一、热液蚀变类型
研究区内银金矿床的围岩是混合岩和花岗岩。庞西垌、金山和中苏等矿床具有几乎完全相同的蚀变特征。热液围岩蚀变类型主要有钾长石化、绿泥石化、绢云母化、硅化、黄铁矿化、萤石化、碳酸盐化和重晶石化等（图4-1A,B,C,D）。
1.钾长石化
钾长石化分布在断裂两侧围岩，是早期蚀变类型，主要分布在矿床的上盘混合岩中。蚀变产物钾长石呈斑状、团块状，少量呈脉状产出。
2.绿泥石化
常分布在蚀变带的外侧，主要为绿泥石交代黑云母、斜长石，偶与石英组成细脉沿裂隙穿插、充填脉石和黄铁矿的裂隙。绿泥石化是本矿床不很发育的蚀变类型，局部分布。
3.绢云母化
是常见的蚀变类型之一，最为广泛，分布在整个含矿断裂带及其围岩中，以片状、鳞片状集合体形式出现，可以划分为不同的期次。
早阶段绢云母化表现为长石被绢云母交代，多数残留长石假象。晚阶段热液成因绢云母与石英相伴呈细脉状分布。花岗岩中绢云母化相对强烈。硅化和绢云母化常同时产出，形成绢英岩化，在蚀变的中心形成绢英岩。
4.硅化
是最常见的蚀变类型之一。野外考察和室内镜下观察硅化为多阶段蚀变产物。早阶段，硅化蚀变形成的石英颗粒可见压碎现象，伴有黄铁矿化。硅化强烈时形成硅化岩。较晚阶段硅化表现为石英沿裂隙交代早期蚀变的石英。晚阶段石英经常与绢云母、黄铁矿等一起产出。
形成硅化的硅质有两种来源：一是长石、绢云母分解释放出来的硅质；一是由热液携带的硅质。硅化与金银矿化关系密切。
图4-1 庞西垌―金山银金矿床不同热液蚀变类型
5.黄铁矿化
具多期多阶段特征。手标本上可以清晰看到早阶段黄铁矿呈自形粒状、浸染状分布在绢云母化硅化岩中。显微镜下可见黄铁矿常被后阶段的方铅矿、闪锌矿等硫化物熔蚀交代或被石英硫化物细脉穿插。
晚期的黄铁矿呈细脉状、它形细粒状，常与其他硫化物构成细脉，沿硅化岩中的裂隙充填。晚期黄铁矿化与矿化的关系密切。黄铁矿化和绢云母化、硅化三者在空间上经常相互叠加。
6.碳酸盐化
碳酸盐化是晚期的蚀变类型。常呈石英方解石脉充填在裂隙中。
7.重晶石化和萤石化
重晶石化和萤石化是晚期的蚀变类型。常呈萤石脉和重晶石脉沿裂隙充填。有时与石英-方解石脉共生。
不同蚀变类型的空间分布范围有差异，硅化、绢云母化是分布最为广泛的蚀变类型，钾化、绿泥石化分布在蚀变带的外侧，黄铁绢英岩化在蚀变带的中心。
二、更(奥)长石 Oligoclase
图4-41 奥长石光性方位
(Na，Ca)[Al(Al，Si)Si2O8]
三斜晶系
Ng=1.542～1.551
Nm=1.536～1.548
Np=1.533～1.544
Ng-Np=0.007～0.009
2V=(-)53°～(+)82° r=v
化学组成 An 分子从10%～30%，即 Ab90An10-Ab70An30。成分中常含少量Or和Cn(钡长石分子)。
结晶特点 板状或短柱状，自形晶常沿a轴延长，集合体多呈半自形―他形粒状。解理{010}和{001}完全，夹角86°，有时还见{110}解理，较差。
光性特征 薄片中无色透明，但常因蚀变或风化而变混浊，常呈土灰色。折射率和树胶接近，所以突起极低，有正有负(接近An10者为负，接近或大于An20者为正)，更长石玻璃折射率为1.496～1.512。干涉色一级灰―黄白。斜消光，消光角较其他斜长石变种均小，(010)∧Np′约0°～14°，近平行消光。{001}解理面上消光角0°～3°，{010}解理面上消光角为-2°～+13°，光轴面平行或近于平行(001)。常见聚片双晶，其双晶各单体一般较细密，且平直(照片205)，有时一个颗粒切面可有十几个单体组成，在斜长石各变种中它的双晶最细。更长石为二轴晶，高温更长石为负光性，(-)2V=53°～79°，随An成分增加而增大；低温更长石光性正或负，随An成分增加，2V从+82°变化到-87°，当An含量在18%±时，2V=90°。
变化 经常发生绢云母化(照片185)。
鉴别特征 常具细而密的聚片双晶以及近于平行消光是更长石的主要特征。与钾长石区别可根据双晶和突起，除An10左右的更长石以外，其他更长石均为正低突起，而钾长石为负低突起。两者解理也可作参考，在薄片中更长石的两组解理比钾长石更经常、更容易观察到。此外，二者的分解物及其镜下的颜色也有差别，更长石多为绢云母化，表面呈土灰色，而钾长石多为泥化，表面呈土红褐色。
产状及其他 更长石主要产于花岗岩、花岗闪长岩、石英二长岩、正长岩及其相应的火山岩中。An17以下的更长石常出现于白岗岩、碱性岩中。在伟晶岩中有时也可见更长石。还常见于某些片麻岩、片岩和浅粒岩中，如花岗片麻岩、石榴黑云片麻岩等。球粒陨石中偶有发现。
三、典型矿床——农都柯火山岩型低温热液Au-Ag多金属矿床
（一）矿床地质
1.矿化主岩特征
构成矿化的酸性火山碎屑岩系（图4-55），富含凝灰质，岩石经历过绿片岩相低级区域变质，火山碎屑已普遍发生不同程度的脱玻化和重结晶，岩石具鳞片粒状变晶结构。火山碎屑常呈火焰状、云朵状、树枝状等不规则体残留于重结晶的变晶石英中间，构成变余火山碎屑结构。岩石中偶尔可见石英和斜长石斑晶，大小一般在0.1～0.5 mm之间。石英呈浑圆粒状，常受基质熔蚀，具明显的波状消光；斜长石呈板状外形，具绢云母化。
化学分析表明，这套火山岩以高钾富硅为特点，K2O含量为3.48%～5.77%，SiO2为74.29%～79.49%，在硅-碱图上位于高钾亚碱性岩区。
2.控矿构造
矿化受近南北向的剪切破碎带控制，破碎带宽约40 m，倾向东，倾角约70°（图4-56）。该破碎带至少经历了两个韧-脆性构造旋回，以原岩物质和硫化物均发生强烈的韧性变形为标志。作为原岩构造特征，绢云母沿剪切滑动面优先发育，定向排列，局部硅质重结晶明显时形成绢云母石英片岩。在主剪切面附近，由于汇集了较多的流体和强烈的剪切作用，使原岩成为由微细绢云母鳞片组成的千糜岩，厚20～50 cm。晚期构造活动使岩石发生构造破裂，形成碎裂岩，为成矿流体的运移和沉淀提供通道和场所。硫化物在矿石中呈透镜体定向排列。这说明在成岩之后又经历了一次强烈的韧性剪切作用，最晚形成的是以雌黄、雄黄为标志的矿脉穿切早期硫化物透镜体，标志第二构造旋回的完成。
3.围岩蚀变
农都柯矿床围岩蚀变很强烈，以硅化为主，另外有绢云母化、蒙脱石化及重晶石化。不同类型蚀变以矿化带为中心显示对称分带，外带以绢云母化和蒙脱石化为主，矿化带内则以硅化和绢云母化为主，伴随重晶石化。这些热液蚀变可分为4期，是金、银多金属矿化的直接标志。
泥化 分布在矿化带外侧，呈面状分布，主要表现为蒙脱石呈集合体交代斜长石斑晶，常保留斜长石的板状外形。
图4-55 农都柯银多金属矿区地质略图
图4-56 农都柯银多金属矿床剖面图
早期硅化 在矿化带内局部发育，硅化石英呈粗大的半自形柱粒状集合体充填裂隙。由于流体成分比较单一，本期蚀变几乎全由硅化石英组成，在其晶隙中有零星的绢云母小片分布。这些硅化石英彼此紧密镶嵌，在后来的构造活动中它们常破碎、磨圆成眼球状，形成硅质核，使矿石呈疙瘩状构造。
绢云母化――中期硅化 本期蚀变仍以石英为主，但伴生有较多的绢云母和各种硫化物。石英颗粒细小，呈半自形柱粒状，常与闪锌矿、辉锑铅矿一起充填裂隙，无波状消光。绢云母呈鳞片状分布于石英晶隙中，有时形成宽大的鳞片。
晚期硅化――重晶石化 这期蚀变主要沿晚期张性裂隙发育，石英呈柱状沿裂隙壁垂直生长构成梳状构造。重晶石呈他形，常充填在裂隙中心梳状石英之间的空隙中，部分呈细脉状分布。
4.矿化
农都柯矿区银、金多金属矿化严格受剪切破碎带控制，矿体主要产于剪切面上盘，由蚀变的流纹质碎裂岩组成，主裂面附近矿石变为糜棱岩或千糜岩。根据对0号探槽部分样品的分析结果（表4-36），银的最高品位为333×10-6，Au最高为1.99×10-6。其他元素As、Sb、Hg、Zn等也多有达到或接近工业品位的。另据四川地勘局403地质队（1995）对4号探槽样品分析，银最高品位达1600×10-6，Au最高为4.27×10-6。矿床中银金含量比例大体为10∶1。从矿化组合上看该矿床为Ag-Au-（As-Sb-Hg）多金属矿床。与热液活动相对应，成矿作用分变质和热液两个成矿期，4个矿化阶段。
表4-36 农都柯金、银多金属矿床成矿及伴生元素分析结果
1）变质成矿期，为第1矿化阶段，以发育含金黄铁矿球粒为标志，产于火山岩的特定层位中，球粒大小一般在0.01～0.1 mm之间，常见多个球粒聚集包含于石英颗粒内，少数零星独立分布。包裹这些球粒的石英均呈他形粒状，彼此呈齿状边紧密镶嵌，是绿片岩相变质期间形成的变晶石英。黄铁矿球粒显示出完好的圈层构造，最多时达6层，电子探针分析表明这些球粒金含量在0.12%～0.67%之间，平均为0.25%（表4-37），说明本区火山岩在绿片岩相变质期间已发生过金的初步富集。
表4-37 农都柯金、银多金属矿床矿石矿物电子探针分析结果（wB/%）
2）热液成矿期，包括3个矿化阶段：①早期绢云母-黄铁矿-硅化阶段，伴随着早期热液蚀变，有少量黄铁矿析出，这些黄铁矿颗粒较粗，粒径一般在0.1～0.3 mm之间，呈半自形粒状，常具裂纹，与粗粒硅化石英相伴，含矿性差；②中期绢云母-硅化及金、银等多金属矿化阶段，本阶段热液活动以出现自然金和多种含金、银矿物为特征，发育一套典型的低温热液矿物组合，是矿区的主要成矿阶段，矿石矿物除自然金外，还有辉锑铅矿、辉锑银铅矿、辉锑矿、砷黝铜矿、闪锌矿、黄铁矿等（自然金呈柱粒状、粒径在0.01～0.025 mm，与辉锑矿一起充填石英晶隙，金成色为900；砷黝铜呈矿他形粒状，颗粒粗大，常与辉锑铅矿连生，有的单独或与闪锌矿一起分布于石英间隙中，该矿物含银高，含量在2.77%～5.36%，平均为3.69%，含金较低，在0.12%～2.22%，平均为0.25%，由于该矿物在矿石中含量较高，因此是矿体中金、银的主要载体；辉锑铅矿呈他形粒状，颗粒粗大，是矿石中的主要金属矿物，它常与砷黝铜矿等连生，构成矿石的斑点状构造，该矿物普遍含银，含量在0.65%～1.54%，平均为0.89%，也是银的主要载体矿物；辉锑银铅矿是辉锑铅矿的富银变种，含银在11.80%～12.71%，平均为12.26%，是矿石中重要的银的独立矿物，呈他形粒状分布于石英晶隙中；辉锑矿呈不规则状，常与绢云母共生，并包含熔蚀绢云母，该矿物金含量在0.10%～0.41%，平均为0.16%，是矿床中金的主要载体之一）；③晚期重晶石-硅化-砷、汞矿化阶段，本阶段矿化主要呈脉状充填于晚期张性裂隙中，除了脉石矿物和重晶石外，金属矿物以一套反映低温热液生成条件的As、Sb、Hg矿物为特征，包括雌黄、雄黄、辉锑石、橙红石，后者是一种罕见的低温热液或热泉条件下的矿物，成分为HgO（95%±），系由自然汞在近地表条件下氧化而成的，呈他形粒状分布于石英晶隙中。
（二）矿床地球化学
1.微量元素地球化学
矿区矿化岩石的化学成分（表4-38），与矿区内的未蚀变流纹岩相比，SiO2富集最明显，含量达82.32%～90.36%，与矿化带内广泛的硅化蚀变相吻合。Ba、Rb、Th等微量元素在w（N型洋中脊玄武岩）标准化图上（图4-57）形成很规则的分布形式。与原岩对比，Rb、K、Ba富集，Sr、Ti明显亏损，这种变化是矿化带强烈绢云母化的结果。原岩中的斜长石和黑云母几乎全被绢云母集合体交代。高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf在矿化前后变化不大，说明整个蚀变矿化过程主要还是通过活动性不相容元素在热液条件下的化学交换完成的。
表4-38 农都柯矿区矿化流纹岩及多金属硫化物矿石常量元素、微量元素分析结果
续表
图4-57 农都柯矿区硫化物矿石微量元素标准化配分曲线图
矿床中矿石的稀土元素变化也很有规律，与原岩相比，稀土总量有所增加，w（∑REE）在（64.22～122.17）×10 -6，轻重稀土元素比值降低，w（La）/w（Yb）比在10.55～47.04。中稀土和重稀土元素在蚀变矿化过程中都发生了富集。这在稀土元素标准化配分曲线上（图4-58）很直观地反映出来。特别是变价元素Eu在矿石中普遍呈现正异常，δEu在0.91～2.13之间，与原火山岩中负Eu异常形成鲜明对比。在斜长石绢云母化的背景下正Eu异常的出现意味着成矿流体中富含Eu2+的强络合剂。
图4-58 农都柯矿区矿石稀土元素标准化配分曲线图
2.流体包裹体
矿石矿物中流体包裹体比较发育，它们大多分布于石英中，少量见于重晶石中。类型简单，绝大多数为气液两相，少量呈单一的液相，偶尔可见到富CO2的三相包裹体。按成因，包裹体有原生和次生之分。原生包裹体形态比较规则，呈浑圆状、柱状或多边形，大小一般在2～10μm，个别可达20μm，呈星散状不均匀分布。次生包裹体主要沿裂隙呈线状分布。不同矿化阶段的石英中，包裹体在相态、类型、大小、气液比上显示出规律性变化。
早期硅化石英中原生包裹体数量较少，呈星散状或孤立状分布，多为气液两相，气液比较高，一般在20%～40%，有时可见到含CO2三相包裹体。
在主要成矿阶段形成的细粒硅化石英中，流体包裹体分布很不均匀，个体较小（＜10μm），气液比稳定，在15%～30%，可见单液相包裹体，但缺少CO2三相包裹体。
在晚期的梳状石英和重晶石中，包裹体个体较大（达20μm），但数量较少，由气液两相和单液相两种类型组成，两相包裹体气液比也明显降低，一般不大于20%。
对原生流体包裹体均一温度测定表明，不同矿化阶段成矿流体的温度呈规律性降低（图4-59）。成矿作用早期流体温度较高，从345～224℃，跨越了较大的温度间隔，反映出早期的流体活动是一个比较缓慢的过程。到中期主要成矿阶段，热液活动经历的温度区间很窄，从221～130℃，并且频数集中，说明成矿物质的沉淀过程进行得很快。热液活动晚期的矿化作用也是在较窄的温度间隔内完成的（从138～101℃）。从构造形迹看，早期硅化石英呈磨圆的结核状包卷于中―晚期蚀变岩之中，说明前者形成于较深的构造层次。
图4-59 农都柯矿区流体包裹体温度直方图
在与盐度-均一温度相当的氯化物含量-流体热量图上（图4-60），清楚地显示出流体混合对成矿物质沉淀的控制作用（McEwan.et al.，1996）。在这里发生混合的两端元，一个是沿断裂带下渗的大气水；另一个则是来自深部的沿断裂带上升的热流体。不同矿化阶段从早到晚随着流体温度的降低，流体盐度呈规律性下降。早期石英-黄铁矿阶段成矿流体温度较高，盐度也较高，w（NaCleq）为4.9%～10.6%；在多金属硫化物主要沉淀阶段（th=221～130℃），盐度明显下降w（NaCleq）为2.0%～7.85%；到矿化晚期As、Sb、Hg矿物沉淀阶段，成矿流体的盐度已经很低，与大气水接近。这一演化趋势可以从两个方面来解释，其一，伴随着断裂构造的多期次活动，成矿流体系统离地表越来越近，开放程度不断增高，大气降水的混入量不断增多；其二，Candela（1989）模拟计算表明，在大约2×108 Pa的较高压力下，从深部岩浆房中批式分凝出来的岩浆热液其盐度是逐渐降低的。在这样的深度条件下（约5～7 km），除了从岩浆房分凝出的岩浆流体外，自然也会有一定数量的下渗大气水加入进来。
图4-60 农都柯矿区流体包裹体氯化物含量-热量-盐度图
3.S、Pb同位素
农都柯矿区的矿石、硫化物以及流纹岩的S、Pb同位素分析结果列于表4-39。流纹岩全岩样品由于含S同位素太低，没有检测出来。但从矿石和硫化物的分析结果看，该矿区S同位素富集轻硫，其δ34S在-10.0‰～-14.7‰，与火山岩淋滤所产生的硫同位素特征一致。Claypool et al.（1980）研究指出，由大气水对火山岩系淋滤产生的成矿流体总是显示出轻硫特征，δ34S在-10‰左右。海水硫酸盐还原产生的是重硫，δ34S在+10‰～+25‰。这表明除了来自深部的岩浆热液外，还接受了大气降水。
表4-39 农都柯矿区火山岩和硫化物硫、铅同位素分析结果
Pb同位素结果显示该矿床形成于富含放射铅的上地壳环境。黄铁矿和方铅矿的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb原子比率分别为18.4818、15.6427、38.7282和18.4560、15.6517、38.7209；流纹岩分别为（平均）18.4818、15.7086和38.7936。两者具有相同的组成值域，显示出它们的同源性。在Pb构造模式图上（图4-61），它们都位于上地壳与造山带之间，尤其是矿石铅表现出与造山带更密切的关系。这种分布特点指示着挤压造山对成矿起了重要的作用，说明由成岩到成矿，本区经历了由扩张到挤压的转折，这与控矿构造所展现的强烈剪切作用是一致的。
图4-61 农都柯矿区流纹岩和硫化物铅同位素构造模式
（三）矿床成因讨论
1.矿床类型
产于火山岩中的浅成低温贵金属和有色金属矿床一般分为两大类：一类为低硫的冰长石-绢云母型，它们形成于近中性的氯化物热液（海水为主）对流系统（Henley和Ellis，1983；White和Hedenquist，1990）；另一类为高硫的硫酸盐型，形成于酸性（pH＜2）、高氧、富硫酸盐的岩浆热液系统（Heald et al.，1987；White和Hedenquist，1990）。由于流体系统的本质差别以及成矿物理化学条件的不同，两种矿化类型各发育有特征的矿化蚀变组合。其中高硫的硫酸盐型矿化以出现砷黝铜矿和明矾石+蒙脱石为标志性矿物；低硫的冰长石绢云母型矿化以含有冰长石为标志。研究表明，农都柯矿区发育一套典型的低温矿物组合，砷黝铜矿是该矿床中的重要矿石矿物，蚀变矿物以发育蒙脱石+重晶石为特征，缺少冰长石。由此可以得出，该矿床应属高硫的硫酸盐型。至于矿床中缘何缺少明矾石，可能与该矿床形成时较低有关（Lattanzi1999）。
2.与其他浅成低温贵金属矿床对比
随着近十几年来一大批火山岩型浅成低温贵金属矿床的相继发现和人们研究的不断深入，这类矿床的一些共同特点逐步为人们所认识。与世界上一些典型火山岩型低温热液贵金属矿床相比，农都柯矿床既具备该类矿床的一些基本特征，同时也表现出一些独特之处。
成矿温度低是浅成低温贵金属矿床的首要标志。农都柯矿区早期热液活动从345℃开始，延续到224℃结束；主要矿化阶段则发生在210～130℃，高峰集中在160～170℃，与世界一些浅成低温贵金属矿床相比，成矿温度明显偏低。美国内华达州超大型Round山金矿床（金储量达300 t）成矿温度已经偏低，在150～275℃（Sander和Einandi 1990），但也比农都柯矿区高。这一方面说明农都柯矿床形成深度更浅，另一方面也可能意味着隐伏岩浆房侵位深度较大。
孕育了浅成低温贵金属矿床的酸性火山岩大都形成于弧后扩张环境，具双峰组合成分特点（Simon et al.，1999），农都柯矿床也不例外。但在构造演化上农都柯矿床在勉戈组流纹质凝灰岩中明显受压扭性构造控制，从蚀变带到矿体均显示出强烈的韧性剪切形迹。这说明从勉戈组流纹岩喷发到农都柯矿床形成区域应力体制发生了从扩张到挤压的重要转折。另外，从现有资料看，该类矿床多数发育在火山机构的环状或放射状裂隙系统中，与火山作用本身具有有更直接的关系。但农都柯矿床的成矿作用与火山喷发后的隐伏岩浆活动关系更密切。这种情况与美国科罗拉多州的Rosita山Ag多金属矿床更接近（McEwan et al.，1996）。
3.可能的成因模型
农都柯矿床受强烈挤压的剪切破碎带控制，而含矿主岩勉戈组流纹岩形成于弧后扩张环境，说明成岩作用和成矿作用发生于两种截然不同的构造体制下。成矿流体的盐度变化暗示着矿床之下（5～7 km）存在一隐伏岩浆房。矿石的S同位素组成显示成矿流体多来源特点；Pb同位素表明成矿与造山带岩浆作用关系更为密切，由此提出该矿床的形成应该包括先期形成含矿建造和后期岩浆热液改造富集两个阶段。
义敦岛弧演化晚期，由于俯冲板片的断离拆沉，造成弧后区陆壳横向拉张，在扩张盆地中发生双峰火山作用，形成以勉戈组火山岩为代表的含矿建造（图4-62）。该火山岩系Rb-Sr全岩等时线年龄为（213±1）Ma（胡世华，1992）代表了弧后盆地形成年龄，也标志着义敦岛弧演化趋于终结。之后，区域转入弧-陆碰撞造山阶段，重要的标志是一套200Ma左右的碰撞花岗岩的产生。在此前景下，在勉戈组火山岩分布区由碰撞造山诱发的花岗岩浆完全有可能沿构造软弱带上侵（图4-62），从它之中不仅能分离定出一部分含矿热液直接参与成矿，更重要的是岩浆热源为下渗大气水的对流循环提供了驱动力，使矿源层中的成矿元素持续不断地向剪切带中汇聚，最后导致了农都柯矿床的形成。
图4-62 农都柯火山岩低温热液多金属矿床成矿模式