李康 索生奇 龐俊義

摘要:膠東地區是重要的金礦集中地區,礦集區的重要成礦帶有三個,分別是三山島斷裂帶、招平斷裂帶以及焦家斷裂帶,而大尹格莊金礦床就是位于膠東半島西北部招平斷裂帶中段位置的金礦床,該礦床是典型的破碎帶蝕變巖型金礦床,共有26個礦體,礦石礦物主要包括黃銅礦、黃鐵礦,還有多種形式的礦石結構和礦石構造。根據礦物共生組合的特征,可以將大尹格莊金礦床的成礦作用分為三個階段,其中早期階段是從金到石英再到黃鐵礦階段,中期階段是由金到石英再到多金屬硫化物階段,晚期階段是從石英到方解石再到黃鐵礦階段。礦體的成礦流體都是中溫并且具有揮發分的流體。本文就大尹格莊金礦床成礦流體的組成成分進行分析。
關鍵詞:膠東;大尹格莊;金礦床;成礦流體;組成
一、大尹格莊金礦床礦體特征分析
大尹格莊共有礦體26個,其中主體礦有兩個,分別是I礦體和Ⅱ礦體,這兩種礦體都受到招平斷裂帶的控制,其中I礦體位于大尹格莊斷裂帶的南側,礦體的總體走向與招平斷裂帶走向一致,長度為740米,礦體中的礦石儲備量占據整個礦體的36%,整個礦體在深部沒有被封閉,Ⅱ礦體位于大尹格莊斷裂帶的北側,與I礦體的走向一致,但是長度比I礦體走向較長,Ⅱ礦體的走向長度為930米,與招平斷裂帶主裂面有一定的距離,礦石儲量占據整個礦體儲量的59%,礦體的局部位置與招平主斷裂面之間存在一定的聯系。
二、大尹格莊金礦床成礦流體組成分析
(一)成礦流體組成分析方法選擇
在金礦床成礦分析中,對于流體包裹體的分析能夠為建立古流體作用過程中的地球化學模型提供信息,從而確定成礦流體來源和礦因。但是,由于膠東金礦受到多期次構造等活動的控制,具有多階段疊加富集的特征,因此在同一礦石樣品中不同階段就會出現流體包裹體,不同階段成礦的包裹體成分代表的成礦作用不同,從而導致成礦階段包裹體成分分析較為困難,一定程度上增加了數據分析的復雜性。鑒于這種現象,需要對單個流體包裹體進行分析,這樣一來能夠準確的分析任何成礦階段的包裹體,并且可以為研究者提供確定的地質信息,但是膠東地區金礦包裹體比較小,無法對單個流體包裹體進行研究,為此,需要選擇有代表性的包裹體樣品,對不同階段的包裹體進行區分,并且對其組成成分進行測定,不僅能夠避免混淆群體包裹體的氣相成分,而且還能夠克服單個包裹體分析中存在的缺陷,是成礦流體研究的主要方法。
(二)流體包裹體測溫及其分類
流體包裹體實際上就是地質流體的樣品,主要是在形成礦床、礦物和巖石時被留在地質中的物質,流體包裹體測溫方法有顯微測溫法和爆裂法測溫法,其中常用的方法是爆裂法測溫,本次研究從大尹格莊金礦床不同階段選擇了礦體作為樣品,經過粉碎然后篩選,利用雙目鏡挑選部分純度較大的石英和方解石作為樣品送至礦體包裹體實驗室做相關分析,然后采用DT-4礦物包裹體爆裂測溫儀進行測溫,根據包裹體的爆裂聲響能夠得到相應的爆裂譜線,就可以求出相應的包裹體爆裂次數。下圖是大尹格莊金礦床石英樣品的爆裂譜線,從中可以看出,在溫度為480℃時爆裂強度最大。
其次,可以發現大尹格莊金礦床礦石樣品的包裹體發生爆裂的階段,該階段也是礦石成礦的主要階段,分別是早期階段、中期階段以及晚期階段。有關調查顯示,無論是哪一個階段,流體包裹體總體含量較少并且顆粒相對較小,包裹體的形態相對簡單,主要的形態有長方形、不規則形狀以及橢圓形狀,根據流體相態特征以及包裹體之間的關系可以將其分為不同的類別,根據流體包裹體在主礦物中的產狀可以將其劃分為兩種類型,其中一種是原生包裹體,還有一種是次生包裹體,這兩種類型的相態特征有所不同,原生包裹體是在主礦物中孤立分布或者是在礦物體邊界分布的包裹體,而次生包裹體是按照主礦物裂隙定向分布的包裹體。
(三)成礦流體性質及流體組成演變分析
包裹體爆裂曲線折點所對應的溫度為樣品的爆裂溫度,一般情況下,樣品的爆裂溫度值接近包裹體形成溫度的最大數值。大尹格莊金礦床在不同階段包裹體的爆裂溫度值也不同,早期階段的包裹體溫度值為325-385℃,中期階段的溫度值為240-330℃,晚期階段的爆裂溫度為165-195℃,在早期階段和中期階段主要會出現金沉淀,因此,可以將金成礦的溫度歸于240-385℃,從而可以得出,大尹格莊金礦床屬于中溫和中低溫的鹽度流體。又因為大尹格莊金礦床流體中含有大量的c2H6,從而能夠推斷出該礦床的成礦流體主要來源是變質熱液,這種熱液金礦床會經歷距離較長的遷移,流體的組成既包括反映源區性質,同時還包括后期流體的混合特征。
從成礦早階段到成礦晚階段,氣相成分會出現不同程度的變化,其中c H、Hs及co2的含量出現不斷的下降,而c2H6、N2的含量是先降低后增高的趨勢,在整個金礦的形成過程中,扮演重要角色的是co2以及H2s2通過對流體PH值的調節一定程度上能夠提高金礦的溶解度。
結束語:大尹格莊金礦床成礦流體屬于中溫揮發分的流體,其中主要含有CH4、H2s以及c2H6等物質,其主要流體來源是變質熱液,流體階段分為三個主要階段,晚階段的流體是以大氣降水為主要部分,從早階段到晚階段,該礦床成礦流體的溫度和鹽度都在發生不同程度的變化,但是總體趨勢是不斷降低,隨著流體類型的變化,中階段的流體在一定程度上發生了沸騰,這也是導致金礦床出現沉淀的主要因素。