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任公司, 湖南桃江縣 413400;2.中南大學地質系, 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任公司, 湖南桃江縣 413400;2.中南大學地質系, 湖南長沙 410083)

從湖南桃江泗里河銻(金)礦床的成礦地質背景、地質特征分析入手,通過對該礦床流體包裹體的分析測試研究,得出如下結果:泗里河銻金礦區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,礦區內找到金礦體的前景大于找銻礦體,但礦區深部-300m以下可能存在較大的富銻礦體。

流體包裹體;成礦地質;銻(金)礦床;桃江

泗里河銻(金)礦行政區劃隸屬湖南省桃江縣,位于縣城西南方向,直線距離36km,礦區面積為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]。本文重點研究礦床中石英的包裹體,希望能對生產區深邊部找礦預測和遠景評價提供有益的參考。

1 成礦地質背景[3,4]

泗里河銻金礦區位于揚子準地臺,江南臺隆雪峰臺拱邊緣,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。礦區在加里東期形成了一系列較為寬緩的EW向復式褶皺和與之配套的斷裂構造,尤其是EW-NEE向壓扭性斷裂較發育。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向逐漸偏轉為NEE向。燕山晚期以斷裂為主,呈NNE向切穿早期EW向構造,其中長塘斷裂綿延數十公里,通過兩個不同的構造單元。NNE向與EW向構造的交匯復合,控制了礦區銻金礦化及巖脈的展布。泗里河銻金礦區內巖漿巖南部有芙蓉巖體及偽山巖體,呈巖基、巖株產出,北東有桃江巖體,巖脈較發育者為石英斑巖、花崗斑巖和煌斑巖脈,少量石英閃長巖脈,順EW向或NE向斷裂帶成群斷續分布的輝綠巖脈常與銻金礦化伴生。

2 泗里河銻金礦區地質特征[3,4]

泗里河銻金礦區內大面積出露地層為元古界板溪群五強溪組。銻金礦化產于其中段底部一、二亞段青灰色板巖、砂質板巖中。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東南,出露面積較小,新生界第四系零星分布在溪流兩側。

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

區內巖漿巖為花崗斑巖,主要呈脈狀分布在西部巖屋沖,東部湴田沖至銀升坪一帶,易于風化,地表往往呈負地形,東部有r∏-1、r∏-2、r∏-3三條,其中r∏-1規模最大,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,在空間上,花崗斑巖與礦脈則是相伴而生。

泗里河銻金礦區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)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]。

本文對泗里河銻(金)礦床流體包裹體顯微巖相學、均一溫度、鹽度和成分等方面作了較詳細的分析研究,分析測試結果見表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℃,多數在150℃以上,平均179℃(見表1),明顯比湖南省地質礦產勘查開發局418隊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,最新的測試結果應更接近實際,據此可判定礦區礦體相當于中低溫成礦[4]。

表1 泗里河銻(金)礦區礦石及蝕變板巖中石英包裹體特征

表2 離子色譜測試結果

根據測試所得的冰點溫度(Tm-ice為-1～-4.7℃),通過查表計算得出泗里河銻金礦區成礦流體的鹽度在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 氣相色譜測試結果

3.2 包裹體形態特征

泗里河銻金礦區包裹體不很發育,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%,對包裹體類型的研究分析表明,泗里河銻金礦區石英包裹體成礦類型主要為NaCl-H2O兩相包裹體(見表1)。

3.3 包裹體化學特征

由表2、表3可知,泗里河銻金礦區礦物包裹體氣液相成分具有以下特點:

(1)包裹體氣相成分以H2O、CO2、H2、C2H6為主,其中占據絕對優勢的為H2O,說明當時成礦流體中富含水,成礦流體為熱水溶液,成礦以熱液充填為主導。氣相組分中富含CO2,不含O2,且有較多H2和少量CH4,說明成礦環境為還原環境。

(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流體來源具巖漿熱液的特點。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。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造環境的重要參數,經計算,CO2/H2O的比值為0.26～0.48,表明成礦構造的環境比較穩定,變化較小,差異性不大,這與泗里河銻金礦區礦體均受含礦構造帶控制相一致。

(5)從礦脈中大量產出的石英可判斷成礦流體中富含SiO2;結合泗里河銻金礦石礦物組合特征,成礦流體中還應存在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 論

綜上所述,泗里河銻金礦區存在成礦有利的大地構造,礦區褶皺隆起帶的元古界冷家溪群和板溪群淺變質巖層是礦區金、銻等礦床或礦點的礦源層。

根據包裹體的氣、液相成分分析,結合包裹體測溫資料,認為泗里河銻金礦區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,礦區內找到金礦體的前景大于找銻礦體,但泗里河銻金礦區深部-300m以下可能存在較大的富銻礦體。

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

[2]湖南省地質礦產勘查開發局418隊.湖南省桃江縣王家沖銻礦詳查地質報告[R].婁底:湖南省地質礦產勘查開發局418隊,1991.

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

[4]夏 天.湖南省桃江泗里河銻(金)礦床地質特征與控礦因素研究[D].長沙:中南大學,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:地幔流體與成礦關系[J].礦床地質,2001,20(1):23～36.

[6]盧煥章,范宏瑞,等.流體包裹體[M].北京:科學出版社,2004.

2010-03-31)

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