山西繁峙縣義興寨金礦床地質(zhì)特征及成因探討

劉效廣

(山西紫金礦業(yè)有限公司，山西 繁峙 034300)

0 引言

義興寨金礦床是山西省唯一的大型金礦床，長(zhǎng)期以來為地質(zhì)、礦產(chǎn)研究者所關(guān)注，以往研究主要集中于礦床內(nèi)脈狀金礦體的地質(zhì)地球化學(xué)[1-2]、成礦流體[3-4]、控礦因素[5-6]、礦床成因[3，5，7-12]、成礦地質(zhì)背景[13-14]、成礦時(shí)代[14-15]、成礦動(dòng)力學(xué)[16-17]等方面。近年來，在礦區(qū)河灣斑巖體深部探礦過程中發(fā)現(xiàn)了規(guī)模較大的蝕變斑巖型金礦體，這在山西省境內(nèi)亦屬于新的金成礦類型，無論對(duì)深入研究斑巖型金礦的成礦特征與成因，還是礦山深部和外圍找礦勘探實(shí)踐，均具有重要意義，而對(duì)于該礦床中斑巖型成礦的相關(guān)研究相對(duì)較少[18-19]。本文主要基于礦床地質(zhì)特征、成礦年代、成礦溫度及同位素?cái)?shù)據(jù)，通過對(duì)比脈型和斑巖型成礦特征而對(duì)礦床成因提出一些認(rèn)識(shí)，以期對(duì)該礦床成礦機(jī)理研究和進(jìn)一步勘探實(shí)踐提供有價(jià)值的參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

山西省繁峙縣義興寨金礦地處恒山山脈的東段南麓，位于華北地臺(tái)北緣東段(Ⅰ)，華北斷塊(Ⅱ)、呂梁—太行斷塊(Ⅲ)、五臺(tái)山塊隆(Ⅳ)、恒山—五臺(tái)山穹狀隆起區(qū)(Ⅴ級(jí))(圖1)，滹沱河新斷陷之北，恒山大西溝門—官兒—白銀寺NEE向復(fù)背斜東南翼。

圖1 義興寨金礦大地構(gòu)造位置圖[20]

區(qū)域內(nèi)構(gòu)造以NEE向和NW向深斷裂為主，其中NEE向斷裂為前寒武基底構(gòu)造，發(fā)育以擠壓性質(zhì)為主的低角度順層剪切變形帶，部分剪切帶從呂梁期到新生代長(zhǎng)期活動(dòng)，并已延伸至下地殼；NW向深斷裂為燕山期地殼垂向運(yùn)動(dòng)形成，后期受區(qū)域南、北一對(duì)力偶逆時(shí)針扭動(dòng)作用進(jìn)一步改造，具張扭性斷裂特征。上述兩組斷裂在基底中形成了NW向與NEE向交錯(cuò)的構(gòu)造格架，并切穿地殼，為中生代火山斷陷盆地及超淺成、淺成直至深成巖漿活動(dòng)的發(fā)育和銀-金-多金屬礦床的形成提供了構(gòu)造條件。

區(qū)域巖漿活動(dòng)從五臺(tái)期—燕山期—喜山期均有，巖性從基性—酸性—堿性，產(chǎn)出多為淺層—超淺成巖體，其中燕山期巖漿活動(dòng)與本區(qū)成礦關(guān)系密切。

區(qū)域上主要有金、鐵、銅、鉬、銀、錳等礦床，是山西省重要的礦產(chǎn)地。除義興寨—辛莊金礦床外，還有茶坊鐵-金礦床、后峪銅-鉬-金礦床、支家地金礦床、太那水金礦床、刁泉銅-銀-金礦床、小青溝—流砂溝銀-錳礦床等。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1.1 地層

礦區(qū)地層出露簡(jiǎn)單，主要為新生界第四系中更新統(tǒng)、上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)，覆蓋礦區(qū)90%面積；其次為殘余的薊縣系霧迷山組、下寒武統(tǒng)饅頭組(圖2)，巖性主要為碎屑和化學(xué)沉積巖類，與礦化無明顯密切關(guān)系。

圖2 義興寨礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

中元古界薊縣系下統(tǒng)霧迷山組(Jx1w)：殘余出露在礦區(qū)西南角、南門山角礫巖筒西側(cè)，巖性為中厚層狀的砂礫巖、石英砂巖、含燧石條帶及硅質(zhì)結(jié)核石灰?guī)r。

古生界下寒武統(tǒng)饅頭組(∈1m)：殘余出露在礦區(qū)西南角、南門山角礫巖筒西側(cè)，頂部或上部為淺灰黃色及灰紫色不純碳酸鹽巖、鮞粒狀灰?guī)r、薄層條帶狀泥質(zhì)灰?guī)r，局部夾泥灰?guī)r；中下部為棕紅色、紫紅色、磚紅色薄板狀泥質(zhì)灰?guī)r和頁巖，夾條帶狀、薄層至薄板狀泥質(zhì)灰?guī)r、黃綠色鈣質(zhì)、砂質(zhì)頁巖及少量粉砂巖，頁巖或泥質(zhì)灰?guī)r中偶見食鹽假晶。該組地層平行不整合于霧迷山組之上，厚40.4 m。

第四系中更新統(tǒng)(Qp2)分布于溝谷中，為含鈣質(zhì)結(jié)核的紅土、亞砂土、黏土層及砂礫層；上更新統(tǒng)(Qp3)在礦區(qū)的北部、東北部、西部以及南部廣為分布，為黃土、亞砂土層夾砂及砂礫層；全新統(tǒng)(Qh)多分布于河谷中，為現(xiàn)代沖洪積砂礫層。

2.1.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于恒山大西溝門—宮兒—白銀寺NEE向復(fù)背斜東南翼，北部發(fā)育與主背斜軸向一致的NEE向次級(jí)背、向斜外，而礦區(qū)構(gòu)造類型總體以斷裂及火山機(jī)構(gòu)為主。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造明顯具有多期次活動(dòng)的特征，主要為NEE向、NW向、SN向和NE向四組斷裂。NEE向斷裂分布于礦區(qū)中部，屬前寒武紀(jì)區(qū)域性基底斷裂構(gòu)造；NW向斷裂也屬區(qū)域性斷裂，分布于礦區(qū)東西兩側(cè)(F4、F8)，這兩組構(gòu)造構(gòu)成礦區(qū)構(gòu)造的基本格架。其次級(jí)SN向、NW向斷裂控制了礦區(qū)石英脈型金礦體的產(chǎn)出。

區(qū)內(nèi)火山機(jī)構(gòu)主要有河灣、南門山、鐵塘硐和金雞嶺4個(gè)呈菱形分布的火山頸，各火山頸巖筒邊部發(fā)育放射狀斷裂構(gòu)造，礦區(qū)內(nèi)斑巖型金礦體產(chǎn)于河灣火山頸內(nèi)的石英長(zhǎng)石斑巖內(nèi)。

2.1.3 巖漿巖

礦區(qū)出露的巖漿巖主要為黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖、酸性次火山巖和辛莊閃長(zhǎng)雜巖體，巖體的分布主要受NNW向基底斷裂和NNE向走滑斷裂控制[21]。黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖為閃長(zhǎng)巖變質(zhì)而成，巖體呈較大巖基狀產(chǎn)出，間夾少量世代較早的斜長(zhǎng)角閃巖包體。

燕山期巖漿巖主要為輝綠巖脈、閃長(zhǎng)巖雜巖巖體、花崗斑巖脈、酸性次火山巖及與酸性次火山巖相伴的次火山巖脈。其中酸性次火山巖在礦區(qū)內(nèi)分布較為廣泛，且與本區(qū)金、多金屬成礦關(guān)系密切，其主要分布在礦區(qū)中部，由河灣、鐵塘硐、南門山、金雞嶺4個(gè)角礫巖筒組成，主要為石英斑巖和霏細(xì)巖。

其中石英斑巖的U-Pb定年結(jié)果表明其侵位時(shí)代為(141±1)Ma[19]，淺肉紅至灰白色，見聚斑、自碎斑狀、晶屑、角礫等結(jié)構(gòu)；基質(zhì)不均勻，有霏細(xì)、顯微嵌晶結(jié)構(gòu)等。斑晶多具碎、裂、溶蝕現(xiàn)象，主要為尖角狀—溶蝕圓柱狀石英，含量為5%～15%，板條狀鉀長(zhǎng)石，含量為5%～10%，其次有斜長(zhǎng)石、云母等。流紋構(gòu)造發(fā)育處，斑晶中長(zhǎng)石增多而石英減少，且長(zhǎng)石斑晶沿接觸帶排列呈流線構(gòu)造。副礦物有鋯石、磷灰石、銳鈦礦等。

另外，礦區(qū)內(nèi)脈巖也極為發(fā)育，主要有輝綠巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈、閃斜煌斑巖脈等[11]，其中大多數(shù)輝綠巖呈不規(guī)則脈狀、囊狀沿層間破碎面貫入，多呈NE—NEE、NW向展布，為五臺(tái)—呂梁期巖漿巖；部分輝綠巖切割石英斑巖，形成于早白堊世。

2.2 礦體特征

2.2.1 石英脈型金礦體特征

義興寨區(qū)內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)石英脈金礦帶兩組共16條(圖3)。其中SN向礦(化)體間距在180～220 m之間，規(guī)模較大，分布連續(xù)，傾角多大于80°；NW向礦(化)體間距在320～370 m之間，此組規(guī)模較小，傾角70°～85°。各礦體在走向上和傾斜方向上，具膨大收縮變化特征和近等間距分布規(guī)律，膨大部位與狹縮部位的間距約120 m。目前具有開采價(jià)值的共有m0號(hào)、5-I號(hào)、6-I號(hào)、7-ⅩⅤ 號(hào)4個(gè)礦體和新發(fā)現(xiàn)的m22-1號(hào)、m22-2號(hào)、m22-3號(hào)3個(gè)礦體。

圖3 義興寨礦區(qū)金礦體剖面示意圖

礦體主要由(黃鐵礦-)多金屬礦化石英脈和構(gòu)造角礫巖組成，主要賦存于SN向壓扭性斷裂帶內(nèi)。5-I號(hào)礦體由多金屬礦化石英脈及斷層角礫巖組成，賦存在近SN向壓扭性構(gòu)造內(nèi)，賦礦圍巖為片麻巖。6-I號(hào)礦體賦存在近SN向壓扭性斷裂中，由黃鐵礦-多金屬硫化物石英脈與構(gòu)造角礫巖組成。m0號(hào)礦體由黃鐵礦-多金屬硫化物石英脈與構(gòu)造角礫巖組成，厚度為0.10～4.30 m，礦體沿礦體傾斜方向厚度具變小趨勢(shì)。這些礦體沿走向及傾向均具有膨大縮小、尖滅再現(xiàn)、分支復(fù)合特征。m22-1號(hào)礦體呈脈狀，走向近SN，礦體由黃鐵礦-多金屬硫化物石英脈與構(gòu)造角礫巖組成，厚度為0.22～2.93 m。m222號(hào)礦體呈脈狀，走向近SN，礦體由黃鐵礦-多金屬硫化物石英脈與構(gòu)造角礫巖組成，厚度為0.39～1.66 m。m22-3號(hào)礦體呈脈狀，礦體由黃鐵礦-多金屬硫化物石英脈與構(gòu)造角礫巖組成，厚度為0.09～5.24 m。7-ⅩⅤ號(hào)礦體呈脈狀、板狀，礦體由黃鐵礦-多金屬硫化物石英脈及構(gòu)造角礫巖組成，厚度為0.90～1.20 m。

2.2.2 斑巖型金礦體特征

斑巖型金礦帶產(chǎn)于河灣斑巖體內(nèi)部，形態(tài)受斑巖體形態(tài)和F4斷層構(gòu)造控制。平面上位于EW方向勘探線的3～8線間，總體具有“東富西貧”、“中富邊貧”的特征(圖4)。與石英脈型金礦體相比，斑巖型金礦體具有規(guī)模大、品位低、礦化較為均勻等特征。礦化主要呈“雞窩狀”，強(qiáng)度由中心向四周呈逐漸減弱趨勢(shì)。區(qū)內(nèi)共圈定BK1、BK2兩個(gè)主礦體，BK3、BK4、BK5三個(gè)次要礦體，成礦圍巖均為黃鐵絹云巖化長(zhǎng)石石英斑巖。

圖4 河灣斑巖827中段金礦化蝕變分布示意圖

BK1號(hào)礦體規(guī)模最大，位于河灣斑巖體內(nèi)、F4斷層的東側(cè)；礦體礦頭埋深250～370 m，呈近等軸囊狀體，垂向上礦體中間厚大，向上向下快速變小至尖滅。BK2號(hào)礦體位于河灣斑巖體的中心部位，BK1和F4斷層的西側(cè)；礦體礦頭埋深364～418 m，呈不規(guī)則橢球體狀，垂向上礦體中間厚大，向下逐漸變小至尖滅。BK3號(hào)礦體位于BK1號(hào)礦體東側(cè)上方，F(xiàn)4斷層?xùn)|側(cè)下盤，礦頭埋深160～188 m；礦體呈不規(guī)則板狀，走向327°～350°，傾向237°～260°，傾角約60°；控制礦體長(zhǎng)約102 m，延深約151 m。BK4號(hào)礦體位于BK2西側(cè)下部，礦頭埋深639～735 m；礦體呈不規(guī)則似板狀或不規(guī)則囊狀，總體走向約340°，近直立；礦體走向長(zhǎng)125～193 m，厚度為61～90 m，向上向下逐漸變窄變小直至尖滅。BK5號(hào)礦體位于BK1號(hào)礦體的下方，礦頭埋深702～804 m；礦體總體呈不規(guī)則板狀或楔狀，西側(cè)薄，東側(cè)厚；總體走向近70°，近直立，礦體東西向長(zhǎng)約170 m，延深約102 m。

蝕變斑巖裂隙十分發(fā)育，并被大量細(xì)脈狀硫化物-石英脈充填，細(xì)脈兩側(cè)發(fā)生強(qiáng)烈的黃鐵絹英巖化。硫化物石英脈從單脈到網(wǎng)脈狀均有發(fā)育，產(chǎn)狀變化較大。黃鐵絹英巖化靠近含金石英細(xì)脈尤為發(fā)育，遠(yuǎn)離脈體蝕變逐漸減弱。

斑巖型金礦化從地表向下呈現(xiàn)由低品位較均勻—富集—分枝減弱的變化規(guī)律：w(Au)≥0.2×10-6的金礦化主要分布在1200 m(地表)～1140 m之間和1000～850 m之間，而1140～1000 m金礦化較為分散，不成規(guī)模；在850～670 m之間富集，平面形態(tài)呈次圓形；670 m向下礦體出現(xiàn)分枝，主要呈“雞窩狀”，分布不均勻，礦化強(qiáng)度及規(guī)模具明顯減弱趨勢(shì)(圖5)。

圖5 河灣斑巖型金礦化體自550～850 m聯(lián)合中段圖

2.3 礦石組構(gòu)

石英脈型金礦體礦石主要金屬礦物有銀金礦、自然金、角銀礦、含銀方鉛礦、黃鐵礦、黃銅礦、纖鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等，具有中—低溫?zé)嵋旱V物組合特征。礦石結(jié)構(gòu)主要有他形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形—自形粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、填隙殘余結(jié)構(gòu)、文象結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造主要有梳狀構(gòu)造、晶簇狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、交錯(cuò)網(wǎng)狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等。

斑巖型金礦石中的金礦物主要是自然金，其次為銀金礦。金屬礦物以黃鐵礦為主，少量褐鐵礦、閃鋅礦及微量黃銅礦、黝銅礦、方鉛礦、碲銀礦、輝碲鉍礦、磁黃鐵礦、銅藍(lán)、白鉛礦、針硫鉍鉛礦等。礦石結(jié)構(gòu)主要為自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、斑點(diǎn)狀構(gòu)造和脈狀構(gòu)造。浸染狀構(gòu)造主要表現(xiàn)在黃鐵礦、黃銅礦等金屬硫化物呈粒度不均勻的集合體較分散地分布于脈石礦物中。斑點(diǎn)狀構(gòu)造主要表現(xiàn)在黃鐵礦、石英等呈粒度粗大的斑點(diǎn)狀分布。脈狀構(gòu)造出現(xiàn)較少，主要表現(xiàn)在閃鋅礦、黃鐵礦等金屬礦物集合體呈脈狀沿礦石裂隙分布。

2.4 金礦化蝕變特征

2.4.1 石英脈金礦化蝕變特征

石英脈型金礦體圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、黏土化等，主要發(fā)育在礦脈兩側(cè)30～50 cm范圍內(nèi)或構(gòu)造破碎帶內(nèi)，總體較弱，有分帶性：硅化→硅化絹云巖化→絹云巖化→絹云巖化、綠泥石化→綠泥石化、鉀化帶→原巖。蝕變強(qiáng)度、寬度和完整性與礦體規(guī)模呈正相關(guān)關(guān)系。

2.4.2 斑巖型金礦化蝕變特征

斑巖型金礦體的主要蝕變類型為黃鐵絹英巖化、赤鐵礦化、電氣石化，次為黏土化包括高嶺石、埃洛石、伊利石、(多硅)白云母、蒙脫石等。平面上，自巖體中心向外大致分帶是赤鐵礦化、高嶺土化→強(qiáng)黃鐵絹英巖化→黃鐵絹英巖化→弱黃鐵絹英巖化→赤鐵礦化、電氣石化。

蝕變分帶垂向上，至下而上依次出現(xiàn)赤鐵礦化→鉀化、硅化→黃鐵絹英巖化。赤鐵礦化、高嶺石化帶，位于斑巖型金礦帶蝕變的中心部位；主要蝕變礦物為高嶺石、赤鐵礦、蒙脫石、伊利石、絹云母等，次為黃鐵礦、方解石等。黃鐵絹英巖化帶，呈面狀分布于整個(gè)斑巖型金礦帶，高程1200～300 m蝕變普遍發(fā)育，由巖體中心向邊緣蝕變程度逐漸減弱；主要蝕變礦物為絹云母、石英、黃鐵礦等，次為高嶺石、蒙脫石、方解石等。赤鐵礦化、電氣石化帶遠(yuǎn)離斑巖礦化體，位于巖體邊部，主要蝕變礦物為電氣石、赤鐵礦，少量黃鐵礦、石英、絹云母。

斑巖型金礦化發(fā)育于(黃鐵)絹英巖化蝕變帶中，礦化程度與(黃鐵)絹英巖化蝕變強(qiáng)度呈一定正相關(guān)性，而蝕變強(qiáng)的地方礦化程度不一定高。其中絹云母化、硅化與礦化關(guān)系最為密切，次為黃鐵礦化。

3 礦床成因

3.1 成礦有利條件

3.1.1 巖漿巖

晚太古代黑云斜長(zhǎng)片麻巖呈較大巖基狀在礦區(qū)廣泛分布，為石英脈型金礦體的主要賦礦圍巖，上百件樣品測(cè)定結(jié)果顯示其平均w(Au)=21.89×10-9(表1)，是地殼中Au克拉克值的5.5倍；其中富淺色長(zhǎng)英質(zhì)礦物巖體(石英斜長(zhǎng)淺礫巖、鉀長(zhǎng)石片麻巖、斜長(zhǎng)石片麻巖)平均w(Au)=7.77×10-9，而富暗色礦物巖體(黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖、綠泥石片麻巖)平均w(Au)=37.94×10-9，表明Au含量的高低與原巖的成分及變質(zhì)分異作用直接相關(guān)，Au的富集與暗色鐵鎂質(zhì)礦物含量顯示一致性，與淺色礦物關(guān)系不大。偏中性的片麻巖可能在深部，因部分熔融而成為礦源層提供部分成礦物質(zhì)；另外該片麻巖硬度大，性脆易開裂，在成礦前構(gòu)造格局、燕山期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)和巖漿活動(dòng)熱力場(chǎng)的共同影響下，容易形成各種脆性斷裂，是含礦流體運(yùn)移、聚集和沉淀的有利部位[5]。

表1 義興寨變閃長(zhǎng)巖體微量元素含量

區(qū)內(nèi)燕山晚期約140 Ma中酸性次火山巖分布較為廣泛，主要出現(xiàn)于礦區(qū)中部的河灣、鐵塘硐、南門山、金雞嶺4個(gè)角礫巖筒中，空間上與本區(qū)金多金屬成礦關(guān)系密切。一方面，含金石英脈帶具有圍繞巖體分布的顯著特征；另一方面，河灣斑巖體是礦區(qū)斑巖型金礦體的主要賦礦圍巖。

3.1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)近SN向及NW向斷裂為成礦流體的運(yùn)移和儲(chǔ)存提供了有利空間，是石英脈型礦體主要賦礦構(gòu)造。NW向區(qū)域性張扭性大斷裂為本區(qū)的導(dǎo)巖導(dǎo)礦構(gòu)造，對(duì)燕山晚期巖漿的侵入活動(dòng)有控制作用，同時(shí)成為成礦后的破巖、破礦構(gòu)造。

礦區(qū)內(nèi)河灣、南門山、鐵塘硐、金雞嶺4個(gè)火山頸構(gòu)造控制了燕山期巖漿巖的展布，與成礦有關(guān)的中酸性巖體的侵位、噴發(fā)形成了區(qū)內(nèi)礦化流體的重要導(dǎo)礦通道，其又是賦礦構(gòu)造，河灣斑巖型金礦體、南門山地表氧化礦化體及鐵塘硐角礫筒中窩狀、面狀金礦體均賦存在對(duì)應(yīng)的火山頸構(gòu)造中。

3.2 成礦年代

本次研究對(duì)斑巖型金礦體金主成礦階段的絹云母和510中段5-I號(hào)金礦脈中的第一成礦階段的絹云母分別做了40Ar/39Ar年代學(xué)分析，獲得斑巖型金礦體中絹云母坪年齡為(139.16±1.37)Ma，石英脈型金礦體中的絹云母坪年齡為(138.94±1.38)Ma(圖6)。這兩個(gè)年齡分別代表了斑巖型金礦體和石英脈型金礦體的成礦年齡，兩組年齡非常接近，從年齡值上看，斑巖型金礦體年齡略早于石英脈型金礦體，這與宏觀特征中斑巖型金礦體被脈狀金礦體穿插的現(xiàn)象吻合(圖3和圖7)。此外，兩組年齡與礦區(qū)分布的石英斑巖年齡(141±1 Ma)[18]在誤差范圍內(nèi)一致，指示了巖漿侵位與斑巖型和脈型金礦體的形成在時(shí)間和空間上具有成因聯(lián)系。

圖6 河灣斑巖型金礦體(a)及510中段5-Ⅰ號(hào)金礦脈(b)絹云母40Ar/39Ar年齡譜

圖7 827中段7-Ⅱ金礦脈穿插斑巖型金礦體

3.3 成礦溫度

3.3.1 石英脈型金礦體

據(jù)礦脈穿插關(guān)系和金屬礦物共生組合關(guān)系，將石英脈型金成礦劃分為黃鐵絹英巖化階段(Ⅰ)、黃鐵礦-石英階段(Ⅱ)、石英-黃鐵礦階段(Ⅲ)、石英-多金屬硫化物階段(Ⅳ)和多金屬-碳酸鹽階段(Ⅴ)五個(gè)成礦階段。對(duì)主成礦階段標(biāo)志性礦物溫度測(cè)試結(jié)果顯示，黃鐵礦-石英階段(Ⅱ)金含量較高，其形成溫度較高，一般大于350℃；Au主要礦化階段石英-黃鐵礦階段(Ⅲ)成礦溫度變化介于270℃～350℃；Ag-Pb-Zn-Cu主要礦化階段石英-多金屬硫化物階段(Ⅳ)成礦溫度介于200℃～250℃；多金屬-碳酸鹽階段(Ⅴ)成礦溫度<200℃(圖8)。

圖8 不同產(chǎn)狀代表性金銀礦物Au與Ag的相關(guān)性(a)及成礦溫度圖解(b)

對(duì)比分析各成礦階段溫度，石英脈型金礦體金主成礦溫度集中在270℃～350℃之間。伴生元素主成礦溫度主要集中在200℃～250℃。

3.3.2 斑巖型金礦體

斑巖型金礦體賦金礦物主要是銀金礦和金銀礦，根據(jù)礦物溫度計(jì)測(cè)試結(jié)果，成礦溫度可分為3組(圖9)，斑巖型金礦體的成礦溫度在270℃～330℃之間。

圖9 義興寨礦床石英脈流體包裹體H-O同位素(a)與硫同位素直方圖(b)

1)硫化物中包裹的銀金礦及斑巖基質(zhì)中浸染狀存在的銀金礦金成礦的主要溫度集中在300℃～330℃，金成色較高。

2)硫化物裂隙中的銀金礦金銀比值分布較為分散，銀含量相對(duì)較高，其形成的溫度主要集中在270℃～300℃之間。

3)斑巖內(nèi)硫化物/蝕變基質(zhì)裂隙中的少量金銀礦，主要含銀，見少量的金，溫度低于270℃。

3.4 成礦流體與成礦物質(zhì)來源

3.4.1 石英脈型金礦體

礦區(qū)內(nèi)脈型金礦體中石英等礦物中流體包裹體的H-O同位素分析表明成礦流體主要來源于巖漿熱液(圖9a)，較晚的多金屬硫化物成礦階段有大氣降水加入。前人對(duì)該礦床不同硫化物的S同位素分析表明δ34S主要呈塔式分布于零附近[12](圖9b)，也指示成礦物質(zhì)來源于巖漿熱液流體。

3.4.2 斑巖型金礦體

對(duì)510中段和830中段石英斑巖中電氣石采用激光剝蝕多接受電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-MC-ICP-MS)分析顯示，電氣石的硼同位素范圍為-11.52‰～1.50‰，大致呈塔式分布。研究發(fā)現(xiàn)，火山巖的硼同位素范圍分布在-17.5‰～-1.5‰之間，島弧火山巖的硼同位素變化范圍稍大(-14.6‰～+0.6‰)[23-25]，源自殼源沉積物的S型花崗巖中的電氣石與平均地殼的硼同位素值非常接近(-10‰±3‰)[26]?？梢姡x興寨斑巖型金礦床中電氣石的硼同位素與巖漿成因電氣石的硼同位素組成相一致，與大氣降水硼同位素組成有部分重合(圖10)。

圖10 義興寨金礦電氣石硼同位素組成(a)與典型巖石、礦物和流體儲(chǔ)庫硼同位素組成(b)[27]

結(jié)合基礎(chǔ)地質(zhì)特征，強(qiáng)絹云母化蝕變與高品位金礦化的部位，在空間位置上均分布在被斑巖捕獲的熱液角礫巖集合體的底部，表明斑巖型金礦化的主要成礦物質(zhì)與流體，均主要來自與河灣斑巖同源的深部巖漿房出溶的巖漿熱液，后期有大氣降水混入。

綜上分析，在義興寨金礦床內(nèi)，斑巖型金礦(化)體和石英脈型金礦(化)體成礦時(shí)間相近，成礦流體均主要來自巖漿流體，并在成礦晚階段混入有一定的大氣降水；同位素?cái)?shù)據(jù)顯示，兩類礦化的成礦物質(zhì)也主要來自于巖漿，可能主要受控于同期同源的巖漿活動(dòng)，含金石英脈帶具有穿插并圍繞斑巖型礦化主要賦礦斑巖體分布的顯著特征，符合“多位一體”式礦床成礦特征[28]。

4 結(jié)論

1)野外調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，礦體在空間分布上受近SN向及NW向斷層控制；賦存于角礫巖筒中燕山晚期約140 Ma中酸性次火山巖與金多金屬成礦關(guān)系密切，不僅控制含金石英脈帶分布，同時(shí)是斑巖型金礦體的主要賦礦圍巖。

2)年代學(xué)分析顯示，斑巖型金礦體成礦年齡為(139.16±1.37)Ma，石英脈型金礦體成礦年齡為(138.94±1.38)Ma。兩者成礦年齡相近，均形成于燕山晚期，斑巖型金礦體年齡略早于石英脈型金礦體，也與石英斑巖成巖年齡在誤差范圍內(nèi)完全一致，指示巖漿侵位和兩類金礦體的形成在時(shí)間和空間上具有成因聯(lián)系。

3)斑巖中石英流體包裹體的H-O同位素分析和電氣石硼同位素LA-MC-ICP-MS分析顯示，斑巖型金礦體和石英脈狀金礦體的成礦流體主要來自巖漿流體，并在成礦的晚階段混入一定的大氣降水；成礦物質(zhì)也主要來自于巖漿，均主要受控于同期同源的巖漿活動(dòng)。

4)該礦床成因類型為燕山晚期受火山角礫巖筒及SN向、NW向斷裂構(gòu)造控制，與中低溫巖漿熱液有關(guān)的斑巖型金-熱液充填石英脈型金多金屬礦床，屬“多位一體”式礦床。