青海省都蘭縣果洛龍洼金礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征

胡榮國, 賴健清, 張紹寧, 竇洪偉, 施根紅, 楊寶榮

(1.中南大學(xué)地學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,長沙 410083;2.“有色金屬成礦預(yù)測”教育部重點實驗室,長沙 410083; 3.青海省有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)八隊,西寧 810012)

青海省都蘭縣果洛龍洼金礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征

胡榮國1,2, 賴健清1,2, 張紹寧3, 竇洪偉3, 施根紅3, 楊寶榮3

(1.中南大學(xué)地學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,長沙 410083;2.“有色金屬成礦預(yù)測”教育部重點實驗室,長沙 410083; 3.青海省有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)八隊,西寧 810012)

青海省都蘭縣果洛龍洼金礦床位于東昆侖造山帶東段,昆中斷裂南側(cè)。礦床賦礦圍巖是一套奧陶-志留系納赤臺群的淺變質(zhì)火山沉積巖系。礦床受多級構(gòu)造系統(tǒng)控制,東西向斷裂是礦區(qū)的主用控礦斷裂。礦化體類型主要是黃鐵礦為主的硫化物石英脈,其次為硫化物蝕變巖型礦體。硫同位素測試數(shù)據(jù)顯示,黃鐵礦δ34S為0.2‰～3.88‰,方鉛礦δ34S為-2.03‰～-5.95‰。含金石英脈中黃鐵礦的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb變化范圍分別為18.057～18.135、15.524～15.585、37.962～38.110;方鉛礦中變化范圍為18.093～18.106、15.542～15.563、37.901～37.919。含礦石英脈成礦流體分析顯示其液相成分相對富含K+、Na+、Ca2+、SO2-4、NO2-3離子,陽離子中一般Na+>K+>Ca2+> Mg2+;陰離子中SO2-4>Cl->F->NO2-3;氣相成分中除H2O為主要成分外,CO2含量也較高。圍巖和石英脈礦體中黃鐵礦稀土分析顯示其∑LREE/∑HREE在3.49～28.17之間,(La/Sm)N=2.23～29. 49,輕重稀土發(fā)生了強烈的分餾,具有輕稀土富集的特征;δEu變化在0.36～1.44之間,δCe在0.71～1. 08之間,兩者皆以弱負(fù)異常為主。黃鐵礦微量元素分析顯示大多數(shù)Co/Ni比值在0.63-3.8之間;Hf/ Sm、Nd/La和Th/La值小于1。硫、鉛同位素研究顯示礦床的成礦流體來源于深部巖漿;成礦流體、稀土和微量元素研究表明礦床成礦溫度為中高溫-中低溫,成礦流體是富Cl-和SO2-4的深部巖漿熱液,金以該類絡(luò)合物形式運移。

果洛龍洼 造山帶 硫、鉛同位素 成礦流體 微量元素

Hu Rong-guo,La i Jian-q ing,Zhang Shao-n ing,Dou Hong-wei,Shi Gen-hong,Yang Baorong.Geological and geochem ical characteristics of the Guoluolongwa gold deposit,Dulan county,Qingha i Province[J].Geology and Exploration,2010,46(5):0931-0941.

果洛龍洼金礦是青海省有色地勘局八隊近年來在東昆侖多金屬成礦帶新發(fā)現(xiàn)的一個具有大型遠(yuǎn)景的金礦床。前人對于該礦床的找礦方向(陳樹民等,2002),礦床地質(zhì)特征、控礦因素和成礦物質(zhì)來源(文雪峰等,2006;楊寶榮等,2007)及金的賦存狀態(tài)(楊小斌等,2006)做了較為詳細(xì)的探討和研究。本文在此基礎(chǔ)上,通過對果洛龍洼金礦床的賦礦圍巖和礦石中金的主要載體黃鐵礦的硫、鉛同位素,稀土和微量元素的地球化學(xué)研究以及含金石英脈的流體包裹體特征研究,著重探討該金礦床的成礦物質(zhì)來源及其元素地球化學(xué)特征。

1 區(qū)域地質(zhì)及礦區(qū)地質(zhì)概況

果洛龍洼金礦床位于青海省都蘭縣溝里地區(qū)。大地構(gòu)造位置上處于東昆侖造山帶東段,昆中斷裂的南側(cè)(圖1)。區(qū)域上出露地層主體為下元古界金水口群的變質(zhì)基性火山巖;奧陶-志留系納赤臺群的綠泥石石英千枚巖、灰黑色角閃石片巖及硅化板巖;下石炭統(tǒng)哈拉郭勒組的板巖、絹云母千枚巖和綠泥石千枚巖;早二疊系的長石石英砂巖;早侏羅系的砂巖、頁巖和灰?guī)r及第四系殘坡積。

圖1 果洛龍洼金礦床區(qū)域地質(zhì)略圖(據(jù)楊小斌等,2006)Fig.1 S implified geologicalmap of the Guoluolongwa gold ore deposit(after Yanget al.,2006)

對于果洛龍洼金礦賦礦圍巖的時代一直存在爭議,前人多認(rèn)為是下石炭統(tǒng)(楊小斌等,2005、2006;文雪峰等,2006;肖靜,2007;楊寶榮等,2007)。但通過實測剖面發(fā)現(xiàn)該套地層的變質(zhì)程度要比石炭統(tǒng)地層深,但比鄰區(qū)的萬保溝群淺。從巖性上看,與萬保溝群的典型剖面有所不同,主要差異是層序相反,且底部發(fā)現(xiàn)一套灰綠色含凝灰質(zhì)砂礫巖。對照本地層與納赤臺群的巖性和變質(zhì)程度,二者較為接近。在潘桂棠、丁俊主編的青藏高原及鄰區(qū)1∶150萬地質(zhì)圖中,該套地層時代定為O-S;在青海省地質(zhì)礦產(chǎn)圖(1∶200萬)上定為寒武紀(jì)。實測剖面測量中發(fā)現(xiàn),上部大理巖層中有單晶滾圓形方解石,疑似海百合莖化石,其時代應(yīng)晚于早奧陶系;從巖性看來,這是一套原巖以中基性-中酸性火山巖、砂泥質(zhì)沉積巖、碳酸鹽巖為主的巖石經(jīng)區(qū)域變質(zhì)形成的淺變質(zhì)巖,其形成環(huán)境與早古生代弧后盆地的構(gòu)造環(huán)境比較吻合。由此看來,該地層的時代定位O-S是比較合理的,有可能就是納赤臺群的一部分。

礦床區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,礦區(qū)位于近東西向的斷裂構(gòu)造帶內(nèi),該斷裂構(gòu)造與金礦關(guān)系最為密切,為控礦構(gòu)造(圖2)。斷裂帶多沿走向?qū)捳灰?帶內(nèi)見有斷層角礫巖、斷層泥,發(fā)育硅化、黃鐵礦化,沿斷裂帶有巖漿巖體侵入。礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、綠泥石化、黃鐵絹英巖化、碳酸鹽化、黃銅礦化、褐鐵礦化、孔雀石化、方鉛礦化、纖閃石化、高嶺土化等,其中與礦體關(guān)系密切的是黃鐵絹云巖化。礦區(qū)有5條主要的含金礦體,一般長80～1100m,寬0.5～4m,最寬可達10.20m。金的品位一般為2.03×10-6～18.75×10-6,單樣最高75.2× 10-6,礦床平均品位為9.35×10-6。礦體走向近東西,傾向南,傾角65°～85°,多呈脈狀、透鏡狀、豆莢狀、不規(guī)則狀產(chǎn)出,沿走向和傾斜方向均具有膨脹收縮,尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合現(xiàn)象。礦石金屬礦物鏡下觀察主要有銀金礦、自然金、黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、孔雀石、褐鐵礦等;脈石礦物主要為石英,少量白云母及方解石。黃鐵礦是該礦床最主要的金屬硫化物。依據(jù)黃鐵礦在礦石中的產(chǎn)出特點及相互關(guān)系,可將其劃分為早、中、晚3期,早期和晚期黃鐵礦在礦石中含量較少,以自形、半自形晶粒為主,晶形完好,可見立方體和五角十二面體,其含金性較差或基本不含金;中期黃鐵礦多為他形或半自形晶體,顆粒細(xì)小,粒徑為0.01～0.3mm,該期黃鐵礦與金礦物的關(guān)系最為密切,是礦石中金的主要載體礦物。礦床最主要的脈石礦物石英,多呈黃褐色、灰白或乳白色、煙灰色,油脂光澤,可分為早、中、晚3期。

圖2 果洛龍洼金礦床礦區(qū)地質(zhì)略圖(據(jù)楊寶榮等,2007)Fig.2 Schematic geologicalmap of the Guoluolongwa Au deposit(after Yanget al.,2007)

2 硫、鉛同位素地球化學(xué)特征

2.1 硫同位素組成特點

確定成礦流體中硫同位素組成及硫的來源,對于探討礦床成因,建立成礦模式具有重要意義。大本模式認(rèn)為(Ohmoto,1986),熱液礦物的硫同位素組成不僅取決于其源區(qū)物質(zhì)的總硫同位素組成(δ34S)值,而且更取決于含硫物質(zhì)在熱液中遷移和沉淀時的物理化學(xué)條件。而在礦物組合簡單的情況下,硫化物中的平均值可以大致代表熱液的總硫同位素組成(鄭永飛等,2000)。不同含硫的物種之間δ34S分餾并不簡單的受溫度控制,而是流體總硫同位素組成(δ34S∑S)、fO2、pH、離子強度和溫度的函數(shù)。對于中低溫?zé)嵋后w系,可以根據(jù)礦物沉淀時的化學(xué)環(huán)境來估計熱液的硫同位素組成。

根據(jù)地質(zhì)體系中共存物相之間的同位素分餾大小,采用Ohmoto和Lasaga(1982)應(yīng)用已有的實驗數(shù)

據(jù),根據(jù)熱液體系中硫同位素交換反應(yīng)的動力學(xué)所計算出溶解硫酸鹽與硫化物之間的硫同位素分餾系數(shù),應(yīng)用已知的同位素分餾系數(shù)方程103lnα黃鐵礦-方鉛礦= A黃鐵礦-方鉛礦×106/T2,取A黃鐵礦-方礦鉛為1.03,(鄭永飛等,2000),103lnα黃鐵礦-方礦鉛≈δ黃鐵礦-δ方鉛礦,可以計算出果洛龍洼金礦床黃鐵礦-方鉛礦兩物相的同位素平衡溫度。樣品G30平衡溫度為289°C,樣品G31平衡溫度為230°C。在果洛龍洼金礦的采礦坑道和探礦鉆孔中都未見到硫酸鹽;硅化、綠泥石化、黃鐵絹云巖化是該礦床的最主要的蝕變類型,硫化物是主要的含硫礦物,因此推斷該金礦在成礦期間為應(yīng)該為低fO2環(huán)境,流體中主要以H2S、SO2-4形式存在。

果洛龍洼金礦中的金屬硫化物主要為黃鐵礦,礦化后期出現(xiàn)少量的方鉛礦。本次工作采集的樣品7件來自3780中段的黃鐵方鉛礦化含金石英脈,另外還有2件來分別來自鉆孔中的礦化石英千枚巖和礦化硅質(zhì)巖。樣品中金屬硫化物進行硫同位素測定如載金石英為中期形成,粒度細(xì)小,以隱晶質(zhì)、顯微隱晶質(zhì)或晶簇、晶芽狀分布于礦石中。其中前者粒徑約0.01～0.3mm;后者粒徑一般在0.05～0.5之間。早期石英顆粒粗大,呈他形晶粒狀或晶芽狀,最大粒徑可達10mm,因含有較多包裹體而顏色渾濁;晚期石英顏色純凈,呈半自形-他形晶粒狀分布,粒徑0.03～0.3mm,多形成細(xì)脈交代穿切早、中期石英。早、晚期石英含金性較差(楊小斌等,2006)。區(qū)內(nèi)巖漿活動十分頻繁,巖性從基性-超基性到中性及酸性,均有出露。已查明的侵入體主要為華力西期花崗巖、花崗閃長巖和斜長花崗巖;印支期花崗巖(薛培林等,2006)。表1。從分析結(jié)果可以看出,坑道中5件礦化石英脈的黃鐵礦δ34SCDT為0.2～3.51‰,平均1.874‰,以較小正值為特征;2件方鉛礦δ34SCDT為-2.03～-2.41‰,平均-2.22‰,以較小負(fù)值為特征。而鉆孔中礦化千枚巖和礦化硅質(zhì)巖的黃鐵礦和方鉛礦值分別為3.88‰和-5.95‰,明顯都要高于坑道中的礦化含金石英脈。黃鐵礦和方鉛礦的δ34SCDT值變化都不大,這表明石英硫化物階段物理化學(xué)條件比較穩(wěn)定,且黃鐵礦δ34SCDT﹥方鉛礦δ34SCDT,表明硫同位素在成礦溶液中達到了較好的平衡分餾。研究認(rèn)為,氣相與固相之間在高溫條件下的硫同位素分餾和熔體中硫化物與硫酸鹽組分的共存是引起地幔物質(zhì)硫同位素組成發(fā)生變化的根本原因,SO2或者是H2S的去氣能夠引起熔體中δ34S的值發(fā)生較大的變化(鄭永飛等,2000)。大多數(shù)的脈金礦床的δ34S主要范圍在0～9‰,該范圍內(nèi)的硫可以是直接來源于巖漿(McCuaiget al.,1998);而地幔來源的硫具有隕硫鐵的硫同位素組成特征,變化于0附近,δ34S值的較大變化范圍與地殼再循環(huán)組分有關(guān),變化于-6‰～+6‰之間(Deineset al.,1995)。果洛龍洼金礦含金礦化石英脈的δ34S平均值為2‰,正向偏離與隕石硫,具有殼源巖漿硫的特點。而礦化圍巖無論是黃鐵礦還是方鉛礦都要更偏離于隕石硫,顯示出巖漿熱液在侵入到賦礦圍巖的過程中有變質(zhì)巖硫的加入。礦化石英脈具有深源硫的特征,其來源應(yīng)為深部巖漿,而非圍巖。

表1 果洛龍洼金礦硫化物硫同位素測試結(jié)果Table1 Sulfur isotopic compositions of sulfides from the Guoluolongwa gold deposit

2.2 鉛同位素組成特點

本次工作測試樣品9件采于果洛龍洼金礦坑道內(nèi)的礦化石英脈,一件來至鉆孔中的礦化千枚巖。分別選取其中與金礦化關(guān)系密切的黃鐵礦、方鉛礦進行測試,其結(jié)果見表2。測試數(shù)據(jù)顯示,果洛龍洼金礦床鉛同位素組成較為均一,含金石英脈礦石中選出的黃鐵礦206Pb/204Pb比值介于18.057～18.135,207Pb/204Pb比值介于15.524～15.585,208Pb/204Pb比值介于37.962～38.110;方鉛礦總變化范圍為206Pb/204Pb比值介于18.093～18.106,207Pb/204Pb比值介于15.542～15.563,208Pb/204Pb比值介于37.901～37.919,變化范圍較小。礦石鉛μ和Th/U分別在在9.35～9.47和3.68～3.74之間,比值值變化范圍相對較小,指示理想的鉛源是經(jīng)歷了造山作用改造過的幔源巖漿組合,且成礦過程中曾有含放射性成因鉛的物質(zhì)或流體加入,具有多來源的特點:來源于地幔及下地殼或者是兩者的混合源區(qū)。

把果洛龍洼的鉛同位素投影到Zartmanet al., (1981)鉛同位素207Pb/204Pb-206Pb/204Pb和208Pb/204Pb-206Pb/204Pb(圖3)構(gòu)造環(huán)境判別圖解上,礦床中的石英脈礦石和蝕變巖礦石樣品均分布在地幔演化線和造山帶演化線之間且集中于造山帶演化線兩一側(cè),分布較為集中。所測含金石英脈礦石和含金蝕變巖礦石中的黃鐵礦都具有相同的Pb同位素組成十分接近,暗示具有相同的鉛源,都來源于深部巖漿。由于黃鐵礦在礦床中與金是密切共生的,因此進而說明礦床中的金同樣也是來自于深部巖漿。這與區(qū)域內(nèi)其他的金礦床有一定的區(qū)別(錢壯志等,2000;袁萬明等,2003;豐成友等,2003、2004)。

3 巖(礦)稀土元素特征

稀土元素屬于不活潑元素,在熱液體系中,其地球化學(xué)可以十分有效地示蹤成礦流體來源(畢獻武等,2004)。本次工作在果洛龍洼礦區(qū)采集鉆孔、坑道中礦石及圍巖樣品各10件。對巖石和礦石中的黃鐵礦進行單礦物的稀土元素和微量元素分析,分?析工作在中南大學(xué)地學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院地質(zhì)研究所用等離子質(zhì)譜法(I CP-MS)完成?？拥兰般@孔內(nèi)礦化石英脈和圍巖中黃鐵礦稀土含量及特征值列于表3。根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪制的球粒隕石(赫爾曼,1971)標(biāo)準(zhǔn)化曲線如圖4所示。

表2 果洛龍洼金礦床鉛同位素測試結(jié)果Table2 Lead isotopic compositions of the Guoluolongwa gold deposit

圖3 果洛龍洼金礦床207Pb/204Pb-206Pb/204Pb和208Pb/204Pb-206Pb/204Pb圖解(據(jù)Zartmanet al.,1981)Fig.3 D iagramof leadisotopic compositions of the Guoluolongwa gold deposit(from Zart manet al.,1981)

由表3及圖4可見,果洛龍洼金礦床礦化圍巖和礦石中的黃鐵礦球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線具有很好的一致性,均顯示出右傾的曲線。其中圍巖中黃鐵礦具有較高的REE含量(9.5×10-6～58.79×10-6)、輕重稀土發(fā)生了強烈的分餾,強烈富集輕稀土[(La/Sm)N=10.29～29.49],弱的負(fù)銪異常(δEu=0.37～0.69),Ce異常值在0.71～1.08之間。與礦化圍巖相比,含金礦石中黃鐵礦稀土元素的REE含量在0.77×10-6～50.9×10-6之間,變化較大,同樣富集輕稀土[(La/Sm)N=2.23～27. 69],弱的負(fù)銪異常(δEu=0.36～1.44),Ce異常值在0.8～1.08之間,以負(fù)異常為主,礦床可能形成于低氧逸度環(huán)境,與該區(qū)其他熱液金礦床成礦特征相似(袁萬明等,2002)。

4 巖(礦)成礦流體及微量元素特征

一般來說,成礦流體的差別可作為流體來源的一個標(biāo)志(盧煥章等,1990)。果洛龍洼礦石中石英流體包裹體液相成分(表4)中相對富含K+、Na+、Ca2+、離子。陽離子中一般Na+>K+>Ca2+> Mg2+;陰離子中K+比值都大于1,平均3.183,這與整個東昆侖成礦帶中巖體的Na2O高于K2O的現(xiàn)象一致,也可能是由于礦體周圍圍巖多發(fā)生蝕變,消耗了較多的K+的緣故;F-/Cl-比值遠(yuǎn)小于1,平均0.136。SO24-/Cl-在1.6～3.9之間。因為的含量能夠反映介質(zhì)中與金遷移有密切聯(lián)系的HS-的數(shù)量,因此可以推斷本礦床中金的運移是以金硫絡(luò)合物的形式遷移為主。氣相成分中除H2O為主要成分外,CO2含量也較高,此外還含有少量的H2和CH4。CO2/H2O比值顯示含金石英脈要高于黃鐵方鉛礦化含金石英脈,顯示CO2的存在對于金的沉淀有比較明顯的影響。

表3 果洛龍洼金礦床巖石、礦石稀土元素豐度及其特征值(×10-6)Table3 REE abundance and characteristic values of rocks and m inerals from the Guoluolongwa Au deposit(×10-6)

圖4 果洛龍洼礦床中黃鐵礦稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化模式圖Fig.4 Chondrite-nomalized REE patterns of pyrite in the Guoluolongwa gold deposit

果洛龍洼金礦床黃鐵礦的微量元素組成見表5,相應(yīng)的上地殼微量元素標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖見圖5。表中數(shù)據(jù)表明,相對于上地幔元素豐度或中國陸殼元素豐度,果洛龍洼金礦床成黃鐵礦中微量元素明顯的富集或富集或者貧化。富集系數(shù)(黃鐵礦含量/上地殼元素豐度)>5的元素有Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Bi、In、Cd,均為強富集元素;其余均<1,為貧化元素。

黃鐵礦中的Co/Ni比值對成礦條件具有一定得指示意義。一般來說,Co/Ni比值越大,礦物的形成溫度越高(盛繼福等,1999)。果洛龍洼金礦床中的20個黃鐵礦樣品Co的含量為1.365×10-6～1016 ×10-6,平均418.3×10-6;Ni含量介于6.326× 10-6～515.5×10-6,平均201.2×10-6。作為圍巖的千枚巖和板巖的Co/Ni在0.48～3.13之間;閃長巖在0.93～5之間;各期含金礦化石英脈在0.96～7.9之間。這表明果洛龍洼金礦整體成礦溫度不是很高,同時表明礦床從中高溫到中低溫的成礦多階段性。

表4 果洛龍洼礦區(qū)礦物流體包裹體成分測定結(jié)果(μg/g)Table4 Fluid inclusion compositions of the Guoluolongwa gold deposit(μg/g)

表5 果洛龍洼礦區(qū)巖、礦黃鐵礦微量元素含量(×10-6)及特征值Table5 Trace element abundance and characteristic values of rocks and m inerals from the Guoluolongwa Au deposit(×10-6)

研究顯示(Oreskeset al.,1990;畢獻武等, 2004)富Cl的熱液富集LREE,Hf/Sm、Nd/La和 Th/La值一般小于1,而富F的熱液則剛好相反。從表4中我們可以看出,果洛龍洼金礦床的液相包裹體成分比值和微量元素比值對應(yīng)值是相符合的。果洛龍洼金礦床成礦溶液中Cl和,金以絡(luò)合物形式運移。

圖5 果洛龍洼礦床巖、礦微量元素比值蛛網(wǎng)圖Fig.5 Spider diagram of trace elements of rocks and m inerals in the Guoluolongwa gold deposit

5 討論和結(jié)論

青海東昆侖造山帶具有復(fù)雜演化歷史和多旋回復(fù)合造山帶的特征(殷鴻福等,1997),帶內(nèi)早古生代和晚古生代-早中生帶構(gòu)造旋回與區(qū)內(nèi)金等多金屬礦床形成具有最密切關(guān)系。已發(fā)現(xiàn)的多個造山型金礦床主要有兩組成礦年齡:一是晚加里東期;二是晚華力西-印之期(張德全等2001,2005)。對于果洛龍洼的成礦時代,目前仍無測試數(shù)據(jù),因此仍待進一步研究。

對于果洛龍洼金礦成礦物質(zhì)來源及礦床成因,文雪峰等(2006)認(rèn)為該礦床是由早期形成的熱水沉積建造提供主要成礦物質(zhì)來源,在后期動力擠壓、變形、變質(zhì)作用下、成礦物質(zhì)富集,形成含金石英脈型、構(gòu)造蝕變巖型的韌性剪切帶型金礦床。楊寶榮等(2007)認(rèn)為早石炭統(tǒng)陸緣海相火山噴發(fā)使深部Au、Ag等元素被攜帶上來,分散于不同巖石中,在火山噴發(fā),區(qū)域變質(zhì)過程中,富含炭質(zhì)的巖石可以吸附金,使金富集從而形成初始礦源層,后期的基性、酸性侵入巖在侵入過程中對金元素的活化、遷移、富集提供了熱源。

本文對果洛龍洼金礦床中與金成礦關(guān)系密切的黃鐵礦硫、鉛同位素研究表明:金礦化石英脈的δ34S平均值為2‰,正向偏離隕石硫;而礦化圍巖無論是黃鐵礦還是方鉛礦都要更偏離于隕石硫,顯示出巖漿熱液在侵入到賦礦圍巖的過程中有變質(zhì)巖硫的加入。礦化石英脈具有深源硫的特征,其來源應(yīng)是深部巖漿,而非圍巖。含金石英脈礦石中黃鐵礦206Pb/204Pb比值介于18.057～18.135,207Pb/204Pb比值介于15.524～15.585,208Pb/204Pb比值介于37.962～38.110;方鉛礦總變化范圍為206Pb/204Pb比值介于18.093～18.106,207Pb/204Pb比值介于15.542～15.563,208Pb/204Pb比值介于37.901～37.919。礦石鉛μ和Th/U分別在在9.35～9.47和3.68～3.74之間,指示理想的鉛源是經(jīng)歷了造山作用改造過的幔源巖漿組合,且成礦過程中曾有含放射性成因鉛的物質(zhì)或流體加入,具有多來源的特點:來源于地幔及下地殼或者是兩者的混合源區(qū)。該金礦床成礦物質(zhì)具有深源特征,礦床中的金并非來源于圍巖,而是來源于深部巖漿熱液。

礦床坑道及鉆孔內(nèi)礦石和礦化圍巖中黃鐵礦的稀土元素特征顯示其輕重稀土發(fā)生了強烈的分餾,總體上表現(xiàn)出輕稀土富集型;δEu、δCe都顯示出微弱的負(fù)異常。含金黃鐵礦微量元素及其上地幔比值蛛網(wǎng)圖顯示其Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Bi、In、Cd元素富集系數(shù)較高。Co/Ni比值表明果洛龍洼金礦床整體成礦溫度不高,且礦床經(jīng)歷了從中高溫到中低溫的成礦多階段性。

礦床坑道內(nèi)含石英脈包裹體測試顯示液相成分Na+>K+,這與整個東昆侖成礦帶中巖體的Na2O高于K2O的現(xiàn)象一致。氣相成分除H2O為主要成分外,CO2含量也較高,且后者對金沉淀具有較大的影響。、Hf/Sm、Nd/La和Th/La顯示果洛龍洼金礦黃鐵礦特征表明成礦溶液應(yīng)該是多于F。來源于深部巖漿的成礦物質(zhì),通過位于大陸邊部剪切帶和大陸內(nèi)部深大斷裂(昆中斷裂)旁邊的剪切帶,以絡(luò)合物形移進行長距離的遷移、活動。而后,受構(gòu)造性質(zhì)轉(zhuǎn)換,物理化學(xué)條件的改變,含金流體沉淀,形成金礦體。

致謝 野外工作中得到了有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局八隊領(lǐng)導(dǎo)及技術(shù)人員的大力支持;穩(wěn)定同位素測試由國土資源部中南礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心承擔(dān);硫化物單礦物的分選得到了黃敏、歐陽華平、汪雯、羊建波等同學(xué)的鼎力幫助。在此謹(jǐn)致謝忱。Ore for ming characteristics and metallogenicmode of gold deposits in the central belt of East Kunlun Moutains[J].Mineral Deposits,19 (4):315-321(in Chinese with English abstract)

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[附中文參考文獻]

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Geological and Geochem ical Characteristics of the Guoluolongwa Gold Deposit,Dulan County,Q ingha i Province

HU Rong-guo1,2, LA IJian-qing1,2, ZHANG Shao-ning3, DOU Hong-wei3, SH I Gen-hong3, YANGBao-rong3
(1.School of Geosciences and Environmental Engineering,Central South University,Changsha 410083; 2.“Non-ferrous m etalsM etallogenic Prognosis”Key Laboratory of theM inistry of Education,Changsha 410083; 3.No.8Geological Team,Q inghaiBureau of NonferrousM etals Geological Exploration,Xi’ning 810012)

The Guoluolongwa gold deposit is located in the eastern section of the East Kunlun orogenic belt,south of the Middle of Eastern Kunlun fault zone.It is controlled bymulti-level structural systems,and main ore-controlling faults are of east-west trend.The Ordovician-Silurian Nachitai Group metamorphosed volcanic sedimentary rocks are the direct country rocks.The main type of mineralization is pyrite-dominated sulphide quartz vein and the subordinate one is sulphide altered rock type.Theδ34S valuesof 6 pyrites separated of auriferous quartz veins show variations from 0.2‰to 3.88‰,while galenas show variations from-2.03‰to-5.95‰.The lead isotope compositions of sulfides from the gold ore are characterized by low radiogenic values and narrow rangesof ratios:18.057 to 18.135 for206Pb/204Pb,15.524 to 15.585 for207Pb/204Pb,and 37.901 to 37.919 for208Pb/204Pb,respectively.Quartzore-for ming fluid analysis shows its liquid compositions are relatively rich in K+,Na+,Ca2+,SO2-4,andNO2-3ions,and usuallyNa+>K+>Ca2+>Mg2+in positive ions,SO2-4>Cl->F->NO2-3in negative ions;gaseous compositions are mainly H2O and CO2-rich. Pyrites rare earth elements(REE)and trace element analysis shows that the range of∑LREE/∑HREE is 3.49～28.17,(La/Sm)N=2.23～29.49, indicating both light REE(LREE)and heavy REE(HREE)underwent intensely fractionation and characterized by LREE enrichment-type REE patterns.The variations ofδEu andδCe are mainly 0.36～1.44,0.71～1.08,respectively,both of them exhibitweak negative anomalies.Most of samples’Co/Ni ratios are between 0.63 and 3.8,and ratiosHf/Sm,Nd/La and Th/La are less than 1.Studieson the sulfur and the lead isotopes show that the ore-for mingmaterials aremainly derived from the deep magma.Research on ore-forming fluids,REE and trace elements reveals that the ore-forming temperature ismedium-high and medium-low temperature.Ore-forming hydrothermal is rich in Cl-and SO2-4ions,and the Au migrated in this type of complex.

Guoluolongwa,orogenic belt,sulfur and lead isotopes,ore-forming fluid,trace elements

book=9,ebook=701

P618.51+P595

A

0495-5331(2010)05-0931-11

2010-05-19;

2010-08-16;[責(zé)任編輯]鄭 杰。

國家十一五科技支撐計劃重大項目:柴達木南北緣銅鉛鋅礦成礦規(guī)律及大型資源基地評價技術(shù)示范研究課題(編號: 2006BAA01B06),青海省地方地質(zhì)勘查基金項目:“青海省都蘭縣果洛龍洼地區(qū)金礦成礦規(guī)律研究及找礦預(yù)測”資助。

胡榮國(1982年-),男,2008年畢業(yè)于中南大學(xué),獲碩士學(xué)位,在讀博士,Email:Rongguo.Hu@gmail.com。

賴健清(1964年-),男,教授,現(xiàn)從事成礦預(yù)測研究,Email:ljq@mail.csu.edu.cn。