李大民
(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 酒泉 735000)
區(qū)域大地構(gòu)造位置處于南秦嶺微板塊西段北緣,洮河復(fù)式向斜之北翼。區(qū)內(nèi)出露的地層主要為中三疊統(tǒng)和第四系全新統(tǒng)(圖1)。中三疊統(tǒng)為一套淺海相沉積的淺變質(zhì)碎屑巖和碳酸鹽巖建造,鹿兒壩金礦床賦存于中三疊統(tǒng)第三巖組第二巖性段中[1]。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為NW向壓性斷裂,其次為近EW向壓扭性斷裂,這2條斷裂是本區(qū)主要含礦構(gòu)造。區(qū)域內(nèi)巖漿活動不發(fā)育,僅見有少量中酸性巖脈侵入于中三疊統(tǒng)中,其分布明顯受斷裂控制[2]。
圖1 鹿兒壩金礦地質(zhì)略圖
(1)樣品準(zhǔn)備。本次樣品取自一、三礦帶Ⅰ-1和Ⅲ-1兩個(gè)主礦體不同中段的采礦坑道中,按不同礦石類型分別采取。將樣品磨制光片、薄片及砂光片備用;在高-中倍顯微鏡下進(jìn)行掃面觀察,對所見金礦物及與金共生礦物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。在此基礎(chǔ)上,選擇代表性礦物樣品進(jìn)行電子探針(EMPA)波譜分析,進(jìn)而研究自然金和載金礦物特征及金的賦存狀態(tài)。樣品的加工由西北有色地質(zhì)研究院完成,電子探針波譜分析由西安巖漿作用成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。
(2)EMPA測試結(jié)果。通過電子探針分析,獲得了自然金礦物及其共生礦物的化學(xué)成分構(gòu)成,可知,自然金礦物中Au 98.70%,Ag 0.49%,F(xiàn)e0.81%,金成色為987.05‰,含雜質(zhì)較少,屬于自然金。其它礦物中,硫化物普遍含金,以毒砂最高,含Au達(dá)0.19%,這也是該礦難選的原因之一;其次是石英及鐵白云石,含Au分別為0.04%和0.01%,與金物相分析結(jié)果一致。表明,毒砂、黃鐵礦等硫化物以及石英、鐵白云石是鹿兒壩金礦主要的載金礦物。即,除了少部分為自然金形式,鹿兒壩金礦金主要以包裹體形式賦存于毒砂、黃鐵礦等硫化物及石英、鐵白云石等脈石礦物中。
(3)礦石化學(xué)組成。根據(jù)礦石和圍巖的化學(xué)成分及多元素分析可以看出,鹿兒壩金礦礦石主要有用元素為金,伴生元素為銻、銀、砷及硫。礦石中SiO2含量略高于圍巖,SO3含量明顯高于圍巖,表明成礦過程中發(fā)生Si和S元素的帶入作用,這與礦石中石英與黃鐵礦含量較高是一致的,同時(shí)也揭示了硅化、黃鐵礦化蝕變是與金礦化相關(guān)的主要蝕變。此外,礦石中鈉的含量略高于圍巖。微量元素分析,礦石中Au、Sb、As、Ag等中低溫?zé)嵋簽榻M合的成礦元素明顯富集,顯示出中低溫?zé)嵋撼傻V的特點(diǎn)。
為了解成礦物質(zhì)來源,進(jìn)一步研究礦床成因,采取了氫、氧和硫穩(wěn)定同位素樣品。樣品取自主要礦體上,在確定主要礦質(zhì)載體礦物和成礦階段的基礎(chǔ)上,在主礦體中選擇由主成礦階段(黃鐵礦-多金屬硫化物階段)形成的含黃鐵礦等硫化物較多的新鮮礦石為采樣對象,選擇有代表性,用揀塊法采取,原樣重量5-10千克。
經(jīng)碎樣后挑選石英礦物0.5克,石英純度≥99%,進(jìn)行氫氧同位素測定;黃鐵礦礦物0.5克,黃鐵礦純度≥99%,進(jìn)行硫同位素測定。
表1 鹿兒壩金礦硫同位素測試結(jié)果表
表2 鹿兒壩金礦氧同位素測試結(jié)果表
由表可見,礦石中黃鐵礦、毒砂、輝銻礦的硫同位素(δ34SV-CDT)含量在2.7‰-11.1‰之間,平均值7.1‰,與火成巖的硫同位素基本相當(dāng),暗示出S的巖漿來源或部分來自于巖漿。
此外,礦區(qū)礦化帶內(nèi)有蝕變閃長玢巖脈產(chǎn)出,其產(chǎn)狀與賦礦斷裂產(chǎn)狀一致,是礦體的直接圍巖之一。根據(jù)化學(xué)樣品分析,閃長玢巖中金豐度較高,含量0.40×10-6-0.50×10-6,達(dá)到礦化程度。
鹿兒壩金礦的成因類型為與巖漿作用有關(guān)的中低溫?zé)嵋?蝕變巖型金礦床。其主要的控礦因素為斷裂構(gòu)造和深部巖漿,深部巖漿作用為成礦提供了礦質(zhì)來源和熱動力,部分礦質(zhì)可能來自圍巖。
斷裂構(gòu)造為成礦提供了有利的運(yùn)礦、儲礦空間。對比巖金礦地質(zhì)勘查規(guī)范,鹿兒壩金礦與微細(xì)粒浸染型金礦特征十分接近。因此,鹿兒壩金礦的工業(yè)類型確定為微細(xì)粒浸染型金礦床。
綜上,鹿兒壩金礦以包裹金為主,總占比達(dá)96.31%。礦床裸露金-半裸露金主要以單體形式存在,單體金占比達(dá)85.19%,其余部分呈規(guī)則或半規(guī)則狀與硫化物、硅酸鹽及碳酸鹽巖礦物連生。該礦的載金礦物有毒砂、黃鐵礦及石英、鐵白云石等。