黃 忠,趙云川
(四川省冶金地質勘查局水文工程大隊,四川 成都 610000)
四川木里梭羅溝金礦的代富堿侵入巖和鉀質火山巖,構成了富堿斑巖帶和鉀質火山巖帶,兩條巖帶的巖漿活動與木里梭羅溝金礦,在物質成分和成礦演化周期上都具有連續性,這些都表明富堿斑巖巖漿,來源于軟流圈熔融程度高的部分熔融,為金礦成礦提供了持續動力,使木里梭羅溝金礦在統一的構造背景下,構成了區域性的成礦系統,深部載體的含礦質流體,對地質形成起推動作用,總體特征具有一致性[1]。以四川木里梭羅溝金礦成礦理論為指導,歸納總結控制因素和勘查指示,深入分析四川木里梭羅溝金礦的成礦系統特征,研究金礦的形成過程,為金礦勘查人員提供找礦思路。
在四川木里梭羅溝金礦中,金屬礦床的含礦斑巖以富堿為特征,分布在基性到中酸性的巖石系列,熔融公式為F=10ln(Cr#/100)+24,其中Cr#=100Cr/(Cr+Al),金礦熔融程度如下表所示:

表1 木里梭羅溝金礦礦區熔融程度
由上表可知,木里梭羅溝金礦的早期硫化物發生了熔離,礦區的硫化物熔離程度平均在0.25%左右,富堿斑巖的巖漿硅酸鹽/硫化物質量比,在200000~3900000之間,平均值在750000左右,這些都表明熔融程度在成礦過程中具重要的作用,是木里梭羅溝金礦的成礦重要因素。木里梭羅溝金礦的含礦斑巖,主要表現為小巖株產出,熔融的堿巖漿活動在45Ma~35Ma之間浮動,集中于30Ma~35Ma,熔離程度為0.005%,與金礦成礦作用發生的高峰期完全一致[2]。
木里梭羅溝金礦出露在鉀質火山巖帶內,礦床與富堿巖體可劃分為以下幾類,分別為巖體外接觸帶、圍巖巖體內部、距離內富堿較近的基石,該空間類別主要控制了金礦礦化類型,使礦巖外圍的微弱礦化產生差異。富堿斑巖形成時的氧逸度為△log(fO2)FMQ=1.93,其中第一期氧逸度為△log(fO2)FMQ=2.17,第二期氧逸度為△log(fO2)FMQ=1.26,而含礦巖石Sp與Ol第一期和第二期的氧逸度,分別為△log(fO2)FMQ=1.08和△log(fO2)FMQ=2.47。根據木里梭羅溝金礦的氧化緩沖劑——鎳-氧化鎳,可判定脈狀體的鉀質火山巖,主要礦化組合為Au-Pb-Zn,且在富堿斑巖帶和鉀質火山巖帶的接合帶區域,坡北地區純橄巖△log(fO2)NNO在1.83-3.64之間,尖晶石△log(fO2)NNO在0.37-3.27之間,鉀質火山巖△log(fO2)NNO在2.94-4.85之間,橄欖巖△log(fO2)NNO在1.73-4.38之間,氧逸度平均值分別為0.37、0.48、1.73、1.39。由上述內容可看出富堿斑巖具有低的氧逸度,與Sp、Ol顯示還原性和正異常證明結果一致,同時考慮圍巖蝕變多以巖體為中心,向外依次為絹云母化帶、石英化帶、大理石巖帶,判定木里梭羅溝金礦還原環境是地幔還原性流體,外接觸帶為角巖化帶。
木里梭羅溝金礦的斷裂構造發育完整,共有4組金礦帶,分別為NNE向、NW向、近EW向和WN向,斷裂先后順序為NW向-近EW向-緩傾斜斷裂-NNE向-WN向,晚期斷裂對早期斷裂存在錯移現象,其中WN向對近EW向的錯移最大,緩傾斜斷裂對WN向和NW向錯移最小,斷裂整體走向為240°~280°,破碎帶寬和長度分別為8.5m和280m,NW向為礦區最早形成的斷裂構造,由輝長巖類和橄欖巖類組成,發育有密集的劈理裂隙帶、角礫巖和碎裂巖。其中輝長巖類CaO含量明顯高于橄欖巖類,輝長巖類存在含量7%~10%的SiO2,橄欖巖類存在含量8.5%~10%的SiO2,鉀質火山巖存在含量9.5%~11.3%的SiO2,輝長巖類SiO2含量明顯高于橄欖巖類,SiO2與礦化組合存在含量間斷,與Al2O3呈現負相關,具有木里梭羅溝金礦的成礦條件,由此可判定輝長巖類混染了碳酸鹽類巖,且在混染過程中補充了Mg與CaO,含有一定的MgCO3白云巖,輝長巖類和橄欖巖類的長石是結晶分異結果。第一期與第二期的輝長巖類和橄欖巖類,具有高度相似的微量元素分配模式,第一期輝長巖類SiO2含量,比第二期提高了3.5%,橄欖巖類SiO2含量比第二期提高了2.5%,統計可得金礦斷裂具有同源演化的特點,第一期與第二期輝長巖和橄欖巖的Mg0、Al2O3含量一致,沿斷裂帶的稀土含量差異,是由地殼混染和結晶分異引起,其Na、Al、Ca、Si等元素均會增高,同時斷裂還具有石英脈和巖脈等填充,蝕變發育順序依次為黃鐵礦化-硅化-碳酸鹽化-輝銻礦化,導致金礦主要產出分別為Au29、Au61、Au31、Au30和Au75。
脈巖在木里梭羅溝金礦平面上呈橢圓狀,巖性主要為閃長斑巖、輝長花崗巖和閃長玢巖,標本密度值分別為2.1×103Kg/m3、1.4×103Kg/m3、1.5×103Kg/m3,都屬于高密度體,是引起重力高異常的主要因素。金礦巖性對礦體傾向和規模具有間接控制作用,地表至一定深度內的橄欖巖和輝長巖,其風化蝕變較強、厚度較大、蝕變帶較寬,同類巖石不同深度的密度不同,測量超過1千米深的鉆孔全孔,可得巖體的巖石密度淺部均較低,酸性到基性皆有出露巖性,以酸性的火山巖開始,向基性和酸性溢流過渡,最后以噴發相為結束,主要特征為溢流相熔巖,隨著深度增加,巖體的巖石密度值逐漸升高,金礦從基性玄武巖到酸性流紋巖均有發育熔巖。
四川木里梭羅溝金礦受孤立碳酸鹽臺地作用,影響了盆地相區成礦流體的垂向上涌過程,所以識別盆地相地層區域,沿早期深水相地層的邊緣進行勘查更有益。在碳酸鹽臺地的邊緣區域,總結薩阿爾明組第二巖性段中,Au、Cu、As、Sb等低溫元素的異常,可得金礦斜坡相地層是最好的賦礦層位,其熱液活動較強,呈北西-南東向展布,高孔隙有利于流體的運移,且熱液富有鈣質和鐵,將成為木里梭羅溝金礦理想的賦礦地層,與成礦流體反應更加劇烈。金礦的花崗巖巖體內部未見明顯異常,盆地相之間的過渡帶存在斜坡相地層,受北西向斷層構造控制明顯,使得木里梭羅溝金礦沿斷層帶分布,由此推測該地層下部存在隱伏花崗巖體,主要由稀土元素和C-O同位素組成,深部或周圍區域發生了大規模硅化作用,與地層間發生熱液交代作用,進一步富集了Au、Cu、As、Sb等元素,且受Au、Zn、Ag等中溫元素的構造控制。因此,對四川木里梭羅溝金礦進行勘查時,應將勘查區域定位在北部的盆地相地層,該區域受花崗巖體與地層雙重影響,具有良好的找礦潛力。
此次研究總結了四川木里梭羅溝金礦的成礦系統特征、控制因素,并得到了一定的勘查指示,為四川木里梭羅溝金礦找礦提供指導意見。在今后的研究中,會進一步判別四川木里梭羅溝金礦的地質特征,為金礦經濟快速發展奠定基礎。