福建邱村金矿床地质特征及成矿物质来源探讨

2018-02-27 10:28刘钦生
世界有色金属 2018年22期
关键词:硅化热液黄铁矿

刘钦生

(福建省双旗山矿业有限责任公司,福建 泉州 362000)

1 区域地质背景

矿区位于闽东断拗带的周宁—华安断隆带中段,政和—大埔深大断裂带中段南东侧边缘,东华—大铭山火山基底隆起带和永春—德化火山喷发带的交接部位[1]。区域内地质条件复杂,新老地层广泛出露,该区构造、岩浆、火山活动强烈,金矿床(点)星罗棋布,具有优越的成矿地质背景,也是重要的金矿集中区。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质特征

矿区内出露地层简单,主要有上侏罗统长林组(J3c)及南园组(J3n)地层,第四系(Q4)沿山间谷地零星分布。长林组主要岩性为灰白、灰黄色巨厚含砾砂岩、岩屑砂岩及薄层粉砂岩,该地层经后期火山~次火山热液改造,发育有硅化、黄铁矿化、绢云母化等。

南园组主要岩性为浅灰色流纹质晶屑凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质细砂岩互层,局部夹紫红色安山质晶屑凝灰岩。长林组和南园组为金矿重要赋矿层位。

矿区内主要地质构造包括褶皱和断裂。褶皱构造主要表现为一单斜构造,总体走向SEE,倾向NE20o~30o,倾角5o~40o。区内断裂构造发育,表现为多期、多阶段特点,根据其与金矿成矿关系,分为成矿前、成矿期及成矿后断裂。成矿前断裂以F10为代表,该断裂带北起仙公寨,向南西延伸至前洋一带,长3000m,宽2m~3m,断裂总体走向NE40o~50o,倾向SE,倾角45o~55o,断层性质为压扭性。已控制断裂延深达250m,岩石破碎强烈,呈角砾状、泥状,同时沿断裂破碎带还发育有较强的黄铁矿化、硅化、方解石化、绿泥石化、叶腊石化及金矿化,局部见金矿体,为矿区主要导矿构造。成矿期断裂主要为走向NEE~近EW,倾向SE,局部倾向NW,倾角45o~70o,断裂带一般长60m~1300m,宽0.5m~8.2m,断裂带内有黄铁矿化、硅化、绢云母化、绿泥石化蚀变,并有闪长玢岩脉充填,为矿区主要容矿(控矿)构造,沿断裂强硅化、黄铁矿化地段常构成金矿体。NS向断裂为矿区成矿后断裂,对矿体起到破坏作用。

矿区内岩浆活动频繁,但规模均较小。出露侵入岩主要有燕山早期花岗闪长斑岩及燕山晚期闪长玢岩。地质资料表明,靠近邱村金矿体附近往往伴生有中酸性的脉岩,这些中酸性岩脉虽然规模较小,但是这些岩脉往往是深部大规模岩浆作用的浅部响应,指示深部可能存在隐伏岩体。深部隐伏岩体可能是金矿的成矿地质体。

2.2 矿体特征

矿区内已知金矿体主要有1、10、11、12、13号金矿脉。1号矿体受F1断裂控制,长700m、斜深184m,厚度0.60m~8.21m,平均厚2.46m,Au品位1.45~65.85g/t,平均4.52g/t。

矿体形态呈长板状,较简单。10号矿体受F10断裂控制,长约135m,斜深长约168m,平均厚度1.72m,平均品位6.60g/t,矿体形态呈板柱状;11号矿体受F11断裂控制,长约260m,斜深长约150m,平均厚度3.12m,平均品位4.95g/t,矿体形态呈板柱状,局部形成热液角砾矿石;13号矿体受F13断裂控制,长约170m,斜深长约225m,平均厚度2.65m,属较稳定型;Au平均品位8.19g/t,局部形成热液角砾矿石,矿体整体形态呈板柱状。

2.3 矿石特征

邱村金矿矿石类型分为脉状矿石、浸染状矿石及热液角砾型矿石。矿石金属矿物以黄铁矿为主,方铅矿、黄铜矿、闪锌矿及褐铁矿含量低,此外还含有少量的毒砂及银的硫化物及银碲化物。

脉石矿物主要为长石、石英、伊利石、方解石及少量、绢云母、绿泥石等。黄铁矿是金的主要载体,以自形、半自形及脉状的形式产出,大小30um~1cm不等。矿石中金主要赋存在裂隙面上与黄铁矿、石英密切共生,以裂隙金为主,次为粒间金。

2.4 围岩蚀变

矿区主要为中低温热液蚀变,常见的蚀变主要有硅化、黄铁矿化、绿泥石化伊利石化等。其中以硅化、黄铁矿化与金矿化最为密切,硅化的强弱以及黄铁矿含量的多少直接关系到金矿体的贫富。

3 成矿物质来源

3.1 地层地球化学特征

矿区中元古界麻源群变质基底埋藏较浅,原岩为含中酸性~中基性火山岩的火山复理石建造。其金元素背景值较高,金质量分数相当于克拉克值的2~3倍[2]。后期火山~次火山热液提供部分成矿流体,使金活化迁移,在长林组和南园组有利部位富集成矿。故麻源群变质基底可作为金矿的矿源层。

3.2 硫同位素特征

表1 邱村金矿矿石黄铁矿全晶体硫同位素、黄铁矿原位LA-ICP-MS硫同位素分析数据表

硫同位素一致被认为是探讨成矿物质来源最有效的一种手段。邱村金矿石黄铁矿全晶体测试结果(表1)显示矿石中黄铁矿δ34S‰的变化范围为-1.94‰~-0.73‰。黄铁矿原位LA-ICP-MS硫同位素测试结果显示其总的黄铁矿δ34S‰范围为-3.17‰~0.59‰。

通过与其他浅成低温热液矿床黄铁矿δ34S‰值的对比,邱村金矿硫同位素δ34S‰值位于典型低硫型浅成低温热液金矿δ34S‰值范围内,暗示了成矿物质硫的来源为岩浆热液来源。

3.3 氢氧同位素特征

本文选取邱村金矿体石英-硫化物脉中的石英单矿物,对其氢、氧同位素组成做了测定,其包裹体类型主要是富液两相水溶液包裹体。δ18O数值为5.1‰~8.5‰,基于Clayton(Clayton等,1972)公式以及流体包裹体的均一温度计算获得的氧同位素成分为-6.5‰~-2.6‰,其δDSMOW值为-87‰~-57‰。

通过氢氧同位素投图和对比其他典型低硫型浅成低温矿床的石英氢氧投图得出邱村金矿成矿流体主要为大气水并伴有少量岩浆水的加入。含金石英脉中富液相包裹体的均一温度分布于190℃~250℃,平均216℃,盐度范围在0.5~4.5 wt%NaCl equiv,表明成矿流体是低温低盐度的流体,矿床形成于低温环境。

3.4 铅同位素特征

铅同位素是研究最早,发展最快、取得的成果较多的同位素之一[4]。与矿化有成因联系的富Pb矿物能够很好的指示成矿流体的Pb同位素组成。邱村金矿含金黄铁矿中:206Pb/204Pb为18.105,207Pb/204Pb为15.930,其模式年龄值为741Ma[3]。表明金矿石中的铅来自地壳。

4 结论

(1)邱村金矿为低硫型浅成低温热液型金矿,矿体产于大面积出露的晚侏罗世南园组火山岩区域内,麻源群变质基底为金的矿源层。

(2)邱村金矿矿体严格受北东东~近东西向和北西向断裂构造控制,矿体宏观上呈脉状产出。成矿前断裂以F10为代表,断裂呈压扭性质,为矿区主要导矿构造。成矿期断裂以NE~NW走向为主,为矿区主要容矿(控矿)构造。成矿后断裂以近NS走向为主,对矿体起破坏作用。

(3)邱村金矿围岩蚀变类型主要有硅化、黄铁矿化、伊利石化和绿泥石化,其中与金矿化最为密切的是硅化、黄铁矿化。

(4)邱村含金黄铁矿的硫同位素研究表明矿床为典型低硫型浅成低温热液金矿且成矿物质硫的来源为岩浆;金矿床成矿流体为低温低盐度流体,其主要成分是H2O,氢氧同位素特征指示其为大气降水和岩浆流体的混合。

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