甘肅陽山金礦地球化學特征探究

施洺　劉恭立　孫艷偉

摘要：前人已經對甘肅陽山金礦開展了控礦構造、巖漿巖、成礦流體、載金礦物、成巖成礦年代以及礦床成因等方面的研究，但是，對于建立在詳細的巖石巖相學研究的基礎上，開展成礦作用地球化學的研究還是比較少，因此，可以通過利用多種技術手段，深入而廣泛地研究陽山金礦的成礦作用地球化學，為找礦勘探提供更充分的理論依據，顯得尤為重要。這樣才能對陽山金礦帶礦床地質形成準確的認識，從而才能夠合理的解釋陽山金礦中大量的金聚集。

關鍵詞：成礦流體；來源與演化；遷移形式；沉淀機制

一、甘肅陽山金礦的流體包裹體特征

被保存在的成巖成礦介質中的流體包裹體，能夠直接或者間接的反映出礦物或礦石生長的所需要的條件、熱液的演變過程、成礦和成礦物質的演變關系等，因此研究陽山金礦流體包裹體也具有同樣重要的意義。

從陽山金礦中可以識別出成礦前、成礦期和成礦后的含金石英脈，通過觀察研究發現，成礦期的早階段和主階段的石英脈都比較細小，而且流體包裹體的期次階段比較復雜，很難發現被被黃鐵礦包裹的流體包裹體，因而不能夠作為研究對象。而成礦期晚階段的輝銻礦—石英—方解石脈比較發育，在礦脈中的石英礦物中容易找到比較明顯的流體包裹體，而且流體包裹體組合主要為氣液兩相水溶液包裹體和含CO₂的三相包裹體的原生包裹體，并且次生包裹體為氣液兩相水溶液包裹體。經對對包裹體組合的測溫認定，陽山金礦帶成礦期晚階段的流體的均一溫度為271.3-288.3℃，其中有豐富的液相的CO₂。

二、甘肅陽山金礦的同位素地球化學特征

（一）氫氧同位素的組合特征。氫、氧同位素的組成特征能夠反映原始流體的氫、氧同位素組成，但是會受到變質水、巖漿水以及大氣降水等因素的影響，通過系統研究這些影響因素，就能夠正確確定成礦流體中的水的真正來源。研究表明，不同期次不同階段的氫氧同位素表現出的特征都不一樣，但是陽山金礦帶成礦流體得主要來源為變質水，夾有部分巖漿水，而與這個地方的大氣降水沒有太大的關系。

（二）碳氧同位素的組合特征。研究流體包裹體表明，陽山金礦中的成礦流體富含有CO₂，大量的存在于石英脈和常見的被礦化千枚巖中，根據自然界各種碳儲庫的碳同位素組成，運用碳同位素能夠示蹤成礦物質來源，從而確定成礦流體來源。陽山金礦帶碳氧同位素組成顯示較強的海相碳酸鹽巖碳特征，其為層發生水與泥盆統三河口群地層發生水反應，從而形成了流體成礦作用。

（三）硫同位素的組合特征。經過對前人從礦區采集的礦脈中礦石樣品的分析可見，陽山金礦礦區主要有沉積硫和巖漿硫兩種硫源，可是其中的硫同位素組成差異比較大，由于數據有限，并不能確何為定陽山金礦中最主要的硫的來源。也有觀點認為，巖漿的熱液活動表現多期次的特征，多期次的巖漿熱液活動的疊加形成了陽山特大型金礦床。

三、甘肅陽山金礦礦床的成因模式探究

（一）陽山金礦的主要控礦因素探討。陽山金礦帶內的金礦主要受安昌河-觀音壩斷裂、葛條灣-草坪粱復背斜和一些次級NEE向的斷裂構造的控制。陽山金礦中的變質熱液在安昌河-觀音壩斷裂、葛條灣-草坪粱復背斜和次級構造等這些運移通道向內移動，在適當的溫度和條件下然與滲透性較高的圍巖發生物理化學反應，從而使得元素遷移，形成載金硫化物。

陽山金礦帶中金礦化的主要賦礦圍巖為泥盆系的千枚巖、大理石化灰巖和變質石英砂巖。

研究發現碧口群中廣泛發育的區域變質作用，能夠從成巖期的黃鐵礦中活化并釋放出Au、As等有利于礦化的成礦元素，并形成變質成礦流體，為礦石礦物的沉淀提供了物質來源。

（二）陽山金礦中金的活化機理探討。通過研究黃鐵礦的微量元素，發現已經含有一些Au和As等成礦元素的沉積成巖期的黃鐵礦，經過變質作用或者脫揮發作用，成為黃鐵礦或者脫揮發分更多的黃鐵礦時，在更加強烈的變質作用下，在變質作用的過程中，可以為陽山金礦帶的成礦提供了豐富的金。在成礦期的主階段，在地層中已經形成的富含有成礦元素黃鐵礦與圍巖發生普遍的熱液蝕變作用，從不同程度上活化了巖石中的以易活化狀態存在的成礦元素Au、As等，并且伴隨著熱液一起沿著近東西的安昌河-觀音壩斷裂帶等運移通道向著成礦環境相對比較低的低壓低溫區域移動。

總而言之，陽山金礦中金的運移的機理是：含礦熱液在區域變質作用中的變質脫揮發分作用和熱液蝕變作用下發生變質作用，使得金Au、A等成礦元素發生活化并沿著有利于成礦流體運移的通道，從變質環境條件相對較高的地方向著相對較低的區域進行運移。

（三）陽山金礦中金的沉淀機理探討。典型的流體-巖石相互作用，即熱液蝕變作用對Au的沉淀產生了顯著的影響。其中，大多數的中深成造山型金礦的主要沉淀機理可能是硫化作用。研究表明，陽山金礦帶的各個金礦床中廣泛存在著硫化作用，金的富集伴隨著硫化物的增加，金的富集程度與硫化物的含量多少成正比的關系，認為金與硫化物存在著密切的聯系。

因而可以推斷，陽山金礦中金沉淀的主要機理是：礦石中的黃鐵礦、毒砂和輝銻礦的沉淀，引起礦液中還原硫活度降低并最終導致金沉淀。