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-宣扬地学成果，传播勘查技术方法- 点击上方“覆盖区找矿”，关注更精彩！ 造山型金矿容矿建造分类、成矿模式及找矿勘查 王京彬1，王玉往2，李庆哲1，林寿洪1，王晨昇1，张会琼2，李德东21 紫金矿业集团股份有限公 2 北京矿产地质研究院有限责任公司 作者简介：王京彬，博士，教授级高级工程师，长期从事矿产地质研究和找矿勘查工作。第二届黄汲清青年地质科学技术奖获奖者。 造山型金矿床指造山过程中形成的后生脉状金矿床，受构造、建造双重控制，是全球最重要的金矿勘查类型，提供了世界上47%的金储量，是中国企业在海外最重要的金矿投资目标。造山型金矿床中国分布广泛，找矿潜力巨大。从全球视角总结揭示造山型金矿成矿规律和找矿预测标志，对促进金矿找矿突破和境外投资并购具有重要意义。本文从容矿岩性建造的角度，应用构造-建造综合分析的方法，提出了造山型金矿的容矿建造分类及其成矿谱系，分析了各（亚）类型之间紧密的成因联系，总结构建了“多源区域性流体+岩浆流体叠加的地壳连续成矿模型”和造山型金矿区域成矿模式，强调了多旋回造山作用对造山型金矿的成矿意义。总结了勘查选区、矿权区勘查和深部找矿的思路、方法和找矿标志。研究认为，造山型金矿可分为绿岩带型(包括绿片岩型、BIF型和花岗-片麻岩型3个亚类型)、浊积岩型、碳酸盐岩型和浅成侵入岩型，构成了造山型金矿床完整的成矿谱系。不同类型之间具有紧密的时空和成因联系，可互为找矿标志。研究指出，绿岩组合和浊积岩系具有高的金丰度，既是容矿岩系，也是重要的矿源层，多类型造山作用驱动大规模区域性流体活动，造就了造山型金矿省/巨型成矿带，岩浆流体叠加和“热机效应”是形成超大型金矿床的重要因素。“富金矿源层+剪切变形带+浅成侵入岩”组合是大型金矿系统的勘查选区标志。在勘查区通过化探异常评价和浅钻追索次生富集带，可快速发现主矿体；矿区深部找矿(深度>300m)潜力巨大，主攻目标是资源量大、品位高的热液通道相的厚板状或筒状矿体。本文研究成果有助于读者更好地理解造山型金矿床成矿规律，对提高找矿成功率具有实际指导作用。基金项目：本文为紫金矿业集团股份有限公司科技项目矿山综合找矿预测专项(编号4104KY2022030001)资助的成果。 0 引言 1 造山型金矿容矿建造分类 1.1 绿岩带型金矿床 1.1.1 绿片岩建造中的金矿床 1.1.2 花岗-片麻岩建造中的金矿床 1.1.3 BIF相关的金矿 1.1.4 其他建造中的金矿床 1.2 浊积岩型金矿床 1.3 碳酸盐岩型 1.4 浅成侵入岩型 2 造山型金矿成矿模式 2.1 多矿化类型紧密共生 2.2 造山型金矿成矿系统 2.2.1 富金矿源层 2.2.2 区域性流体活动 2.2.3 局部岩浆流体叠加 2.3 造山型金矿成矿模式 3 造山型金矿床勘查 3.1 勘查选区 3.2 矿权区勘查 3.3 深部找矿 4 结语 具有全球意义的金矿床类型，包括造山型金矿、与还原性侵入岩有关的金矿床、卡林型金矿、与氧化性侵入岩有关的金矿床（斑岩-矽卡岩-浅成低温热液型）、富金火山成因块状硫化物型和砂金型（含南非兰德型古砂金矿）等6个重要类型。造山型金矿是由Groves et al.（1998）提出的，以强调产于区域变质地体中的脉状成矿系统与造山作用独特的时空联系。起初造山型金矿仅指产于中地壳、挤压或转换挤压环境的同造山脉状金矿床，后来逐步扩展到包括后造山环境和地壳连续成矿模式。总结前人研究成果，造山型金矿床主要特征如下：①产于变质地体中受构造控制的后生热液脉状金矿床；②与造山作用有紧密的时空联系，发育在汇聚板块边缘的挤压或转换挤压环境，在造山作用的晚阶段成矿，金沉淀与构造变形同步进行；③地壳连续成矿，成矿深度从15~20km到近地表环境，并按成矿深度分为浅成带（epizonal，＜6km）、中成带（mesozonal，6~12km）和深成带（hypozonal，＞12km），从麻粒岩相到绿片岩相的变质岩中均可成矿，但多数产于绿片岩相环境中；④矿石由黄铁矿-毒砂为主的低硫化物组成，成矿流体为低盐度的H2O-CO2-CH4流体。造山型金矿床是除南非兰德型金矿外最重要的金矿类型，它提供了世界上47%的金储量，在全球储量＞100t的149个超大型金矿床中，造山型就有63个，占42%，是全球重要的金矿勘查类型，找矿潜力巨大（图1），也是中国企业在海外最重要的金矿投资目标，并在全球重要金矿带上控制了一批此类超大型金矿床，如紫金矿业集团股份有限公司在西澳伊尔岗（Yilgarn）克拉通的诺顿金田、南美圭亚那地盾的苏里南罗斯贝尔和圭亚那奥罗拉金矿，以及中亚天山金矿带的吉尔吉斯斯坦左岸金矿等，均属典型的造山型金矿床。因此，从全球视角揭示造山型金矿成矿规律和找矿预测标志，对促进金矿找矿突破和境外投资并购具有重要意义。造山型金矿的形成受构造、建造的双重控制。前人多侧重从构造和成矿流体的研究，来揭示造山型金矿的成因和构造控矿规律。本文从容矿岩性建造的角度，提出了造山型金矿的建造分类，揭示了各（亚）类型之间紧密的成因联系，构建、总结了成矿模式和大型金矿系统的找矿预测标志，以期应用构造-建造综合分析的方法，更好地理解造山型金矿床成矿规律，提高找矿成功率。本文将造山型金矿理解为造山过程中形成的后生脉状金矿床，是产于造山带中、受构造控制、以脉状为主的金成矿系统。基于地壳连续成矿模式和找矿实践，在Robert et al.（2007）分类的基础上，按主要容矿岩性建造的不同，作者将造山型金矿床分为：绿岩带型（包括绿片岩型、BIF型和花岗-片麻岩型3个亚类型）、浊积岩型、浅成侵入岩型和碳酸盐岩型等4个矿床类型，它们共同构成了造山型金矿床的成矿谱系（图2，表1），并强调了多旋回造山作用对金矿床形成的重要意义。现将各类型的成矿特征简要描述如下。图2 造山型金矿容矿建造类型示意图 表1 造山型金矿床容矿建造类型主要特征表 绿岩带又称花岗-绿岩带，主要由中—低级变质镁铁质火山岩为主的变火山-沉积岩系组成，大多数绿岩带发育有片麻岩、片麻状花岗岩基底。绿岩带地层通常分为上、下两部分，下部以基性—超基性火山岩为主（简称绿岩组合），上部以浊流相沉积的细碎屑岩或火山碎屑沉积岩为主。部分绿岩带中产有透镜状和层状变质条带状含铁建造（BIF）。绿岩带型金矿主要产于前寒武纪地盾区或造山带残留地体中，是在绿岩带发展、演化，以及后期构造活化过程中形成的金矿。典型的绿岩带型金矿省包括澳大利亚伊尔岗克拉通、加拿大苏必利尔（Superior）克拉通、西非绿岩带、圭亚那地盾绿岩带等。绿岩带型金矿包括产于狭义的绿片岩建造、BIF建造、细碎屑岩（浊积岩）建造、角闪岩-片麻岩-花岗岩等建造中的金矿化亚类型，是在绿岩带造山环境下形成的一组矿床类型组合。矿床主要由各种复杂的石英-碳酸盐脉组成，此外还发育有构造蚀变岩（韧性剪切带型）、石英网脉型等矿化类型。围岩蚀变分带依不同围岩类型而异，以侧向分带为主，矿体两侧发育不同宽度的碳酸盐-绢云母-黄铁矿蚀变晕，垂向上可连续超过1km而没有明显的垂直分带。矿石中主要硫化物为黄铁矿±毒砂，角闪岩相变质岩中则为磁黄铁矿±斜方砷铁矿，矿石Au：Ag一般＞5，富集Ag-As±W，其他常见富集元素有Sb、Bi、Mo、B、Te等。绿片岩建造（狭义绿岩带）中的金矿床，产于绿片岩相变质镁铁—超镁铁质火山岩、火山碎屑岩中，成矿时代为太古宙—古元古代，金矿化是由绿片岩相到角闪岩相的进变质作用释放的富金流体所致。如西澳大利亚伊尔冈绿岩带中Kalgoorlie地区金矿的容矿围岩就有超镁铁质火山岩、镁铁质火山岩、辉长岩-辉绿岩、沉积-火山碎屑岩等，其中以辉长岩-辉绿岩和镁铁质火山岩中的金矿床分布最广，约占70%；津巴布韦绿岩带中绿片岩建造中金矿占80%，其他为BIF建造、火山碎屑岩建造容矿。这类矿床含矿的剪切带可以穿切绿岩带的任何层序，但通常在岩性界面附近更容易成矿，如产于玄武岩-碎屑岩界面（澳大利亚Kundana矿床）、玄武岩-辉长岩界面（如澳大利亚Kalgoolie的Enterprise）、块状玄武岩-枕状玄武岩界面（如苏里南Saramacca），以及火山岩的不整合界面（如印度Chigargunta矿床）等等。矿化类型为构造蚀变岩型、含硫化物的石英-碳酸盐脉型。目前我国尚未发现中大型前寒武纪绿片岩型金矿。该类型金矿化主要产于西澳大利亚、加拿大苏必利尔和Slave省、印度、巴西地盾的角闪岩相、个别产于麻粒岩相中，其成矿温度多为450~600℃，压力0.3~0.5GPa，具有低盐度、富CO2和δ18O的流体特征，可发育类似矽卡岩的钙硅酸盐矿物蚀变晕，部分金矿脉也产于中粗粒花岗岩类围岩中，如诺顿金田的Golden Cities金矿床。中国华北地块周缘（胶东、小秦岭、冀北—辽南）的许多金矿床也产于古老花岗-绿岩带中，与前寒武纪造山型金矿类似，发育构造蚀变岩和石英-碳酸盐脉2种主要矿化类型。但与传统的绿岩带型金矿又有明显不同：①容矿围岩多以片麻岩（TTG）为主，如胶东地区焦家、三山岛、海域等金矿床和华北地块北缘的哈达门沟金矿等，次为角闪岩（如河北金厂峪；吉林夹皮沟矿床）、混合岩（如东闯金矿床；）、花岗岩类（如吉林夹皮沟矿床），以及浅粒岩-变粒岩、片岩（如辽宁白云金矿床）等，即赋围岩为花岗-片麻岩建造；②蚀变矿物组合为硅化、黄铁绢英岩化，并常发育钾长石化；③花岗-绿岩带的区域变质作用发生在前寒武纪，而金矿床形成于白垩纪（120~110Ma），与区域变质作用有约2.0Ga的时差，为“克拉通破坏型金矿床”或“胶东型”金矿床；④据同位素示踪研究，矿床的流体组分表现出明显的幔源特征，印证以成矿期煌斑岩脉的广泛发育，被认为是古太平洋板块俯冲后撤，造成地幔楔脱气形成。因此，我国华北克拉通的这类金矿床，是古老花岗岩-绿岩带再活化成矿，可称之为活化造山型金矿床，是多旋回造山作用的产物。条带状硅铁建造（BIF）是绿岩带中特殊的岩性建造，常见于镁铁质火山岩与上覆火山-沉积岩的过渡层位，包括沉积岩建造为主的Superior型和火山建造为主的Algoma型。金成矿主要与Algoma型BIF关系密切，少数也与Superior型有关（如巴西MorroVelho）。国外BIF型金矿占绿岩带金矿非常重要的地位，仅次于绿片岩建造中的金矿，如西澳伊尔岗克拉通有15%金矿采自BIF矿床，津巴布韦约13%的金矿与BIF有关，坦桑尼亚环维多利亚湖太古宙绿岩带中与BIF有关的金矿占90%。该类金矿规模大，如美国Homestake、坦桑尼亚Geita、巴西Morro Velho等矿床均超过10Moz（合283.5t）。我国这类矿床较少发育，在山西五台地区（如东腰庄；姜峰贤，2006）、辽南清源地区（如南龙王庙）等曾有报道，但规模较小。该类金矿的层控特征明显，受区域性剪切带与褶皱双重控制（如Geita金矿；Homestake金矿），矿体多产于断裂交切的褶皱枢纽、背斜或向斜层间滑动带。如北美最大的Homestake金矿，含金硫化物主要产于Homestake组（125m厚）的富铁层层间，矿体与围岩界线模糊，同围岩一起褶皱变形。然而，大多数该类矿床后生特征明显，含金石英脉、细脉、网脉发育（如巴西Morro Velho）。BIF是有利金沉淀的地球化学障，含金的还原性流体与BIF反应导致金和黄铁矿沉淀，相关的蚀变主要表现为黄铁矿化、绿泥石-碳酸盐化或角闪石化。除上述三类金矿外，还有产于绿岩带上部细碎屑岩建造中的矿床，如苏里南Rosebel超大型金矿床，以及产于碳酸盐岩层（如马里SadiolaHill金矿）、深成侵入体（如我国胶东的玲珑金矿6）中的矿床等。浊积岩型（变质碎屑岩型）金矿泛指产于一套浅变质碎屑沉积岩中的金矿床，容矿岩系为板岩、变粉砂岩、千枚岩等低级变质岩系，以发育条带状的浊积岩为特征，含有较高的碳质，如乌兹别克斯坦Muruntau矿区别萨潘组粉砂岩-页岩中有机碳含量达2%~7%，吉尔吉斯斯坦文德系浊积岩有机碳含量高达5%~10%。以往的文献中也称为碳质岩系型、穆龙套型金矿床等。该类矿床多产于显生宙碰撞造山带中，围岩时代主要是新元古代和古生代的浅海相浊积岩系，与绿岩带型金矿容矿围岩的差别是火山岩不发育、变质程度低。重要成矿带包括中亚西南天山金矿带的乌兹别克斯坦Muruntau、Kumotor金矿，东澳大利亚拉克兰造山带西缘的Bendigo金矿，加拿大育空地区的Tiger金矿等。中国这类矿床分布也较广，除西南天山成矿带延入我国的萨瓦亚尔顿金矿外，还包括额尔齐斯金矿带的托库孜巴依金矿和西秦岭造山带的阳山、李坝、大场等金矿，以及哀牢山造山带的大坪、长安金矿，西藏的马攸木、商旭金矿，柴达木盆地北缘的金龙沟、青龙沟金矿等矿床。矿体产出特征与绿岩带型矿床相似，多为受区域性剪切带控制的构造蚀变岩型、石英碳酸盐脉型、细脉-网脉型等。矿石矿物以黄铁矿、毒砂、辉锑矿较为常见，并常含方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、白钨矿、辉铋矿等。与成矿密切的蚀变主要黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化和黑云母化，Au＞Ag，高As，富集W、Sb、Bi和Mo（Wall，2004），可形成Au-Sb共生矿床（如湘西沃溪Au-Sb-W矿、大滩Au-Sb矿等），Sb矿化主要为含辉锑矿的石英网脉、石英脉产出，一般晚于Au矿化。该类矿床中毒砂是最常见的硫化物矿物，而绿岩带型矿床则多为黄铁矿和磁黄铁矿。碳酸盐岩型金矿产于碳酸盐岩夹细碎屑岩建造中，又称为类卡林型或卡林型，主要产于北美克拉通边缘的美国内华达地区（如美国Carlin碳酸盐岩型金矿）、中国扬子地台西南缘的滇黔桂地区（如水银洞碳酸盐岩型金矿）和西秦岭金矿带中（如金龙山、马脑壳碳酸盐岩型金矿），另外在印度尼西亚、伊朗西北部、加拿大Yukon地区等也有报道。与浊积岩型金矿相比，这类矿床的赋矿围岩时代较新、区域变质微弱。矿石矿物主要为含砷黄铁矿、毒砂、辉锑矿、雄黄和雌黄，金主要呈微细粒不可见金形式分布在含砷黄铁矿中，故又称之为微细浸染型金矿。除Au外通常富集As、Sb、Hg、Tl等，还伴生有独立Hg矿、Tl矿；围岩蚀变以硅化、去碳酸盐化、泥化、白云石化等低温热液蚀变为特色。矿床主要受高角度断层和背斜或穹隆的控制，层控和断控均为重要，并可发育角砾岩筒（如水银洞矿床；美国CortezHills矿床），具有“层-脉-筒”三位一体矿化结构特征。卡林型、类卡林型金矿床是一类独特的矿床工业类型，能否作为独立的矿床成因类型尚有不同认识，有的研究者将其归为与氧化性侵入岩有关成矿系统的远端产物。本文按主要容矿岩性以碳酸盐岩型替代“卡林型、类卡林型”术语，从以下几点考虑暂归为造山型金矿谱系中，作为地壳连续成矿模式的浅部成矿产物：①碳酸盐岩型金矿也是造山过程中形成的脉状后生矿床，其构造控矿特征、成矿元素组合和成矿流体特征等，与造山型金矿床有类似之处；②碳酸盐岩型和浊积岩型金矿床可在同一造山带中毗邻产出。如我国西秦岭金矿带造山型（浊积岩型）金矿床、卡林型、类卡林型（与同期岩浆活动有关）三类金矿床均较发育，成矿流体特征类似、成矿时代相近（集中在晚三叠世），是同一碰撞造山运动的产物，三类金矿之间具有明显的过渡特征。扬子克拉通西南缘金矿带，由新元古界冷家溪群、板溪群和震旦系组成的浅变质基底浊积岩系中，发育沃溪Au（-Sb-W）、龙山Au-Sb和万古Au矿床等浊积岩型矿床，构成湘中Au-Sb矿集区；同一矿带的滇黔桂寒武纪—三叠纪海相碳酸盐岩夹细碎屑岩的沉积盖层区，则发育了水银洞、泥堡、戈塘等碳酸盐岩型金矿床，构成右江Au-As-Sb-Hg矿集区，二者经历相同的构造-成矿事件；③多种证据表明，右江碳酸盐岩型Au（-As-Sb-Hg）矿集区的成矿元素主要来自富金的基底浊积岩系，在印支期（230~200Ma）碰撞造山过程中发生含金流体的大规模析出-成矿，是Au的主成矿期，Sb、Hg矿化可能形成于燕山期（150~130Ma），部分矿床如水银洞金矿有叠加成矿现象。可见，富金的基底浊积岩系，是邻近或上覆盖层中碳酸盐岩型金矿床发育的基础。换言之，若无富金的浊积岩系，则难以形成大规模的碳酸盐岩型金矿化（如华北克拉通）。因此，碳酸盐岩型金矿与浊积岩系有亲缘关系，亦可归属造山型金矿，只是其赋矿围岩以碳酸盐岩为主，矿床形成于地壳更浅部，相当于Grove et al.（1998）地壳连续成矿模式浅部带中的Au-Hg矿化带。由于浅部环境的快速沉淀，导致金以微细浸染状态赋存于含砷黄铁矿中。在经历多旋回造山事件的复杂造山带中，先期形成的碳酸盐岩建造，可作为后期造山型金矿的围岩，形成碳酸盐岩型矿床。人们很早就识别出了一类产于中酸性侵入体中的脉状金矿，早期称为“斑岩型”，如美国阿拉斯加地区的FortKnox、加拿大育空地区的Tintina、西班牙伊比利亚的Salave。后来发现这类矿床与富金斑岩矿床具有不同的构造背景、成矿特征，分属不同的成矿系统，从而提出“还原性斑岩”、“侵入岩体型”金矿概念，并被广泛引用和完善，属独立于“造山型”金矿之外的金矿类型。然而，我们在最近研究中发现，在典型造山型（如绿岩带型）金矿带中，同样发育“侵入岩体型”金矿，包括南美北部圭亚那地区的RK（Aurora）、Omai、澳大利亚西部Kalgoolie地区的Binduli长石斑岩型和KanownaBell岩筒型、加拿大Abitibi绿岩带中的Dome、SigmaMineracao，以及中国华北地块北缘承德地区的峪耳崖、牛心山、下金宝等矿床。该类矿床既发育在绿岩带中，也发育在显生宙造山带中，矿体基本受岩体控制，离开岩体则矿化迅速减弱（图3a、b）。成矿岩体一般为小型岩株、岩脉，既有“还原性”岩体，也有“氧化性”岩体，以发育似斑状、斑状或细粒结构为特征，反映其定位深度较浅（图3c），有些岩体含有石英眼、石英壳等流体出熔结构，意味着含金流体可以大规模从这类岩浆中出溶。因此，本文将其称之为“浅成侵入岩型”，归入造山型金矿谱系。其不同于斑岩-浅成低温热液型金（铜）矿床之处，是不发育大规模的热液蚀变分带。图3 浅成侵入岩型金矿相关照片和图件 （a）—澳大利亚诺顿金田JanetIvy金矿剖面图（长石斑岩全岩矿化）；（b）—圭亚那Aurora矿区MK金矿体照片，含矿石英脉主要发育在石英斑岩体内；（c）—圭亚那Aurora矿区RK金矿岩芯照片，含金石英脉主要赋存于含蚀变长石斑晶的闪长岩中；（d）—澳大利亚诺顿金田JanetIvy金矿矿石照片，含金石英脉具赤铁矿化晕，围岩红长石化 与成矿有关的浅成侵入岩体常为小型复式岩体，如Aurora的RK岩体早期为闪长岩，晚期为长石斑岩，发育不规则状石英-硫化物网脉和浸染状黄铁矿。成矿蚀变以出现钾长石化、钠长石化为特征，发育硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化等蚀变（图3d），富集As、Sb、W、Mo、Te、Bi、Pb、Ag等元素。成矿流体主要为岩浆热液，但变质流体和大气流体也发挥了重要作用。浅成侵入岩型金矿在绿岩带成矿省中最发育，可形成大型—超大型矿床；在浊积岩型成矿带相对较弱，主要是中酸性脉岩类和小侵入体成矿，并具全岩矿化特征，如新疆野马泉金矿、西秦岭李子园金矿、李坝金矿、枣子沟金矿等中酸性小岩体/岩脉型矿化；在碳酸盐岩型矿集区则不发育或隐伏在深部，可能与金成矿的深度层次有关。同一金矿床或矿田中可以多种矿化亚类共存，不同矿化类型之间存在紧密的时空和成因联系，实为同一成矿系统，可互为找矿标志，例如南美圭亚那地盾绿岩带型金矿省的几个金矿田。（1）圭亚那Omai金矿床。Omai金矿床产于圭亚那地盾古元古代绿岩地体中，矿区查明资源量约140t，已累计产金108t，平均金品位1.6g/t。矿区现有已停采的Fennell和Wenot两个采坑（图4a）。Fennell采坑半径300~350m，矿体为产于细粒闪长岩小岩株中的筒状矿，全岩矿化，离开岩体矿化尖灭，其辉绿岩席上部的矿体已采完（图4c），矿体向深部开放，仍有较大增储潜力；Wenot矿体产于沿玄武岩与变浊积岩系界面发育的剪切带中，为受剪切带控制的石英碳酸盐脉型金矿（图4b）。剪切带型矿体与侵入岩型矿体相伴产出，属同一成矿系统的2种矿化类型，互为找矿标志。（a）—苏里南Omai金矿床卫星影像图；（b）—Fennell采坑剖面图；（c）—Wenot采坑剖面图；1—完成编录、采样和呈报；2—在Avanvero台阶上部分完成编录、采样和呈报；3—未编录和采样（2）圭亚那Aurora金矿床。Aurora金矿床由RK（RoryKnoll）筒状主矿体和WH（WalcottHill）、MK（MadKiss）、WMK（WestMadKiss）、SMK（SouthMadKiss）、AH（AleckHill）、NAH（NorthAleckHill）等6个卫星矿体组成（图5），其中MK为产于石英长石斑岩中的不规则石英脉型，全岩矿化。RK含矿闪长岩沿北西向区域性剪切带与北东向基底断裂交汇部位侵入，岩体本身发生强片理化和铁碳酸盐化蚀变，形成低品位矿化，并被长石斑岩侵入，高品位金矿化主要发育在长石斑岩及其接触带附近，呈不规则石英网脉状矿化，为典型的筒状矿化，可看成是深部岩浆流体的通道相。岩体变形表明岩浆侵入和金矿化是同造山期的产物。南西侧剪切带型金矿体赋存于变基性火山岩或火山岩与沉积岩界面的韧脆性变形带中，为石英-碳酸盐脉型，发育线性的绢云母化和碳酸盐化蚀变。浅成侵入岩型和剪切带型矿化为同一成矿系统的2种矿化类型。图5 圭亚那Aurora金矿床图件 （a）—圭亚那Aurora金矿床地质简图；（b）—RK矿床矿体三维模型图 （3）法属圭亚那Yaou金矿床。Yaou金矿位于法属圭亚那中西部，金资源量45t，平均金品位2.1g/t，也发育剪切带型和浅成侵入岩体型2种矿化类型（图6）。剪切带走向NEE，与矿化石英闪长岩长轴方向基本一致，剪切变形与岩体侵位同步，浅成侵入岩型和剪切带型矿化互为找矿标志。图6 法属圭亚那Yaou金矿两类矿化类型空间关系剖面图 （4）苏里南罗斯贝尔金矿田。拥有金资源量187t，是一个典型的太古宙绿岩带型金矿田（图7），在南部的花岗-绿片岩区段，发现了产于枕状玄武岩与块状玄武岩界面（剪切带）的超大型Saramacca金矿床，在北部火山-沉积岩区段，查明了产于绿岩与浊积岩系界面附近的Koolhoven-PayCaro、Mayo、RoyalHill等大型—超大型矿床，在变质碎屑岩系中发现了浊积岩型Rosebell超大型矿床。绿岩带型和浊积岩型矿床为同一成矿事件的产物，不同矿化类型互为找矿标志。预测在南部花岗-绿片岩区段，有可能发现浅成侵入岩型金矿床。图7 苏里南Rosebel矿田金矿床分布图 大规模成矿的首要条件是要有丰富的成矿物质来源。已有研究表明，巨厚的绿岩组合和浊积岩系均为富金的沉积建造，其本身既是容矿建造，也是金等成矿元素的矿源层。镁铁质较之长英质岩石更富含金。前寒武纪造山型金矿的源区主要为变质火山岩，以镁铁质为主。Pitcairn et al.（2021）对加拿大阿比提比（Abitibi）绿岩带（Au资源量＞9000t）和庞蒂亚克亚省绿岩带不同变质相的火山-沉积岩研究表明，在变质过程中金发生了显著的活化运移，是该区太古宙造山型金矿主要的金来源。显生宙造山型金矿带，金则主要来自浅变质的浊积岩系或黑色页岩。Large et al.（2011）对世界各地造山型金矿中碳质页岩的主微量元素和硫同位素研究表明，成矿热液中的金主要来自以碳质黑色页岩为主的浊积岩系。Wu Ya fei et al.（2020）通过对西秦岭大桥金矿矿石和黑色页岩中不同期次黄铁矿的原位分析，也得出相似的结论。中亚西南天山金矿带，不同时代的黑色岩系显示较高的金背景值，被认为是重要的初始矿源层，这些高金丰度的赋矿岩系普遍具有较高的有机碳含量，碳质可广泛吸附表生条件下的金，并在黄铁矿转变为磁黄铁矿的区域变质过程中释放金等成矿元素。另一方面，碳质黑色页岩（板岩）也可作为还原剂导致金的沉淀，可作为有用的找矿标志。造山作用为区域规模的成矿流体活动创造了有利的变形、变质和岩浆作用条件，不同的造山环境有不同的流体产生-运移的驱动机制，控制了金成矿省/巨型成矿带。造山型金矿主要形成于4种大地构造环境（图8）。图8 造山型金矿主要构造环境类型 （a）—俯冲造山环境（据Goldfarb et al.，2001）；（b）—碰撞造山环境（修改自邓军等，2020）；（c）—克拉通破坏环境；（d）—陆内造山环境 （1）俯冲造山环境。这是绿岩带型金矿床产出的主要大地构造背景，成矿发生在太古宙陆缘增生带，火山-沉积岩系在绿片岩相变质作用下释放大量含金流体，挤压或转换挤压变形驱动流体长距离的运移-汇聚-沉淀，形成造山型金矿成矿省（图8a），如西非-圭亚那金矿省、伊尔岗金矿省、苏必利尔金矿省等。（2）碰撞造山环境。为显生宙浊积岩型金矿床主要构造环境，如著名的中亚西南天山金矿带、新疆额尔齐斯金矿带、西秦岭金矿带、哀牢山金矿带等。区域性剪切变形带继承了碰撞期的主构造线方向，沿两个板块（块体）拼贴的缝合带发育成穿透性大型缝合-剪切变形带，金矿床主要形成于陆块拼贴（挤压）和陆内走滑阶段（图8b），挤压-走滑转变期是大规模成矿的高峰期。（3）克拉通破坏（活化）环境。金成矿明显晚于区域变形变质作用，属两个不同的造山事件（图8c）。如胶东金矿集中区，区域高级变质及相应的变质脱水作用发生在2000Ma之前，金成矿在~120Ma，古太平洋板块的俯冲后撤导致了古老花岗-绿岩带再活化成矿，金主要来自古老花岗-绿岩变质基底，成矿流体主要来自壳下地幔流体和岩浆流体。这较好地解释了为什么中国东部相同的构造环境下，只在古老花岗-绿岩带基底发育区形成大规模的金矿床。（4）陆内造山环境。扬子克拉通东南部右江碳酸盐岩型矿集区是陆内造山环境下形成造山型金矿的典型案例（图8），金等成矿元素主要来自下伏新元古界浅变质浊积岩系基底（含寒武纪黑色岩系），在印支期—燕山期的碰撞-陆内造山过程中再活化、运移到上部碳酸盐岩盖层中沉淀成矿，形成碳酸盐岩型（类卡林型）Au、As、Sb、Hg矿集区。花岗岩类是造山带的重要组成部分，也是造山型金矿床的重要容矿围岩和成矿岩体。浅成侵入岩型金矿化在绿岩带型金矿省和浊积岩型金矿带的广泛发育，以及与剪切带脉状金矿体紧密的时空和成因联系，无疑表明岩浆成矿流体的叠加对成矿具有重要意义。另一方面，岩浆侵入“热机效应”，增加了周围岩石的渗透性和温度梯度，促进热变质围岩中金的活化再富集。穆龙套、萨瓦亚尔顿、卡特巴阿苏等多个重要金矿床均揭示出金成矿过程中岩浆流体的贡献。胶东金矿除受花岗-绿岩地体和区域性断裂控制外，金矿床也明显受郭家岭似斑状花岗闪长岩控制（图9），产于郭家岭岩体及相应的小岩体附近。有证据表明，右江矿集区深部也可能存在隐伏花岗岩体并对金成矿有重要贡献。图9 胶东金矿床区域成矿模型 1—混合岩化片麻岩；2—片麻岩；3—玲珑花岗岩；4—滦家河花岗岩；5—郭家岭花岗闪长岩；6—第四系沉积物；7—断裂；8—蚀变岩矿体；9—石英脉矿体；10—流体 造山型金矿大规模流体的成因一直是一个争议的问题，提出了多种成因模式，主要有大陆地壳绿片岩相-角闪岩相进变质流体成因、幔源流体包括俯冲洋壳脱水或壳下富集地幔脱气成因、岩浆流体、深循环大气降水成因等假说。事实上，造山型金矿区域规模的成矿流体可能是多来源的。根据造山型金矿床的地壳连续成矿模式，在地壳由上向下不同深度层次内，可有不同的流体形成的主导机制（图10）：①在浅成带以深循环的大气降水为主，形成碳酸盐岩型金矿；②在浅成—中成过渡带，以低绿片岩相的变质流体为主，形成以浊积岩型金矿为代表的金矿床；③在中成带，以绿片岩相变质流体为主，形成绿岩带型金矿床；④在深成带，角闪岩相-麻粒岩相变质过程含水的角闪石-黑云母脱水变质流体，形成花岗-片麻岩容矿的金矿床；⑤岩浆出溶流体，形成浅成侵入岩型金矿；⑥壳下幔源流体补给，促进矿源岩中金的活化-迁移。上述多源流体在地壳尺度的穿透性断裂带中汇聚-运移-沉淀成矿，形成不同深度层次、不同容矿建造的金矿类型，浅层次的矿化必然含有深部层次的流体贡献，构成地壳连续成矿的多种矿化样式。图10 造山型金矿多源流体成矿示意图 同一成矿省/矿集区，造山型金矿床可产于不同的岩性建造中，并具有相似的矿化和成矿流体特征，说明含矿流体是一种区域规模的流体，其流经不同的岩石建造，在有利的构造-岩性部位均可沉淀成矿。岩浆热液的叠加或深部侵入岩浆的“热机效应”是许多超大型矿床形成的有利因素（图11）。图11 造山型金矿区域成矿模型 1—绿岩带型（绿片岩建造）；2—绿岩带型（BIF建造）；3—绿岩带型（花岗-片麻岩岩建造）；4—浊积岩型；5—碳酸盐岩型；6—浅成侵入岩型 综上所述，造山型金成矿系统，大致经历了富金矿源层（绿岩组合、浊积岩系）形成、造山过程中变形变质-流体活动，以及同造山期岩浆热液叠加的复合地质作用。巨量的矿源层和区域规模的流体活动造就了造山型金矿成矿省/巨型成矿带，局部有利构造部位±岩浆流体叠加控制了大型—超大型矿床或矿田的定位。与之对应，花岗-绿岩组合/浊积岩系（碳质细碎屑岩）+脆韧性变形带+浅成侵入岩体是世界级大型—超大型金矿床的“三位一体”找矿预测标志。造山型金矿容矿岩性建造分类，旨在更好地指导找矿勘查。容矿岩性建造的多样性，揭示了造山型金矿床工业类型的多样性，不同的岩性建造发育不同的矿化（亚）类型，有不同的矿物组合和蚀变特征，相应的勘查技术方法也有差异。矿业公司应用造山型金矿成矿模式和找矿标志指导找矿，通常按三个层次部署地勘工作，即勘查选区、矿权区勘查和深部找矿。造山型金矿床与区域规模的流体活动有关，具有成群成带产出的特征。勘查选区的目的是优选出有巨大潜力的找矿靶区，并通过申请或并购获取相应的矿权。勘查选区要聚焦大型金矿成矿系统。巨大体量的矿源层意味着有巨量成矿物质供应，厚度大、分布广的绿岩组合/浊积岩系在变形变质过程中可释放出巨量成矿流体，是形成大型—超大型矿床的前提条件，即所谓的“大木桶装大鱼”。如穆龙套（Muruntau）金矿，Au资源储量6137t，平均金品位为3.5g/t，矿区附近奥陶纪—志留纪浊积岩系厚度4800m，该矿带东延至我国西南天山萨瓦雅尔顿（Au资源量120t）一带，浊积岩系的厚度仅400~500m，向东延浊积岩型厚度进一步变薄，金矿床规模也相应地变小。区域性剪切带为含矿流体上升和运移提供了通道，是能量会聚带、高渗透区和成矿流体汇集区，是选区的首要标志，区域主剪切带附近3km范围内的主断裂及其次级断裂中，具有近等距离分布规律，如澳大利亚著名的卡尔古利矿田，受Boulder-Lefroy断裂带控制的GoldenMile（1984t）、Paddington、HBJ、StIves四个金矿床几乎等距（40km）产出（图12）。图12 西澳伊尔岗克拉通卡尔古利矿田矿床分布图 底图为区域航磁图；Moz为矿床的金资源量，1Moz≈28.3459t 矿床（体）的定位、产状、形态和规模大小等受造山过程中构造变形系统控制，并呈现出多尺度控制特征（图13）。①矿床主要产于主剪切带旁侧的次级剪切带中，特别是有弯曲、交切的剪切带；②褶皱构造特别是牵引背斜控矿作用明显，褶皱转折端和层间滑脱带是矿体赋存的有利部位，如苏里南Rosebel地区、澳大利亚Kalgoolie、津巴布韦Mvuma地区、水银洞金矿床等，矿体可以产于褶皱轴部、鞍部、两翼等部位；③岩石建造的能干性、反应性是重要的控矿因素。能干性差异性明显的岩性界面，如火山岩与沉积岩界面、枕状玄武岩和块状玄武岩界面、页岩（板岩）与能干性强的岩性界面及岩体接触带等界面，控制着矿体的定位。图13 造山型金矿控矿构造组合 （a）—近平行剪切构造组合，金矿床/矿体受构造膨-缩部位控制；（b）—主-次级构造组合，金矿床/矿体产于主剪切带旁侧（小于3~5km）的次级剪切带及交汇部；（c）—交叉构造组合，金矿床/矿体产于张性与压剪性2组构造交汇部；（d）—褶皱-断裂构造组合，金矿床/矿体受背斜轴+断裂构造控制 大型变形带中花岗岩类的出露代表该区构造-岩浆活动更为强烈，并可能有岩浆热液成矿作用叠加，是有利的找矿标志。综上所述，矿源层规模越大、构造-岩浆活动越强烈，成矿的规模越大。主剪切带的交切部位+厚大的绿岩组合/浊积岩系+花岗闪长岩/中酸性斑岩类为最有利成矿组合和勘查选区标志。砂金/民采活动+金综合化探异常是直接选区依据。矿权区勘查的目标是优先发现可大规模露天开采（以下简称露采）的金矿床，对有地形和露头条件的矿权区，化探方法和对金异常的快速评价是最有效的找矿方法，大比例尺地质填图是一项基础性工作。境外绿岩带型金矿常产于地盾区，基岩风化强烈（热带雨林区的强风化层深度多30~80m）或被后期的运积物覆盖，需用改进的地球化学取样技术，如AC钻探取样、Auger取样和MMI及深穿透地球化学方法等，来获取金的综合化探异常。地球物理勘查技术如航空磁法、重力和EM等可识别断裂构造、岩性建造和隐伏岩体，有利于快速筛选重点勘查区。造山型金矿脉常被包裹在黄铁矿化晕内，因此IP（激发极化法）测量是定位预测金矿体的有效手段，人工地震技术也是揭示覆盖区控矿构造-岩性界面的有效方法。但IP和EM技术对于含碳质较高的浊积岩型金矿效果不佳。对异常的钻探验证和评价在干旱的地盾区（如澳大利亚西部、西方国家等），多以低成本的RC（空气反循环）钻探为主，在雨林地区RC和金刚石岩芯钻探（DD）共同使用，钻探系统控制深度一般为300m以浅，部分高品位矿体向深部做探索性控制。地盾区的造山型金矿，浅表常发育范围较大的金次生富集层（图14），通过RC/DD钻探，追索次生富集层层，是发现原生金矿体的有效手段。图14 浅部次生富集带与原生矿体的关系 （a）—苏里南Saramacca绿岩型金矿床；（b）—澳大利亚诺顿金田BenHur矿床 深部找矿是一个相对概念。境外矿业公司通常把可规模化露采的矿床作为第一找矿空间，而把需要地下开采（以下简称地采）的矿床作为第二找矿空间，一般将勘查深度300m作为第一和第二找矿空间的概略分界线。埋深300m以下的矿体，其开发方式、勘查技术组合和勘查成本都有明显不同：①除个别巨型矿床外，多数金矿床可规模化露采的深度为300m以浅，更深则需转为地下开采；②300m以浅，可大量使用低成本的RC钻探技术（其成本仅是金刚石岩芯钻探的1/4~1/3），更深的钻探则需要金刚石岩芯钻探技术，勘查成本也将随之大幅上升。我国由于相关勘查规范要求岩芯采取率等原因，RC钻探使用很少；③勘查技术方法有别。对于埋深＞300m的隐伏矿体常用的地球化学方法很难发现异常，有效的IP技术探测深度也多＜300m。造山型金矿脉系统的延深可超过2km，深部找矿潜力巨大。由于第二找矿空间的勘查和开发成本急剧上升，要求勘查高品位（＞2g/t）金矿床（体）。高品金矿体通常产于热液通道相和岩筒状斑岩体（可看成是岩浆热液的通道相）中，其品位高、规模大，可规模化地采（图15），是深部找矿的主攻目标。通道相矿体常呈筒状或厚板状，如奥罗拉金矿床RK筒状矿体地表出露面积长仅120m、宽80m，但其倾向延深＞2000m，控制的金资源量155.5t，平均品位2.46g/t，矿体向深部仍未封闭。找到一个筒状矿体就能大幅增加资源储量，形成主力采区。通过寻找断裂的交汇部位、研究主矿体的侧伏规律、追索岩体中的高品位矿体等，可以有效地发现通道相矿体。图15 造山型金矿热液通道相筒状矿体（a、b、c）与脉状矿体（d）模型图 （a）—澳大利亚Waroonga矿床筒状矿体；（b）—澳大利亚Gwalia矿床筒状矿体；（c）—澳大利亚KanownaBelle矿床筒状矿体；（d）—苏里南Saramacca矿床多热液通道相矿化 造山型金矿是一类复杂的矿床组合，其含矿建造、成矿作用及矿床元素组合既具多样性，又显统一性，不同类型的金矿床之间存在紧密的时空和成因联系，以及类型之间的过渡特征，是同一造山体制下形成的复合成矿系统。造山型金矿作为全球最重要的金矿勘查目标，加强构造-建造的综合研究，深化对造山型金矿成因和成矿规律认识，并据此制定有效的勘查战略和找矿技术方法组合，对实现国内金矿找矿突破、更好支撑中资企业境外勘查和资源控制，具有重要的意义。境外一些较成熟的金矿勘查区（如西澳大利亚、加拿大苏必利尔、西非克拉通等）正处于露采转地采阶段，一些国外公司在这一阶段往往会低价出售该类金矿项目。造山型金矿矿化深度大，常发育高品位、大规模的通道相矿体，找矿增储目标相对明确，为擅长地采的中资企业并购和深部找矿留下了广阔空间。
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