八寶山金銀礦床地質(zhì)特征、成因及找礦規(guī)律

段生梅 馬鴻穎 鐘永生

(1.西部礦業(yè)集團有限公司錫鐵山分公司，青海 西寧816203;2.青海省柴達木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 格爾木816099)

八寶山金銀礦床位于浙江省龍泉市查田縣境內(nèi)，1962 年在礦區(qū)附近發(fā)現(xiàn)重砂異常，繼之發(fā)現(xiàn)老硐，從20 世紀80 年代開始對于該地區(qū)金礦礦床的勘探、開發(fā)和科研工作便陸續(xù)展開［1-3］。劉平［4］研究了八寶山金銀礦床中黃鐵礦、黃銅礦、自然銀以及輝銀礦的組成結(jié)構(gòu)，分析了礦石的生成順序和熱液成分變化過程，結(jié)果表明該礦床形成年代較新;程青［5］研究八寶山金礦的成礦元素異常特征，建立了地球化學異常特征模型，討論了礦區(qū)的礦床分帶情況;葉杰等［6］利用物探及化探手段檢測該礦區(qū)同位素特征及來源，推測其屬于火山熱液礦床。在現(xiàn)場地質(zhì)勘探、同位素分析和地球化學測試的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景，深入分析了八寶山金銀礦床的礦化帶劃分、形態(tài)特征、礦床成因，并對該類型礦床的找礦規(guī)律進行了討論。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

浙江八寶山金銀礦區(qū)在浙江省紹興市境內(nèi)，位于江紹大型深部斷裂面以南、麗水—慶元斷裂帶以北;按照傳統(tǒng)大地構(gòu)造觀點，礦區(qū)處于華南地槽系南嶺地槽東南邊緣部位;按照板塊學說觀點，區(qū)域位于加里東期古俯沖帶附近。區(qū)域出露主要為前寒武系陳菜群變質(zhì)巖、中下侏羅統(tǒng)含煤頁砂巖及上侏羅統(tǒng)火山碎屑巖。區(qū)域構(gòu)造以斷裂為主，褶皺構(gòu)造不發(fā)育。

1.2 地質(zhì)條件

礦區(qū)出露地層主要為前寒武系陳菜群變質(zhì)巖和上侏羅統(tǒng)火山碎屑巖，新老地層均呈NE—SW 走向，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。礦區(qū)內(nèi)最大的斷裂即NE向的F8斷裂位于1#礦化帶下盤，長大于2 000 m，寬2 ～20 m 不等。總體產(chǎn)狀:走向50°，傾向SE，傾角約60°。斷層帶中見斷層角礫巖，糜棱巖，局部有礦化。近SN 向斷裂分布于8#～16#線附近，走向NW350°—NE20°，向E 傾，傾角約80°，延伸數(shù)十米至300 m(F3、F4斷裂)。NW 向斷裂傾向NE50° ～60°，傾角約80°(F1、F8斷裂)。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦化帶劃分及形態(tài)

該礦床在地表可見5 條相互平行的呈NE—SW展布的礦化帶，由北到南依次編號為Ⅵ#、Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#、Ⅳ#。另外，在10#勘探線附近有一近SN 走向的礦化帶，編號為Ⅴ#。該6 條礦化帶可分為2 種礦化類型:①Ⅰ#～Ⅵ#礦化帶屬于蝕變巖型;②Ⅲ#、Ⅴ#礦化帶屬于石英脈型。經(jīng)鉆孔揭露，深部變質(zhì)巖中尚有數(shù)條礦化帶，但都比較窄小，礦化類型復雜，主要為硫化物脈型。

地表出露的各礦化帶均呈脈狀產(chǎn)出，在平面上，除Ⅴ#礦化帶外，其他礦化帶相互間近乎平行，呈NE向展布。Ⅳ#、Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#礦化帶傾向SE，且Ⅳ#、Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#礦化帶傾角呈變大趨勢，Ⅳ#礦化帶傾向NW，傾角陡。鉆孔和坑道揭露表明:Ⅰ#、Ⅱ#礦化帶向下迅速合二為一，在剖面上，NE 走向的礦化帶呈掃帚狀由地下向地表散開。在平面上，Ⅰ#～Ⅳ#礦化帶呈向SW 收斂，向NE 散開的趨勢，Ⅰ#～Ⅳ#礦化帶中礦化程度依次減弱，鉆孔揭露的變質(zhì)巖中的礦化帶呈脈狀產(chǎn)出，傾向SE，傾角陡。

2.2 礦化與地層、構(gòu)造、侵入巖的關(guān)系

2.2.1 礦化與地層的關(guān)系

礦區(qū)蝕變晶屑凝灰?guī)r、蝕變巖屑凝灰?guī)r及蝕變石英斑巖亦有礦化，而未蝕變的上述巖石卻未見礦化，可見礦化主要與蝕變有關(guān)［7-8］，而與巖性關(guān)系不明顯。變質(zhì)巖中的礦化帶主要產(chǎn)于黑云斜長片麻巖和蝕變閃長玢巖中，未蝕變的上述2 種巖石均無礦化，但礦化帶中的變粒巖、變質(zhì)石英砂巖等亦礦化不佳，該類巖性控制表現(xiàn)的是巖石蝕變的難易程度，容易蝕變的巖石蝕變強，金礦化較好。

2.2.2 礦化與構(gòu)造的關(guān)系

巖漿巖中的Ⅰ#～Ⅳ#礦化帶均產(chǎn)于NE 走向的F6斷裂所派生的“人”字型斷裂中。Ⅴ#礦化帶產(chǎn)于SN 走向的斷裂中。F6斷裂及其上、下盤附近的巖漿巖、變質(zhì)巖中也有金礦化。品位較高的Ⅰ#礦體的下部常可見角礫狀礦石。變質(zhì)巖中的礦化帶亦呈脈狀產(chǎn)出，其產(chǎn)狀與片麻理方向不一致。礦化帶的上述特征反映了斷裂對礦化的明顯控制作用。

2.2.3 礦化與石英斑巖的關(guān)系

石英斑巖脈沿F6斷層斷續(xù)分布。在PD3#、PD4#平硐及地表可見石英斑巖直接位于Ⅰ#礦化帶的下盤或在下盤附近，并且部分石英斑巖即Ⅰ#礦化帶的組成部分，其本身也有蝕變和礦化，含金0.1 ～1.5 g/t。在礦區(qū)邊緣部位的南源礦化點亦位于F6斷裂上，其主要礦化帶——Ⅰ#礦化帶也沿著石英斑巖脈的接觸帶展布。由礦區(qū)外圍各種巖石的微量金分析結(jié)果(見表1)可知，石英斑巖的含金量明顯高于其他巖石。另外，蝕變閃長玢巖中也發(fā)現(xiàn)有礦化，而在巖漿巖中尚未發(fā)現(xiàn)。石英斑巖在空間上分布不均勻，受歷史構(gòu)造活動的影響，時空分布與礦化程度密切相關(guān)。

2.3 礦化階段劃分與礦化分帶

根據(jù)交切關(guān)系、礦物成分、構(gòu)造結(jié)構(gòu)、金銀含量等，可將本礦床的礦化作用劃分為毒砂－黃鐵礦化、黃鐵礦－毒砂－金銀礦－石英、黃鐵礦－石英、多金屬硫化物－自然銀－螺狀硫銀礦及方解石等5 個礦化階段［9］。由礦體含金量(見表2)可知，第2 礦化階段為該礦床最重要的成礦階段，第4 礦化階段為該礦床較重要的礦化階段，其他階段成礦意義不大。

表1 八寶山礦區(qū)外圍各種巖石微量金分析結(jié)果Table 1 Trace gold contents analysis results of all kinds of rocks in Babaoshan mining area

表2 金銀礦床礦體Au、Ag 含量及Au、Ag 含量比值Table 2 Au，Ag contents and content ratio of Au and Ag in gold-silver deposit /(× 10－9)

雖然由于Ⅴ#礦化帶攔腰切過Ⅰ#、Ⅱ#礦化帶，使得難以確定整個礦床的礦化分帶，但將2 個主要的成礦階段(第2、第4 階段)的產(chǎn)生分開來看，礦化具有一定的分帶性。由第2 礦化階段的產(chǎn)物可知，Ⅰ#～Ⅳ#礦化帶中Au、Ag 含量呈變小的趨勢，且Au、Ag 含量比值也有類似特征。就Ⅰ#、Ⅱ#礦化帶剖面而言，在剖面上由下至上，礦石中的Au、Ag 含量逐漸降低，Au、Ag 含量比值呈變小的趨勢，礦石礦物組合由金銀礦－黃鐵礦(PD4#平硐)變?yōu)榻疸y礦－毒砂礦－黃鐵礦(PD3#平硐)，并且在Ⅰ#礦化帶上可見金銀礦－螺狀硫銀礦－黃鐵礦(地表TC2045#探槽)。變質(zhì)巖中礦化帶隨著與巖漿巖中主要礦體距離的增大，Au、Ag 含量比值逐漸降低，Cu，Pb、Zn 含量升高(見表3)。第2階段產(chǎn)物的分帶可能主要受成礦溫度分帶的控制。第4 階段的產(chǎn)物即Ⅴ#礦化帶也有分帶，主要表現(xiàn)為產(chǎn)于變質(zhì)巖中的礦化帶與產(chǎn)于巖漿巖中的礦化帶差別較大，產(chǎn)于變質(zhì)巖中礦化帶的礦化程度較好，脈體較為完整，規(guī)模較大，礦石礦物組合較為復雜;而巖漿巖中礦化帶的礦化程度較差，脈體不完整，規(guī)模小，礦石礦物種類少，除黃鐵礦外，其他金屬礦物較少見。若考慮變質(zhì)巖中礦體部位脈體較大，石英脈條帶狀構(gòu)造發(fā)育，可以認為上述差異主要是由巖漿巖與變質(zhì)巖中構(gòu)造裂隙的差異所致。

表3 變質(zhì)巖礦體中各元素含量及Au、Ag 含量比值Table 3 Elements＇contents and content ratio of Au and Ag of metamorphic orebody

3 礦床成因

3.1 形成溫度

3.1.1 均一溫度

礦床石英的均一溫度為140 ～236 ℃，其中第2礦化階段的石英均一溫度較高，為180 ～236 ℃，第4礦化階段石英均一溫度較低，為140 ～203 ℃。第4礦化階段產(chǎn)于變質(zhì)巖中的石英均一溫度較高，為156～203 ℃，而產(chǎn)于巖漿巖中的石英均一溫度較低，約140 ℃，從另一方面印證了變質(zhì)巖中的裂隙較大。

3.1.2 爆裂溫度

礦床黃鐵礦的爆裂溫度為190 ～320 ℃，大多為280 ～300 ℃，與石英的爆裂溫度(300 ℃)相近。第2礦化階段黃鐵礦的爆裂溫度為230 ～320 ℃，淺部溫度較低，為230 ～280 ℃，深部溫度較高，為280 ～310℃。第4 礦化階段的黃鐵礦爆裂溫度為200 ～285℃，較巖漿巖中第2 礦化階段的黃鐵礦低，這與上述礦化帶的分帶現(xiàn)象一致(見圖1)。第4 礦化階段的石英爆裂溫度(300 ℃)較同階段的黃鐵礦高，這與顯微鏡下觀察到的黃鐵礦形成略晚于石英的現(xiàn)象基本吻合。

圖1 成礦階段黃鐵礦爆裂曲線Fig.1 Burst curve of Pyrite in mineralization stage

綜上所述，礦床主要礦化帶的形成溫度一般為150 ～300 ℃，大多為200 ～250 ℃。第4 礦化階段的金銀礦物可能主要在低于200 ℃的環(huán)境下形成，可見該礦床為中—低溫熱液礦床。

3.2 同位素組成

3.2.1 硫同位素

礦床中黃鐵礦、閃鋅礦的硫同位素組成比較均一，δ34S 值為+4.2‰ ～+6.0‰，平均為+5.1‰，極差和標準差均小，分別為1.8‰和0.443%，其中閃鋅礦(3 組試樣)的δ34S 值為+4.6‰ ～+5.1‰，平均為4.8‰，黃鐵礦(19 組試樣)的δ34S 值為+4.2‰ ～+6.0‰，平均為+5.2‰，塔式效應明顯。礦床金銀礦化物組合有石墨、方解石、絹云母及黃鐵礦，未見磁鐵礦，且成礦溫度約250 ℃，根據(jù)大本模式［10-11］，熱液總硫的同位素組成與黃鐵礦的硫同位素組成基本一致，大致為5‰，為一低正值，與隕石硫接近。上述特征表明，硫來源于深部，并與巖漿作用有關(guān)。

3.2.2 鉛同位素

礦床鉛同位素組成穩(wěn)定，礦化帶中的方鉛礦和黃鐵礦單礦物樣品的204Pb 含量為 1.340‰ ～1.371%，206Pb 含量為24.903‰ ～25.070%，207Pb 含量為21.070‰ ～21.403%，208Pb 含量為52.454‰ ～52.564%，各同位素的極差均小于0.2%，w(Th)/w(U)值為3.73 ～3.91，按單階段正常鉛計算出的年齡為105.31 ～172.90 Ma。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖為一套島弧帶和大陸邊緣造山帶所特有的富鉀的鈣堿性系列中—酸性巖漿巖［12］，表面礦化帶中鉛的來源與形成巖漿巖的巖漿來源一致，金銀礦化與巖漿(火山)作用有關(guān)［13］。

3.3 礦物標型特征

在礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的金銀獨立礦物有銀金礦，金銀礦、自然銀和螺狀硫銀礦，金銀系列礦物的成色普遍較低，金銀系列礦物中的Au、Ag 含量不均勻，表明礦床為一年代較新、與火山熱液有關(guān)的金銀礦床［14-15］。礦床主要礦體部位的黃鐵礦w(Co)/w(Ni)值大于1，且As 含量高，熱電系數(shù)均為較高的正值，為中—低溫巖漿熱液形成的黃鐵礦特征;礦床閃鋅礦為含鐵閃鋅礦，F(xiàn)e 含量為3.4% ～6.3%;方鉛礦的熱電系數(shù)為－369.2 ～619.2 μV/℃。上述特征即為有中—低溫巖漿熱液形成的方鉛礦、閃鋅礦所具有的特征［15-16］。

3.4 礦床成因的其他證據(jù)

礦區(qū)賦礦圍巖主要為上侏羅統(tǒng)巖漿巖，礦化明顯晚于巖漿巖，形成時代較新，礦化帶鉛的單階段模式年齡為105.31 ～172.90 Ma，表明該礦床為燕山中晚期的產(chǎn)物。礦床沿南東方向穿過Ⅰ#～Ⅳ#礦化帶的剖面與前蘇聯(lián)中生代巖漿巖中次火山熱液礦床的典型剖面［17］極為相似，表現(xiàn)為礦化帶自深部向淺部呈掃帚狀展開，在靠近主通道(F6斷裂)的分支中礦化最好。礦體中Au、Ag 含量變化較大，反映成礦條件變化較大。礦體與圍巖之間雖然由于蝕變的影響，肉眼不易分辨其界限，但Au、Ag 含量變化明顯，礦體呈扁平袋狀，品位向下急劇降低。上述特征為次熱火山熱液金銀礦床的特征［18］。

4 找礦方向

礦床的控礦因素主要為巖漿巖和構(gòu)造，尋找該類次熱火山熱液金銀礦床應在富鉀的鈣堿性系列中—酸性火山碎屑巖及與其同源的富鉀酸性強的超淺成巖脈發(fā)育和斷裂活動強烈的地區(qū)進行。對于礦區(qū)及其外圍，則應沿著F6斷裂和石英斑巖脈追索，尋找新的礦體。在F6斷裂附近，有石英斑巖出露的地帶(如礦區(qū)NE 邊緣的南源礦化點)應是找礦的重點部位。

金銀較早的礦化階段一般以黃鐵礦石英脈(蝕變巖)為主，而較晚的礦化階段則以多金屬硫化物石英脈為主，2 個礦化階段的產(chǎn)物在同一個礦床中均占有重要地位。因此，除了注意尋找賦存于NE 向斷裂中的蝕變巖型金銀礦化帶外，還應重視尋找目前尚未予以重視的第4 礦化階段的產(chǎn)物，即近SN 走向的多金屬硫化物含金銀石英脈。

5 結(jié) 語

在對八寶山金銀礦床地質(zhì)特征、礦床成因分析的基礎(chǔ)上，著重探討了找礦方向并給出了找礦的重點部位，對于深入研究該礦床的成礦規(guī)律以及開展找礦工作具有一定的參考價值。

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