矽卡巖壹般指中酸性侵入巖侵入碳酸鹽巖形成的復雜變質交代礦物組成的矽酸鹽礦物組合。矽卡巖按礦物成分可分為鈣矽卡巖和鎂矽卡巖，按交代巖石成分可分為內矽卡巖、外矽卡巖、似矽卡巖和復合矽卡巖，即鈣矽卡巖疊加在鎂矽卡巖上。矽卡巖是擴散、滲透和化學反應耦合的結果。與矽卡巖建造有關的礦床稱為矽卡巖礦床。矽卡巖型金礦是眾多矽卡巖型礦床中的壹種，主要指金品位和儲量足以獨立開采的矽卡巖型礦床。
過去在矽卡巖型礦床的開發中，金主要是作為銅多金屬礦床的副產品回收的，所以不被重視。隨著近幾十年來對含金矽卡巖型礦床勘探和研究的不斷深入，在世界範圍內發現了壹批大型獨立或* * *矽卡巖型金礦床(圖1；表1，表2)，代表存款有“鎳板”、加拿大的French和QR、美國的Fortitude、Golden Curry和Minnle-Tomboy、菲律賓的感恩節、澳洲的Red Dome和尼加拉瓜的拉·魯斯；印度尼西亞的瓦布，山東的沂南，安徽的馬山，中國湖北的雞冠嘴。其經濟價值得到廣泛認可。據報道，國外矽卡巖型金礦的產金量已超過1000t。雖然其黃金產量少於其他類型的金礦，但在某些地區具有很大的價值，如加拿大不列顛哥倫比亞省的矽卡巖型金礦，占全省黃金產量的16%。陳燕菁等人(1996)指出，我國至少有70個矽卡巖型(或疑似矽卡巖型)金礦床，總儲量1000t，占全國黃金儲量的20%。其經濟價值和探索研究的重要性不言而喻。
圖1世界主要矽卡巖型金礦分布示意圖(引自趙等，1992，修改)
矽卡巖型金礦床規模不等，礦石規模壹般為(0.4 ~ 15) × 106t，金品位為(2 ~ 15) × 10-6。例如，加拿大鎳板礦床金的平均品位為5.3× 10-6，已從13.4×106t礦石中產出71t金。加拿大QR礦金礦儲量超過1.3×106t，平均品位4.7× 10-6。美國Fortiyoud礦床平均金品位為6.9× 10-6，礦石儲量為10.3×106t。美國McCoy礦床金品位為1.5× 10-6，礦石量為13.2×106t。目前，這類礦床已成為許多地區勘探的重點。
二、地質特征
1.區域地質特征
(1)成礦環境
大量文獻表明，矽卡巖型礦床與侵入巖關系密切。不同來源和成因的侵入巖產生於特定的構造環境，不同元素組合的矽卡巖型礦床形成於不同地質作用下的有利大地構造環境。研究表明，洋殼的急劇俯沖傾向於形成與閃長巖和花崗閃長巖有關的矽卡巖型金、鐵、銅礦床(圖2)。矽卡巖型金礦多與侵入體同時發育在島弧或弧後環境的鈣質地層中。另壹類矽卡巖型金礦與大陸地殼俯沖的巖漿弧有關，且多與還原巖體有關。與還原(含鈦鐵礦，Fe3+/Fe2+< 0.75)閃長花崗閃長巖及巖壁或基巖雜巖有關的礦床，金品位較高，壹般為(5 ~ 15) × 10-6。這種環境下產生的矽卡巖主要是富鐵輝石。我國矽卡巖型金礦的賦存環境與國外矽卡巖型金礦相似，但不完全相同。相當壹部分產於大陸碰撞造山帶、活化克拉通邊緣和克拉通內部的斷裂巖漿帶。在此基礎上，陳燕菁等(2004)將中國矽卡巖型金礦的賦存環境劃分為四個構造域:①阿爾泰系西段，即中國西北部；②中央造山帶西段；③青藏三江地區新生代特提斯造山帶；④中國東部中生代造山帶，包括東阿爾泰系、東中央造山帶、華南造山帶、華北和揚子克拉通。
圖2陡洋俯沖和弧後盆地環境形成的矽卡巖礦床類型示意圖(引自梅因爾特等，2005年修訂)
(2)與礦床有關的侵入體。
成因表明，矽卡巖型金礦多與花崗巖侵入體有關(表1，表2)，包括主侵入體外圍的花崗閃長巖和閃長巖成分(部分為流紋斑巖和輝長巖成分)，以及隱伏的小侵入體，部分與斑巖系有關。花崗巖主要是I型或磁鐵礦系列，但也有其他類型。
表1國外主要矽卡巖型金礦床特征
繼續的
來源:孫小明，1993。
礦物代號:Act—-陽起石；ad-andradite；ASP——毒沙；au-自然金；雙天然鉍；生物——黑雲母；鉍礦；BN-斑銅礦；CP-鈷酸鹽；CC-輝銅礦，Chl—-綠泥石；cz-斜黝簾石；二透輝石；EP-綠簾石；gar——石榴石；GL-方鉛礦；hbd——普通閃石；HD-鋰蒙脫石；hm-赤鐵礦；id-浮山石；ksp—-鉀長石；低斜長石亞砷酸鹽；MC-白色鐵礦石；鉬輝鉬礦；mt-磁鐵礦；雌黃——雌黃；PHL—-金雲母；po-磁黃鐵礦；py-黃鐵礦；pyx——輝石；qtg——應時；真實——雄黃；sb——天然銻；scp——紅柱石；SL-閃鋅礦；TC-滑石；tr-透閃石；TT黝銅礦；wo-矽灰石；鉍酸銅。
在空間上，大多數矽卡巖型金礦床產於矽卡巖帶。矽卡巖的帶寬可從小於10m到數公裏不等，常分為內矽卡巖(產於內接觸帶)和外矽卡巖(產於外接觸帶)。內部矽卡巖大多是火成巖結構。外矽卡巖以粗粒至細粒為主，塊狀花崗巖結晶至層狀結構，部分為角閃石結構。金礦化主要產於圍巖中的外矽卡巖帶，尤其是遠離相關侵入體(主要是巖石植物)的遠矽卡巖(離侵入體露頭可達數百米甚至3公裏)，少量礦床產於內矽卡巖帶(花崗巖接觸帶附近)，很少產於巖體中。
2.礦床的地質特征
(1)礦體形態及產狀
矽卡巖型金礦的產出特征與其他類型的矽卡巖型金礦壹致。大多數金礦床產於不規則的矽卡巖帶中，常沿選擇性交代地層分布，具有明顯的層控特征(圖3)。這類礦床的礦體形狀復雜，大多呈層狀、透鏡狀、囊狀和脈狀，取決於圍巖條件。我國長江中下遊的銅金礦床多為層狀，獨立金礦床多為透鏡狀。加拿大鎳礦的礦體呈板狀、管狀、不規則狀。
表2巖國大中型矽卡巖中金礦床的基本特征。
繼續的
來源:陳燕菁，1971，2004。
礦物名稱:Ag-天然銀；ayp——毒沙；au-自然金；az-藍晶石；雙天然鉍；BL-灰硒銅礦；BN-斑銅礦；bs-輝鉍礦；CC-輝銅礦；cyp—-黃銅礦；銅-天然銅；cbu—-黃銅礦；CV-銅藍；埃爾銀金礦；GL-方鉛礦；hm-赤鐵礦；鉬輝鉬礦；Mr-白色鐵礦石；mt-磁鐵礦；雌黃——雌黃；po-磁黃鐵礦；py-黃鐵礦；Rsd—菱錳礦；ds-菱鐵礦；微星——菱鋅礦；PS-閃鋅礦；t B-鉍碲酸鹽；ttd—-四氫鋁石；tth—-黝銅礦；亞硒酸銅；鎢脆銅鉍硫化礦。
蝕變名稱:Agl—-泥化；alk——堿置換；碳水化合物——碳酸化；clh—-綠泥石化；EP-綠簾石化；飛鷹石化；鉀鉀替代；鈉-鈉交代作用；plh—-金雲母化；ESr——絹雲母化；is-矽化；ks-矽卡巖化；RSp—-蛇紋石；Tal—-slip石化。時代和構造背景:PZ-古生代；pz 1-早古生代；pz2—-晚古生代；pt 1-元古代；pt2—-中元古代；c 1-早石炭世；p-二疊紀；t-三疊系；T2—晚三疊世；j-侏羅紀；白堊紀。礦床規模標準:中型礦床5 ~ 02t，大型礦床02 ~ 01t，超大型礦床01t以上。
圖3美國McCoy矽卡巖金礦床剖面圖(引自P.Laznicka，2006年)
(2)寄主巖石和蝕變
矽卡巖型金礦床的圍巖年齡從寒武紀(甚至更早)到中新世，跨度很大。含礦矽卡巖的原巖通常為不純碳酸鹽巖(主要為石灰巖)、鈣質礫巖、凝灰巖等鈣質碎屑巖。，而且火山熔巖很少。美國的Fortiyoud礦床產於中、晚石炭世至二疊紀的礫巖、粉砂巖和石灰巖中，而加拿大的赫德利礦床產於三疊紀的粉砂巖、凝灰巖和石灰巖透鏡體中。中國最重要的含金矽卡巖地層是石炭-二疊紀和三疊紀地層。如安徽馬山、新橋的金礦體產於晚古生代至早三疊世的碳酸鹽巖和碳酸鹽巖-頁巖中，湖北雞冠嘴、雞籠山產於三疊系灰巖和白雲巖灰巖中。然而，在壹個礦區、礦田和礦床中，可以有壹個以上的礦化層位，原巖的巖性也可以不同。
矽卡巖型金礦的蝕變類型很多，如鉀長石、鈉長石、金雲母、黑雲母、綠泥石化、角閃石和黃鐵礦絹雲母化。其中，黑雲母鉀長石的蝕變及其引起的角閃石結構是大多數矽卡巖型金礦床的重要蝕變礦物組合特征。
(3)礦石礦物組合
矽卡巖型金礦床的礦物組成復雜(表1，表2)，主要包括金-黃鐵礦-毒砂、金-銅-鉍硫化物、金-碲化物-鉍硫化物、金-輝鉍礦-輝鉬礦-斑銅礦-黃銅礦、金-砷銅礦-鈷礦、金-輝鉍礦。脈石礦物主要由典型的矽卡巖礦物和應時、方解石、白雲石、絹雲母、綠泥石、滑石和蛇紋石組成。常見的矽卡巖礦物有透輝石、石榴石、透閃石、陽起石、綠簾石、矽灰石、鎂橄欖石和軟骨石。礦石結構構造與壹般矽卡巖礦床相似，以普通粒狀結構和各種交代結構為主要特征。在單壹的矽卡巖礦帶中，礦石礦物具有明顯的分帶性，在內接觸帶中發育溫度較高的應時-金-硫化物；中溫金-磁黃鐵礦-銅硫化物產於與大理巖接觸區，低溫碳酸鹽礦化-金-赤鐵礦產於遠離外接觸帶的區域。
這類礦床中的金常以復雜的金屬硫化物或自然金的形式存在。自然金大多產於應時-碳酸鹽礦物產生的巖石中，大部分金以微細形式包裹在硫化物中或出現在硫化物晶體的界面上。通常情況下，用肉眼是無法區分礦石和廢石的。與金礦化有關的礦物主要是硫化鐵(磁黃鐵礦和黃鐵礦)(有些礦床有大量毒砂)。有壹些含金矽卡巖金銅相關性差。來自富輝石和石榴石矽卡巖的礦石通常具有低的Cu/Au (< 2000)、Zn/Au (< 100)和Ag/Au (< 1)比值。不同於其他類型的矽卡巖型金礦床，矽卡巖型金礦床富含As、Bi、Te等元素，常見鉍、碲化物，可作為該類型礦床的勘查標誌之壹。
(4)成礦時代
矽卡巖型金礦床可形成於各顯生宙，但主要形成於中生代和新生代。如加拿大不列顛哥倫比亞的矽卡巖型金礦床主要在中侏羅世；西澳大利亞的鎂質矽卡巖型金礦主要是太古代的。中國矽卡巖型金礦床的成礦期多為中生代，東部為燕山晚期，西北部為海西期。
(5)礦化分帶
同其他矽卡巖型礦床壹樣，矽卡巖型金礦化具有明顯的分帶性，表現在以下兩個方面:壹是具有明顯的礦物蝕變分帶性。梅因爾特(1997)總結了大部分矽卡巖型金礦的分帶模式:在侵入體附近有壹條石榴石矽卡巖帶，稍向外有壹條輝石矽卡巖帶，再向外有浮山-矽灰-紅柱石或紅柱石帶和大理巖帶。金礦化可發生在不同的蝕變帶中。例如，澳大利亞的Reddom金礦床產於矽灰石-石榴石矽卡巖帶，而朝鮮綏安洞的含金銅礦化產於輝石-金雲母帶和斑點大理巖帶。中國銅陵的壹些金礦床產於角巖和含銅黃鐵礦帶中。二是地球化學分帶，通常具有同心的地球化學異常結構。這種結構是礦物分帶的反映。中部有Au、Ag、Cu、Bi、Te元素組合異常，外部有As、Pb、Zn異常，如方鉛礦、閃鋅礦、毒砂、菱鎂礦，礦體外部有Co、Ni、Cr異常，反映黃鐵礦、磁鐵礦的存在。同心礦物分帶和地球化學分帶與礦體、礦床和整個礦田系統基本對應。圖4是美國Fortiyoud矽卡巖金礦床的分區示意圖。該圖清晰地反映了上述礦物分帶和地球化學場的異常結構特征。從花崗閃長巖與圍巖的接觸帶來看，石榴石/輝石比值顯著降低，銅金比值降低，Cu、Co、Mo、Cr、Ni含量降低，As、Bi、Cd、Mn、Pb、Zn、Sb、Hg含量升高。
圖4美國Fortiyoud矽卡巖金礦分帶(引自Myers等人，1991)。
三。礦床成因及找礦標誌
1.礦床成因
矽卡巖型金礦床的形成與矽卡巖的形成密切相關，大致可分為三個階段(圖5): ①等化階段，非碳酸鹽巖形成角巖，碳酸鹽巖開始反應形成矽卡巖；②變質階段，大規模形成外矽卡巖和內矽卡巖；③降解階段，早期矽卡巖被破壞，形成大量含水礦物和硫化物。成礦作用多發生在第三階段，但形成何種金屬礦床取決於侵入體、圍巖性質和構造作用等因素。
梅因爾特(2005)根據成礦巖漿熱液組合特征將含金夕卡巖分為四種類型:還原含金夕卡巖、氧化含金夕卡巖、含金鎂夕卡巖和產於區域變質地體中的含金夕卡巖。其中以還原含金矽卡巖最為重要，大部分金礦化產於距接觸帶壹定距離的鈣鐵輝石矽卡巖中，與還原閃長巖-花崗閃長巖深成巖體、含鈦鐵礦的巖壁或基巖雜巖有關。代表性礦床是加拿大特大型赫德利礦和美國特大型弗蒂尤德礦。其次，在區域變質地體中存在含金矽卡巖，包括壹些受綠巖控制的造山型脈狀金礦床，代表性的例子有納米比亞的納瓦查布礦床和西澳大利亞的內沃利亞礦床。這類礦床具有典型的矽卡巖組合，但缺乏明顯的相關侵入體。氧化含金矽卡巖具有高石榴石/輝石比值和低硫含量的特征。退化蝕變組合以大量冰晶石和應時為主，代表礦床為加拿大McCoy和厄瓜多爾Nambijia。含金鎂矽卡巖是近年才被認識的壹種矽卡巖型金礦床。過去，這種矽卡巖礦石常被當作鐵礦石開采。它與含白雲石的巖石有關。特征礦物組合主要為鎂橄欖石、尖晶石和蛇紋石，代表礦床為加拿大Cable mine。
圖5矽卡巖的形成過程(引自P. A. Cawood，2009)
2.找礦標誌
(1)區域地質找礦標誌
1)構造標誌:區域性大(深)斷裂往往是控制矽卡巖礦床分布的區域性構造標誌。矽卡巖型金礦化沿大(深)斷層呈線性，大多產於大斷層附近的次級構造中。斷裂、裂隙等構造在成礦前或成礦早期就存在，可以起到礦液通道的作用，有些是重要的找礦元素，如壹些不同巖性地層的接觸帶。
2)地層標誌:矽卡巖化大多發生在富含碳酸鹽的地層或其他鈣質、鎂質地層中，因此調查類碳酸鹽地層的存在是尋找矽卡巖型金礦化的重要前提。
3)巖漿巖的標誌:與矽卡巖礦床有關的巖漿巖具有明顯的成礦專屬性，具有壹定酸性的巖漿巖指示壹定的金屬成礦組合，其中富堿中酸性巖漿更有利於矽卡巖型金礦化的形成。
4)礦床的空間分布標誌:在整個區域成礦系統中，矽卡巖型金礦床可以與其他類型金礦床和銅金礦床有壹定的空間關系。例如，在納米比亞的Karibib礦區，skarn Navachab金礦在空間上與其他類型的西部礦區、Brown Mountain和Onguati礦床相關(圖6)。這些脈狀銅金礦和銅鎢鉍礦床產於納瓦恰蔔金礦上部的白雲石大理巖中。
圖6納米比亞Karibib地區矽卡巖Navachab金礦床和其他礦床類型的空間關系圖(引自P. A. Cawood，2009)。
此外，還可以考慮這類礦石與斑巖型銅金礦、熱液交代型金礦和卡林型金礦、中溫熱液脈型金礦、淺成低溫熱液型金礦和熱液型鉛鋅銀礦床的關系。如果發現斑巖巖體被蝕變甚至礦化，可以註意在其接觸帶，特別是鉬礦化外圍尋找矽卡巖型金礦。
(2)地方地質找礦指標
1)強烈蝕變是成礦的重要標誌。由於大多數礦體產於矽卡巖中，礦化與矽卡巖化密切相關，因此矽卡巖化的存在無疑是最直接、最重要的近礦標誌之壹。但需要註意的是，並不是所有的矽卡巖都含有金礦體，也不壹定出現在矽卡巖化最強烈的地帶。相反，矽卡巖型金礦通常遠離侵入體，產於外矽卡巖帶，應註意在黃鐵礦絹雲母化最強、多金屬硫化物最發育的帶中尋找富礦體。
2)局部構造破碎帶。巖石破碎性強，特別是毫米級微裂隙特別發育的區域，往往是礦體的所在地。這壹帶往往有很多風化洞，而且往往是紅色、褐色或褐色。
3)碲鉍礦物可作為找金的指示礦物，因為金往往與碲鉍礦物密切共生。
4)礦物結晶差，粒度小。黃鉀鐵礬、褐鐵礦、孔雀石石化等強勢領域。
(3)地球物理勘探標準
1)重力負異常:由於巖體與圍巖的密度差異，可以通過航空重力測量確定深成巖體的位置。
2)高導異常:礦化層多為硫化物，圍巖多為碳酸鹽巖等。它們之間通常存在電性差異，因此激發極化法和地面磁法可以聯合使用來圈定某些礦體。
(4)地球化學找礦標誌
1)原生暈中元素組合的標誌:平面上有同心的地球化學異常構造，中心有Au、Sb、Bi、Hg等元素組合，外圍有Co、Ni、Cr、V等元素組合，而Ba沿地球化學異常構造邊緣和控礦構造富集，有時還有Ti。在不同級別巖漿熱流交代系統的演化過程中，巖漿熱流的變化規律也是壹致的。次生地球化學場和原生場壹樣，只受元素表生活動能力的影響，使元素的組合和強度不同。原生暈中明顯的金屬組合融合成次生暈中的Au、Ag、Cu、Bi、As、Pb、Zn組合，但地球化學異常結構保持同心，Cr、Ni、Co、V沿藍巖層邊緣發育。圖7顯示了俄羅斯阿爾泰-薩彥褶皺區馬士基矽卡巖型金礦床原生和異常次生地球化學場的關系。
2)矽卡巖型金礦床上方的土壤、水系沈積物和巖石通常存在Au、As、Bi、Te、Co、Cu、Zn或Ni等元素異常，整個矽卡巖圍巖也存在地球化學分帶。與其他類型的矽卡巖型金礦床相比，鈣質矽卡巖型金礦床(無論是富含石榴石還是輝石)往往具有較低的Zn/Au、Cu/Au和Ag/Au比值。與許多其他類型的與矽卡巖有關的侵入體相比，與矽卡巖金礦有關的侵入體的相容元素(Cr、Sc、V)相對豐富，而不相容的前石元素(Rb、Zr、Ce、Nb、La)相對缺乏。
圖7俄羅斯馬士基矽卡巖型金礦床原生和次生異常地球化學場關系(引自вгвороилов，2009)。
3)金的生物地球化學異常。生物地球化學標誌對尋找隱藏的矽卡巖型金礦非常有用。例如，在1988年位於加拿大不列顛哥倫比亞省中部的QR金礦，加拿大地質調查局用直升機采集103份花旗松(Pseudotsuga Menziesii)樣品的分析數據進行異常檢查時，發現了強烈的黃金異常帶。後來金羅斯金礦公司開采了礦區主區和西區的金礦，* * *生產了3。67t黃金。2005年，研究人員將1988收集的花旗松針葉從檔案中取出，磨成粉末，用等離子質譜儀進行分析。測試結果證實並更清楚地識別了最初根據松枝分析結果圈定的異常區，從而驗證了這壹地球化學標誌的可靠性。2006年，根據生物地球化學圈定的異常，約6。在礦床的北部發現了22t的黃金儲量。
4)氧同位素組成的突變帶。由於巖體與圍巖的氧同位素組成差異很大，在兩者的過渡處氧同位素會突然減少或增加，這壹帶往往是含礦部位。
(唐金清華)