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摘要 ：内蒙古额济纳旗老硐沟金矿床是一种典型的 岩溶型金矿床。岩溶成矿对于老硐沟金矿床的形成起着决 定性的作用。岩溶空洞为金属矿物质的沉淀和富集提供了 有利的储存空间，成矿物质主要由岩溶、压碎、高温流体 爆炸等作用所形成的岩溶塌陷角砾岩组成。岩溶洞穴一般 产生于可溶性白云石大理岩破碎带发育的部位。总结岩溶 成矿规律对于研究老硐沟金矿床及拓宽探矿思路具有重 要的理论与实际意义。
关键词 ：岩溶作用,岩溶崩塌角砾.成矿规律,老硐沟
黄金在人类的生产、生活和消费等方面占据着非常重要的地位。其储量也反映了一个国家的经济实力和国 际地位。中国黄金资源非常丰富， 其中以辽宁省及吉林省东部、黑龙江流域、胶东、小秦岭、川甘陕及滇黔桂三大 三角地区最具代表性。由于该地区的特殊地质特征， 金矿 集中，大型金矿较少，中小型金矿居多，伴生型金矿数量 众多。由于地质背景的差异， 金矿的矿床形成方式及特征 各不相同。内蒙古额济纳旗老硐沟金矿床已经通过坑道、 钻探等工程手段揭露了许多岩溶(溶洞)。本文根据矿区 现有工程揭露情况及日常井下现场技术指导过程中的发 现和观察，对老硐沟矿区岩溶型金矿床的成矿规律进行 了探讨。
1 典型金矿床研究现状
根据文献报道，该地区的金矿可以分为造山型、斑岩 型、浅成低温热液型、微细粒浸染型和热水沉积型。其中， 造山型金矿床是世界上最主要的金矿床之一，其产出约占 世界总黄金储量的 1/3.在已有的工作基础上，通过对造 山型金矿床成矿流体的特征、时空分布与陆壳生长关系、 金的来源、流体运移及金的沉淀作用等方面进行分析，得 出了以变质流体为主的结论。沉积岩系是金、硫的主要来 源，而金的析出则与降温条件有关，降温条件对金的析出 没有决定作用。该类型金矿主要赋存于各构造单元的交界 处，并有少部分赋存于有利地槽褶皱及陆块内。前已有学 者提出，该区的构造背景可能与造山作用有关，但其成因 机制尚不清楚。依据已有的工作，我们推测，在板缘交界处发育了丰富的金矿，其形成与演化过程密切相关。在此 过程中，以岩浆热液为主，但在晚期，由于大气降雨的注 入，岩浆热液的性质发生了变化，从而引起了多种类型的 金矿化和析出。
美国的Lindgren 首先对浅部低温热液型金矿进行了 界定，并将其与成矿压力、成矿温度等因素联系起来。该 类金矿以 50℃~ 200℃的成矿温度为特征，成矿厚度一般 小于 1.5 千米。已有的工作认为，该类金矿在太平洋成矿 域、地中海 - 喜马拉雅成矿域和古亚洲成矿域是其成矿域 的重要成矿带。对金矿进行了精细的显微观察，发现其成 矿成分以Au、Ag、Cu、Pb、Zn 等为主， 以脉石、高岭石、 伊利石、蒙脱石等为主要的矿化类型，并对其进行了系统 研究。
卡林型金矿床也被称作“微浸染型”“沉积岩型”和“类 卡林型”。卡琳型金矿床以沉积岩为主，其赋矿主体，如 纹层状细颗粒钙质粉砂岩， 经常遭受断层的截断。对这一 类型金矿的成因，长期以来众说纷纭，有赋矿围岩，上地 壳，喷发岩，岩浆，宇宙尘等。一些学者提出，成矿物质 来自宇宙尘埃， 并以其为金矿的主要载金物。依据 Si 同位 素动态分异的原则，提出了以 Si 同位素为主的成矿作用 的观点。
热水-沉积型金矿可划分为VMS型和SEDER型两类， 它们是产于水圈 - 地幔交界地带的一种富于贵金属矿化的 大面积硫化物型金矿。VMS 类型以火山岩为主，SEDER 类型以沉积岩为主。这些矿床的形成以拉伸盆地为主，在 扩展洋底还发现了许多热液沉淀金矿床。从下至上，以大 硫化物层为主，硫化物碎屑沉积层，铁锰氧化物层为主。 矿区具有烟囱状、层纹和条带状等构造特征。硅化、绿帘 石化和绿泥石化是该地区主要的蚀变类型。
2 岩溶型金矿床成矿流体研究现状
流体包裹体是金矿成矿流体中最基本和直接的物质， 其基本特性与成矿流体的基本属性密切相关。经过近百年 的研究，对流体包裹体进行了深入的探讨。在对各类金矿 成矿作用有了深入了解的基础上， 人们开展了各类金矿成 矿作用的岩石、元素及元素组成等方面的综合分析，并进行了各类金矿成矿作用的系统研究。以流体包裹体和同位 素为主要手段，探讨各类金矿的成矿流体源区。随着对包 裹体的进一步认识，包裹体的性质将不再仅限于透明矿 物，而对于不透明矿物的包裹体的认识也将得到进一步的 发展。
从形成机制上看，流体包裹体可以划分为三种类型， 即原生、次生和伪次生。利用显微技术观测液体包裹体的 性质，研究其种类、尺寸、形状(例如 ：条状、卵状、反晶 状等)和空间分布特点。在此基础上，测量各种包夹体的 完全均匀温度、冰点温度、熔融温度、部分均匀温度等， 并结合所测得的温度，计算出各种包夹体的盐度、密度、 压力、pH 等热力学参数。其中，以石英、萤石和方解石为 代表的半透明矿物具有特殊的结构特征。黄铁矿、方铅矿 和闪锌矿等含不透明物质也是包裹体的重要组成部分， 但 受限于当前的分析检测手段， 含不透明物质的包裹体的相 关工作还很缺乏。
H2O 溶液包裹体、CO2-H2O 包裹体、CO2 包裹体、含 离子矿物的包裹体为金矿床中流体包裹体主要的类型。其 中，H2O 溶液包裹体、CO2-H2O 包裹体、CO2 包裹体分布 较多，尤其以富含 CO2 包裹体为显著特征。这无疑显示， 金矿床的形成与 CO2 之间存在着密切的关系。根据不同类 型热液金矿床的不同特征， 对不同类型金矿床中流体包裹 体特征进行了评述， 认为不同类型金矿床中成矿流体的特 征存在较大的差异。
3 成矿地质背景
3.1 地理位置及交通
额济纳旗老硐沟研究区位于内蒙古自治区东风镇湖 西新村，东南 30千米处为东风航天城，直线距离约 170千 米，其地理坐标为 ：东经 990° 56'11'' ～ 990° 58'15''，北 纬 410 ° 03'48'' ～ 410 ° 04'57''。研究 区 向西南 200 千米 处为甘肃省金塔县，距酒泉市250 千米，有额济纳旗省级 S312、甘肃省金塔县省级 S214 公路连接，此外在研究区东 30 千米处有军工铁路与兰新铁路清水火车站相接。该区 域地势平坦， 公路纵横交错， 交通较为便利。
内蒙古额济纳旗老硐沟金矿区位于天山地槽褶皱 系-北山晚华力西地槽褶皱带-黑大山复背斜偏东部。区 域出露的地层主要包括中元古界长城系古硐井群上岩组 (ChG)，中—上元古界蓟县—青白口系圆藻山群下岩组第 一、二、三岩性段(Jx-Qby1-3)，古生界下二叠统双堡塘组 (P1sb)、金塔组(P1j)，中生界上侏罗统龙凤山组(J2l)， 新生界上新统苦泉组(N2k)和第四系(Q)。其中与金矿 床有关的主要赋矿层位为中—新元古界。该地区的构造线多为近东西向，褶皱、断裂均十分发育，最显著的褶皱 是轴向接近东西走向的古铜井—英雄山背斜。断裂主要呈 近东西向(F1、F4)、北北西向(F7)和北东东向(F3、F5、 F6)，次为北西向和北北东向。其中，北西向和北北西向 断裂是本区成矿的主要控矿断裂。区内岩浆活动频繁，规 模大小不一，分布广泛。脉岩、小岩株和岩浆岩体主要沿 近东西向以及各期次的断裂构造以充填或侵入的形式展 布于构造带内。代表性岩体主要为二叠纪晚期斑状花岗闪 长岩。脉岩有闪长玢岩、辉绿(玢)岩等， 均呈岩脉产出。
4 矿区地质特征
4.1 地层
本区出露地层以中元古界长城系古硐井组为主，中、 上元古界蓟县 - 青白口纪圆藻山群下岩组第一、二、三岩 性段(Jx-Qby1-3)和大范围分布于矿区中心的第四系(Qh) 冲积砂砾石。
4.2 岩浆岩
矿区岩浆活动强烈，主要岩浆岩包括矿区南西侧呈 岩基状产出的二叠纪晚期斑状花岗闪长岩，区内广布印 支期辉绿岩、闪长玢岩、花岗闪长岩等。区内脉岩较为发 育，以基性脉岩为主，主要有闪长玢岩、辉绿岩，花岗闪 长岩， 石英脉， 以岩墙、岩株、小岩基状、大小不等的脉状 透镜状产出，多沿着断层带分布。闪长玢岩沿近E—W 向 和NW—NNW 向断层分布，与白云石大理岩的接触带经 常存在矿体(矿化)，接触带为一种缓和的波浪。华岗闪长 岩多产于北西北西、北北西、北西断层，脉岩下盘和白云 石大理岩的接触带经常出现溶洞和透镜状的矿体。
4.3 构造
矿山位于古硐口 - 英雄山向东段的背斜中，北向东倾 斜，岩层倾角为 350°~ 30°, 倾角 40°~ 75°, 是一种 向东倾斜的闭式背斜。该地区的断层结构非常复杂，据初 步资料显示， 共有27 条河流， 按它们的发展方向可分为东 西向、近东西向、北西向、北北西向、北北东向和北东向。 其中，东西向和近东西向断裂是该区主要的含矿、控矿构 造 ;北西向、北北西向断层则是本区内最发育的次生支 脉，分布范围广泛，含矿性良好，主要控制了本区大部分 矿体。该区的断裂构造与成矿关系密切，不仅是成矿的直 接控制， 也是矿体储存空间的重要构成部分。
4.4 成矿类型
该矿区的成矿化类型以金、银、铅多金属蚀变岩和溶 蚀崩积为主，多发生在圆藻山群一岩组的第 3 岩性段碎裂 大理岩中。其次是铜铁多金属硅卡岩型矿化，而石英脉型 钨矿化则主要发现于圆藻山群一岩组的一岩段条带硅卡岩中。此外，在南西二叠纪后期的斑状花岗闪长岩岩体中 也发现了石英脉型钨矿。
5 矿床的岩溶地质特征
5.1 矿体的形态、规模特征
老硐沟岩溶型金矿体主要分布在北北西向F7 闪长玢 岩带的上下盘，受 F7 构造控制，属于后期成矿。矿体规 模大小不一，单个矿体长度一般约数米至 50 米，延伸约 10 米至 50 米。矿体多呈现近东西走向，南西侧伏，矿体 近于直立。形态多种多样，呈现囊状、桶状、漏斗状、透 镜状和分枝管状等形态，典型的岩溶型矿床特征。矿体与 围岩(白云石大理岩) 界线清晰，矿体周围形成一定厚度 (0.5cm~2cm)的红褐色晕圈，晕圈由褐铁矿和硅质等矿物 所组成，是氧化环境岩溶水渗透过程中所形成。矿体顶板 多呈弧面圆滑状，下部呈漏斗状或分枝管状“伸入”围岩 中。空间上矿体多孤立存在，有时见有岩溶管道相通，垂 向上金矿化具有分段富集的特征。
5.2 矿石类型及特征
老硐沟金矿矿体主要由岩溶、压碎、爆炸等作用形成 的岩溶塌陷角砾岩组成， 具体包括岩溶崩塌角砾、化学沉 积物(钙质白云石、硅质、铁质)、碎屑沉积物(硅质、粘 土、铁质) 等。这些岩溶产物沿岩溶洞穴或裂隙发育，经 过沉积胶结之后形成孤立的或以细管相通的形态复杂的 金矿体。
该矿区按照矿石构造可分为块状矿石、角砾状矿石， 而绝大多数矿石呈角砾状产出， 早期所形成的矿石角砾岩 经历的时间较长，所以堆积压实较紧密而且坚固，角砾之 间产生的孔隙度较小， 而后期所产生的具有良好成矿能力 的热液无法侵入其中，所以就难以形成有规模的矿体。但 当有成矿期的断裂构造错断早期形成的角砾岩体时， 会在 破碎带内及其附近的角砾岩中特别是两者的复合部位， 更 容易产生富集的金矿体。晚期的角砾岩体由于形成较晚， 经历的时间较短，产生的孔隙度较大，连通性相对较好， 岩浆侵入作用强烈，成矿热液丰富，矿物质含量高，在角 砾岩中更容易形成富集的金矿体。
矿石通常呈红褐色至黑褐色，矿石中的角砾成分基本 上全为围岩白云石大理岩角砾， 这些角砾分选度和磨圆度 较差， 形状极不规则， 呈现明显棱角， 被镁质、铁质、钙质 或硅质物胶结而成岩。矿石成分相对较复杂，矿石矿物主 要有褐铁矿、细粒黄铁矿、方铅矿、赤铁矿等，脉石矿物 主要有白云石、方解石、石英、绿泥石和碳酸盐类等。
大理岩受下覆的气水热液(主要成分 FeS)活动形成的崩塌角砾岩后，被网脉状铁质物质所胶结，后期构造运 动使其角砾岩定性排列。坍塌形成角砾状混杂堆积，后期 成岩并被氧化 ;里面黑色的矿体是含铁、锰成分较高的原 生矿在坍塌形成碎砾后期被氧化所形成。
6 矿床的岩溶成矿作用
6.1 储矿空间的形成
岩溶作用为成矿物质的沉积和富集提供了赋存的空 间。在矿床中，成矿流体中水的来源主要为大气降水。在 沿白云石大理岩表面流动和向下渗滤过程中， 它能够与大 量的 CO2 气体相结合形成具有浸蚀能力的岩溶水。这种水 能够对所流经的白云石大理岩产生岩溶作用， 使其表面被 溶蚀，向下产生渗水针孔及溶管或裂隙。长时间的作用使 得空间不断扩展变大， 形成岩溶空洞和岩溶水渗流通道。 6.2 成矿物质来源
岩溶矿床的成矿物质来源主要是富含成矿物质的可 溶性岩(最主要是碳酸盐岩，包括石灰岩、白云岩、泥质灰 岩等)。成矿物质分别以类质同象、化合物(矿物) 的形式， 呈吸附态赋存于碳酸盐岩中。与碳酸盐沉积同生的成矿物 质形成后，经历着成岩作用以及成岩后的各种地质动力改 造，使成矿物质发生迁移， 在岩溶洞穴中产生堆积沉淀。
在其中流动着的酸性岩溶水使得岩溶针孔及裂隙不 断扩展变大的同时伴随着岩溶 - 崩塌和化学沉积。由于渗 透带接近地表，导致氧化条件不断发生，酸性岩溶水溶解 碳酸盐和硅酸盐，使 Ca、Mg、Si 等造岩元素进入岩溶水， 增强了成矿金属元素的溶解作用。富含造岩元素与金属元 素的岩溶水一起下渗至深部的弱氧化环境沉淀下来， 形成 含矿的黑色硅质岩和无矿的白云石沉淀。在强承压作用 下，矿石发生水力破碎形成角砾状矿石，同时又在岩溶作 用下产生白云石和石英沉淀。
7 结论
(1)老硐沟金矿床岩溶成矿特征明显，角砾岩是找矿 的一个重要标志。
(2)产于碳酸盐岩中的渗水针孔及溶管或裂隙为矿体 的形成提供了通道及储存空间。
(3)加强对老硐沟岩溶型金矿床的成矿规律研究，进 一步认知该矿床的成因机制，总结成矿模式与富集规律， 为生产与探矿工作提供充分的依据，以提高地质探矿效 果。
(作者单位 ：额济纳旗圆通矿业有限责任公司)
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