枣子沟金矿稀土元素及年代学研究进展

张涛 李勇 尹兴谋 彭瑞强 洪斌跃

摘要：枣子沟金矿位于甘肃省合作市，经过近20年的研究，矿床规模也由最初的中型扩大为特大型。许多学者通过野外调查、岩相学、岩石地球化学、同位素、年代学研究等方面对枣子沟金矿做过一定程度的研究，并取得一系列成果。但对矿床的划分属性、成矿物质来源等的认识依然存在分歧。本文通过综述前人在稀土元素、年代学方面的研究成果，分析认为今后研究者能够以岩石地球化学、同位素地球化学及流体包裹体等为重点，剖析矿床成因，建立成矿模型，为扩大找矿空间、提升矿床资源量起到一定指导作用。

关键词：稀土元素特征；年代学；枣子沟金矿

前言

甘肃是西秦岭最大的金矿分布区，金矿床类型众多，主流观点为造山型和卡林型两大类[1-4]。枣子沟金矿是西秦岭西段自1997年以来由甘肃省地矿局第三地质队在踏勘检查金锑异常时发现并勘查评价的特大型金矿之一。自2008年以来矿床规模逐年扩大，截至2014年底，已探明资源储量达150t以上[5]。大地构造位置处于西秦岭褶皱带北部断褶带与中部裂陷槽间过渡部位，位于合作——岷县区域断裂带上。地理位置处于甘肃省甘南藏族自治州合作市西南方向17km处，行政区划隶属合作市那吾乡和夏河县扎油乡，地理坐标为东经102°47′00″～102°51′00″，北纬34°57′00″～34°59′00″。区内有枣子沟、也合杰、答浪沟、老豆和索拉贡玛等10余处大、中、小型金锑矿床，区内良好的找矿前景[7-8]。

1. 矿床地质概况

矿区位于新堡——力士山复背斜南西翼，出露地层简单，仅有三叠系和第四系。受岩浆侵入和断层的影响，地层产状混乱，但总体呈近SN向展布，倾向W，倾角普遍较陡，属单斜构造。三叠系地层为中三叠统古浪堤组一段二层（T2g1-2）和三层（T2g1-3），是矿区的含矿地层，第四系地层为发育于山间沟谷的全新统（Qhapl）。区内断裂构造十分发育，大致由NE、NW向和SN向3组多期次活动断裂组成，发育强烈的构造破碎带，规模以NE、SN向最大，NW向次之，它们分别控制并构成3条金矿带，是主要的导矿及容矿构造。NE向矿带产有金矿体81个，其中主矿体10个，其他矿体71个，是矿区最主要的矿带。NW向矿带产有金矿体41个，其中主矿体3个，其他矿体38个，是矿区的次要矿带。SN向矿带产有金矿体17个，其中主矿体1个，其他矿体16个，矿带规模次于NW向矿带[10-20]。

2. 稀土元素

代文军等[23，19]对枣子沟金矿床金矿石及中性岩脉稀土元素特征进行过研究，数据见表1。

稀土元素分析结果表明，金矿石稀土元素总含量普遍较高（109.66～160.33），其中X-3、4样品表现异常，稀土元素总含量较低，分别为44.13、4.72；中性岩脉稀土元素含量总量较高（131.18～156.23）。金矿石w（La）N/w（Sm）N比值为3.83～4.27，X-3、4中值为2.86、3.26；中性脉岩值为4.00～4.52，岩矿石普遍具有强轻稀土元素分馏。轻、重稀土元素分馏明显，其中金矿石LREE/HREE值普遍在8.10～13.55，X-4值为4.6；中性岩脉值为12.29～16.53。稀土元素球粒陨石[26]标准化（图1）具轻稀土元素富集右倾型特征。从YbN-（La/Yb）N图中可以看出（图2），中性岩脉具有埃达克质岩特征，区域发育的岩浆岩同样具有埃达克质岩特征（数据未发表）；不同金矿石落入不同区域，表明其成矿过程可能具有不同的形成构造环境，具多阶段性。金矿石δEu普遍介于0.53～0.77，X-4为0.99，显示微弱负铕异常；中性岩脉值为0.72～0.74。岩矿石δCe值普遍在0.83～0.95，X-4值为0.56，显示微弱的锶负异常，均<1，为典型的壳源型岩浆。弱负铕异常指示源区含少量斜长石或者其岩浆经历了少量斜长石的分离结晶作用。

3. 年代学研究

刘勇等[16]通过对与成矿有关的2个闪长玢岩锆石SHRIMP U-Pb年龄测试，分别获得（215.5±2.1）Ma和（216.6±2.4）Ma的年龄结果。李亮对矿区的蚀变闪长岩型矿石进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，测得矿区闪长玢岩脉的侵位时代为240Ma～236Ma。隋吉祥[17]对枣子沟金矿区6条中酸性岩脉的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，其中1个花岗闪长斑岩脉和1个石英闪长斑岩脉样品的206Pb/238U加权平均年龄分别为248.9±1.4Ma（1σ，MSWD=0.39）和242.4±1.4Ma（1σ，MSWD=1.05）；4个闪长玢岩和黑云闪长玢岩脉的206Pb/238U加权平均年龄分别为233±1.5Ma（1σ，MSWD=0.36），234±1.4Ma（1σ，MSWD=0.65），235.7±1.4Ma（1σ，MSWD=0.83）和235.8±2.0Ma（1σ，MSWD=0.55）。对采自Au1矿体的蚀变板岩型矿石（ZA12）和Au9矿体的蚀变脉岩型矿石（ZA13）两个样品中绢云母进行40Ar/39Ar定年40Ar/39Ar坪年龄，分别为219.4±1.1Ma（2σ）和230±2.3Ma（2σ），相应的等时线年龄分别为219.7±3.6Ma和228±5.1Ma。

4. 结论及展望

前人对枣子沟金矿进行过一定研究，取得一系列成果。矿区内构造与矿体出入关系、金在矿床中的赋存状态、成矿时代较为清楚。但总体来看，研究程度较低：如成矿流体及成矿物质来源、成矿温度、矿床中发育的中性岩脉与矿床形成关系、矿床成因类属、辉锑型金矿石与其他类型金矿石中稀土元素特征差异较大的地质意义等尚未见详细可靠报道。希望今后研究者能够加强有关同位素地球化学、岩石地球化学等相关工作，丰富矿床基础研究，为扩大矿床找矿空间提供一定理论依据，达到进一步提升矿床资源量的目的。

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