江西朱林西金礦床的成礦流體來源研究

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六一大隊(duì)，江西 鷹潭 335000）

江西省朱林西金礦床是我國重要的貴重金屬產(chǎn)地，位于江西德興市的東北方，也是金山金礦田內(nèi)發(fā)育成熟的第四大金礦床。二十一世紀(jì)初期，江西省有色金屬地質(zhì)勘查局就已經(jīng)初步完成對(duì)朱林西金礦床的地質(zhì)調(diào)查工作，并獲得了良好的尋礦成果[1]。利用野外調(diào)研和實(shí)地考察，再結(jié)合巖礦鑒證，江西朱林西金礦床的成礦主要包括二期四個(gè)階段：第一期屬于區(qū)域變質(zhì)巖成礦期，具體包括黃鐵礦——綠泥石化階段；第二期屬于巖漿變質(zhì)成礦期，具體包括硫化物——碳酸鹽階段，硫化物——鐵鎂碳酸鹽階段，黃鐵礦——云母巖階段。其中，硫化物——鐵鎂碳酸鹽階段可以歸屬為朱林西金礦床的重點(diǎn)成礦階段。圍巖蝕變包括黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化、硅化等。

以往對(duì)江西朱林金礦研究僅從地質(zhì)、地球化學(xué)等方面開展研究工作，缺少對(duì)金礦成礦流體來源等方面的探討。在前人研究基礎(chǔ)上，展開詳細(xì)的硫同位素地球化學(xué)特征研究，推動(dòng)了成礦物質(zhì)來源理論的發(fā)展，江西朱林西金礦床的找礦工作提供理論支撐。

1 江西朱林西金礦床的成礦流體來源

1.1 變質(zhì)熱流體

一般來說將成礦流體的來源為巖漿水和大氣水的混合物。通俗來講，在既定溫度與水或巖的通力環(huán)境下，因?yàn)樗畮r之間的互相作用以及氫、氧同位素的交換，大氣降水過程中的氫、氧同位素就共同演化成成礦流體的來源特征，譬如現(xiàn)在很多發(fā)現(xiàn)的地?zé)崴畠?nèi)的氫、氧同位素就具備此特征。江西朱林西金礦床簡圖，如圖1所示。

按照江西朱林西金礦床的地球化學(xué)特征，特別是成巖與成礦之間存在的時(shí)差，我們普遍認(rèn)為朱林西金礦床的成礦流體來源主要來自于大氣降水。朱林西金礦床和內(nèi)部發(fā)育的水泉溝堿性巖體和花崗巖間都存在巨大的成巖與成礦時(shí)差，這在一定程度上就排除了巖漿熱液成礦的可能性。成礦流體的氫、氧同位素說明朱林西金礦的成礦流體來源主要是大氣降水。另外一方面，朱林西金礦床內(nèi)發(fā)育的石英脈中的包裹體數(shù)量比較少，周圍包裹體之間也多呈現(xiàn)次包裹體，且缺少含子晶包裹體，這就說明礦床含金石英脈在某段時(shí)期內(nèi)長時(shí)間受到地殼的韌性剪切，發(fā)生變形[2]，原本的包裹體受到破壞而散失，同樣的現(xiàn)象在我國其他金礦床內(nèi)亦有發(fā)現(xiàn)。在韌性變形逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈宰冃我院螅瑤r漿熱液活動(dòng)再次生成次生包裹。野外調(diào)研階段，江西省有色金屬地質(zhì)勘查局發(fā)現(xiàn)朱林西礦床深部存在大規(guī)模的蝕變閃長巖沿韌性剪切帶剖露現(xiàn)象，而在周圍上，也處在發(fā)育的燕山期巖漿巖表露地面現(xiàn)象，這也許在很大程度上解釋了巖漿熱液成礦現(xiàn)象。調(diào)查發(fā)現(xiàn)流體包裹體的鹽度分布在2.93%～9.07%)之間比較大，這就說明成礦流體來源眾多。另外對(duì)碳同位素進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)金山金礦床成礦流體明顯具備大氣降水特征。

由上述研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，成礦作用主要發(fā)生在地殼韌性剪切變形之后的脆性變形期，巖漿熱事件造成礦區(qū)巖石普遍具有變形、變質(zhì)特點(diǎn)，大量的變質(zhì)熱液對(duì)礦床的發(fā)育具有非常重要的作用。流體包裹體的一系列研究說明，液相成分主要包括 ：Ca2+、Mg2+、Na+、K+和SO42-，氣相成分主要包括H2O與CO2，和其他韌性剪切帶型金礦床相比，Ca2++Mg2+＞Na++K+和變質(zhì)熱液型金礦明顯區(qū)分于其他類型金礦床。H2O同位素的生成在很大意義上也說明朱林西金礦床成礦流體的介質(zhì)主要是以變質(zhì)水為主，其次生流體包裹體的碳同位素在-0.47×10-3～2.48×10-3之間，明顯具備再循環(huán)大氣降水的碳同位素組成在0～9×10-3之間的特征。以上研究表明：在韌性剪切過程中，成礦熱液為變質(zhì)水和富含有機(jī)質(zhì)的大氣降水的混合流體，形成蝕變糜棱巖和含金石英脈兩類礦體[3]。結(jié)合氫氧同位素組成，普遍認(rèn)為朱林西金礦床成礦流體來源之一就是巖漿水和大氣降水的混合產(chǎn)物。

1.2 朱林西金礦床的地質(zhì)特征及硫同位素組成

礦區(qū)出露地層以中元古界雙橋山群第三巖組第二段為主，上部巖性為灰色砂質(zhì)板巖夾凝灰質(zhì)板巖及絹云板巖，下部為砂質(zhì)千枚巖夾含凝灰質(zhì)砂質(zhì)千枚狀板巖及多層透鏡狀變安山玄武巖。在礦區(qū)北西側(cè)，有少量中元古界雙橋山群第四巖組地層出露。礦區(qū)構(gòu)造主要包括褶皺、韌性斷裂和脆性斷裂。研究區(qū)位于石碑—西源嶺背斜北西側(cè)，背斜軸向60°；地層總體傾向北西，局部受韌性變形產(chǎn)生折曲。

圖1 江西朱林西金礦床簡圖

流體的硫同位素組成具體可以根據(jù)硫化物δ34S進(jìn)行推算，為此，對(duì)兩種類型的礦石中黃鐵礦和方鉛礦的硫同位素組成進(jìn)行檢測，結(jié)果參見下表。

表1 金礦床硫同位素組成

熱液成礦中，蝕變糜棱巖的硫同位素變動(dòng)范圍大致在3‰～8‰，平均取值4.4‰含金石英脈的變動(dòng)范圍在3‰～5‰之間，平均取值4.25‰。由以上數(shù)據(jù)可知，熱液形成礦石中，蝕變糜棱巖與含金石英脈硫同位素相比，明顯前者普遍高于后者。

2 結(jié)語

對(duì)江西朱林西金礦床的成礦流體來源進(jìn)行分析，朱林西金礦床經(jīng)歷地殼韌性變形作用時(shí)，推動(dòng)了金元素的劇烈遷移和集聚，韌性變形在很大程度上提高了巖體的對(duì)礦物質(zhì)的融合性，為成礦流體的形成與遷移提供了便利；同時(shí)變質(zhì)流體出現(xiàn)，可因?yàn)轫g性變形作用的長久作用機(jī)制，造成地質(zhì)內(nèi)部很少會(huì)和這類流體相對(duì)應(yīng)的包裹體匹配。到脆性變形時(shí)期，礦床內(nèi)部會(huì)進(jìn)一步發(fā)生裂隙；同時(shí)，區(qū)域內(nèi)的巖漿活動(dòng)造成深部流體順著裂隙構(gòu)造而發(fā)生垂直上升，大氣降水也順著裂隙向下遷移，二者在初步集聚部位相混，導(dǎo)致其發(fā)生沉淀成礦。希望本文對(duì)江西朱林西金礦床的成礦流體來源研究可以為以后有關(guān)金礦床成礦規(guī)律提供一定的參考價(jià)值。