安徽省明光市上成金矿成矿物质来源简析:r氢、氧、硫同位素证据

安徽省明光市上成金矿成矿物质来源简析：r氢、氧、硫同位
素证据
施珂;胡召齐;朱强;吴礼彬
【摘要】安徽省明光市上成金矿床位于张八岭构造带北部,是受断裂构造控制的岩浆热液型金矿床.其上部为石英脉型,下部为蚀变岩型.本次工作重点研究了该矿床氢、氧、硫同位素的特征,结合区内成矿特征与前人研究,认为上成金矿的成矿物质来源
与区内酸性侵入岩有关,同时有部分围岩地层参与其中.
【期刊名称】《安徽地质》
【年(卷),期】2017(027)003
【总页数】4页(P187-190)
【关键词】上成金矿床;稳定同位素;张八玲构造带;岩浆热液型金矿床
【作者】施珂;胡召齐;朱强;吴礼彬
【作者单位】安徽省地质调查院,安徽合肥 230001;安徽省地质调查院,安徽合肥230001;安徽省地质调查院,安徽合肥 230001;安徽省地质调查院,安徽合肥230001
【正文语种】中文
【中图分类】P618.51
安徽省上成金矿床位于张八岭构造带北部，是张八岭构造带内典型的金矿床之一。

早在20世纪90年代，该地区已开始于民间采矿；后华冶811地质队，对该地区
进行过勘察研究，圈定8个石英脉型金矿体。

前人对于该矿床的地质特征、成矿
规律等进行过相关研究。

为进一步探究该矿床的成矿过程，本次研究在前人的基础上，通过野外勘察与室内相关实验研究，探讨其成矿物质的来源。

安徽明光市上成金矿床位于郯庐断裂带皖东段东侧、扬子准地台北东边缘、下扬子褶皱带次一级构造单元——张八岭隆起带北东端、老三界—管店向斜构造北西端
近核部。

矿区内主要出露中元古界青白口系西冷岩组变质岩系，原岩岩性为细碧岩和石英角斑岩（图1）。

褶皱构造总体为NWW向展布的老山界-管店向斜构造，断裂早期以SN向的断裂破碎带构造和NW向的顺层滑动断裂（F1、F2、F3）构造为主，是主要的导矿和容矿构造，成矿后期发育一组走向近EW的正断层，倾
向北，倾角30°～50°，对矿脉具有一定的破矿作用。

岩浆岩主要为燕山早期管店
岩体北缘（石英闪长岩）的一部分，呈岩舌状，舌尖向东，分布在矿区西部和南部，岩体侵入于张八岭群西冷岩组中，构成接触带构造。

围岩蚀变普遍较弱，主要有硅化、绿泥石化、黄铁矿化。

普遍具弱硅化及褪色现象，局部见绢英岩化及赤铁矿化，围岩节理发育，局部破碎。

矿区初步探明石英脉型金矿体8个（编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ），
其中Ⅲ号是主要矿体，其次是Ⅰ号矿体。

区内的断裂构造为矿体形态与分布的主要影响因素，主要为顺层滑动断裂，矿体沿着构造裂隙充填，其上下盘主要为西冷岩组凝灰角斑岩和石英云母片岩。

矿脉厚0.10～1.38m，平均厚度0.65m，金品位1.00×10-6～45.50×10-6，平均品位12.39×10-6，倾向230°～250°，倾角10°～35°，局部出现膨大缩小、分支复合与尖灭再现等现象。

矿石中主要金属矿
物（图2）有黄铁矿、黄铜矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿、自然金，次要金属矿物有磁铁矿、辉铜矿，其中黄铁矿、黄铜矿、毒砂为载金矿物。

非金属矿物有石英、绢云母等。

可划分为3个热液成矿阶段：①黄铁矿－石英阶段；②石英－黄铁矿－
毒砂阶段；③石英－多金属硫化物阶段。

金主要形成于石英－多金属硫化物阶段。

本次5件氢、氧、硫稳定同位素分析样品采自明光上成金矿床，分别为西冷岩组
黄铁矿化围岩和含矿石英脉，均为主成矿期样品。

后一位。

硫同位素测试分析检测方法和依据为DZ/T0184.14-1997《硫化物中硫同位素组成的测定》，检测出黄
铁矿中δ34SV-CDT（‰）的含量。

所用质谱仪型号为Finnigan MAT-251。

样品先送廊坊诚信地质服务有限公司，经过粉碎、蒸馏、提纯分选出40～60目的纯净石英单颗粒5件和60目的黄铁矿单矿物5件，最终送至核工业北京地质研究院分析测试研究所（核工业地质分析测试研究中心）进行氢、氧、硫稳定同位素的测试分析。

氢同位素测试分析检测方法和依据为DZ/T0184.19-1997《水中氢同
位素锌还原法测定》，检测出石英中δDV-SMOW（‰）的含量，精确到小数点
后一位。

氧同位素测试分析检测方法和依据为DZ/T0184.13-1997《硅酸盐及氧
化物矿物中氧同位素组成的五氟化溴法测定》，检测出石英中δ18OV-PDB（‰）和δ
18OV-SMOW（‰）的含量，精确到小数点
本次测试样品的氢、氧、硫同位素结果见表1。

可以看出上成金矿的成矿流体水氢同位素和石英氧同位素组成均比较集中，其中δDV-SMOW为-70.3‰～-81.9‰，δ18OV-SMOW（‰）为10.6‰～11.6‰；根据Clayton等的石英-水氧同位素分馏方程:1000lnα石英-水=3.38×106T-2－3.40（T为均一温度），计算获得与
石英达同位素分馏平衡的成矿流体水的δ18O水值（计算所用均一温度T数据来
源于周力等，2014）。

上成金矿的硫同位素测试结果δ34SV-CDT（‰）为
2.5‰～10.3‰。

上成金矿为受断裂构造控制的岩浆热液型金矿，其上部为受近NW向断裂控制的
石英脉型，下部为蚀变岩型，受近SN向断裂控制，这两种不同金矿化类型是同一成矿机制、不同控矿断裂作用的结果。

氢、氧是自然界中最重要和分布最广的元素之一，在成岩、成矿等方面起着极为重
要的作用。

水是成矿溶液的基本组分，研究成矿溶液中水的来源是揭示矿床成因的关键。

形成矿床的成矿溶液可来自于热卤水、同生水、大气降水、变质水和岩浆水等，而成矿溶液中水的氢氧同位素组成是研究不同成因水的重要示踪剂。

上成金矿中的δDV-SMOW为-70.3‰ ～-81.9‰ 、δ18O水为4.7‰ ～5.7‰，其氢氧同位素组分在δDV-SMOW-δ18O水图解（图3）中投影点主要落于原生
岩浆水区域与大气降水区域，由此推测上成金矿的成矿流体主要为原生岩浆水，并有少量大气降水混入。

在自然界中，硫的分布也十分广泛，根据矿床中硫同位素的组成，分析矿床中硫的来源，进而可探讨矿床的成因。

一般认为δ34S有三种不同的来源：①地幔硫，地幔是许多重要成矿物质的源区，其δ34S值接近0，并且变化范围较小为0±3‰；
②现在海水硫，δ34S约为20‰，但有很大的变化，一般认为，海相蒸发盐岩
δ34S代表海水硫酸盐的硫同位素；③还原（沉积）硫，或还原（沉积）硫，或称生物硫，以负值δ34S为特征。

本次测得上成金矿的δ34SV-CDT范围在2.5‰～10.3‰之间，平均值5.9‰，
与世界酸性侵入岩的δ34S平均值（Δδ34S=5.5‰）相近，据此推测上成金矿的
矿化应与区内酸性岩有关。

但本区内的δ34S为5.9‰，相对于Ohomoto等认
为岩浆硫的δ34S为4‰高出1.9‰，因此推测岩浆硫不是其惟一来源。

由于矿
区及其周围无膏岩存在，样品均采于矿体内部，其围岩为西冷岩组的细碧岩和石英角斑岩，结合氢氧同位素的研究，可推测其硫源主要来于自岩浆，但在成矿过程中由于具有大气降水来源的地下水渗入参与成矿流体循环，混入了一部分围岩地层硫。

前人曾对区内出露的管店岩体进行相关的研究工作，所得管店岩体的年龄约为
130Ma左右，属于早白垩世。

其成岩模式主要是幔源物质底侵下地壳，造成下地
壳部分熔融形成初始岩浆，之后沿构造裂隙上侵，最终形成管店岩体。

前人对于上成金矿的成矿年龄也做过相应的研究工作，通过对其石英脉的Ar-Ar测年得出其
年龄为118.3±0.5Ma，其成矿时代相对成岩时代略晚，相距约10Ma。

但目前认为成矿实践一般相对同源岩浆活动要晚于 0～16Ma，并且 H、O、S同位的研究结果也证实了上成金矿的成矿与区内的酸性侵入岩密切相关，由此我们认为上成金矿的成矿因素与管店岩体密不可分，这与周力等对于管店岩体与上成金矿关系的研究相一致。

综上所述，我们认为上成金矿的成矿物质来源主要来自于深部岩浆，在成矿后期流体混入了部分围岩地层物质，在矿床就位及后期有大气降水的参与，并与区内的管店岩体密不可分。

其具体过程可能如下：在130Ma年左右，太平洋板块由挤压过渡到拉张环境，软流圈上涌，与下地壳混合形成初始岩浆房，初始岩浆沿着断裂上涌，形成管店岩体；岩浆作用不仅带来了成矿物质，而且还为地下水的对流循环提供了大量的热源，在大量热能和挥发作用下，是地层中的成矿物质活化迁移，最终在有利的构造环境中富集成矿。

Key words:Shangcheng gold deposit；stable isotope；Zhangbaling structural belt；magmatic hydrothermal gold deposit
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Abstract:Seated in the northern part of the Zhangbaling structural belt,the Shangcheng gold deposit,Mingguang City,Anhui Province,is a magmatic hydrothermal gold deposit confined by rift structure,with the upper part being quartz vein,and lower altered rock.This paper focused on study of the features of hydrogen,oxygen and sulphur isotopes of the deposit,by reference to metallogenic features in the area and previous study,concluded that the ore-forming material source of the Shangcheng gold deposit is related to acid intrusive rock in the area,and a part of wall rock stratum.。