■冉凤琴杨铸生徐文坦
(1成都理工大学地球科学学院 四川 成都610051;2四川省地质矿产开发局攀西地质队 四川 成都610051)
论青海胜利沟金矿床铅同位素特征及矿床成因
■冉凤琴1,2杨铸生2徐文坦1
(1成都理工大学地球科学学院 四川 成都610051;2四川省地质矿产开发局攀西地质队 四川 成都610051)
金矿床中铅同位素的分布范围比较狭窄,一般需要对构造模式图进行投影,才能够确定铅在地壳中的来源,铅同位素主要位于上地壳,与俯冲造山作用有着密不可分的关系,是地幔和地壳的混合所致。本文将对青海胜利沟金矿床铅同位素的特征进行分析,进而探讨矿床形成的原因。
青海胜利沟金矿床铅同位素矿床成因
青海省胜利沟金矿区位于柴北缘陆内裂谷带的赛什腾山-布赫特山多金属成矿带上,矿区内常年有多种岩浆进行高频率的活动,在地壳运动中形成断裂构造发育,为金矿形成提供条件。近些年来,在这条矿带上陆续发现了丰富的金矿床,金矿床大多是由于造山作用形成的,被称之为造山带型金矿床。
胜利沟金矿区位于柴北缘陆内裂谷带,属于中央造山带-秦祁昆褶皱系的一部分,从地质层数的分类,可以将之从上到下分为4个岩组,胜利沟矿区属于b岩组。
胜利沟金矿区受到区域构造控制,形成西北-东南方向,金矿横切面的断层结构经过常年发育,已经形成比较成熟的断层,久而久之就形成了规模大、不易变形、分布松散的韧性剪切带,且伴有向东北方向扩张的趋势。矿区出现了黄铁绢英岩化蚀变破碎带,局部有方铅矿,自南至北分出两个矿带。空间上矿区呈长条状、条带状,从剖面上呈现出不同的层次和脉状分布。通过野外和显微镜的观察,我们发现矿区形成期大致可以分为两个阶段,第一阶段为构造热液成矿作用期,第二阶段为表生淋滤期。
在本文研究过程中,全部采用方铅矿物,样品的总数为10件,均为方铅矿,便于单纯的研究金矿床中的铅同位素。采用的测量工具是电力质谱仪,为了得到更加准确的测试结果,我们对测量数据进行反复核验,最后根据同位素比值用NBS2981标准样重复测试结 果 为 (208Pb/204Pb=16.932 ±3,207Pb/204Pb=15.467 ± 3,206Pb/204Pb=36.733±6)所确定的单位原子质量0.1%的分馏系数进行校正,分析的总体误差在0.05%以内。
3.1 铅同位素特征分析
青海胜利沟金矿床硫化物铅同位素组成和相关参数见上表。十件矿石样品208Pb/204Pb变化在8.054-38.346之间,它的平均值为38.166,低于39.000,说明将矿区中钍铅元素有微弱亏损现象,207Pb/204Pb的变化在15.602-15.688之间,它的平均值是15.636,大于15.600,说明铀铅富集,206Pb/204Pb的变化在18.300-18.374之间,它的平均值是18.333。μ值的变化于9.48-9.64,平均值为9.54,高于正常的铅 μ 值范围 8.686-9.238,Th/U的变化于3.63-3.73,在正常的取值范围内,通过数据分析,可以得到这样的结论:我们所选择的样品全部来自上地壳演化线之间,具体位置是造山带附近,说明我们所研究的青海胜利沟金矿中的铅同位素均来自上地壳。
Δβ、Δγ两组数据能够分析矿石铅源区,具有很强的追踪功能和意义,根据对胜利沟矿区Δβ、Δγ数值的分析和投影,从中可以看出样品的投影正好落在上地壳和地幔之间,再对铅同位素所处环境中进行分析,利用软件生成投影,观察到样品的投影在造山带范围中,以上种种迹象表明矿物质的形成与俯冲造山作用有着紧密的联系。
3.2 矿床成因分析
青海胜利沟矿区在形成过程中,受到构造运动的控制和影响,在矿区西北方向上形成了规模比较大的剪切带,经过多年地壳运动和物质沉淀,金属元素在地下慢慢积累,最终形成具有规模性的金矿区。整个矿区云母化、弱硅化及碳酸盐化都比较多,表明金矿化和黄铁绢英岩化之间的联系非常紧密。同时我们在矿区附近还发现了大量绢云母化、黄铁矿化及强硅化,具有上述特征的矿区必定含有丰富的矿热液富硅和二氧化碳。
矿区中的铅同位素组成相对来说算是比较稳定的,因为变化的幅度并不是很大,基本上是在可控的范围内,根据对样品中铅同位素的分析,我们可以判断这些铅都是来自上地壳。在地壳作用和变化中,由于地层之间产生摩擦而形成热量,散发的热量会对地壳温度产生一定影响,当地壳温度不受控制的升高时,矿区内的矿热液会随着剪切带的方向进行不间断的运动,运动过程中由于对矿区周边岩层会形成冲击,将能够成矿的元素冲刷下来,进而形成含金流体。当这些矿热液进入矿区的次级构造之后,由于之前的构造性质已经发生了改变,在此基础上导致含金的流体产生沉淀,最终形成金矿体。
综上所述,矿区铅显示的特征符合正常铅的特征,比值也比较稳定,虽然有些许的变化,但幅度不大。通过数据分析,大致可以肯定矿区物质形成与俯冲造山作用有关的地幔和地壳的混合,而矿床的形成也是一个比较复杂的过程。
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F407.1[文献码]B
1000-405X(2016)-12-6-1