李凡順,裴 陽
(江西省地質礦產勘查開發局贛西地質調查大隊,江西 南昌 330030)
微細浸染型金礦作為一種采集及選礦相對較容易的礦床類型,近年來,其受到了越來越多國家地質學者的研究和探討,而且其規模可大可小,人們可以選擇規模適中具有研究價值的礦床類型,來探索成礦地質條件及礦床流體特征,進而為我國的地質研究工作作出卓越貢獻。本文主要以贛西微細浸染型金礦為例,通過調查和研究與金礦成礦地質特征、流體特征、流體的相關物理化學性質及同位素性質等,進一步分析了礦床的成因。
所研究地區的微細浸染型金礦是在20世紀被研究學者發現的,它作為一種新的礦化類型,在該地已被發現多處礦點及礦床。根據有關萍樂坳陷帶區域的地質研究發現,微細浸染型金礦在該地的存儲較豐富,而且當地的地質構造、礦化特征及層為等,都為金礦的形成提供了有利條件。該地的金礦主要存在于萍樂坳陷帶內,極易受不同地帶構造性質的影響,在地層的下二疊世以及中二疊世不具備成礦條件。
本次所調查研究的萍樂坳陷帶西段區域,主要有三部分的斷裂結構形成了該區域的坳陷帶構造,如宜豐一景德鎮深斷裂、竹亭一灰埠深斷裂及萍鄉一廣豐深斷裂,它們可以有效的控制在坳陷帶內發生沉積現象,并且將上、中、下三層地殼聯系在一起,含礦物質及深部熱液等可以經由此通道上侵至表面,因此,這三部分斷裂構造較為活躍,有助于通過地質活動改變地質條件,從而促進金礦的形成。
該區域內的微細浸染型金礦床成礦流體在形成的過程中,主要受次生斷裂及層間斷裂的影響,形成的礦體形態為層狀、似層狀及透鏡狀,又存在著分支復合的現象。萍樂地區的金礦特征為①由于礦體的形成原因相同,因此,在該地的控礦斷裂、礦體及地層所形成的礦體形狀也相同;②礦區內地層與控礦內斷裂的走向大致相同,都為NNE走向或者EW向。③在該區域所形成的金礦體大都以層狀或者多層狀的形態存在。經進一步研究產狀數據可知,該區域的控礦斷裂大都為層間滑動所導致的斷層,而且由第二點走向判斷出,其層間滑動斷層的走向也大致相同。
贛西微細浸染型金礦床礦物以及巖石中存在著較多的類型不同的原生及次生包裹流體,它們大都為純液體包裹體,也有少許液體包裹體。它們大都偏小,主要以橢圓形態存在,也有少量是長柱形及不規則形狀等。在金礦床主成礦期及晚成礦期的石英脈及方解石脈中,存在著大量的流體包裹體,它們的分布呈零星或者串珠狀,也有些為群或者脈狀,屬于原生包裹體及次生包裹體。
2.2.1 成礦流體的化學組成
成礦流體中含有大量的Ca2+,含量約占陽離子總量的49%~67%,其余的還有K+,Na+,等,一般情況下,K+的含量大于Na+;其中陰離子含量較高的為SO42-,含量為28.65μg/g~46.35μg/g,大約占據陰離子總量的55%~67%;氣相組分中CO2的含量最高。因此,在這些化學成分的組成下,該地的金礦成礦主要受S2-,HS-及CO2的作用影響,促使金主要以[Au(HS)2]-的形式存在。
2.2.2 成礦流體的物理化學性質
(1)成礦溫度:對于包裹體采用均一法進行測溫,其中的方解石包體溫度為125℃至170℃,石英包裹體溫度為175℃至225℃。該地的金礦成礦包體溫度一般為114℃至227℃,主成礦期溫度為115℃至165℃。
(2)其他物理化學性質:成礦流體特征除了具有溫度特征外,還包含其他的物理化學性質,如成礦壓力、密度、鹽度、PH值等。本次所研究地區的采用冷凍法來確定鹽度,一般為1.8wt%Nacl~8.7wt%Nacl,然后根據均一法測出的溫度來得出該地的成礦流體密度,一般最高為0.88g/cm3~0.97g/cm3,之后,根據成礦流體的密度、壓力、溫度之間的關系得出成礦的壓力與深度分別為248×105Pa~609×105Pa、0.8km~2.3km.進過分析可知,該區域的微細浸染型金礦床成礦流體性質為低硫、低氧、高CO2的較還原的中酸性環境,這種環境有利于金及硫化物的形成。
可以利用氫氧同位素方式來研究成礦流體的來源。所研究地區的氫氧同位素特征非常明顯,樣品落點除了有一個在巖漿水區域內,其余的大都在大氣降水與巖漿水的過度地帶,并向大氣降水漂移,位于大氣降水線周圍。通過分析該區域內的礦床地質特征可知,巖漿水區域為方解石樣品,它是主成礦期早期的產物,成礦溫度為230℃左右。因此,可推知,巖漿水參與了主成礦期的成礦作用,并且通過巖漿作用為成礦提供了熱源,成礦流體主要依靠大氣降水,以及巖漿水與建造水相混合而形成的流體。
通過以上研究內容可得出,該區域的礦床成礦模式在礦院層為:宜豐組細碧質玄武巖—石英角斑巖系;在加里東期巖漿巖為:晚泥盆—早石炭系五通群、華山嶺組及吳家坊組。成礦流體主要以大氣降水,輔助有巖漿水及建造水的混合流體。在燕山期大陸活化造山的作用下,在之前形成的地層條件下又有層間斷裂及褶皺作用,并且在它們周圍形成了控礦構造。燕山期巖漿巖從該區域的斷裂帶及交匯地帶處進入礦源層,并且通過對流循環,來萃取其中的成礦元素,如金等,從而形成混合狀態的含礦熱液。并且在儲礦空間內經由滲濾循環過程,發生充填交代作用,從而形成了金礦體,該金礦體呈現為層狀、透鏡狀形態,進而導致了贛西微細浸染型金礦床的形成。
綜上,本文通過搜集大量的相關資料,以及分析前人的研究成果,總結出了贛西微細浸染型金礦床成礦地質條件,并且通過實驗和研究,得出了各項流體的相關特征,從而在不斷分析和深入研究的基礎上,認識到了該地金礦成因及作用,以期為該地以后地質研究工作的開展奠定良好基礎。