邯鄲婁里金礦成礦物質(zhì)來源

于潔清+劉會(huì)靜+郭睿+李玉成+趙淑梅

摘要：本文以洪山堿性巖體北側(cè)婁里金礦為例，測(cè)試分析了金礦石、斑巖體及不同圍巖中Au、Cu等成礦元素含量，初步確定區(qū)內(nèi)燕山期火成巖是形成金礦床和銅礦床重要的礦源層。在此基礎(chǔ)上利用鉛同位素示蹤和分析了婁里金礦成礦物質(zhì)來源，亦得出相同的結(jié)論。研究結(jié)果顯示，形成堿性巖體的巖漿以地幔源為主，區(qū)內(nèi)金、銅成礦元素均來源于幔源的堿性巖體。

關(guān)鍵詞：金礦床；堿性巖體；婁里

富堿火成巖，特別是與鉀質(zhì)火成巖有關(guān)的大型-超大型Au、Cu礦床相繼發(fā)現(xiàn)，使得與富堿火成巖有關(guān)的大型-超大型金銅礦床成礦作用研究成為目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。近年來，在邯鄲永年洪山堿性雜巖體北側(cè)的婁里地區(qū)發(fā)現(xiàn)多條化帶。已有的勘探資料顯示，金礦化與洪山堿性巖體之間存在著密切的成因聯(lián)系。本文以洪山堿性巖體北側(cè)婁里金礦床為研究對(duì)象，測(cè)試分析了礦石、巖體及不同圍巖中Au、Cu成礦元素含量及鉛同位素組成，示蹤了婁里金礦的成礦物質(zhì)來源，為正確厘定區(qū)內(nèi)金礦床成因類型、成礦作用過程等問題提供了理論依據(jù)。

1.區(qū)域地質(zhì)

研究區(qū)位于華北地臺(tái)山西斷隆與華北斷拗兩個(gè)Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元結(jié)合部位的武安凹斷束中，地殼運(yùn)動(dòng)頻繁，巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈，形成一系列北東向褶皺和斷裂，形成十分復(fù)雜且規(guī)模巨大的構(gòu)造巖漿巖帶。研究區(qū)火山噴發(fā)作用強(qiáng)烈，火山機(jī)構(gòu)受區(qū)域性構(gòu)造所控制分布在邯鄲深大斷裂與鼓山-紫山大斷裂之間的北北東向構(gòu)造巖漿巖帶內(nèi)。洪山巖體沿紫山-鼓山斷裂侵入，且分布于斷裂兩側(cè)。巖性以正長(zhǎng)巖為主。

2.礦床地質(zhì)特征

目前已在洪山火山機(jī)構(gòu)北部婁里一帶初步圈出四條含金礦化蝕變帶。蝕變帶中巖性以粗面質(zhì)含角礫凝灰?guī)r或粗面質(zhì)角礫凝灰熔巖為主，蝕變帶中巖石較破碎、片理發(fā)育，蝕變帶受構(gòu)造控制明顯。四條蝕變帶總體上呈現(xiàn)出以洪山火山機(jī)構(gòu)為南部交匯點(diǎn)，向北呈NWW、SN、NEE放射狀分布態(tài)勢(shì)。四條礦化蝕變帶均呈陡傾斜，傾角多在700以上。

礦石物質(zhì)組成較為簡(jiǎn)單。金屬礦物主要為自然金，含銀自然金，銀金礦、黃鐵礦、磁鐵礦等。脈石礦物主要為長(zhǎng)石、石英，絹云母。礦石中常見晶粒結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)等。礦石中常見的構(gòu)造有塊狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造等。

3.礦區(qū)不同巖石中成礦元素含量組成

熱液金礦床中成礦物質(zhì)金或是熱液從礦體周圍賦礦地層中萃取，或是從深部高金背景的地質(zhì)體中汲聚而來。因此研究區(qū)與賦礦地層、與成礦有關(guān)的巖體等金元素的本地含量，將對(duì)查清成礦物質(zhì)來源顯得至關(guān)重要。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，洪山巖體中各類巖石均有很高的Au元素本底含量，均值6.37～54.51×10- 9之間變化，遠(yuǎn)高于我國(guó)堿性正長(zhǎng)巖、華北地臺(tái)正長(zhǎng)巖和大陸地殼。洪山雜巖體的各類巖石中Au元素本底含量測(cè)試結(jié)果表明，婁里礦區(qū)容礦圍巖及其他巖性段Au成礦元素含量較高，這種成礦元素高背景特征是本區(qū)金礦是成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。巖石中高含量的Au 成礦元素，經(jīng)過成礦地質(zhì)過程，可使元素進(jìn)一步局部富集，形成金礦床。

4.稀土元素示蹤

婁里礦區(qū)礦石及圍巖的稀土元素配分模式圖顯示，除霏細(xì)斑巖外，礦石與不同圍巖之間具有相似的稀土元素配分模式，稀土元素總量接近，在120×10- 6- 160×10- 6之間，變化較小，但含量較高，反映出巖石類型屬堿性巖的特征。巖礦石樣品均無Eu異常，或Eu異常不明顯。

5.鉛同位素示蹤

5.1鉛同位素組成特征

為研究婁里地區(qū)金礦床中礦石鉛的來源，本次測(cè)試了礦石、斑巖體及不同圍巖的鉛同位素組成。測(cè)試結(jié)果顯示，所測(cè)樣品的207Pb/204Pb、208Pb/204Pb變化率分別為0.44%和0.54%，變化率較小。從總體上看，所測(cè)樣品的鉛同位素組成變化率均較小。計(jì)算的同位素模式年齡在261Ma- 507Ma之間變化，未出現(xiàn)年齡負(fù)值，顯示出正常鉛同位素組成之特征。此外，礦石鉛同位素組成特征與斑巖及各類圍巖鉛同位素組成相近，也暗示出成礦物質(zhì)與火成巖關(guān)系密切。

5.2鉛同位素示蹤

從206Pb/204Pb-207Pb/204Pb、206Pb/204Pb-208Pb/204Pb上可以看出，斑巖、晶屑凝灰熔巖、次生石英巖、正長(zhǎng)巖和礦石均落在地幔區(qū)域，即四者的鉛同位素組成具有明顯的相關(guān)性，預(yù)示了礦石鉛同位素的來源可能與斑巖、晶屑凝灰熔巖、次生石英巖、正長(zhǎng)巖有關(guān)，說明礦床與圍巖有成因上的聯(lián)系，另一方面也預(yù)示出上述巖石及礦石中的鉛來源較深，與地幔關(guān)系密切。

鉛同位素示蹤結(jié)果與火成巖中成礦元素本底含量測(cè)試結(jié)果相吻合，即成礦物質(zhì)主要來自高背景的燕山期火成巖。

6.結(jié)論

（1）本次對(duì)婁里金礦區(qū)六條剖面巖性的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示雜巖體中均值在6.37～54.51×10- 9之間變化，其中黑云輝石粗面斑巖中Au元素本底含量高達(dá)54.51×10- 9。基于控金礦堿性巖的含金量較高，Mutschler等建議將金含量大于10×10-9作為堿性巖找金的標(biāo)志。這種堿性巖體中Au元素高背景特征是是成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。

（2）礦石及各類圍巖中鉛同位素示蹤結(jié)果顯示，婁里金礦成礦物質(zhì)來源與幔源的堿性巖體關(guān)系密切。該認(rèn)識(shí)與火成巖中成礦元素本底含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果相吻合。

（3）形成堿性巖體的巖漿源是導(dǎo)致金、銅礦化的根本。幔源巖漿為主的堿性巖體（如洪山堿性巖體）控制了金、銅礦化的形成，重熔巖漿形成的巖體主要控制了金礦化，銅礦化相對(duì)較弱。

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