某地金礦床鉛同位素特征與礦床成因探討

魯一奇　梁景利

摘要：為了進一步提高我國在礦藏方面的開采技術(shù)，文章分析了礦床的地質(zhì)特點，同時根據(jù)鉛同位素的特點分析了勝利溝金礦床的具體成因。鉛的同位素范圍非常窄，從構(gòu)造模式圖的投影位置，就可以分析出礦石中鉛的來源，地殼和地殼上是主要的來源位置，俯沖造山作用對其也有一定影響。

關(guān)鍵詞：金礦床；鉛同位素；礦床成因；礦藏開采；地質(zhì)特征 文獻標識碼：A

中圖分類號：P618 文章編號：1009-2374（2016）08-0148-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.08.076

1 成礦地區(qū)地質(zhì)的基本情況分析

在柴北緣陸內(nèi)裂谷地帶有一個勝利溝礦場，經(jīng)過實地勘查發(fā)現(xiàn)是中央造山帶-秦祁昆褶皺系的一部分，同時也是由復(fù)合造山運動構(gòu)成的，一共有9個三級構(gòu)造區(qū)帶。其中的勝利溝礦區(qū)含礦石的地層是一套下古生界淺變質(zhì)火山-沉積巖，之前也有人分析研究過，定義為上奧陶統(tǒng)灘間山群，該地層一共可以分成4個礦組，而勝利溝礦區(qū)是B巖組，主要的地層還包含第二巖組，這一巖組分布非常廣泛，第三巖段是屬于露安山巖段，而第四巖段屬于夾安山巖段，這是幾個比較多而且比較重要的巖組。該礦區(qū)由于地理原因，嚴重地受到區(qū)域構(gòu)造的影響，總體發(fā)展方向是呈北西向南東，斷層發(fā)育非常好，從整體上而言，巖體的規(guī)模非常大，沒有太大的變形量，而且大都是分布在韌性剪切帶上。除此之外，還有一些北東向張性斷裂帶。最大規(guī)模的要屬北西向斷裂，該地質(zhì)活動的時間非常長，控制該區(qū)域的巖漿發(fā)展和地層發(fā)展同向。多數(shù)的脈巖也受到其影響，在南北、北東向斷裂的情況比較少，而且規(guī)模也不是很大。黃鐵絹英巖化蝕變破碎帶非常常見，有些地方可以看到鉛礦，呈條帶狀富集在這一地區(qū)，從南到北可以劃分兩個礦帶，從平面上觀察，這兩個礦帶呈北西-南東走向。

圍巖蝕變類型有很多，但是主要為鉀化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化、絹云母化等，鉀化蝕變有明顯的高溫特點，其他都是中低溫?zé)嵋何g變，總體蝕變呈面形展開，沒有明顯的分帶，而且黃鐵絹英巖化和金礦化有直接的聯(lián)系。通過對這一地區(qū)的礦脈穿插進行觀察分析，掌握了這些礦巖之間的關(guān)系，同時使用顯微鏡對礦物間的交代穿插進行了進一步分析，之間的關(guān)系更為清晰。該礦區(qū)的礦化期一共可以分為兩期，即表生淋濾期和構(gòu)造熱液成礦作用期。

2 采集樣品和測試結(jié)果分析

這次測試主要采集了礦區(qū)內(nèi)脈狀硫化物、浸染狀礦石，選擇的是單礦物，一共收集的10件樣品都是方鉛礦。這次研究委托北京的地質(zhì)研究院進行測試分析，使用的儀器主要有IsoProbeT熱電離質(zhì)譜儀，對同位素比值測試中，使用了NBS2981的標準樣重復(fù)測試結(jié)果所確定的單位原子質(zhì)量0.1%的分餾系數(shù)進行校正，最終的結(jié)果誤差在0.05%范圍內(nèi)，也就是208Pb/204Pb=16.923±3，207Pb/204Pb=15.467±3，206Pb/204Pb=36.733±6。

3 最終結(jié)果分析

3.1 分析鉛同位素的特征

從表1中可以看出，勝利溝礦區(qū)中礦石鉛208Pb/204Pb的比值范圍在38.054～38.346，平均數(shù)值達到了38.166，從總體上分析要比39.000低一些，也表明釷鉛有微弱的虧損；而207Pb/204Pb的比值在15.602～15.688范圍，平均值達到了15.636，數(shù)值要比15.600大，也就表明該地區(qū)的鈾鉛含量比較多；206Pb/204Pb之間的比值在18.300～18.374范圍內(nèi)，平均值是18.333。μ值為9.48～9.64，計算出其平均值為9.54，比正常的鉛μ值要高，正常值在8.686～9.238范圍內(nèi)，這一地區(qū)礦石中鉛的同位素所組成的Th/U值在3.63～3.73范圍，和其他地區(qū)的數(shù)值進行比較，相對還比較平均，而且接近隕石的Th/U值3.8。從Zart m an-Doe圖中就可以看出：在圖1左中207Pb/204Pb-206Pb/204Pb的關(guān)系圖，在圖1右可以看出208Pb/204Pb-206Pb/204Pb之間的關(guān)系圖，所有的樣品都是在造山帶和上地殼演化線之間，而且大都是靠近造山帶演化線的附近，由此可以說明這一地區(qū)的鉛來源可能是在上地殼中。

使用△γ-△β成因分類圖解可以很好地追蹤礦石鉛源，在示蹤方面有非常大的意義。通過對勝利溝位置礦石鉛和同時代地幔之間出現(xiàn)的偏差進行對比，然后把數(shù)據(jù)利用投影方式投到△γ-△β成因分類圖解上，具體情況如圖2所示，對樣品進行投影，其結(jié)果是投影到了上地殼和地幔混合的位置，在圖3中可以分清鉛同位素構(gòu)造環(huán)境，樣品都處在造山帶的區(qū)域。從上述的情況和下圖就能分析出，這些礦物質(zhì)都是來自地幔和地殼的混合，同時和俯沖造山作用有非常大的關(guān)系。

3.2 金礦床形成的原因分析

勝利溝礦區(qū)的礦體受到了構(gòu)造的控制，在青龍溝到灘間山北西方向上形成了大型的剪切帶，因此控制了灘間山、青龍溝以及勝利溝的多個金礦床，在礦區(qū)中北西方向的斷裂程度是最大的，而且活動的時間也是最長的，控制了這一地區(qū)的巖漿。底層是開展方向，對金礦的產(chǎn)生和形成有很大的控制作用。圍巖蝕變是面型的，因此沒有明顯的分帶，金礦化和黃鐵絹英巖化有非常密切的關(guān)系，而在整個礦區(qū)絹云母化、微弱的硅化和碳酸鹽化都非常多，在礦體中以及礦體附近有絹云母化、黃鐵礦化強硅化發(fā)育，說明里面含有豐富的礦熱液富硅和CO2，在勝利溝金礦區(qū)中，具有CO2、中低鹽度和中低溫的特點。

礦石中鉛的同位素組成非常穩(wěn)定，這些鉛都來源于上地殼，從△γ-△β成因分類圖就能知道，樣品的投影都落到了地殼和地幔混合的俯沖帶鉛的位置，通過分析同位素構(gòu)造環(huán)境判別圖可以得知，樣品的投影都在造山帶范圍內(nèi)。從上述這些證據(jù)中就可以斷定，在俯沖造山作用下，再加上地幔和地殼的混合，形成了這一地區(qū)的礦物質(zhì)。在溫度不斷升高的時候，該區(qū)域的礦熱液會沿著大型的剪切帶做長距離大規(guī)模的遷徙，在不斷的遷徙過程中還會淋取圍巖的成礦元素，進而形成了這一地區(qū)的含金流體。當這些礦熱液進入到礦區(qū)的次級構(gòu)造后，也就是北西向斷裂帶后，因為和之前地區(qū)的構(gòu)造性質(zhì)發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變，從而在物理、化學(xué)條件方面也有了改變，導(dǎo)致這些富含金的流體發(fā)生沉淀，最終形成了金礦體。這些也和造山帶的金礦床應(yīng)該具備的特點相互

吻合。

3.3 最后結(jié)果分析

這一地區(qū)的鉛同位素比值非常穩(wěn)定，而且沒有太大的變化范圍，因此鉛的特征非常正常。通過上述的分析和圖解可以得知，樣品都在造山帶范圍，說明礦物質(zhì)都是從地幔和地殼的混合中產(chǎn)生的。在造山帶的影響下形成了這些礦石，利用碰撞造山形成礦熱液，這些液體向韌性剪切帶移動，通過遷徙和淋取圍巖礦元素，最后在壓力和溫度作用下很快發(fā)生構(gòu)造沉淀，擁有造山帶型礦床的特征。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，在未來還會有很多金礦床需要開發(fā)，為了保質(zhì)保量地開發(fā)這些資源，相關(guān)的技術(shù)人員必須掌握好鉛同位素特征和礦床成因，通過細致的分析得出符合實際的結(jié)論，進而使金礦床的一系列開采工作順利開展，希望在以后的科技發(fā)展中，這方面的開采技術(shù)會有新的突破，推動我國金礦事業(yè)的發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：秦遜玉）