源于深部韧性剪切带中氧化变质作用的金:初步模式

摘要

石英-碳酸盐金矿床赋存在剪切带中脆性-韧性转换处或在其上。据知有些最大的矿床就是沿着长期活动的主横推剪切带形成的。由于岩石的稠度随深度而降低,这种类型的剪切带向下在韧性态中加宽,有的韧性剪切带在麻粒岩相变质作用的深度宽达40km。韧性剪切带是可渗透的,并由于可渗性是沿微裂隙发育,所以水流遍布,为广泛的化学反应提供了机会。反应速率随剪切加热、矿物变形诱发的应力梯度、和粒度的减小而增加。因为压力在剪切带的脆性部分降低,水流往往是向上的。假设韧性剪切带为楔形体,穿过下地壳的大量流体就会聚集在脆性-韧性带的转换处。因此,如果在穿过下地壳的流体运动期间存在着选择迁移元素的作用,那么这些元素也可聚集在这个转换处。石英-碳酸盐矿脉最恒定的特征之一是碳酸盐蚀变,它可从矿床的中部向外延伸数公里。这里的^(13)C特征与幔源CO_2一致。可能来源于地幔并向上运动的CO_2气化物与角闪岩相岩石脱水成为麻粒岩及伴随的大离子亲岩元素的衰竭有关。有大量资料表明下地壳被CO_2改变的情况发生在主剪切带。在深部CO_2的流动仅发生在比石墨稳定性所需环境更为氧化的条件下。这种环境利于金的溶解,因为:(a) 使Au°氧化为Au^+;(b) 从岩石中溶出的硫化物和Au+络合。近期工作已经证明有些主要的太古代金矿床的成矿物质来源干相对氧化的流体中。初步模式的概述至少要考虑某些石英-碳酸盐金矿床的成因。渗入到深部韧性剪切带的CO_2使角闪岩相岩石脱水。产生了相对氧化的CO_2—H_2O流体,这个流体使来自下地壳的大量硫化物和金溶解。金被向上带到变窄的剪切处,聚集并沉淀在脆性-韧性转换处。