■岳振(黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院黑龍江哈爾濱150036)
旁開門金礦床成礦特征
■岳振
(黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院黑龍江哈爾濱150036)
本文通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)成礦作用與火山巖、侵入巖的關(guān)系系礦床成因等方面的關(guān)系的研究,對(duì)區(qū)內(nèi)成礦規(guī)律及預(yù)測(cè)等方面進(jìn)行了一定的探討及研究,對(duì)該區(qū)進(jìn)一步找礦工作有重要意義。
金礦床 成礦特征 火山巖 淺成熱液型金礦床
研究區(qū)大地構(gòu)造位于天山興蒙造山帶東端,椅子圈中生代斷陷盆地的東緣。區(qū)域地層以中生代火山巖為主,由侏羅系龍江組、九峰山組、甘河組和白堊系富林組組成,其中甘河組、富林組為該區(qū)主要賦礦地層。區(qū)內(nèi)侵入巖分為華力西期及燕山期。華力西期主要為晚期斜長(zhǎng)花崗巖、黑云母花崗巖、片麻狀花崗巖等;燕山期有閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖、輝綠玢巖、花崗斑巖、流紋斑巖、石英斑巖等,呈小巖株、巖墻、巖脈產(chǎn)出。
硅化角礫巖是本區(qū)主要金銀載體,區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)61條硅化角礫巖帶,多呈單脈產(chǎn)于火山巖中,以安山巖為主,次為玄武巖、石英斑巖,局部有分枝復(fù)合、收縮膨脹、尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。其走向在330° ~30°,傾向主要為西傾,個(gè)別東傾,傾角為50°~80°??刂崎L(zhǎng)度為200~500 m,寬度為0.15~17.6 m,最大控制延深為280 m。硅化角礫巖帶與圍巖的界線清楚。硅化角礫巖由10%~20%圍巖角礫和80% ~90%硅質(zhì)膠結(jié)物組成。角礫成分為安山巖、安山玄武巖、流紋巖、凝灰?guī)r及石英晶屑、黃鐵礦晶屑等,角礫大小為1~5 mm;硅質(zhì)膠結(jié)物主要有玉髓狀和顯晶質(zhì)2種;見(jiàn)多期石英脈穿插。
對(duì)石英~多金屬硫化物礦石中的流體包裹體進(jìn)行了研究。該類礦石中有較多的角礫及黃鐵礦出現(xiàn),為金(銀)礦床的主要成礦期。包裹體研究工作在吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院地質(zhì)流體實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,使用儀器為英國(guó)Linkam公司生產(chǎn)的THMSG~600型冷熱兩用臺(tái),控溫范圍為~196~600℃,分析精度為:低于32℃時(shí),為±0.1℃;高于200℃時(shí),為±2℃。
3.1流體包裹體巖相學(xué)特征
鏡下包裹體巖相學(xué)觀察表明,總體來(lái)看研究區(qū)礦石中流體包裹體發(fā)育較差,以氣液兩相包裹體為主,僅見(jiàn)少量含NaCl子礦物三相包裹體,以原生包裹體為主,次生、假次生包裹體較少,共測(cè)得26組數(shù)據(jù)。
(1)氣液兩相包裹體:室溫下,該類包裹體主要由氣泡及液相兩相組成,氣液比一般15%~20%,少量稍大為30%±;該類包裹體主要以橢圓形、長(zhǎng)條狀和不規(guī)則狀為主,包裹體較小,大約大小多在5~10μm之間,多數(shù)為7~8μm;在石英顆粒內(nèi),該類包裹體多隨機(jī)或成群分布,表明其主要為原生成因包裹體。
(2)含NaCl子礦物三相包裹體:該類包裹體發(fā)育較差,室溫下該類包裹體由氣泡、液相及固體子礦物三相組成,固體子礦物一般呈無(wú)色,立方體晶形不好;該類包裹體氣液比為20%~30%,固體子礦物所占比例一般10%~15%;包裹體大小一般為8~16μm,形態(tài)一般呈橢圓形、不規(guī)則等形狀;在石英顆粒內(nèi),該類包裹體一般單獨(dú)分布,無(wú)明顯的定向性。
3.2流體包裹體顯微測(cè)溫特征
(1)氣液兩相包裹體:將該類包裹體冷凍至~80℃以下使其完全凍結(jié),升溫過(guò)程中,觀測(cè)到冰點(diǎn)溫度為~5.6~~9.1℃。實(shí)驗(yàn)測(cè)得包裹體均一溫度變化范圍為288.8~313.3℃,平均為303.3℃(圖1a)。根據(jù)Potter等的鹽度計(jì)算公式,估算流體鹽度為8.67%~13.11%,多數(shù)主要集中于10%~13%(圖1b),多數(shù)主要集中于270~330℃,據(jù)包裹體均一溫度及鹽度值估算流體密度為0.79~0.87g/cm3。
(2)含NaCl子礦物三相包裹體:該類包裹體升溫過(guò)程中相變行為基本相似,絕大多數(shù)包裹體氣相先于固相(NaCl子礦物)消失,包裹體通過(guò)固體NaCl子礦物溶解而實(shí)現(xiàn)均一,NaCl子礦物溶解溫度變化范圍為208.8~313.5℃(圖1a),據(jù)此估算流體鹽度為37.32%~39.23%(圖1b),流體密度為1.08~1.09 g/cm3。
圖1 流體包裹體均一溫度(a)、鹽度(b)直方圖
該礦床成礦流體為中溫、中~高鹽度的熱液體系。另?yè)?jù)武警黃金研究所對(duì)流體包裹體成分測(cè)定:結(jié)果顯示 CO2/H2O為0.02~0.13,遠(yuǎn)小于1,其總體反映旁開門金銀礦床成礦深度應(yīng)為淺成環(huán)境。
關(guān)于該礦床成礦物質(zhì)來(lái)源,袁江洪認(rèn)為主要來(lái)自深部巖漿,但通過(guò)分析筆者認(rèn)為該礦床成礦物質(zhì)來(lái)源于深部巖漿與火山巖地層。
硫、鍶、氧、碳同位素特征及來(lái)源:武警黃金研究對(duì)不同鉆孔深度及地表硅化角礫巖中的黃鐵礦進(jìn)行了硫同位素測(cè)定,δS34變化范圍為1.5~4.7‰,極差3.2‰,塔式效應(yīng)明顯,礦化程度高,說(shuō)明礦石中的S主要來(lái)源于巖漿,且近地表處受到陸殼硫污染。對(duì)區(qū)內(nèi)火山巖鍶同位素87Sr/86Sr進(jìn)行了測(cè)定,變化于0.707~0.716平均為0.7087;對(duì)區(qū)內(nèi)玄武巖、安山巖中杏仁體中石英、方解石及硅化角礫中石英中碳、氧同位素進(jìn)行了測(cè)定,δ14C變化于~7.8‰~~7. 03‰,氧同位素δ18O變化于~3.89‰~~5‰和5‰~9‰,表明該區(qū)火山巖漿為地幔成因,成礦熱液來(lái)源于巖漿,但受到大氣降水的滲入和地殼物質(zhì)混雜。結(jié)合本區(qū)流體包裹體為中溫~中高鹽度流體特點(diǎn),反映了本區(qū)金(銀)成礦流體應(yīng)為巖漿與大氣降水混合熱液。
另由火山巖地層具有富集金等元素特征,尤其在硅化角礫巖、安山巖和石英斑巖中較為富集;硫、鍶、氧、碳同位素、包裹體流體氫氧同位素特征表明,成礦流體為巖漿與大氣降水混合熱液,因此可以確定成礦物質(zhì)來(lái)源于深部巖漿與火山巖地層,火山巖地層以蝕變安山巖為主,這與大部分礦體均產(chǎn)在安山巖中的實(shí)際相符。石英斑巖金元素含量較高,在其內(nèi)產(chǎn)出2條礦體,是圍巖為其提供部分物源的又一佐證。
P612[文獻(xiàn)碼]B
1000~405X(2016)~4~46~1