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        東昆侖造山帶東段色日金礦床地質(zhì)特征及成因

        2025-03-13 00:00:00張健張正虎李小亮楊德于小亮李華錢燁
        黃金 2025年2期
        關(guān)鍵詞:成礦

        摘要:色日金礦床位于東昆侖造山帶的昆中花崗巖隆起帶,隸屬于溝里金多金屬礦整裝勘查區(qū)。色日金礦床主要賦礦圍巖為印支期和華力西期中酸性侵入巖,成礦主要受北北東向斷裂控制。圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化等。根據(jù)野外穿插關(guān)系,將熱液成礦期劃分為3個(gè)階段:石英-黃鐵礦階段、石英-多金屬硫化物階段與石英-碳酸鹽階段。流體包裹體顯微測(cè)溫結(jié)果顯示:石英-黃鐵礦階段流體包裹體完全均一溫度為308.50 ℃~355.10 ℃,鹽度為5.41 %~12.31 %;石英-多金屬硫化物階段流體包裹體完全均一溫度為276.90 ℃~312.70 ℃,鹽度為7.58 %~9.47 %;石英-碳酸鹽階段流體包裹體完全均一溫度為248.30 ℃~286.60 ℃,鹽度為5.25 %~8.81 %。綜合分析認(rèn)為,色日金礦床成礦流體為中溫、中鹽度的NaCl-CO2-H2O體系。成礦階段石英與方解石的C-H-O同位素分析結(jié)果顯示,成礦流體以巖漿水為主,晚期有大氣降水的加入。原位S同位素分析結(jié)果顯示,成礦物質(zhì)主要來源于巖漿巖。色日金礦床為受構(gòu)造和深部巖漿活動(dòng)控制的中溫?zé)嵋好}型金礦床。

        關(guān)鍵詞:東昆侖造山帶;溝里;色日金礦床;流體特征;C-H-O同位素;原位S同位素;中溫?zé)嵋好}型

        [中圖分類號(hào):TD11" P618.51 文章編號(hào):1001-1277(2025)02-0062-10 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A doi:10.11792/hj20250211 ]

        引言

        東昆侖造山帶位于中央造山帶西部,為柴達(dá)木地塊與羌塘地塊之間的俯沖-增生造山帶[1],呈現(xiàn)多旋回復(fù)雜的歷史演化過程。東昆侖造山帶呈近東西向展布于北坡—鄂拉山一帶,由北向南發(fā)育昆北斷裂、昆中斷裂和昆南斷裂3條深大斷裂。因此,前人將東昆侖造山帶分為3個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元,即昆北弧后裂陷帶、昆中花崗巖隆起帶和昆南復(fù)合拼接帶[2-3]。東昆侖造山帶已發(fā)現(xiàn)40余處金礦床,是中國(guó)重要的金礦化帶,也是有色金屬勘查的重點(diǎn)地區(qū)之一。

        位于東昆侖造山帶東端的溝里金多金屬礦整裝勘查區(qū)是東昆侖造山帶中重要的勘查區(qū)之一,其內(nèi)已發(fā)現(xiàn)果洛龍洼金礦床、瓦勒尕金礦床、按納格金礦床等大型及中型金礦床[4]。位于瓦勒尕金礦床北部的色日金礦床是新發(fā)現(xiàn)的金礦床,其地理位置位于青海省都蘭縣香加鄉(xiāng)和溝里鄉(xiāng)內(nèi),大地構(gòu)造位置位于昆中花崗巖隆起帶的雪山峰—布達(dá)漢布達(dá)華力西期—印支期鈷、金、銅、稀有稀土成礦帶東段[5]。本文通過對(duì)色日金礦床地質(zhì)特征、流體包裹體巖相學(xué)特征、顯微測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)分析、C-H-O同位素與原位S同位素研究,確定成礦流體與成礦物質(zhì)來源,厘定礦床成因,為進(jìn)一步找礦勘探提供支撐。

        1區(qū)域地質(zhì)背景

        東昆侖造山帶位于青藏高原北緣,柴達(dá)木盆地與巴顏喀拉地體之間,東鄰秦嶺造山帶,西接阿爾金斷裂(見圖1),是中央復(fù)合造山帶的重要組成部分[1,6]。該造山帶內(nèi)含有豐富的礦產(chǎn)資源,已成為中國(guó)重要的金多金屬成礦帶之一[7-10]。

        東昆侖造山帶位于原特提斯構(gòu)造域與古特提斯構(gòu)造域的結(jié)合部位,經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造-巖漿活動(dòng),完整記錄了早古生代原特提斯洋和晚古生代—早中生代古特提斯洋的演化過程[11-15]。昆中斷裂和昆南斷裂分別代表原特提斯洋和古特提斯洋的閉合邊界。在空間上,昆北弧后裂陷帶與昆中花崗巖隆起帶2大構(gòu)造單元被近東西向昆中斷裂分隔。巖漿巖在東昆侖造山帶非常發(fā)育,大致可分為2期,且主要分布于昆北弧后裂陷帶中,是原特提斯洋和古特提斯洋共同演化的產(chǎn)物[16-17]。東昆侖造山帶礦產(chǎn)資源豐富,成礦類型復(fù)雜,礦床類型主要包括脈狀金礦床、脈狀銀鉛鋅礦床、斑巖型銅鉬礦床和矽卡巖型鐵多金屬礦床。

        區(qū)域地層隸屬于東昆北地層分區(qū)和東昆南地層分區(qū),出露較為齊全,除缺失新元古界、志留系、上侏羅統(tǒng)和白堊系外,其余時(shí)代的地層(古元古界到新生界)均在區(qū)域上有不同程度的發(fā)育。古元古界金水口巖群作為東昆侖造山帶的變質(zhì)基底,在區(qū)域內(nèi)大面積分布,是金多金屬礦的重要賦礦地層;中元古界地層大面積分布于昆中斷裂南側(cè)的昆南復(fù)合拼接帶中;古生界地層零星出露,主要位于昆中斷裂附近;中生界地層在區(qū)域上大面積發(fā)育,以三疊系地層出露最為廣泛(見圖2)。

        區(qū)域主要經(jīng)歷了早古生代原特提斯洋與晚古生代—早中生代古特提斯洋2期構(gòu)造演化過程,這2期構(gòu)造演化造就了區(qū)域內(nèi)復(fù)雜的構(gòu)造-巖漿活動(dòng)[12-15]。區(qū)域構(gòu)造主要包括斷裂和褶皺。斷裂為主干構(gòu)造,呈近東西向—北北西向展布,且次級(jí)斷裂發(fā)育,走向大多為北西向及北東向,具有多期活動(dòng)的特點(diǎn),控制了金銀多金屬礦的產(chǎn)出。

        區(qū)域巖漿巖十分發(fā)育,其出露面積占全區(qū)面積的一半以上。巖漿活動(dòng)從元古代持續(xù)到中生代,從構(gòu)造-巖漿活動(dòng)特點(diǎn)上看,晉寧期、加里東期、華力西期、印支期及燕山期的巖漿巖均有不同程度的發(fā)育。其中,華力西期與印支期花崗閃長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)花崗巖及二長(zhǎng)花崗巖等與金多金屬礦的形成有著密切的聯(lián)系[17]。

        2礦區(qū)及礦床地質(zhì)特征

        色日金礦床位于昆中花崗巖隆起帶內(nèi),侵入巖廣泛出露,斷裂縱橫交錯(cuò)。地層出露較為單一,主要為古元古界金水口巖群的中高級(jí)變質(zhì)巖,分布于南東部。礦區(qū)構(gòu)造主要為斷裂,其中,近東西向斷裂、北東向斷裂為區(qū)域構(gòu)造,北北西向、北北東向斷裂為不同等級(jí)的次級(jí)構(gòu)造。北北東向斷裂為最重要的控礦構(gòu)造,控制了金礦體的產(chǎn)出,而近東西向構(gòu)造則主要控制銀礦體的產(chǎn)出(見圖3)。巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,以中酸性巖體為主,多呈巖株、巖脈產(chǎn)出,侵入時(shí)代以加里東期和印支期為主,均為礦區(qū)的主要賦礦圍巖。其中,礦區(qū)中部的花崗閃長(zhǎng)巖成巖時(shí)代為223 Ma(錢燁等,未發(fā)表),該數(shù)據(jù)揭示色日金礦床的成礦時(shí)代不早于晚三疊世。

        2.1礦體特征

        AuⅦ-1礦體為礦區(qū)內(nèi)的典型金礦體,其沿傾向延伸穩(wěn)定,規(guī)模大、品位高,具有非常好的找礦前景。該礦體位于AuⅦ含礦構(gòu)造蝕變帶內(nèi),地表由7個(gè)探槽(21TC11、21TC22、21TC24、22TC03、22TC04、22TC06、22TC09)、5個(gè)淺鉆(21QZ01、22QZ4601、22QZ2001、22QZ1501、22QZ9301)和6個(gè)鉆孔(22ZK0401、22ZK2901、22ZK4501、22ZK6101、22ZK7701、22ZK2902)控制,礦體呈脈狀產(chǎn)出,走向北北東(見圖4-a),傾向北西,傾角78°~85°。閃長(zhǎng)巖及斜長(zhǎng)花崗巖與閃長(zhǎng)巖接觸部位的含礦構(gòu)造蝕變帶是礦體的主要產(chǎn)出部位,其主要的蝕變類型包括硅化和高嶺土化等,主要金屬礦化為黃鐵礦化與毒砂化。該礦體控制長(zhǎng)約2 500 m,寬0.63~2.35 m,平均金品位4.93 g/t,最高金品位56.1 g/t,最大控制斜深240 m。伴生銀品位6.22~183 g/t,銅品位0.17 %~4.38 %、鉛+鋅品位0.79 %~8.78 %,厚度變化系數(shù)41.21 %,金品位變化系數(shù)179.42 %。AuⅣ-1礦體與AuⅦ-1礦體相鄰(見圖4-b),同樣為研究區(qū)發(fā)育較為良好的礦體。礦體呈脈狀產(chǎn)出,走向北北東,傾向北西,傾角78°~85°。AuⅣ-1礦體控制長(zhǎng)800 m,最大控制斜深580 m,真厚度0.45~1.13 m,平均金品位6.15 g/t,最高金品位16.1 g/t。

        2.2礦石特征

        通過光學(xué)顯微鏡對(duì)色日金礦床中的礦石成分進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)礦物組成較為簡(jiǎn)單。金屬礦物以黃鐵礦和毒砂為主,此外有少量黃銅礦、磁黃鐵礦等(見圖5)。金屬礦物生成順序?yàn)辄S鐵礦、毒砂、黃銅礦、方鉛礦。黃鐵礦是重要的載金礦物,在礦石中分布最為廣泛,主要沿巖石裂隙呈浸染狀與細(xì)脈狀分布,因受外力作用,部分黃鐵礦具輕微破碎現(xiàn)象,晚期形成黃鐵礦與石英和碳酸鹽礦物呈脈狀分布。脈石礦物主要為石英、方解石、綠泥石等。石英在熱液成礦期各個(gè)階段均有產(chǎn)出,常與金屬礦物相伴生,后期與方解石等形成石英-碳酸鹽細(xì)脈。色日金礦床礦石類型較為簡(jiǎn)單,主要為構(gòu)造蝕變巖型,礦石結(jié)構(gòu)以碎裂結(jié)構(gòu)、自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主,礦石構(gòu)造為浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造和蜂窩狀構(gòu)造。

        2.3成礦期次與成礦階段

        根據(jù)野外地質(zhì)觀察,色日金礦床可劃分為熱液成礦期和表生成礦期。熱液成礦期形成的主要礦石礦物有黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、銀金礦等,脈石礦物主要有石英、絹云母、綠泥石等。根據(jù)野外穿插關(guān)系,可將熱液成礦期劃分為3個(gè)階段:石英-黃鐵礦階段(第一階段)、石英-多金屬硫化物階段(第二階段)與石英-碳酸鹽階段(第三階段)(見圖6、圖7)。表生成礦期在近地表受風(fēng)化作用影響,原生金屬礦物被氧化成褐鐵礦和藍(lán)銅礦等,該期成礦僅在近地表發(fā)育。

        3樣品采集與測(cè)試方法

        本文研究依靠主成礦階段礦石的巖石學(xué)、礦物學(xué)及同位素地球化學(xué)的分析,樣品主要來自地表探槽22TC04、17TC11,以及鉆孔ZK2901、ZK0001。

        在流體包裹體巖相學(xué)研究的基礎(chǔ)上,對(duì)流體包裹體開展顯微測(cè)溫研究,確定其形成的物理化學(xué)條件及物質(zhì)組成。流體包裹體測(cè)試工作在吉林大學(xué)自然資源部東北亞礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成,流體包裹體巖相學(xué)研究使用儀器為德國(guó)Zeiss Axiolab(10×50)型顯微鏡,顯微測(cè)溫研究使用儀器為英國(guó)Linkam THMSG-600型冷熱臺(tái),分析精度:低于0 ℃時(shí)為0.1 ℃,溫度高于200 ℃時(shí)為2 ℃。

        在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院,使用MAT-253質(zhì)譜儀測(cè)定石英的δ18O和流體包裹體水的δD。石英樣品的δ18O用BrF5法進(jìn)行分析,流體包裹體水的δD用Zn還原法[21]進(jìn)行分析。

        方解石的C-O同位素分析工作在陜西地質(zhì)調(diào)查實(shí)驗(yàn)中心完成,每個(gè)同位素樣品質(zhì)量大約為50 μg,采用Isoprime PrecisION IRMS(同位素比質(zhì)譜儀)進(jìn)行測(cè)試。δ18O和δ13C的分析誤差分別小于0.1 ‰和0.06 ‰。

        原位S同位素分析工作在北京科薈科技有限公司完成,測(cè)試儀器為Neptunne Plus多接受等離子體質(zhì)譜儀RESOlution SE 193 nm固體激光器。選擇掃描后照片的合適區(qū)域,對(duì)硫化物進(jìn)行點(diǎn)剝蝕,剝蝕直徑20~30 μm,能量密度3 J/cm2,頻率5 Hz。測(cè)試前,以硫化物標(biāo)樣為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)儀器參數(shù)進(jìn)行調(diào)試,確保其達(dá)到最佳狀態(tài)。采用與樣品相似的硫化物作為標(biāo)樣,以降低基質(zhì)效應(yīng)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。通過使用標(biāo)樣-樣品-標(biāo)樣交叉法進(jìn)行質(zhì)量歧視校正[22],測(cè)試精度為0.73 %。

        4測(cè)試結(jié)果

        4.1流體包裹體巖相學(xué)

        以熱液成礦期3個(gè)階段石英顆粒中的流體包裹體作為研究對(duì)象,主要涉及流體包裹體巖相學(xué)分析、顯微測(cè)溫等。通過對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的分析,發(fā)現(xiàn)了大量不同形狀的流體包裹體,以卵圓形和長(zhǎng)條狀為主,呈現(xiàn)緊密聚集,部分散落分布,沒有明顯的規(guī)律性。包裹體類型主要分為氣液兩相包裹體與含CO2三相包裹體。

        1)氣液兩相包裹體:該類包裹體在3個(gè)階段均有大量分布,成分為氣相水和液相水。包裹體粒徑為5~13 μm,且以7~12 μm為主。氣液兩相包裹體占比為25 %~55 %。

        2)含CO2三相包裹體:該類包裹體主要存在于石英-黃鐵礦階段(第一階段),成分包括氣相CO2、液相CO2和液相水(見圖8),粒徑主要集中在8~12 μm。室溫下二氧化碳的相界線比較模糊,最終大部分均一到液相。

        4.2流體包裹體完全均一溫度、鹽度

        色日金礦床流體包裹體顯微測(cè)溫結(jié)果見表1。由表1可知,石英-黃鐵礦階段流體包裹體完全均一溫度為308.50 ℃~355.10 ℃,平均完全均一溫度為328 ℃,鹽度為5.41 %~12.31 %,平均值為10.76 %;石英-多金屬硫化物階段(主成礦階段)流體包裹體完全均一溫度為276.90 ℃~312.70 ℃,平均完全均一溫度為292 ℃,鹽度為7.58 %~9.47 %,平均值為8.40 %;石英-碳酸鹽階段流體包裹體完全均一溫度為248.30 ℃~286.60 ℃,平均完全均一溫度為269 ℃,鹽度為5.25 %~8.81 %,平均值為6.17 %。

        4.3C-O同位素

        對(duì)采自色日金礦床石英-碳酸鹽階段7件方解石樣品進(jìn)行C-O同位素分析,結(jié)果見表2。由表2可知,δ13C變化范圍較小,而δ1?OSMOW、δ1?OV-PDB變化范圍較大。其中,δ13C值為-2.97 ‰~-2.45 ‰,平均值為-2.72 ‰,極差為0.52" ‰;δ1?OSMOW值為6.37 ‰~9.43 ‰,平均值為8.02 ‰,極差為3.06 ‰;δ1?OV-PDB值為-23.80 ‰~-20.84 ‰,平均值為-22.21 ‰,極差為2.96 ‰。

        4.4H-O同位素

        對(duì)采自色日金礦床的4件石英-多金屬硫化物階段石英樣品進(jìn)行H-O同位素分析,結(jié)果見表3。由表3可知,δD變化范圍較大,而δ18OH2O變化范圍較小。其中,δD為-99.60 ‰~-78.20 ‰,平均值為-91.55 ‰,極差為21.40 ‰;δ18OV-SMOW為15.00 ‰~15.20 ‰,平均值為15.10 ‰,極差為0.20 ‰;δ18OH2O值為8.11 ‰~8.31 ‰,平均值為8.21 ‰,極差為0.20" ‰。

        4.5原位S同位素

        對(duì)采自色日金礦床的6件黃鐵礦樣品進(jìn)行原位S同位素分析,結(jié)果見表4,原位S同位素靶區(qū)圖見圖9。由表4可知,δ34S值為4.13 ‰~5.60 ‰。

        5討論

        5.1成礦流體來源

        5.1.1流體包裹體分析

        通過對(duì)流體包裹體顯微測(cè)溫結(jié)果進(jìn)行分析,熱液成礦期3個(gè)階段流體完全均一溫度分別為308.50 ℃~355.10 ℃(集中在310 ℃~355 ℃)、276.90 ℃~312.70 ℃(集中在280 ℃~300 ℃)、248.30 ℃~286.60 ℃(集中在250 ℃~280 ℃);鹽度分別為5.41 %~12.31 %(集中在9 %~12 %)、7.58 %~9.47 %(集中在7 %~10 %)、5.25 %~8.81 %(集中在5 %~7 %)(見圖10)。綜合分析認(rèn)為,色日金礦床成礦流體為中溫、中鹽度的NaCl-CO2-H2O的流體體系。

        主成礦階段流體包裹體為氣液兩相包裹體,其完全均一溫度為276.90 ℃~312.70 ℃,平均完全均一溫度為292 ℃,鹽度為7.58 %~9.47 %,平均值為8.40 %,成礦流體在演化過程中表現(xiàn)為溫度和鹽度逐漸降低,而密度則略有升高。整體來看,礦區(qū)成礦流體具有中溫、低鹽度和低密度的特點(diǎn)。流體包裹體顯微測(cè)溫結(jié)果表明,成礦流體從早期至晚期的演化過程中,經(jīng)歷了溫度和鹽度的持續(xù)降低(見圖11)。綜合來看,在石英-黃鐵礦階段,流體表現(xiàn)出較高的溫度和鹽度;但隨著流體逐漸上升,在石英-多金屬硫化物階段,流體的溫度和壓力降低導(dǎo)致了不混溶作用,由于不混溶作用使得富含CO2的流體與原始流體發(fā)生了析出,這一過程中含金絡(luò)合物的穩(wěn)定性遭到了破壞,因此導(dǎo)致了金礦物與多種硫化物的形成;石英-碳酸鹽階段可能受大氣降水-碳酸鹽體系的影響,引起流體性質(zhì)的進(jìn)一步改變,如流體中溫度和鹽度進(jìn)一步降低。

        成礦壓力和成礦深度在理解礦床成因中扮演重要角色,它不僅對(duì)于評(píng)價(jià)礦床的成礦潛力至關(guān)重要,而且也是構(gòu)建礦床模型的關(guān)鍵要素。按照成礦壓力公式P1=P0T1/T0,P0=219+2 620w,T0=374+920w(P1為成礦壓力(MPa);P0為初始?jí)毫Γ∕Pa);T1為實(shí)測(cè)完全均一溫度(℃);T0為初始溫度(℃);w為鹽度(%))[23]進(jìn)行計(jì)算,得到壓力值結(jié)果為:石英-黃鐵礦階段成礦壓力為27.55~37.90 MPa,平均值為34.77 MPa;石英-多金屬硫化物階段成礦壓力為26.09~31.53 MPa,平均值為28.44 MPa;石英-碳酸鹽階段成礦壓力為21.12~28.33 MPa,平均值為23.85 MPa。隨著礦化的不斷進(jìn)行,成礦壓力呈持續(xù)降低的趨勢(shì)。

        按照文獻(xiàn)[24]中計(jì)算成礦深度及壓力的方法,計(jì)算出色日金礦床成礦深度在石英-黃鐵礦階段為2.75~3.79 km,平均值為3.48 km;石英-多金屬硫化物階段為2.61~3.15 km,平均值為2.84 km;石英-碳酸鹽階段為2.11~2.83 km,平均值為2.38 km,屬于淺成礦床。

        5.1.2C-O同位素約束

        方解石在熱液礦床的成礦過程中常常出現(xiàn)在晚期階段,對(duì)于成礦流體的性質(zhì)及演化過程方面的研究具有重要指示意義[25]?;诖耍詿嵋撼傻V期的方解石為研究對(duì)象,開展C-O同位素的測(cè)試分析,旨在為研究色日金礦床成礦流體的性質(zhì)及演化過程提供理論依據(jù)。研究結(jié)果表明,C元素的來源主要有以下幾種:①巖漿或深源物質(zhì);②海相碳酸鹽;③巖體中的有機(jī)碳。其δ13C分別為-9 ‰~-3 ‰、-4 ‰~4 ‰、-30 ‰~-15 ‰[26-28]。

        將色日金礦床礦石樣品的C-O同位素測(cè)試結(jié)果投點(diǎn)到碳酸鹽礦物的δ13C-δ18OSMOW判別圖解中,以此來判別礦床成礦流體的性質(zhì)和演化過程,結(jié)果見圖12。由圖12可知,樣品點(diǎn)主要落在了花崗巖區(qū)域附近,且總體具有向水平方向演化的趨勢(shì),表明其在成礦后期可能會(huì)受到了大氣降水的影響,導(dǎo)致溫度降低,與同地區(qū)邁龍金礦床(錢燁等,未發(fā)表數(shù)據(jù))有著相似的流體特征。

        5.1.3H-O同位素約束

        H-O同位素在用來分析成礦流體的性質(zhì)與演化過程具有不可忽視的作用,在熱液礦床的研究中具有重要的作用和指示意義。其中,巖漿水、變質(zhì)水和大氣降水具有不同的H-O同位素值,分別為δD為-85 ‰~-50 ‰,δ18OH2O為5.5 ‰~10 ‰;δD為-65 ‰~-20 ‰,δ18OH2O為5 ‰~25 ‰;δD為-190 ‰~20 ‰,δ18OH2O為-24 ‰~2.0 ‰[29-38]。

        本文對(duì)色日金礦床熱液成礦期石英-多金屬硫化物階段的石英顆粒進(jìn)行了H-O同位素分析,其中,δD為-99.60 ‰~-78.20 ‰,利用Clayton的石英-水的氧同位素平衡分餾方程(1 000ln α礦物-水=3.38×106T2-3.40)和相對(duì)應(yīng)樣品中的石英流體包裹完全體均一溫度計(jì)算δ18OH2O,色日金礦床δ18OH2O值為8.11 ‰~8.31 ‰。

        色日金礦床所有礦石樣品的H-O同位素測(cè)試結(jié)果投點(diǎn)于δD-δ18OH2O圖解中,以此來分析礦床成礦流體的性質(zhì)和演化過程,結(jié)果見圖13。由圖13可知,色日金礦床的主成礦階段樣品點(diǎn)主要落在了巖漿水的區(qū)域。結(jié)合前人對(duì)區(qū)域內(nèi)典型金礦床H-O同位素的研究結(jié)果,認(rèn)為所有金礦床均有較為相似的H-O同位素組成,投圖點(diǎn)均位于巖漿水偏大氣降水的范圍中,表明成礦流體以巖漿水為主,在流體的演化過程中不斷有大氣降水的加入。其中,果洛龍洼金礦床與阿斯哈金礦床流體的δ18OH2O有升高的趨勢(shì),表明其在成礦過程中的巖漿水比例有著逐漸上升的趨勢(shì)。綜上分析,色日金礦床的成礦流體來源與區(qū)域內(nèi)其他典型金礦床基本一致,流體主要來源于巖漿水且后期有大氣降水的混入。

        5.2成礦物質(zhì)來源

        一般認(rèn)為,礦床中金屬硫化物的S同位素能夠提供其初始含量信息,是進(jìn)行成礦物質(zhì)來源示蹤、研究成礦機(jī)制和礦床成因的重要手段[39-40]。色日金礦床中金元素主要以固溶體的形式賦存于硫化物中,因此S元素在金成礦作用中起到了重要作用。本文不僅對(duì)色日金礦床中黃鐵礦的S同位素進(jìn)行了分析,并搜集了前人研究的果洛龍洼金礦床、巴隆金礦床、阿斯哈金礦床的S同位素分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

        在地球不同體系中S同位素的組成十分復(fù)雜,主要有3種來源:①地幔硫,地幔是很多重要成礦物質(zhì)的源區(qū),其δ34S值為-3 ‰~3 ‰,變化范圍較?。?1];②地殼硫,不同類型的地殼巖石具有差別較大的S同位素組成;③混合硫,該類S同位素具有混合來源特征。當(dāng)成礦流體中含硫海水或海相硫酸鹽時(shí),則其δ34S值為正值;當(dāng)摻入了與隕石類似的硫同位素時(shí),則其δ34S值接近0;當(dāng)與沉積環(huán)境下的強(qiáng)還原性硫混合在一起時(shí),則其δ34S值為負(fù)值。

        色日金礦床及區(qū)域內(nèi)典型金礦床金屬硫化物δ34S分布直方圖見圖14。色日金礦床的6件硫化物樣品的δ34S值為4.13 ‰~5.60 ‰。區(qū)域內(nèi)的典型金礦床巴隆金礦床硫化物δ34S值為0.7 ‰~4.1 ‰[38],果洛龍洼金礦床硫化物δ34S值為-5.8 ‰~5.2 ‰[11,42-43],阿斯哈金礦床硫化物δ34S值為5.0 ‰~7.7 ‰[38,42];可以看出,巴隆金礦床、阿斯哈金礦床、果洛龍洼金礦床與色日金礦床的S同位素相差較小,且巴隆金礦床、果洛龍洼金礦床的S同位素主體部分略高于0。前人研究表明,果洛龍洼金礦床、阿斯哈金礦床和巴隆金礦床的成礦物質(zhì)來源為巖漿來源,色日金礦床的S同位素結(jié)果表明,其為巖漿來源。

        5.3礦床成因

        前人已經(jīng)針對(duì)東昆侖造山帶的成巖、成礦年齡開展了大量工作,東昆侖造山帶內(nèi)金礦床成礦時(shí)間集中于中—晚三疊世(200~240 Ma)[33,44-47]與泥盆紀(jì)—石炭紀(jì)(320~420 Ma)[13],分別對(duì)應(yīng)古特提斯洋和原特提斯洋的演化[38]。色日金礦床的主要賦礦圍巖花崗巖的鋯石U-Pb年齡為223 Ma(錢燁,未發(fā)表數(shù)據(jù))。巴隆金礦床、阿斯哈金礦床及瓦勒尕金礦床均以印支期中酸性侵入巖為賦礦圍巖,成礦時(shí)間位于中—晚三疊世。該段時(shí)間中,由于古特提斯洋的俯沖及后續(xù)的碰撞、后碰撞過程,東昆侖造山帶整體處于伸展的構(gòu)造背景,產(chǎn)生了一系列北西向—東西向構(gòu)造,礦液沿構(gòu)造薄弱帶上涌,形成各類金礦。

        色日金礦床位于東昆侖造山帶的溝里金多金屬礦整裝勘查區(qū)內(nèi),礦區(qū)內(nèi)發(fā)育了大量印支期花崗巖,主要發(fā)育北北東向與近東西向斷裂。色日金礦床賦礦圍巖主要為晚三疊世花崗閃長(zhǎng)巖,控礦構(gòu)造為北北東向斷裂,礦體呈脈狀產(chǎn)于北北東向構(gòu)造蝕變帶中,構(gòu)造蝕變帶是礦液運(yùn)移的通道和礦質(zhì)沉淀的場(chǎng)所;礦床的形成與巖漿活動(dòng)有著非常密切的關(guān)系,其為礦體的形成提供了物質(zhì)來源與熱源。根據(jù)野外穿插關(guān)系,將熱液成礦期劃分為3個(gè)階段:石英-黃鐵礦階段、石英-多金屬硫化物階段與石英-碳酸鹽階段。表生成礦期在近地表受風(fēng)化作用影響,原生金屬礦物被氧化成褐鐵礦和藍(lán)銅礦等。該期成礦僅在近地表發(fā)育。

        色日金礦床在石英-多金屬硫化物階段(主成礦階段)流體包裹體完全均一溫度為276.90 ℃~312.70 ℃,平均完全均一溫度為292 ℃,鹽度為7.58 %~9.47 %,平均值為8.40 %,總體上為中溫、中鹽度的流體,成礦深度為2.61~3.15 km,平均值為2.84 km,屬于淺成礦床。色日金礦床δ13C值為-2.97 ‰~-2.45 ‰,δ1?OSMOW值為6.37 ‰~9.43 ‰,表明其可能受到外在因素影響,其總體均顯示在巖漿巖的區(qū)域內(nèi),且顯示為水平的曲線,其后期受到大氣降水的影響,導(dǎo)致溫度降低并發(fā)生部分低溫蝕變;δD值為-99.60 ‰~-78.20 ‰,δ18OH2O值為8.11 ‰~8.31 ‰,成礦流體來自于深部巖漿水;δ34S值為4.13 ‰~5.60 ‰,其來源較為穩(wěn)定,暗示成礦環(huán)境穩(wěn)定,δ34S值接近巖漿來源的硫的變化范圍,表明色日金礦床成礦過程中的硫主要來自于巖漿。綜合分析認(rèn)為,色日金礦床主要為熱液成礦作用,成礦流體為中溫、中鹽度流體,成礦物質(zhì)主要來源于巖漿,礦床成因類型為中溫?zé)嵋好}型金礦床。

        6結(jié)論

        1)色日金礦床受構(gòu)造控制,熱液成礦期為主要成礦期,可分為石英-黃鐵礦階段、石英-多金屬硫化物階段與石英-碳酸鹽階段。

        2)色日金礦床成礦主成礦期的流體溫度為276.90 ℃~312.70 ℃,鹽度為7.58 %~9.47 %,總體表現(xiàn)為中溫、中鹽度的體系特征,成礦深度估算為2.84 km,為淺成礦床。

        3)C-H-O同位素及原位S同位素研究結(jié)果表明,成礦流體主要來源于巖漿水,成礦物質(zhì)主要來源于巖漿。

        4)色日金礦床為中溫?zé)嵋好}型金礦床。

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        Geological characteristics and genesis of the Seri Gold Deposit in the eastern part"of the East Kunlun orogenic belt

        Zhang Jian1, Zhang Zhenghu2, Li Xiaoliang3, Yang De4, Yu Xiaoliang5, Li Hua5, Qian Ye1

        (1. College of Earth Sciences, Jilin University;

        2. The Third Geological Exploration Institute, Qinghai Nonferrous Metal Geological and Minerals Exploration Bureau;

        3. Qinghai Nonferrous Geological Mineral Resources Exploration Bureau;

        4. The First Geological Exploration Institute, Qinghai Nonferrous Metal Geological and Minerals Exploration Bureau;

        5. Qinghai Geological Survey)

        Abstract:The Seri Gold Deposit is located in the Kunzhong granite uplift belt of the East Kunlun orogenic belt and belongs to the Gouli gold polymetallic integrated exploration area. The main host rocks of the Seri Gold Deposit are Indosinian and Variscan intermediate?acidic intrusive rocks, and the mineralization is primarily controlled by NNE?trending faults. Host rock alterations include silicification, sericitization, chloritization, carbonation, and kaolinization." Based on field crosscutting relationships, the hydrothermal mineralization period is divided into 3 stages: quartz-pyrite stage, quartz-polymetallic sulfide stage, and quartz-carbonate stage. Microthermometric analysis of fluid inclusions indicates that the full homogenization and salinities are as follows: 308.50 °C-355.10 °C and 5.41 %-12.31 % during the quartz-pyrite stage, 276.90 °C-312.70 °C and 7.58 %-9.47 % during the quartz-polymetallic sulfide stage, and 248.30 °C-286.60 °C and 5.25 %-8.81 % during the quartz-carbonate stage. Comprehensive analyses suggest that the ore?forming fluid of the Seri Gold Deposit is a medium temperature, medium salinity NaCl-CO2-H2O system. C-H-O isotopic analysis of quartz and calcite from the mineralization stages indicates that the fluid was predominantly magmatic water, with late?stage contributions from meteoric water. In?situ S isotopic analysis shows that the ore?forming materials primarily originated from magmatic rocks. The Seri Gold Deposit is classified as a medium temperature hydrothermal vein?type gold deposit controlled by tectonics and deep magmatic activity.

        Keywords:East Kunlun orogenic belt; Gouli; Seri Gold Deposit; fluid characteristics; C-H-O isotope; in?situ S isotope; medium?temperature hydrothermal vein type

        基金項(xiàng)目:青海省省級(jí)地質(zhì)勘查專項(xiàng)基金項(xiàng)目(2023085029ky004)

        作者簡(jiǎn)介:張健(2000—),男,碩士研究生,研究方向?yàn)榈V產(chǎn)普查與勘探;E?mail:1164326963@qq.com

        *通信作者:李華(1980—),男,高級(jí)工程師,從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作;E?mail:lhua05132024@163.com

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