青海勝利溝金礦床鉛同位素特征與礦床成因分析

黃亞，賴健清，樊俊昌,3

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青海勝利溝金礦床鉛同位素特征與礦床成因分析

黃亞1,2，賴健清1，樊俊昌1,3

（1.中南大學有色金屬成礦預測教育部重點實驗室，地球科學與信息物理學院，長沙 410083；2.河南省煤炭地質勘察研究總院，鄭州 450000；3.山金西部地質礦產勘查有限公司，西寧810016）

勝利溝礦區位于柴北緣多金屬成礦帶上，該區域構造環境復雜，成礦條件優越。本文擬通過分析礦床地質特征并結合鉛同位素特征，探討勝利溝金礦床的礦床成因。鉛同位素分布范圍較窄，在構造模式圖的投影位置說明礦石中鉛為地殼來源，并且主要可能是上地殼來源，成礦物質均主要來源于與俯沖造山作用有關的地幔和地殼的混合。

鉛同位素；金礦床；成因；勝利溝

青海省勝利溝金礦區位于柴北緣陸內裂谷帶的賽什騰山－布赫特山多金屬成礦帶上。區內不同類型的巖漿活動頻繁，斷裂構造發育，為金礦的形成具備了優越的成礦地質條件。自90年代起，在該成礦帶上陸續發現了一批金礦床，大多數礦床與這里的造山作用關系密切，且主要受構造控制。目前已經探明的有灘間山金礦床、青龍溝金礦床、大場金礦床、野駱駝泉金礦點等造山帶型金礦床。

Groves[1]等建議將與造山作用有關且主要受構造控制的金礦床稱為“造山型金礦床”。Goldfarb[2、3]、Kerrich[4]、張德全[6]等前人的大量研究表明造型型金礦具有如下共同特征：①礦床分布于大型復雜地質構造帶內，代表著造山環境；②礦床的形成多與增生造山作用相關；③ 礦床圍巖蝕變程度一般為綠片巖相變質，蝕變礦物組合為石英、碳酸鹽、云母、綠泥石、黃鐵礦（±鈉長石）等；④礦床受構造控制明顯，通常位于一級大型構造帶的附近，主要產在二級或更次一級構造系統中，礦床的形成則發生在韌、脆性變形的轉換階段；⑤礦床形成一般形成于同造山過程的峰變質期或峰期變質之后；⑥成礦流體為低鹽度富水含碳流體，流體不混溶特征顯著；⑦該類礦床的Au/Ag值較高，平均為5，金主要以AuHS（H2S）配合物形式存在。

勝利溝金礦發現時間較短，基礎地質工作程度較低，研究工作較為薄弱，制約了對礦床成因和礦產勘查的進一步認識。

1 礦區成礦地質背景

勝利溝礦區位于柴北緣陸內裂谷帶，是中央造山帶－秦祁昆褶皺系的一部分，也是典型的復合造山帶[5]。自北向南，包含了9個三級構造區帶（圖1）。

構造分區：Ⅱ13-祁連；Ⅱ21-龍布魯克；Ⅱ22-柴北；Ⅱ23-柴達木；Ⅱ24-昆北；Ⅱ25-昆中；Ⅱ26-昆南；Ⅲ1-宗務隆山-青海南山；Ⅲ2-阿尼瑪卿；Ⅲ3-北巴顏喀拉。斷裂：ALT.F-阿爾金；WH.F-哇洪山；ZW.F-宗務隆山；NQ.F-柴北緣；CKL.F-昆中；SKL.F-昆南；NBH.F-北巴顏喀拉

勝利溝礦區含礦地層為一套下古生界淺變質火山－沉積巖，前人定為上奧陶統灘間山群（O3tn）。從下到上分為4個巖組，勝利溝礦區屬b巖組（O3tnb）。主要地層包括上奧陶統灘間山群第二巖組（O3tnb），分布廣泛，主要出露安山巖段（第三巖性段O3tnb3）和碎屑巖夾安山巖段（第四巖性段O3tnb4）（圖2）。

1-第四系；2-奧陶系灘間山群安山巖段；3-奧陶系灘間山群火山碎屑巖段；4-泥盆紀曲徑溝單元；5-加里東期花崗閃長斑巖；6-斷層；7-逆斷層；8-礦體

勝利溝礦區構造形跡嚴格受區域構造控制，總體呈北西－南東向。斷層十分發育，總體上構成規模大、變形弱及分散的韌性剪切帶，并伴隨有少量北東向張性斷層。北西向斷裂規模最大，而且活動時間長，控制了區域地層、巖漿巖的展布方向，對礦體的形成、產出起控制作用，大多數脈巖分布也受其控制。北東向、近南北向斷裂在區內較少，規模小，錯斷北西向斷裂，形成時間晚于北西方向斷裂。

礦石硫化物單礦物鉛同位素測試結果表 樣號礦物名稱206Pb/204Pb207Pb/204Pb208Pb/204Pb模式年齡?mTh/U△β△γ SL-1方鉛礦18.33715.63738.1692669.543.6720.9130.10 SL-2方鉛礦18.31015.60338.0542449.483.6318.5826.03 SL-3方鉛礦18.35315.65838.2362809.583.6922.3532.52 SL-4方鉛礦18.33515.63438.1562639.543.6620.7029.65 SL-5方鉛礦18.35415.65738.2372789.583.6922.2732.46 SL-6方鉛礦18.32315.62438.1252609.523.6520.0328.66 SL-7方鉛礦18.32815.62938.1512629.533.6620.3729.47 SL-8方鉛礦18.30015.60238.0582509.483.6318.5526.40 SL-9方鉛礦18.31915.62438.127262.89.523.6520.0528.84 SLG-09方鉛礦18.37415.68838.346300.59.643.7324.4136.42 測試單位：核工業北京地質研究院分析測試研究中心（參數計算據路遠發GeoKit軟件[8]）

礦區巖漿巖大多為加里東－華力西期的產物，巖漿巖根據巖石類型分布有基性侵入巖體、中酸性侵入巖體和酸性侵入巖體。

礦區普遍出現黃鐵絹英巖化蝕變破碎帶，局部可見方鉛礦呈帶狀富集。自南至北劃分出兩個礦帶。兩個礦帶平面上呈北西－南東走向近似平行的條帶狀，剖面上亦近似平行呈似層狀、脈狀分布的空間展布特征。

勝利溝金礦體在平面上呈長條狀、條帶狀，在剖面上呈似層狀、脈狀分布于北西向斷層破碎帶內，產狀50°~60°∠45°~60°。

主要的圍巖蝕變類型為硅化、黃鐵礦化、鉀化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化等。除了鉀化蝕變具有高溫蝕變特征，一般都是典型的中低溫熱液蝕變。蝕變的主要特點是面型，分帶不明顯。黃鐵絹英巖化與金礦化密切相關。

礦石主要為石英－金屬硫化物型，通過野外及顯微鏡下觀察，確定礦區主要的金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、自然金等；主要脈石礦物主要為鐵白云石、石英、絹云母、方解石以及綠泥石等。礦石主要結構為中細粒自形－半自形粒狀結構、它形粒狀結構、碎裂結構、交代溶蝕結構等；礦石的主要構造類型浸染狀構造、條帶狀構造和網脈狀構造。

通過在野外觀察到的礦脈穿插關系，并接合顯微鏡下礦物間的交代穿插關系，認為礦區的礦化期次分大致分為兩期，即構造熱液成礦作用期和表生淋濾期。構造熱液成礦作用期又分為早中晚3個成礦階段。

2 樣品采集及測試結果

本次測試主要在礦區采集浸染狀、脈狀硫化物礦石，挑選單礦物，共采集10件樣品，均為方鉛礦。委托核工業北京地質研究院分析測試研究中心進行分析，所用儀器為IsoProbeT熱電離質譜儀，同位素比值用NBS2981標準樣重復測試結果（208Pb/204Pb=16.923±3，207Pb/204Pb=15.467±3，206Pb/204Pb=36.733±6）所確定的單位原子質量0.1%的分餾系數進行校正，分析的總體誤差在0.05%以內。表1為鉛同位素測試結果以及相關參數計算結果。

3 討論

3.1 鉛同位素特征探討

從表1可以看出，勝利溝礦區礦石鉛208Pb/204Pb比值范圍為38.054~38.346，平均值為38.166，總體略低于39.000，顯示釷鉛微弱虧損；207Pb/204Pb比值范圍為15.602~15.688，均值為15.636，大于15.600，顯示鈾鉛富集；206Pb/204Pb比值范圍為18.300~18.374，均值為18.333；μ值9.48~9.64，平均值9.54，高于正常鉛μ值范圍（8.686~9.238）；該區礦石鉛同位素組成的Th/U值（3.63~3.73）相對均一，且接近隕石Th/U值（3.8）。

在Zartman-Doe圖解上可以看出：207Pb/204Pb-206Pb/204Pb圖中（圖3左）以及208Pb/204Pb-206Pb/204Pb圖中（圖3右）所有樣品落在造山帶和上地殼演化線之間并且大多靠近造山帶演化線附近，顯示該區鉛來源可能為上地殼。

A-地幔；B-造山帶；C-上地殼；D-下地殼

△γ-△β成因分類圖解是追蹤礦石鉛源區的方法，具有很好的示蹤意義[9]。根據計算勝利溝礦區礦石鉛與同時代地幔的相對偏差，投影到過△γ-△β成因分類圖解上（圖4），樣品投影到上地殼與地幔混合的俯沖帶鉛的范圍；在鉛同位素構造環境判別圖5中，樣品都落入到造山帶范圍。以上特征表明成礦物質均主要來源于與俯沖造山作用有關的地幔和地殼的混合。

1.地幔源鉛；2.上地殼鉛；3.上地殼與地幔混合的俯沖帶鉛（3a.巖漿作用；3b.沉積作用）；4.化學沉積型鉛；5.海底熱水作用鉛；6.中深變質作用鉛；7.深變質下地殼鉛；8.造山帶鉛；9.古老頁巖上地殼鉛；10.退變質鉛

圖5 鉛同位素源區判別圖（底圖據路遠發GeoKit軟件[8]）

LC-下地殼；UC-上地殼；OIV-洋島火山巖；OR-造山帶；A，B，C，D為各區域樣品相對集中區

3.2 礦床成因探討

勝利溝礦區礦體嚴格受構造控制，區域上青龍溝－灘間山北西向大型剪切帶，控制了青龍溝、灘間山以及勝利溝等金礦床（點）。礦區內北西向斷裂規模最大，而且活動時間長，控制了區域地層、巖漿巖的展布方向，對礦體的形成、產出起控制作用。

礦區圍巖蝕變蝕變的主要特點為面型，分帶不明顯，黃鐵絹英巖化與金礦化密切相關，絹云母化、微弱的硅化和碳酸鹽化遍及全礦區，礦體中或礦體近側強硅化、黃鐵礦化以及絹云母化發育，說明含礦熱液富硅及CO2。勝利溝金礦區成礦流體具有中低溫、中低鹽度、含CO2等特點。

礦石鉛同位素組成較穩定，礦石鉛主要來自上地殼。通過△γ-△β成因分類圖解分析，樣品投影到上地殼與地幔混合的俯沖帶鉛的范圍。在鉛同位素構造環境判別圖解上，樣品均落入造山帶范圍內。以上特征表明成礦物質均主要來源于與俯沖造山作用有關的地幔和地殼的混合。

隨著溫度的升高，驅使礦區成礦熱液沿大型剪切帶作大規模長距離遷移、活動，并在遷移過程中同時不斷淋取圍巖的成礦元素，形成礦區的含金流體。成礦熱液進入礦區次級構造（主要為北西向斷裂）后，由于構造性質轉換，物理化學條件也隨之改變，致使含金流體沉淀，形成金礦體[2]。這與區域上造山帶型金礦床的特點相吻合。

4 結論

1）礦區礦石鉛同位素比值較為穩定，變化范圍較小，顯示為正常鉛的特征。通過△γ-△β成因分類圖解以及鉛同位素構造環境判別圖解，樣品都落入到造山帶范圍，表明成礦物質均主要來源于與俯沖造山作用有關的地幔和地殼的混合。

2）礦區成礦作用形成于造山帶環境，碰撞造山過程帶來的成礦熱液沿著北西向韌性剪切帶升至地殼淺部次一級的NW向斷裂或者兩組斷裂的交匯處，在遷移過程中不斷淋取圍巖的成礦元素，由于壓力和溫度的下降，導致金以及金屬硫化物在有利的容礦構造沉淀，具造山帶型礦床特征。

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Pb Isotope Geochemistry and Ore Genesis for the Shengligou Au Deposit in Qinghai

HUANG Ya1,2LAI Jian-qing1FAN Jun-chang1,3

(1-Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals, Ministry of Education, School of Geosciences and Info-Physics, Central South University, Changsha 410083; 2- Henan Research Institute of Coal Geological Survey, Zhengzhou 450000; 3-Shanjin Western Geological and Mineral Exploration Co. Ltd., Xining 810016)

The Shengligou gold deposit is located in northern Qaidam polymetallic metallogenic belt and characterized by its complicated tectonic settings and favorable ore-forming conditions. This paper discusses the genesis of the Shengligou gold deposit based on its geological characteristics and Pb isotope composition. The distribution range of lead isotopes is narrow. The projection position of lead isotope composition in the structural model diagram indicates the upper crustal sources. The ore material was derived from mixture of mantle and crust which was related with the subduction orogeny.

lead isotope; ore genesis; Shengligou gold deposit

P632+.7; P618.51

A

1006-0995（2015）01-0134-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.032

2013-12-23

黃亞（1983-），男，河南虞城縣人，工作于河南省煤炭地質勘察研究總院，主要從事礦床學與找礦預測研究

項目資助：中國地質調查局青藏專項(資[2008]青藏21-03號）