一、概 述
苏霍依洛格 ( Суxoйлог，也译为 “干谷”) 矿床是一个产在黑色岩系中的贵金属矿床，位于俄罗斯东西伯利亚的伊尔库茨克地区，发现于 1961 年，20 世纪 70 年代做了大量的勘探工作。现已证明，该矿床不仅含有大量 Au，还含有 Pt、Pd、Ag。目前正在对该矿床做开发前的技术经济评价。截至2005 年 1 月 1 日，该矿床列入俄罗斯国家储量平衡表的储量: 矿石 38172 × 104t，其中含 Au 1041. 2t，平均品位为 Au 2. 73g/t，Pt 0. 02g/t，Pd 0. 03 ～0. 04g/t。在最近的技术经济评价中还计算出了 Ag 为1541t，矿石中 Ag 的含量约为 1 ～ 2g / t。
苏霍依洛格目前是俄罗斯最大的原生金矿床。除了苏霍依洛格矿床外，在该区还发现了一些储量不大的同类型小型金矿。
苏霍依洛格矿床虽然是一个产在黑色岩系中的贵金属矿床，但是由于其规模大，所含的贵金属种类多，为此，我们在前面阐述完黑色岩系金矿床找矿模型之后，对该矿的找矿模型再作一介绍。
二、地 质 特 征
1. 区域地质背景
苏霍依洛格矿床位于博代博复向斜中。如图 1 所示，博代博复向斜由早、中、晚里菲代的变质沉积岩组成，里菲代的变质沉积岩不整合地覆盖在太古宙—元古宙的变质岩上面。
早里菲代的地层细分为普尔波尔组和梅德韦蔡夫斯克组，前者由绿片岩相的砾岩、砂岩和页岩组成，后者由火山和火山 － 陆源的岩石组成，安山岩、安山 － 玄武岩和凝灰岩与砂岩、砾岩和铁质石英岩呈互层产出。
中里菲代的地层开始于巴拉加纳赫群，其厚度达 2500m，主要由陆源的砾 － 砂 － 粉砂质沉积岩组成，随后是钙质砂岩和石灰岩。中 － 晚里菲代尼格雷群沉积岩细分为布朱衣赫塔组、乌戈汉组、霍莫尔霍组和耶姆尼亚赫组，尽管强烈的塑性变形通常会导致厚度变小，但它们的总厚度仍可达 1500m。
文德纪博代博群的韵律层状砂岩、页岩、炭质页岩、石灰岩和砂岩的总厚度达 2500m，新元古代地层就此结束。该区的特点是陆源炭质岩层富含有机质。在中 － 晚里菲代含炭沉积物的沉积期最为强烈。有机质的数量从碳酸盐岩到砂岩直到泥质岩逐渐增加，随后是正常沉积层序的地层。
与陆内裂谷系有关的前陆盆地可能是在中 － 晚里菲代发育形成的。陆源炭质岩石是在陆缘海盆条件下形成的。少量早里菲代火山岩与粗粒碎屑质和铁质的石英岩呈互层。同时，在附近形成了包括有超基性岩和拉斑玄武质火山岩的蛇绿岩组合，这些岩石在早古生代复向斜形成期间进一步发育。复向斜的复杂构造是由于浅褶皱与破坏性的低角度断层带相结合造成的。
复向斜的中部变质成绿片岩相的黑云母亚相。周边的岩石遭受了绿帘石 － 角闪石和角闪石相的区域变质作用，并伴随有花岗岩 － 片麻岩穹丘的形成和新生的花岗岩类深成岩体。
在苏霍依洛格矿床附近产有与中古生代孔库德 － 马马坎杂岩有关的岩浆岩。在矿床西南约 6km处产有康斯坦丁诺夫斯克岩体。在博代博复向斜的周边出露有如采格达卡尔岩体等大型古生代花岗岩侵入体。
图 1 俄罗斯苏霍依洛格矿区地质图( 引自 V. V. Distler 等，2004)
2. 矿床地质特征
苏霍依洛格矿床位于倒转背斜的轴部 ( 图2) ，其层理向西倾斜，倾角5° ～20°。背斜轴面平缓倾伏，轴面走向由 EW 向变为 NW 向，倾斜角为 30° ～40°。北面的正常翼倾斜 15° ～ 30°，南面倒转翼倾斜 30° ～50°。在褶皱轴部有一个断层带，这里容矿岩石的厚度变小，并变形。在矿田南翼见有一个逆掩带。
图 2 俄罗斯苏霍依洛格矿床地质构造和金矿石分布立体图( 引自 V. V. Distler 等，2004)
图3 苏霍依洛格矿床金矿化的地质构造位置图(引臼111Al KapneHKo等， 2008 )
金矿化主要分布在由薄层黑色片岩和粉砂岩组成的霍莫尔霍组中，在耶姆尼亚赫组底部碳酸盐质片岩和粉砂岩中也含有少量低品位金矿化 ( 图2，图3) 。含矿围岩可细分为3 种: 石英 － 碳酸盐 － 绢云母片岩、菱铁矿片岩和石英质粉砂岩或页岩片岩。由于经受了区域变质和交代蚀变作用，页岩区域变质成绿片岩相，富含有机质的碳酸盐 － 陆源沉积物变质成石英 － 绢云母片岩，碳酸盐物质变质成Fe － Mg 碳酸盐的变斑状浸染体，它们通常含炭质包体。
矿床最强烈的矿化带并没有明显可见的地质界线，但是根据几个标准可以将其圈定出来，其中包括按 1m 间隔取的岩心样品的金测试 ( 图 3) 。胚胎矿在剖面中有一个中心对称的分带。各个亚带在硫化物的数量、矿化强度及石英 － 硫化物析离体的形态上是有差别的。外部亚带显示出浸染的细粒黄铁矿、大型粒状变晶黄铁矿，以及石英 － 黄铁矿集合体有所增加。中部亚带含有少量硫化物或石英 －硫化物的细脉。中心内部亚带出现在褶皱的轴部，含有大量石英 － 硫化物细脉，它们具有由容矿页岩的褶皱和微褶皱继承而来的复杂形态 ( 图 4) 。
图 4 据 6 号钻孔岩心所作的苏霍依洛格矿床矿体横剖面图，示出了石英 － 硫化物矿化的主要形态类型，以及 Au、As 和 Co 的分布( 引自 V. V. Distler 等，2004)
厚达 2m 的少数硫化物石英脉与细脉型网脉和浸染状矿化一起产于矿带的顶部。在矿床的深部( 地表以下 330 ～400m) 见到矿化后的单个贫金的石英脉。
矿床的主要金储量与细脉浸染型石英 － 硫化物矿化有关。它们可划分为 3 个带，即矿上带 ( 上部外亚带) 、胚胎矿带 ( 中间和中心亚带) 和矿下带 ( 底部外亚带) 。
矿床中金矿化的主要形态类型有 6 种 ( 图 4) :
1) 细粒和中粒黄铁矿夹层和透镜体。
2) 层状卵圆形黄铁矿浸染体。
3) 劈理化和叶片状细粒黄铁矿和磁黄铁矿浸染体。
4) 具石英边缘的大型带状黄铁矿变斑晶。
5) 粒状变晶黄铁矿集合体。
6) 厚达 2 ～ 4cm 的层状和交切的石英 － 硫化物网脉型细脉。
上述矿化形态类型中，前 4 种也出现在矿床之外，但它们通常无矿或只含有低品位的胚胎矿。
V. V. Distler 等 ( 2004) 研究发现，苏霍依洛格矿床的矿石矿物多达 79 种，其中自然金属有 Au、Pt、Ag、Fe、Sn、Pb、Cu、Ti、W、Cr 和 In，共 11 种; 金属固熔体和金属互化物 14 种; 硫化物 17种; 砷化物和硫砷化物 11 种; 碲化物和硫碲化物 8 种; 硒化物 3 种; 锑化物 5 种; 氧化物、磷酸盐和钨酸盐 7 种; 卤化物 3 种; 还有一定量的炭质物质。黄铁矿是主要的载金矿物，以薄层和细脉浸染型黄铁矿含金量最高，次为微细浸染型黄铁矿，斑状变晶型黄铁矿含金最低。除了黄铁矿外，石英也是最常见的载金矿物，与黄铁矿不同的是，石英是弱含金的。矿石中的金是自然金，呈微细包体形式存在于黄铁矿中，易于回收。矿石中 Pt 呈自然金属微粒形式存在。Ag 以两种方式存在，一种是与金有关的银，另一种是以类质同象形式存在于硫化物 ( 黄铜矿、方铅矿、闪锌矿) 中的银。
苏霍依洛格矿床主要事件的年龄已经作了同位素测定。陆源容矿岩层是在早—中里菲代沉积的( 约 800Ma) ，并在 ( 516 ±22) Ma 发生了变质。矿化年龄据 Rb － Sr 法测定为 ( 320 ± 16) Ma。博代博复向斜花岗岩类岩体的同位素测年也得到了类似的年龄值 ( 350 ～370Ma) ，这个时间相当于构造岩浆再活化和花岗岩形成的时期。方铅矿的铅模式年龄为 ( 380 ～400) Ma。由此可见，矿化要比沉积作用和区域变质作用年轻得多。
三、矿床成因和找矿标志
1. 矿床成因
苏霍依洛格矿床的成因目前尚有争论。传统的观点是把内生来源的流体看作是褶皱作用之后金矿产生的主要因素。现在，该矿床的发现者 B. A 布里亚克提出来的变质 － 热液模式被认为是最有依据的。按照该模式，金矿床的矿化是在 3 个阶段形成的，即沉积 － 成岩阶段、早期变质阶段和变质 － 热液阶段。含矿流体主要来自于高温变质作用和花岗岩化作用区。
V. V. Distler 等 ( 2004) 根据同位素年龄资料，以及苏霍依洛格矿床深部构造的地球物理模拟结果，构建了苏霍依洛格 Au － Pt 矿化的成因模式 ( 图 5) 。他们认为，控制成矿作用的主要因素是早—中古生代再活化的构造环境以及伴随的内生流体。在这个环境下，形成再生花岗岩和矿石组分的活化，这些成矿组分来自于巨大体积的早前寒武纪基底和古老的超基性岩，以及包括含炭质陆源岩石在内的上部地壳岩石。叠置在基性 － 超基性岩带上面的广阔的沉积盆地中发生的区域事件，再加上花岗岩的局部侵入，二者的结合造就了苏霍依洛格矿床独特的组分和构造以及矿床贵金属的巨量聚集。
2. 找矿标志
( 1) 区域地质找矿标志
1) 矿床产于里菲代 ( 约 800Ma) 的陆源沉积岩层中，主要为砾岩、砂岩、粉砂岩和页岩，在早里菲代的地层中有一定量的火山岩。
2) 陆源沉积岩层富含炭质，含炭沉积物的沉积厚度在中、晚里菲代达到最大，有机炭的含量从碳酸盐岩到砂岩、粉砂岩，直至泥质岩逐渐增多。
3) 陆源含炭质岩石是在大陆边缘海盆条件下形成的，海盆属于与裂谷系有关的前陆盆地。
图 5 俄罗斯苏霍依洛格 Au － Pt 矿化的成因模式( 引自 V. V. Distler 等，2004)
4) 陆源岩层遭受了以绿片岩相为主的区域变质作用。
5) 在矿区附近有中古 生 代 的 岩 浆 岩，矿床所 在 的 博 代 博 复 向 斜 周 边 产有 大 型的 古 生 代 花岗岩体。
( 2) 局部地质找矿标志
图 6 苏霍依洛格矿床矿物 － 地球化学找矿模型( 引自 С. Г. Кряжев，2010)
1) 倒转背斜的轴部，轴面弯曲部位、挠曲、陡向逆冲带和低角度的劈理带是成矿最有希望的地带。
2) 含矿岩石为中—晚里菲代的类复理石杂岩，含矿围岩中炭质和钙质粉砂岩、泥质岩、页岩和砂岩交替出现，在剖面中部炭质最为富集。
3) 矿化剖面中，胚胎矿有一个中心对称的分带; 外部亚带浸染的细粒黄铁矿、大型粒状变晶黄铁矿及石英 － 黄铁矿集合体有所增加; 中间亚带含有少量硫化物或石英 － 硫化物细脉; 中心亚带含大量石英 － 硫化物细脉，细脉形态复杂。
4) 在矿带的顶部产有厚度达 2m 的贫金石英脉，虽然这种贫金石英脉不能形成单独的金矿床，但它是深部金 － 硫化物矿化的标志。
5) 在苏霍依洛格矿床中出现钠云母和绢云母，碳酸盐矿物为镁菱铁矿 － 铁白云石，而矿床外围为多硅白云母和白云母，碳酸盐矿物主要是方解石。
( 3) 地球物理找矿标志
矿化的形成与花岗岩类岩体有一定的关系。如果出现负重力异常，则表明在大约 2 ～3km 深处可能埋藏有花岗岩类岩体。
( 4) 地球化学找矿标志
1) 矿床中的成矿元素可分为两种地球化学组合，一种是基性 － 超基性岩型的 Fe － Ni － Co － Cr －Ti － Pt － Pd 组合; 另一种为花岗岩型的 Zn － Cu － Pb － Sn － W － REE － Zr 组合。后者贱金属 ( Cu －Pb － Zn) 所形成的化学异常要比铁族元素 ( Ni － Co － Cr) 所形成的化学异常提供更多的信息。
2) 矿体围岩中出现原生金异常是极其重要的一条找矿标志 ( 图 6) 。
3) 苏霍依洛格矿床黄铁矿的 δ34S 和含矿层的 δ13C有机迅速增高 ( 图 6) ，这种同位素特征是寻找矿化的重要标志。
( 金 玺 项仁杰)