甘肃阳山金矿地球化学特征探究

施洺　刘恭立　孙艳伟

摘要：前人已经对甘肃阳山金矿开展了控矿构造、岩浆岩、成矿流体、载金矿物、成岩成矿年代以及矿床成因等方面的研究，但是，对于建立在详细的岩石岩相学研究的基础上，开展成矿作用地球化学的研究还是比较少，因此，可以通过利用多种技术手段，深入而广泛地研究阳山金矿的成矿作用地球化学，为找矿勘探提供更充分的理论依据，显得尤为重要。这样才能对阳山金矿带矿床地质形成准确的认识，从而才能够合理的解释阳山金矿中大量的金聚集。

关键词：成矿流体；来源与演化；迁移形式；沉淀机制

一、甘肃阳山金矿的流体包裹体特征

被保存在的成岩成矿介质中的流体包裹体，能够直接或者间接的反映出矿物或矿石生长的所需要的条件、热液的演变过程、成矿和成矿物质的演变关系等，因此研究阳山金矿流体包裹体也具有同样重要的意义。

从阳山金矿中可以识别出成矿前、成矿期和成矿后的含金石英脉，通过观察研究发现，成矿期的早阶段和主阶段的石英脉都比较细小，而且流体包裹体的期次阶段比较复杂，很难发现被被黄铁矿包裹的流体包裹体，因而不能够作为研究对象。而成矿期晚阶段的辉锑矿—石英—方解石脉比较发育，在矿脉中的石英矿物中容易找到比较明显的流体包裹体，而且流体包裹体组合主要为气液两相水溶液包裹体和含CO₂的三相包裹体的原生包裹体，并且次生包裹体为气液两相水溶液包裹体。经对对包裹体组合的测温认定，阳山金矿带成矿期晚阶段的流体的均一温度为271.3-288.3℃，其中有丰富的液相的CO₂。

二、甘肃阳山金矿的同位素地球化学特征

（一）氢氧同位素的组合特征。氢、氧同位素的组成特征能够反映原始流体的氢、氧同位素组成，但是会受到变质水、岩浆水以及大气降水等因素的影响，通过系统研究这些影响因素，就能够正确确定成矿流体中的水的真正来源。研究表明，不同期次不同阶段的氢氧同位素表现出的特征都不一样，但是阳山金矿带成矿流体得主要来源为变质水，夹有部分岩浆水，而与这个地方的大气降水没有太大的关系。

（二）碳氧同位素的组合特征。研究流体包裹体表明，阳山金矿中的成矿流体富含有CO₂，大量的存在于石英脉和常见的被矿化千枚岩中，根据自然界各种碳储库的碳同位素组成，运用碳同位素能够示踪成矿物质来源，从而确定成矿流体来源。阳山金矿带碳氧同位素组成显示较强的海相碳酸盐岩碳特征，其为层发生水与泥盆统三河口群地层发生水反应，从而形成了流体成矿作用。

（三）硫同位素的组合特征。经过对前人从矿区采集的矿脉中矿石样品的分析可见，阳山金矿矿区主要有沉积硫和岩浆硫两种硫源，可是其中的硫同位素组成差异比较大，由于数据有限，并不能确何为定阳山金矿中最主要的硫的来源。也有观点认为，岩浆的热液活动表现多期次的特征，多期次的岩浆热液活动的叠加形成了阳山特大型金矿床。

三、甘肃阳山金矿矿床的成因模式探究

（一）阳山金矿的主要控矿因素探讨。阳山金矿带内的金矿主要受安昌河-观音坝断裂、葛条湾-草坪粱复背斜和一些次级NEE向的断裂构造的控制。阳山金矿中的变质热液在安昌河-观音坝断裂、葛条湾-草坪粱复背斜和次级构造等这些运移通道向内移动，在适当的温度和条件下然与渗透性较高的围岩发生物理化学反应，从而使得元素迁移，形成载金硫化物。

阳山金矿带中金矿化的主要赋矿围岩为泥盆系的千枚岩、大理石化灰岩和变质石英砂岩。

研究发现碧口群中广泛发育的区域变质作用，能够从成岩期的黄铁矿中活化并释放出Au、As等有利于矿化的成矿元素，并形成变质成矿流体，为矿石矿物的沉淀提供了物质来源。

（二）阳山金矿中金的活化机理探讨。通过研究黄铁矿的微量元素，发现已经含有一些Au和As等成矿元素的沉积成岩期的黄铁矿，经过变质作用或者脱挥发作用，成为黄铁矿或者脱挥发分更多的黄铁矿时，在更加强烈的变质作用下，在变质作用的过程中，可以为阳山金矿带的成矿提供了丰富的金。在成矿期的主阶段，在地层中已经形成的富含有成矿元素黄铁矿与围岩发生普遍的热液蚀变作用，从不同程度上活化了岩石中的以易活化状态存在的成矿元素Au、As等，并且伴随着热液一起沿着近东西的安昌河-观音坝断裂带等运移通道向着成矿环境相对比较低的低压低温区域移动。

总而言之，阳山金矿中金的运移的机理是：含矿热液在区域变质作用中的变质脱挥发分作用和热液蚀变作用下发生变质作用，使得金Au、A等成矿元素发生活化并沿着有利于成矿流体运移的通道，从变质环境条件相对较高的地方向着相对较低的区域进行运移。

（三）阳山金矿中金的沉淀机理探讨。典型的流体-岩石相互作用，即热液蚀变作用对Au的沉淀产生了显著的影响。其中，大多数的中深成造山型金矿的主要沉淀机理可能是硫化作用。研究表明，阳山金矿带的各个金矿床中广泛存在着硫化作用，金的富集伴随着硫化物的增加，金的富集程度与硫化物的含量多少成正比的关系，认为金与硫化物存在着密切的联系。

因而可以推断，阳山金矿中金沉淀的主要机理是：矿石中的黄铁矿、毒砂和辉锑矿的沉淀，引起矿液中还原硫活度降低并最终导致金沉淀。