卡林型金礦是指一類以沉積巖為容礦圍巖的、受構(gòu)造控制的、以熱液成礦作用為主的微細(xì)浸染型金礦。卡林型金礦由于最早發(fā)現(xiàn)于美國(guó)內(nèi)華達(dá)州卡林鎮(zhèn)而得名。世界上的卡林型金礦主要分布于美國(guó)內(nèi)華達(dá)州和愛(ài)達(dá)荷州，中國(guó)的滇黔桂、陜甘川（西嶺造山帶）和長(zhǎng)江中下游平原以及印度尼西亞的梅塞爾。此類金礦的品位通常在1~14g/t，規(guī)模從十幾噸到上千噸，伴生Hg、Sb、Ag等礦化或礦床。在卡林型金礦發(fā)育區(qū)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些與標(biāo)準(zhǔn)卡林型金礦類似、但局部特征有一些差異的金礦床，被稱為類卡林型金礦。
釋義
卡林型金礦（Carlin-type gold deposit)，是20世紀(jì)60年代初期在美國(guó)西部內(nèi)華達(dá)州的卡林鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)而得名的，是一種主要產(chǎn)于碳酸鹽巖建造中的微細(xì)浸染型金礦床。近年勘查工作表明，該類型金礦容礦巖石不僅局限于碳酸鹽巖，在硅質(zhì)巖、粉砂巖和凝灰?guī)r中也較發(fā)育。因此，將卡林型金礦床概括為：主要產(chǎn)于沉積巖中的微細(xì)浸染型金礦床，又簡(jiǎn)稱“微細(xì)浸染型金礦”。該類型金礦床具有品位低、規(guī)模大、礦體與圍巖界線不明顯，金主要呈顯微-次顯微形式分散產(chǎn)出，普遍發(fā)育中低溫?zé)嵋旱V物組合以及Au、As、Hg等微量元素組合。世界上已知卡林型金礦主要分布于美國(guó)內(nèi)華達(dá)州、猶他州和中國(guó)的滇黔桂、川陜甘兩個(gè)金三角地區(qū)內(nèi)，在東南亞以及南美洲的秘魯也有分布。
成礦原因
1. 大地構(gòu)造環(huán)境：卡林型金礦主要形成于陸內(nèi)裂谷帶和弧后盆地內(nèi)。一些學(xué)者認(rèn)為，從更大的大地構(gòu)造背景來(lái)看，美國(guó)與我國(guó)的卡林型金礦主要構(gòu)成基本相似，為地幔柱構(gòu)造活動(dòng)區(qū)。
2. 巖漿巖條件：在幾乎所有的卡林型金礦區(qū)內(nèi)或者其附近都存在以巖墻和巖脈產(chǎn)出的長(zhǎng)英質(zhì)侵入體，成分從花崗閃長(zhǎng)質(zhì)到花崗質(zhì)變化。這些淺成的侵入體有可能為卡林型金礦成礦作用的熱源，也有可能是提供熱液流體。卡林金礦集中區(qū)的巖漿作用可以分為三期：①43-34Ma,大量的中性到富硅高鉀鈣堿性熔巖及凝灰?guī)r噴發(fā)；②34-18Ma，中性到長(zhǎng)英質(zhì)的巖漿作用；③18-6Ma，典型的雙峰式火山作用。第一期的巖漿作用、與地殼擴(kuò)張有關(guān)的變形作用、變質(zhì)核雜巖的侵入作用與主要卡林型金礦的成礦作用基本同時(shí)。喜馬拉雅期是美國(guó)卡林型金礦的主成礦期。
3. 容礦圍巖條件：卡林型金礦床的含礦圍巖時(shí)代廣泛，巖性主要為海相沉積巖，巖性主要為不純的碳酸鹽巖和細(xì)碎屑巖等，富含炭質(zhì)。在某些礦床中，少量的金礦化的圍巖主要是火成巖。卡林Trend中的金礦的容礦圍巖可以分為三種情況：①原地的大陸架碳酸鹽巖及碎屑巖層序（即東部組合）；②外來(lái)的主要是硅質(zhì)碎屑巖層序（即西部組合）；③密西西比州紀(jì)晚期的超覆層序（在Rain地區(qū)也容礦）。
4. 構(gòu)造控礦：構(gòu)造是主要的因素，構(gòu)造對(duì)于金礦化的控制作用甚至強(qiáng)于地層，但構(gòu)造的影響在不同的地區(qū)的礦區(qū)有著不同的表現(xiàn)，可以概括為：⑴高角度、NW走向斷層系主要的導(dǎo)礦構(gòu)造，通常被煌斑巖和二長(zhǎng)巖巖墻充填。如，在卡林Trend北部，南北走向的Bootstrap斷層是Boot-strap-Capstone金礦的主要控礦構(gòu)造，北西向的Castle Reef斷層是North Lantern和West Carlin礦床的主要控礦構(gòu)造，等等。⑵高角度、北東走向的斷層是次要的導(dǎo)礦構(gòu)造，尤其是在與北西向斷層交匯的部位，如金礦石 Quarry礦床和Meikle礦床。1993年Moore發(fā)現(xiàn)了Newmont的Hardie Footwall礦床，他認(rèn)為北東走向地壘的直接底板對(duì)于構(gòu)造流體的捕獲具有重大的意義。根據(jù)他的模式，1994年在北北東走向West Bouding斷層下盤發(fā)現(xiàn)了Newmont的West Leeville礦床；⑶ 原地碳酸鹽巖中寬緩帶中等的背斜。一般的說(shuō)，北西走向的寬緩背斜無(wú)論是對(duì)于單個(gè)礦床還是區(qū)域性流體的捕獲都具有重要的意義；⑷高角度和控層的成礦前的塌角礫巖體。在Meikle、Rain地下礦床等地都可以找到角礫巖化作用的實(shí)例，角礫巖化對(duì)于增強(qiáng)后期的成礦流體的滲透性是非常必要的。在粗粒的沉積巖中，礦化比較好，也正是由于滲透性好的緣故。在卡林Trend北部，礦化集中于碳酸鹽巖相由塊狀含化石灰?guī)r向紫云石和粉砂質(zhì)灰?guī)r過(guò)渡的部位。如Lower Betze和Doop Post礦床的高品位礦化出現(xiàn)在下Popovich組的碎屑流相的沉積巖中；在金礦石bug-Rodeo礦床，高品位礦化出現(xiàn)在碎屑支撐的垮塌角礫巖帶；在Baeerl礦床也有類似的情況。
地質(zhì)特征
礦床一般特征
1.礦體特點(diǎn)：礦體一般呈現(xiàn)不規(guī)則的似層狀、透鏡，這類礦體與圍巖界線不清楚，礦體亦有脈狀、條帶狀。在整個(gè)卡林金礦帶，大多數(shù)礦體賦存在具有相似特征的地質(zhì)環(huán)境中，形成3種不同的礦化類型：一種是羅伯茨山組砂質(zhì)碳酸根巖層中的層控交代礦體，礦體一般是層控整合的；另一種是脈狀礦體，礦石品位較高，金礦化和相關(guān)的蝕變局限于斷裂構(gòu)造中；還有一種礦化為網(wǎng)脈狀，礦化形成于構(gòu)造交叉部位，含礦巖石強(qiáng)烈變形和破碎礦石具有浸染狀構(gòu)造。我國(guó)的黔西南布依族苗族自治州卡林型金礦同樣受到有利巖性和斷層的控制，很大一部分礦體受層間斷層的控制。
2.圍巖蝕變：卡林型金礦床的圍巖蝕變有去碳酸鹽化、硅化、泥化和重晶石化等。一般去碳酸鹽化和硅化與金礦化時(shí)間接近，礦化在晚期去碳酸鹽化和硅化的巖石中最強(qiáng)烈。
3.礦石特征：常見(jiàn)礦石礦物包括黃鐵礦、砷黃鐵礦、輝銻礦、雄黃、雌黃及朱砂等并以缺少其他賤金屬硫化物為特點(diǎn)。脈石礦物以石英、方解石為主。次為重晶石、伊來(lái)石、高嶺石、蒙脫石、絹云母、明礬石等粘土礦物。
礦床地球化學(xué)特征
1.礦石中具有典型的Au-As-Hg-Sb（-Tl）元素組合。
2.成礦物理化學(xué)條件：流體包裹體研究表明，金是以羥基二硫配位化合物的形式搬運(yùn)。含金流體是高度演化的大氣降水與巖漿水的混合流體。流體鹽度低（1~7wt% NaCl），富HS和CO。HS 的富集度有助于硫化作用和含金黃鐵礦的沉淀，CO的富集意味著卡林型金礦形成于4.4±2.0km范圍的深度，成礦溫度為180~245℃。
成因模型及爭(zhēng)論
對(duì)礦床成因，成礦的熱源，熱液和水源等，尚沒(méi)有確切定論。盡管這些礦床擁有巨大的產(chǎn)量和超過(guò)四十年的開(kāi)采和探究，但是還沒(méi)有出現(xiàn)一個(gè)普遍被接受的成因模型。由于這些礦床還缺乏一致的成礦年齡，建立一個(gè)全面的成因模型已經(jīng)被大量相互矛盾的數(shù)據(jù)所束縛。野外關(guān)系和常規(guī)地質(zhì)年代學(xué)研究表明這些礦床形成于中-晚始新世一個(gè)狹窄的時(shí)間間隔中，約在42~36Ma。建立這個(gè)時(shí)間關(guān)系可使礦床形成時(shí)的構(gòu)造狀況被納入礦床成因模型，因此非常重要。在中始新世的某一時(shí)候，北內(nèi)華達(dá)州開(kāi)始經(jīng)歷一次上地殼從擠壓向伸展的變形，同時(shí)伴隨鈣堿性巖漿作用。這次構(gòu)造轉(zhuǎn)變被認(rèn)為有助于對(duì)礦床的形成。
提出的成礦模型包括（1）大氣降水循環(huán)（2）淺成深層巖體提供了熱和可能的流體及金屬，和（3）深部變質(zhì)流體和巖漿流體。由于一些地區(qū)和成礦帶及內(nèi)華達(dá)州內(nèi)的一些地方賦存在沉積巖中的浸染型金礦與卡林型礦床有些屬性一致，有的特征又不同，所以關(guān)于卡林型金礦的起源有很多爭(zhēng)論。
選礦技術(shù)
因?yàn)?a href="/hebeideji/3670117990656531318.html">礦石中含有較高的As和Hg，如果不在選礦流程中進(jìn)行控制，其排放物將會(huì)對(duì)周邊環(huán)境和居民身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響。該礦床中通常含有較多的雌黃、雄黃，盡管按照中醫(yī)理論可以作為重要成分，但實(shí)際上暴露在空氣中的此類硫化物會(huì)被氧化為砒霜，而Hg元素?zé)o論是在開(kāi)采過(guò)程中和選礦的氣、液、固排放物中，都會(huì)導(dǎo)致重金屬富集，破壞人的神經(jīng)系統(tǒng)。
該類型金礦的選礦技術(shù)難點(diǎn)，在于如何將包裹在黃鐵礦和砷黃鐵礦中的微細(xì)粒金（大多小于1μm）釋放出來(lái)。較為規(guī)范的處理流程中，除了氧化礦石之外，原生礦石需要經(jīng)歷粗破碎（顎式破碎機(jī)）、細(xì)破碎（球磨、半自磨，至200目粒度）、浮選（獲得精礦粉），然后使用生物氧化或者高溫焙燒，使黃鐵礦和毒砂的晶體結(jié)構(gòu)被破壞，微細(xì)粒金方可在后續(xù)浸出流程中被獲取。而無(wú)論何種氧化技術(shù)，只要設(shè)備配置得當(dāng)、技術(shù)到位，都可以有效控制污染物的排放。
參考資料 >