冀东峪耳崖金矿床成矿地质特征、矿床地球化学及其成因机制探析
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冀东峪耳崖金矿床成矿地质特征、矿床地球化学及其成因机制探析
位于我国冀东地区的金厂峪金矿、峪耳崖金矿矿集区是金成矿带的主要区域。
近年来,对两种金矿的研究表明,二者在其表观地质特征上存在着明显的差异。
本文以峪耳崖金矿床作为研究对象,通过对其矿床的地质特征与化学特征进行分析,进而对峪耳崖金矿床的成因机制展开了深入研究。
标签:峪耳崖金矿成因机制同位素
0前言
以往对于冀东峪耳崖金矿床的研究大都停留在单一矿床的成因方面,而很少有从矿床的地质特征与化学特征的角度着手对其成因机制进行探析。
本文通过对峪耳崖金矿床的地质特征进行研究,在结合其同位素、流体包裹体等化学特征的基础上,分析了峪耳崖金矿的同位素以及流体包裹体等方面的化学特征,并对金矿床的形成机制做出了进一步探究。
1峪耳崖金矿床成矿地质特征
峪耳崖金矿床的矿脉多呈现出N E(北向东)分布的特征,矿脉平均宽度约为0.5-1.0m,且最长可达到1.3km。
就矿脉本身而言,具有南、中、北三个矿带,且矿石品位最高可达到1000g/t。
峪耳崖金矿矿体的分布情况为:主要存在于花岗岩体与灰岩接触带内,且存在于花岗岩体与灰岩接触带中的矿体多呈现出斜列状与平行状分布[1]。
总体来说,峪耳崖金矿矿脉的分布方式为脉状与不规则脉状、长透镜状以及网脉状和扁豆状等。
对矿床的矿石进行研究发现,以黄铁矿、黄铜矿以及磁黄铁矿和闪锌矿为主的峪耳崖金矿床矿石大都具有碎粒、结晶状和包含结构。
以围岩蚀变发育为主的峪耳崖金矿的花岗岩体中,矿石的主要以硅化、绢云母与黄铁矿化的矿物为主。
而灰岩接触带与花岗岩体中的矿物则以鲜明的硅化特征为主,以绿泥石化、绿帘石化以及绢云母化等特征为辅。
以矿物共生组合特征为依据,结合矿脉自身的互相穿插与围岩蚀变的相关特征,对冀东地区峪耳崖金矿床的金矿化阶段进行分析,可将其分为如下几个阶段,分别为:(1)石英——黄铁矿阶段;(2)石英——黄铁矿与磁黄铁矿阶段;(3)石英——中粗粒黄铁矿阶段;(4)石英——粉末状黄铁矿阶段以及多金属硫化物与方解石——黄铁矿阶段。
值得注意的是,上述各个金矿化阶段中的(3)、(4)阶段为峪耳崖金矿床中金的主要形成阶段[2]。
2峪耳崖金矿床地球化学特征
2.1同位素特征
本文对于峪耳崖金矿地球化学特征中同位素特征的研究主要集中在硫同位
素和铅同位素的特征方面。
在对金矿床所含金石英脉中黄铁矿的同位素S进行测试分析得出如下结论:S的分布区间为-5.6~6.0,其总体平均值v 0。
此结论表明硫同位素在峪耳崖金矿床中的分布范围较小,且极差极小并具有较高的均一化程度。
此外,在成矿流体方面,具有幔源与深源的双重特征。
与冀东区域成矿围岩中所含的硫同位素具有较强的相似性,又由于其原岩是由具有基性与超基性的矿岩组成的,因此,可以其原岩作为后期的成矿物质来源。
在铅同位素方面,通过对峪耳崖金矿床中含金石英脉的方铅矿与黄铁矿进行分析可知,其中的铅同位素主要分布在造山带与幔源区间连接的过度区间,进而表明含铅同位素的成矿物质也来源于幔源和深源。
此外,在对峪耳崖金矿床中的铅同位素分布进行分析时发现存在相当一部分铅同位素落入地下壳,这不仅验证了成矿物质的主要来源为幔源,而且也表明了处于成矿过程中的含金铁建造接受了不同程度的演化与混染。
2.2流体包裹体特征
峪耳崖金矿床流体包裹特征主要体现在两个方面,分别为其温度与盐度和流体包裹体的组成成分。
对冀东地区峪耳崖金矿床流体包裹体类别进行研究发现,流体包裹体主要有含石英晶体的包裹体以及气液两相流包裹体和气象型与子矿物多相型流体包裹体。
以含石英晶体的包裹体为研究对象,对流体包裹体的温度进行分析如下:在温度的测定方面,将均以温度区间分别分为200~210℃与243~395℃两组,流体包裹体的主要复合集中于243~395℃。
峪耳崖金矿床中流体包裹体的测温环境表明了金矿床是在高温热液成矿环境下形成的。
以气液两相流的流体包裹体为例,对其盐度进行测定,此种类型的流体包裹体冰点温度为-6.8~-0.7℃,经测定流体包裹体中NaCl即盐度的分布区间为1.24%~10.23%。
因此,可以断定气液两相流包裹体属于低盐度的含矿流体[3]。
3峪耳崖金矿床形成机制
对金的地球化学性质进行分析可知,金具有较强的亲硫性和亲铁性,容易随具有硫、氯络的热液迁移而迁移,在多种地质条件与复杂的地质作用下形成金的含矿热液,进而在物理与化学等条件突变时,富集成矿。
作为我国最古老的地壳出露区域之一,冀东地区在经历了太古宙的基性与超基性岩浆爆发后,生成了众多的成矿物质,并由此形成了高含量的金铁建造。
对冀东地区太古宙变质岩进行研究时发现,冀东地区金的含量在麻粒岩、花岗片麻岩、磁铁石英岩与斜长角闪岩中的含量逐渐升高。
而在中生代时期,由于受到亚欧板块同太平洋板块的互相作用,使得我国东部发生了强烈的构造岩浆活动,并诱发了我国东部中生代的成矿爆发。
对峪耳崖金矿而言,由于受到前后白红花岗岩的侵入作用,使得金矿的岩体内发生了大量破裂,含矿热液由此进入。
而在成矿时又发生分散,进而形成具有较低含金品位的矿石。
此外,在白红花岗岩的接触带,受花岗岩自身硬度的影响,仅在其接触带形成了金矿构造的薄弱带,从而为矿液进入提供了便利的条件并形成了极窄极富石英脉。
4结论
本文通过对冀东地区峪耳崖金矿床的地质特征进行研究,进而对金矿床的同位素以及盐度和温度等地球化学特征与成因机制进行了分析。
通过研究得出如下结论:(1)硫同位素在峪耳崖金矿床中的分布范围较小;(2)铅同位素的成矿物质来源于幔源和深源;(3)在太古宙基性与超基性岩浆爆发的历史背景下,受到前后白红花岗岩的入侵作用,使得狂热液进入矿脉并形成矿床。
参考文献
[1]岳维好.东昆仑东段沟里金矿集区典型矿床地质地球化学及成矿机理研究
[D].昆明:昆明理工大学,2013.
[2]石厚礼.冀东金矿集区地球化学特征与勘查标志[D].长春:吉林大学,2014.
[3]孔德鑫.冀东峪耳崖金矿床金属矿物特征及成矿作用研究[D].北京:中国地质大学,2013.。