湖南桃江泗里河銻金礦床流體包裹體特征研究

于春勝,胡 斌,蔣振華

(1.桃江久通資源投資有限責(zé)任公司, 湖南桃江縣 413400;2.中南大學(xué)地質(zhì)系, 湖南長沙 410083)

湖南桃江泗里河銻金礦床流體包裹體特征研究

于春勝1,胡 斌2,蔣振華2

(1.桃江久通資源投資有限責(zé)任公司, 湖南桃江縣 413400;2.中南大學(xué)地質(zhì)系, 湖南長沙 410083)

從湖南桃江泗里河銻(金)礦床的成礦地質(zhì)背景、地質(zhì)特征分析入手,通過對(duì)該礦床流體包裹體的分析測試研究,得出如下結(jié)果:泗里河銻金礦區(qū)存在較好的成礦背景條件,成礦流體的類型主要為深源中低溫低鹽度的Ca2+-Na+-K+-F--Cl--型巖漿熱水混合溶液,礦區(qū)內(nèi)找到金礦體的前景大于找銻礦體,但礦區(qū)深部-300m以下可能存在較大的富銻礦體。

流體包裹體;成礦地質(zhì);銻(金)礦床;桃江

泗里河銻(金)礦行政區(qū)劃隸屬湖南省桃江縣,位于縣城西南方向,直線距離36km,礦區(qū)面積為2.83km2。該礦為一開采近100年的老礦山,迄今為止-30m以上的資源已基本采完[1,2]。本文重點(diǎn)研究礦床中石英的包裹體,希望能對(duì)生產(chǎn)區(qū)深邊部找礦預(yù)測和遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)提供有益的參考。

1 成礦地質(zhì)背景[3,4]

泗里河銻金礦區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái),江南臺(tái)隆雪峰臺(tái)拱邊緣,為華南褶皺系雪峰山邊緣的加里東褶皺帶,出露地層主要為中元古界冷家溪群、上元古界板溪群。礦區(qū)在加里東期形成了一系列較為寬緩的EW向復(fù)式褶皺和與之配套的斷裂構(gòu)造,尤其是EW-NEE向壓扭性斷裂較發(fā)育。加里東褶皺帶由晚元古界(震旦系)、早古生界(寒武系、奧陶系、志留系)、晚古生界(泥盆系)等沉積巖系組成,方向自西向東由EW向逐漸偏轉(zhuǎn)為NEE向。燕山晚期以斷裂為主,呈NNE向切穿早期EW向構(gòu)造,其中長塘斷裂綿延數(shù)十公里,通過兩個(gè)不同的構(gòu)造單元。NNE向與EW向構(gòu)造的交匯復(fù)合,控制了礦區(qū)銻金礦化及巖脈的展布。泗里河銻金礦區(qū)內(nèi)巖漿巖南部有芙蓉巖體及偽山巖體,呈巖基、巖株產(chǎn)出,北東有桃江巖體,巖脈較發(fā)育者為石英斑巖、花崗斑巖和煌斑巖脈,少量石英閃長巖脈,順EW向或NE向斷裂帶成群斷續(xù)分布的輝綠巖脈常與銻金礦化伴生。

2 泗里河銻金礦區(qū)地質(zhì)特征[3,4]

泗里河銻金礦區(qū)內(nèi)大面積出露地層為元古界板溪群五強(qiáng)溪組。銻金礦化產(chǎn)于其中段底部一、二亞段青灰色板巖、砂質(zhì)板巖中。上元古界震旦系及古生代寒武系、奧陶系分布在泗里河銻金礦區(qū)東南,出露面積較小,新生界第四系零星分布在溪流兩側(cè)。

泗里河銻金礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造以EW向褶皺為主,并以NNE向長塘大斷裂交匯復(fù)合控礦為特點(diǎn)。較發(fā)育的壓扭性橫斷層后期切穿EW向構(gòu)造,使地層、巖脈、礦脈產(chǎn)生位移。銻金礦脈和花崗斑巖主要充填在EW向斷層中,這些斷層實(shí)際上在加里東期就伴隨褶皺構(gòu)造開始形成,構(gòu)造活動(dòng)是長期多次的,主要活動(dòng)和定型期為燕山期,總的來講斷裂構(gòu)造是礦區(qū)的主要控礦條件之一。

區(qū)內(nèi)巖漿巖為花崗斑巖,主要呈脈狀分布在西部巖屋沖,東部湴田沖至銀升坪一帶,易于風(fēng)化,地表往往呈負(fù)地形,東部有r∏-1、r∏-2、r∏-3三條,其中r∏-1規(guī)模最大,長約2100m,寬3～8.5 m,走向近乎EW,傾向南,傾角70°～80°。西部有r∏-4、r∏-5、r∏-6三條,規(guī)模較小,長200～280 m,寬1～2m,走向近乎EW,傾向南,傾角70°。

泗里河銻金礦區(qū)花崗斑巖被礦脈所切割,或礦脈在花崗斑巖與圍巖的接觸面通過。后一種情況下,礦化總是在圍巖一側(cè),在空間上,花崗斑巖與礦脈則是相伴而生。

泗里河銻金礦區(qū)近礦圍巖主要為板巖類巖石,花崗斑巖次之,在成礦過程中產(chǎn)生硅化、鐵白云石化、毒砂化、黃鐵礦化及絹云母化等蝕變,形成寬約40～60m的礦化蝕變帶。

3 流體包裹體特征

礦物包裹體是礦物形成過程中由于晶格缺陷導(dǎo)致流體被包裹于礦物中形成的包裹物。礦物流體包裹體一般包括巖漿包裹體(固態(tài))和氣液包裹體兩類。流體包裹體保留了流體的原始特征,因此被廣泛用于成巖、成礦的研究[5,6]。

本文對(duì)泗里河銻(金)礦床流體包裹體顯微巖相學(xué)、均一溫度、鹽度和成分等方面作了較詳細(xì)的分析研究,分析測試結(jié)果見表1、表2和表3。

3.1 均一溫度

石英包裹體均一溫度為97.4～260℃,多數(shù)在150℃以上,平均179℃(見表1),明顯比湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局418隊(duì)早期測得的石英包裹體均一溫度125～138℃,平均133.2℃高,這與儀器測試的靈敏度和精度有關(guān),最新的測試結(jié)果應(yīng)更接近實(shí)際,據(jù)此可判定礦區(qū)礦體相當(dāng)于中低溫成礦[4]。

表1 泗里河銻(金)礦區(qū)礦石及蝕變板巖中石英包裹體特征

表2 離子色譜測試結(jié)果

根據(jù)測試所得的冰點(diǎn)溫度(Tm-ice為-1～-4.7℃),通過查表計(jì)算得出泗里河銻金礦區(qū)成礦流體的鹽度在1.65%～7.39%之間,平均4.98%,說明成礦熱液是一種低鹽度流體。

表3 氣相色譜測試結(jié)果

3.2 包裹體形態(tài)特征

泗里河銻金礦區(qū)包裹體不很發(fā)育,且普遍較小,大小為3～20μm不等,平均7.8μm;氣液比為5%～30%,平均16%,對(duì)包裹體類型的研究分析表明,泗里河銻金礦區(qū)石英包裹體成礦類型主要為NaCl-H2O兩相包裹體(見表1)。

3.3 包裹體化學(xué)特征

由表2、表3可知,泗里河銻金礦區(qū)礦物包裹體氣液相成分具有以下特點(diǎn):

(1)包裹體氣相成分以H2O、CO2、H2、C2H6為主,其中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的為H2O,說明當(dāng)時(shí)成礦流體中富含水,成礦流體為熱水溶液,成礦以熱液充填為主導(dǎo)。氣相組分中富含CO2,不含O2,且有較多H2和少量CH4,說明成礦環(huán)境為還原環(huán)境。

(3)成礦流體中Na+、K+的比值可作為判別成礦流體來源的標(biāo)志,包裹體液相成分中K+含量明顯大于Na+,Na+/K+小于1,說明泗里河銻金礦區(qū)流體來源具巖漿熱液的特點(diǎn)。而Cl-、F-的比值大于1表明有地層流體的加入,反映地層流體或天然雨水的特點(diǎn)。由此推論,成礦流體是巖漿熱液和地層流體或天然雨水的混合流體。

(4)CO2、H2O的比值是反映成礦構(gòu)造環(huán)境的重要參數(shù),經(jīng)計(jì)算,CO2/H2O的比值為0.26～0.48,表明成礦構(gòu)造的環(huán)境比較穩(wěn)定,變化較小,差異性不大,這與泗里河銻金礦區(qū)礦體均受含礦構(gòu)造帶控制相一致。

(5)從礦脈中大量產(chǎn)出的石英可判斷成礦流體中富含SiO2;結(jié)合泗里河銻金礦石礦物組合特征,成礦流體中還應(yīng)存在H2S等氣體。成礦流體中金主要以[AuCl2]-形式存在,部分以[Au(HS)2]-形式存在。

4 結(jié) 論

綜上所述,泗里河銻金礦區(qū)存在成礦有利的大地構(gòu)造,礦區(qū)褶皺隆起帶的元古界冷家溪群和板溪群淺變質(zhì)巖層是礦區(qū)金、銻等礦床或礦點(diǎn)的礦源層。

根據(jù)包裹體的氣、液相成分分析,結(jié)合包裹體測溫資料,認(rèn)為泗里河銻金礦區(qū)成礦流體的類型主要為深源中低溫低鹽度的Ca2+-Na+-K+-F--Cl--型巖漿熱水混合溶液,礦區(qū)內(nèi)找到金礦體的前景大于找銻礦體,但泗里河銻金礦區(qū)深部-300m以下可能存在較大的富銻礦體。

[1]中南大學(xué).湖南省桃江縣泗里河銻礦成礦規(guī)律及深邊部找礦預(yù)測研究[R].長沙:中南大學(xué),2009.

[2]湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局418隊(duì).湖南省桃江縣王家沖銻礦詳查地質(zhì)報(bào)告[R].婁底:湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局418隊(duì),1991.

[3]于春勝.板溪銻礦礦床地質(zhì)特征及今后的找礦方向[J].采礦技術(shù),2006,6(3).

[4]夏 天.湖南省桃江泗里河銻(金)礦床地質(zhì)特征與控礦因素研究[D].長沙:中南大學(xué),2000.

[5]毛景文,李蔭清.河北省東坪碲化物金礦床流體包裹體研究:地幔流體與成礦關(guān)系[J].礦床地質(zhì),2001,20(1):23～36.

[6]盧煥章,范宏瑞,等.流體包裹體[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

2010-03-31)

于春勝(1961-),男,山東海陽人,工程師,研究生學(xué)歷,主要從事礦產(chǎn)普查勘探、礦物學(xué)及應(yīng)用地球化學(xué)研究,Email:ycsbs@126.com。