青海省大场金矿成矿期次与流体特征研究

2014-04-23 06:11魏安军陈静大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系陕西西安710069
长江大学学报(自科版) 2014年8期
关键词:脉体细脉黄铁矿

魏安军,陈静(大陆动力学国家重点实验室,西北大学地质学系,陕西 西安 710069)

1 区域地质概况

大场金矿属于北巴彦喀拉成矿带,位于巴颜喀拉山主脊以北、阿尼玛卿山南东的区域,周围以布青山断裂和巴颜喀拉北侧断裂为界,相邻阿尼玛卿缝合带和中、南巴颜喀拉造山亚带[1]。构造断裂以北西向为主,多条北西向相互平行断裂通过矿区,同时伴随主要断裂带发育北东向的次级断裂。北西向的断裂(主要以逆断层为主)主要形成于印支期,与大场金矿主要成矿作用相关,而北东向断裂则对前期形成的矿床起到破坏和改造作用[2]。区域内地层出露较单一,主要为三叠系昌马河组和甘德组,岩性以砂岩和板岩为主,沿断裂局部分布有火山岩和侵入岩。大场金矿的成因与该地区的构造活动关系密切,矿化区域沿北西向断裂分布,与巴彦喀拉洋的俯冲造山过程中的壳-幔作用有关[2]。

2 矿床成矿期次

大场金矿区石英脉分布广泛,其与金矿化具有明显的相关性,并伴随着黄铁矿和毒砂矿化,反映了流体的活动和成矿物质来源,是找矿的重要识别标志。同时,石英脉体的产状各异,具有明显的期次性,反映了成矿的阶段性和复杂性。通过观察该矿区目前存在的石英脉体,发现主要存在3期脉体的形成,即代表了3期流体的大规模活动和成矿物质的迁移。

2.1 第1期次

第1期次流体活动形成的石英脉体主要为受脆性断裂控制形成的大脉(见图1),其厚度可达20cm,呈乳白色。此期流体活动与矿化作用联系较小,无金的矿化,主要分布于地层层面、板理面,并且在其与围岩接触的区域可见结晶较好的黄铁矿,围岩受后期构造改造作用较小,而脉体通常发生脆性破裂,因而该期流体主要发生在金矿化之前。

2.2 第2期次

第2期次流体活动形成的石英脉体主要以细脉为主(见图2),其分布受韧性剪切控制。该期细脉的形成代表了矿区最重要的流体活动,与金的矿化密切相关。其特点是厚度只有几厘米,分布区域受到区域构造活动产生的裂隙控制,充填围岩中的细小裂隙,脉体自身也发生了揉皱变形。在第2期细脉的形成过程中,早期还伴随了黄铁矿和毒砂的产出,而晚期则以近地表的黄铁矿、辉锑矿的产出为特征。整个演化过程中,早期的活动与金矿化作用相关,代表了大场金矿主要的成矿期。

2.3 第3期次

第3期次流体活动形成的脉体以石英-碳酸盐脉体为主,以含有碳酸盐组分为特征,同时受韧性剪切和脆性断裂控制(见图3和图4)。该期流体活动形成的脉体以细脉为主,碳酸盐组分主要为方解石和白云石,伴随着石英脉的产出分布,充填裂隙分布与围岩中,同时伴随着脉体的揉皱变形。该期活动没有金矿化现象,同时碳酸盐组分的出现反映其已到整个流体活动的末期。

图1 第1期次乳白色石英大脉

图2 第2期次含强烈变形石英细脉的富矿石

图3 第3期次石英-碳酸盐细脉(无矿化)

图4 揉皱变形板岩内的碳酸盐-石英细脉

在上述3期次流体活动过程中,第2期次流体为主要的成矿流体。成矿作用与区域性的韧性剪切变形相关,伴随着金的矿化还存在相关的黄铁矿化和毒砂矿化,这些特征是矿体识别的重要标志。同时,受地表流体的改造作用影响,地表还存在褐铁矿化和孔雀石矿化等后期地表氧化作用。

3 成矿流体的来源和特征

3.1 成矿流体的来源

关于大场金矿成矿流体的来源,目前主要存在2种观点。第1种观点认为成矿流体主要由岩浆水和建造水组成,同时有少量大气水的混入,上述结论主要基于对石英脉体包裹体中的氢、氧同位素的测试所得[2]。而包存义等[3]、韩善英等[4]、丰成友等[5]通过测定包裹体氢、氧、碳同位素组成,以及与金共生的黄铁矿、毒砂中硫的同位素组成,认为成矿流体主要来自造山过程中的变质水和大气水的混合,并且在流体的整个演化过程中,大气水不断增加,在成矿期逐渐成为主要流体,这是第2种观点。对于上述认识,由于第2种观点基于对成矿流体全面系统的研究,因而更有说服力。

3.2 成矿流体的特征

大场金矿成矿流体的物质组成早-中期为H2O-CO2体系流体,到中-晚期则演化为H2O-NaCl体系,其温度为中-低温热液,盐度、密度较低,这反映了大场金矿具有造山型热液金矿的特征(见表1)。

表1 大场金矿包裹体流体参数特征表

4 结论

1)大场金矿的成矿过程主要具有3个期次,其中金矿化与第2期脉体相关,受韧性剪切作用控制,并与石英细脉体、黄铁矿、毒砂等共生。

2)大场金矿的成矿流体来源主要为变质水和大气水,且流体演化的过程中大气水逐渐占主导地位。同时,成矿流体总体表现造山型热液金矿的特征。

[1]张以弗.可可西里巴颜喀拉三叠纪沉积盆地的划分及演化 [J].青海地质,1996,5(1):1-17.

[2]赵俊伟,孙丰月,李世金,等.青海北巴颜喀拉山地区浊积岩中金(锑)矿成矿地质特征——以大场-加给陇洼一带为例 [J].黄金,2007,28(9):8-13.

[3]包存义,许国武,李玉春,等.大场地区金矿成因类型及成矿潜力分析 [J].青海国土经略,2003,3:17-22.

[4]韩英善,李俊德,王文,等.对大场金矿成因的新认识 [J].高原地震,2006,18(3):54-57.

[5]丰成友,张德全,王富春,等.青海东昆仑造山型金(锑)矿床成矿流体地球化学研究 [J].岩石学报,2004,20(4):949-960.

[编辑] 李启栋

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