硅化砂岩；(c)绢云石英片岩；(d)片岩中自然金与硫化物共生；(e)片岩中的星点状黄铁矿；(f)硅质岩中黄铁矿赋存在石英晶隙间 Fig. 4 Microphotographs of different type of rocks (a) siliceous rock with miarolitic structure; (b) silicified sandstone; (c) sericite-quartz schist; (d) gold exists with the sulfide in the schist; (e) spotted pyrites in the schist; (f) pyrites exist in the crevice of the quartz in the siliceous rock |
蚀变砂岩中矿石矿物主要包括黄铁矿、褐铁矿及少量黄铜矿、方铅矿等硫化物，脉石矿物主要为石英、蛋白石、长石、高岭石等。硫化物中黄铁矿含量最高，并且部分被氧化成褐铁矿。在野外黄铁矿及褐铁矿呈细脉状沿裂隙贯入(图 3b, c)，镜下观察显示黄铁矿呈半自形-他形粒状充填在石英晶隙之间(图 4f)。矿石蚀变程度较高，石英颗粒出现次生加大现象，长石表面有高岭土化蚀变(图 4b)。构造类型有条带状构造、网脉状构造和晶洞构造。条带状构造多发育在硅质岩中，条带成分为石英、蛋白石及一些隐晶质硅质矿物；网脉状构造在硅质岩及硅化砂岩中均有发育，主要有黄铁矿或褐铁矿脉及石英脉沿裂隙贯入(图 3b, c)；晶洞构造多出现在硅质岩及石英脉中(图 4a)，暗示流体中曾发生气体的逸出。
硅质角砾岩矿石矿物主要为褐铁矿及黄铁矿，脉石矿物主要为石英、蛋白石、高岭石及隐晶质硅质矿物。角砾成分为硅化强烈的碎屑岩或纯硅质岩，大多数角砾磨圆较好；胶结物中含有铁质、硅质成分及高岭石(图 3a)。其中，可观察到角砾包角砾的现象，意味着角砾岩化作用多次发生。矿石构造类型为角砾状构造，另有少量晶洞构造。
4 样品采集及分析方法本文对勐满金矿床光贺矿段及热水塘矿段的岩(矿)石进行了系统采样，并对样品依次进行了全岩微量元素分析。热水塘矿段的样品包括17件含金硅质岩样品、6件含金石英脉样品、9件含金硅质角砾岩样品、8件含金硅化砂岩样品和4件细粒砂岩样品；光贺矿段的样品包括4件含金石英-高岭石脉样品、2件含金石英脉样品和7件含金绢云石英片岩样品。其中细粒砂岩作为原岩样品，其他含金蚀变岩石作为矿石样品。
本次样品的全岩微量元素(包括稀土元素)的地球化学分析是在中国地质科学院地球物理地球化学勘察研究所的廊坊地质与勘探实验室完成。将样品粗碎—细碎后在玛瑙研钵内研磨至200目，称取50g送至化验室，整个处理过程中样品未经污染。其中，Au元素采用无火焰原子吸收光谱法(AAN)和火焰原子吸收光谱法(AA)分析，检出限分别为0.2×10-9和100×10-9。Ag元素采用发射光谱法(ES)分析，检出限为20×10-9。As元素采用原子荧光光谱法(AFS)分析，检出限为1×10-6。S、Sr、Rb、Zr、Ba元素的分析采用的是X射线荧光光谱法(XRF)，其中S元素检出限为50×10-6，其他元素检出限小于5×10-6。Cu、Y、Nb、Sb、Hf、Ta、Pb、Th、U和稀土元素的分析采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)，检出限小于2×10-6。本次全岩微量元素(包括稀土元素)分析使用GSR1、GSR2、GSD9和GSD1a进行监控，准确度优于10%。重复样的相对误差小于10%。具体分析测试流程详见相关文章(Gao et al., 2003)。
5 分析结果微量元素分析结果列于电子版附表 1。由于样品数量较多，为便于直观分析不同类型岩(矿)石的地球化学特征，本文按照岩石类型对元素数据进行分组并取其平均值列于表 1。微量元素组成特征显示(图 5a)，勐满金矿床的岩(矿)石的微量元素含量低于区域上惠民组地层，各类岩石的元素富集和亏损组合有所不同。硅质岩、硅化砂岩、细粒砂岩和绢云石英片岩的微量元素含量差别较小，且元素分布特征类似，Th、U、Nb、Ta、Zr、Hf等元素较为富集，Rb、Ba、Sr等元素相对亏损。石英脉、石英-高岭石脉和硅质角砾岩的微量元素特征基本一致，相对富集Rb、Ba，亏损Th、U、Nb、Ta。硅质岩、硅化砂岩、细粒砂岩和绢云石英片岩的微量元素含量整体上高于石英脉、石英-高岭石脉和硅质角砾岩。
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附表1 勐满金矿床不同类型岩(矿)石微量元素含量表(Au, Ag: ×10-9；其他元素：×10-6) Appendix1 Trace element composition of different type of rocks in Mengman gold deposit (Au, Ag: ×10-9; others: ×10-6) |
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表 1 勐满金矿床不同类型岩(矿)石微量元素平均含量表(×10-6) Table 1 Trace element composition (×10-6) on average of different type of rocks in Mengman gold deposit |
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图 5 勐满金矿床不同类型岩(矿)石区域地层标准化微量元素蛛网图(a, 区域上惠民组地层数值据Nie et al., 2015)和球粒陨石标准化稀土元素配分模式图(b, 球粒陨石值据Sun and McDonough, 1989) Fig. 5 Regional strata-normalized trace element spidergrams (a, Huimin Formation data of the region after Nie et al., 2015) and chondrite-normalized REE patterns (b, chondrite data after Sun and McDonough, 1989) for different type of rocks in Mengman gold deposit |
稀土元素配分图显示(图 5b)，各类岩石稀土元素含量均高于球粒陨石，并呈现LREE富集。硅质岩、硅化砂岩、细粒砂岩和绢云石英片岩的∑REE分别为75.50×10-6、58.95×10-6、77.23×10-6、70.23×10-6，变化较小；石英脉、石英-高岭石脉和硅质角砾岩∑REE值分别为24.94×10-6、14.89×10-6和49.92×10-6，明显低于前四类岩石。
另外，本文选取了样品中的Ag、Cu、Pb、As、S、Sb六种元素与Au进行相关性分析(图 6)，并对不同类型岩(矿)石中Au丰度进行了统计(图 7)。结果显示，Au与Ag、Cu、Pb、As、S、Sb具有一定的正相关趋势；细粒砂岩中金含量较低，变化范围较小，而其他各类含金蚀变岩中金含量较高，且变化范围较大。
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图 6 Au与Ag (a), Cu (b), Pb (c), As (d), S (e), Sb (f)的相关性图解 Fig. 6 Correlation diagram of Au and Ag (a), Cu (b), Pb (c), As (d), S (e) and Sb (f) |
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图 7 不同类型岩(矿)石中Au丰度分布 Fig. 7 Distribution of Au abundance in different type of rocks |
前人研究指出，热泉型矿床通常伴随着强烈的热液蚀变，蚀变矿物种类繁多，常见的如石英、燧石、高岭石、伊利石、明矾石和方解石等(Baron et al., 2004; Mark et al., 2011; Xiao et al., 2016)。而勐满金矿床热液蚀变类型较为简单，仅有硅化和高岭土化，且二者大多伴随产出，没有明显的界线。野外可观察到黄铁矿、褐铁矿脉贯入蚀变岩裂隙，表明在成矿前就已经有蚀变作用发生。热液高岭土化意味着围岩中的长石等含铝矿物与呈酸性的流体发生反应。该水-岩反应过程中，长石失去K+、Na+和Ca2+等碱性离子，随着碱性离子的减少，硅和铝元素蚀变形成高岭石(伏万军和刘文彬，1996；Yuan et al., 2014)，其蚀变过程中发生的化学反应如下(Lai et al., 2005)：
2KAlSi3O8(钾长石)+2H++H2O=Al2Si2O5(OH)4 (高岭石)+4SiO2+2K+
2NaAlSi3O8 (钠长石)+2H++H2O=Al2Si2O5(OH)4 (高岭石)+4SiO2+2Na+
CaAl2Si2O8 (钙长石)+2H++H2O=Al2Si2O5(OH)4 (高岭石)+Ca2+
从上述反应中可以看出，在长石蚀变成高岭石的同时还伴随着SiO2的生成。因此，该矿床强烈的高岭土化与硅化，要求反应流体呈酸性状态。另外，研究表明，酸性流体有较高的REE浓度(>球粒陨石的0.1倍)，在近中性的热液中，稀土配分曲线表现为轻稀土富集(Wood and Shannon, 2003)。本文中石英脉、石英-高岭石脉和硅质角砾岩是热液直接沉淀的产物，鉴于其中的石英晶体是极稳定的Si-O四面体，只有少量微量元素能进入石英晶格(陈剑锋和张辉，2011)，因此认为这些微量元素来自于石英捕获的流体包裹体，可以代表成矿流体的特征。稀土元素配分图显示石英脉、石英-高岭石脉和硅质角砾岩稀土元素含量较高(>球粒陨石的0.1倍)，且呈现出轻稀土富集，也证明了成矿流体呈弱酸性的观点。
6.2 金的来源与迁移形式Au的成矿过程通常与各种金丰度较高的地质体有密切联系，这类地质体是金矿的初始矿源层，并且影响着金矿的时空分布(黄诚和张德会，2013)。勐满金矿床所在的区域上，早古生代发育的澜沧群复理石建造中含有多期中-基性火山岩，其中曼来组和惠民组基性岩中Au元素的含量较其他岩石高出几倍到十几倍(徐学员和高超，2013)，具有初始矿源层的条件，而区域上其他地层和临沧-勐海花岗岩基的Au含量较低。因此本文认为勐满金矿床的Au来源于澜沧群地层中的基性岩。
Au在自然界中主要以独立矿物、胶体、类质同象和络合物的形式存在，其中络合物是Au最主要的迁移方式(黄诚和张德会，2013)。大量研究表明，在热液金矿床成矿流体中，Au的络合物主要为金硫络合物和金氯络合物(Hayashi and Ohmoto, 1991; Yardley et al., 1993; Benning and Seward, 1996)。前人实验结果显示，高温下Au以金氯络合物的形式迁移，低温下Au以离子态或金硫络合物的形式迁移(Henley, 1973)，在低温、弱酸性到中性、富硫的流体中金以Au(HS)2-和Au(HS)0的形式迁移(Hayashi and Ohmoto, 1991; Simon et al., 1999)。
全岩微量元素组成对比研究表明，代表成矿流体的热液石英脉、石英-高岭石脉和硅质角砾岩，其微量元素组合特征不同于保留了围岩特征的硅质岩、硅化砂岩、细粒砂岩和绢云石英片岩，且含量相对较低，说明在近矿围岩蚀变过程中没有发生明显的微量元素迁移，反映出在这种条件下的水-岩反应过程中，微量元素的活动性较弱。显微镜下观察显示Au以单质形式存在，与黄铜矿、黄铁矿等金属硫化物共生；由元素相关性分析可知，Au与Ag、Cu、Pb、As、S、Sb具有一定的正相关趋势，表明它们由统一热液系统携带并发生卸载。As、Sb与Au共存在同一个体系中，而As、Sb也可与Au组成金硫砷锑络合物，因此本文认为该矿床的Au在弱酸性含矿流体中主要以金硫络合物的形式迁移，另有少量的金砷锑硫络合物。由于中高温、近中性-碱性的条件更有利于金硫络合物在流体中稳定存在(毛世德等，2003)，因而在低温弱酸性含矿流体中金硫络合物的溶解度相对较低，这也解释了勐满金矿床Au平均品位不高的原因。
6.3 金成矿过程探讨关于Au的沉淀机制，前人进行了大量研究，主要有水-岩反应(Evans et al., 2006)、流体沸腾(Simmons and Brown, 2006; Ashrafpour et al., 2012; Weatherley and Henley, 2013)、成矿流体与大气降水混合(Hayashi and Ohmoto, 1991)等多种形式。其中，浅成低温热液贵金属矿床通常会伴随流体沸腾作用(张德会，1997)。流体沸腾引发金属沉淀的主要原因是流体中气体的逸出提高了金属元素的浓度，进而造成金属元素的沉淀(Benning and Seward, 1996)。逸出的气体中尤其以CO2和H2S的影响最大，前者引起溶液pH值增加，后者导致金硫络合物失稳(Drummond and Ohmoto, 1985; Cole and Drummond, 1986; Phillips and Evans, 2004)。为了形成Au的矿化，沸腾作用必须发生在较长时间静水压力下的开放环境中，如角砾岩化带或断裂带内(Romberger, 1992)。勐满金矿床发育有大量的硅质角砾岩，大多数角砾的磨圆较好，反映成矿过程中存在着沸腾作用；角砾包角砾的现象表明沸腾作用曾反复发生；而各类硅化岩石中广泛发育的晶洞构造为成矿流体中出现了气体的逸出提供佐证。
Au在不同类型岩石中的丰度分布表明，围岩发生热液蚀变后Au的丰度明显增加，Au的矿化与热液蚀变有密切关系。在含Au(HS)2-和Au(HS)0的热液体系中，H2S浓度的降低会引发Au和金属硫化物的沉淀，其化学反应如下(Simon et al., 1999)：
Au(HS)2-+1/2H2=Au0+H2S+HS-
Au(HS)0+1/2H2=Au0+H2S
Fe2++2HS-=FeS2(黄铁矿)+2H+
Fe2++Cu2++2HS-=CuFeS2(黄铜矿)+2H+
Pb2++HS-=PbS(方铅矿)+H+
综上所述，本文对勐满金矿床Au的成矿过程进行了初步探讨(图 8)。热泉水流经澜沧群地层时，从地层中萃取出金和其他金属元素，形成含矿流体。在低温弱酸性的环境下，Au主要以金硫络合物的形式进行运移。当含Au流体沿断裂带运移至曼来组与花开左组的不整合面附近时，与围岩发生强烈反应形成大规模高岭土化及硅化蚀变，并引起流体pH值升高。pH值升高会增加Au(HS)2-和Au(HS)0的稳定性，不利于金的沉淀(Clark and Williams-Jones, 1990; Hayashi and Ohmoto, 1991)。生成的高岭石和SiO2一部分进入流体，随着反应不断进行，高岭石和SiO2含量不断增加，导致流体黏度加大，流动缓慢，开始结晶析出。析出的高岭石和硅质矿物不断增多致使导流断裂通道逐渐变窄甚至封闭，阻碍了流体循环。而含矿流体继续不断从下部运移至矿区，不能及时循环运出，引起流体内压力持续升高；当压力超过极限时，流体冲破沉淀发生爆破，压力迅速降低，产生强烈的沸腾作用，H2S等挥发性气体逸出，流体的pH值升高并且H2S浓度降低。由于H2S浓度的降低对金溶解度的影响比pH值升高更大(Krupp and Seward, 1990)，最终使上述反应向右进行，引发金的卸载与成矿，并伴随着金属硫化物沉淀。随着含矿流体不断运移至矿区，热液蚀变持续进行，该过程反复发生，硅质沉淀不断形成又被冲破，形成角砾包角砾的现象及强烈的硅化-高岭土化蚀变，金逐步沉淀富集成硅质角砾岩及蚀变岩型矿石。
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图 8 金成矿过程示意图 Fig. 8 The sketch map of gold metallogenic process |
(1) 勐满金矿床广泛发育硅化和高岭土化蚀变，并与金的矿化关系密切。矿石类型以蚀变砂岩、蚀变片岩和硅质角砾岩为主，矿石矿物包括黄铁矿、黄铜矿、褐铁矿等金属矿物。
(2) 成矿流体呈弱酸性，Au来源于区域上澜沧群地层中的基性火山岩，在流体中主要以金硫络合物的形式进行迁移。
(3) 弱酸性流体与围岩发生高岭土化和硅化蚀变的水-岩反应过程中，未发生明显的微量元素迁移。成矿过程中发生了流体减压沸腾，并对金的沉淀起到了关键性作用。
致谢 本次研究的野外工作得到了云南省勐海光贺金矿有限公司和勐海热水塘金矿有限公司的领导及工程师的大力支持; 数据分析和论文完成过程中得到李龚健老师的指导与帮助; 审稿老师为论文的完善提供了宝贵的意见; 在此一并谨表谢忱。| [] | Ashrafpour E, Ansdell KM, Alirezaei S. 2012. Hydrothermal fluid evolution and ore genesis in the Arghash epithermal gold prospect, northeastern Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 51: 30–44. DOI:10.1016/j.jseaes.2012.01.020 |
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