青海国土经略杂志审稿周期

踏雪无痕77 2小时前发布 赞 388

可以访问中国地质大学图书馆 或者看中国地质(2002年--2007年)中国地质调查局

沐欢 1小时前发布 赞 631

青海省曲麻莱县大场金矿床位于青海省玉树州曲麻莱县境内，地理坐标为东经96°14′45″～96°18′00″，北纬35°15′45″～35°19′00″。该金矿自1997年由原青海省第四地质队发现以来，矿产普查勘探工作取得了重大突破，证实其储量已达大型规模，金资源量约140 余吨。1 成矿地质背景区内地层主要为三叠系巴颜喀拉山群和少量下二叠统布青山群。巴颜喀拉山群为一套浅海-半深海相泥砂质复理石建造，自下而上由砂岩-泥岩（已变质成板岩）-砂岩构成，反映了由海进到海退的沉积旋回。下二叠统布青山群呈NW向展布，明显受断裂控制，岩性以中基性火山岩、碎屑岩和碳酸盐岩为主。区域构造以印支期变形为主体，断裂褶皱发育，褶皱总体上为大型的扎陵湖复式背斜，核部由二叠系地垒状断块组成，在其两翼三叠纪地层中发育有复杂的塑性揉皱构造。矿区北部为甘德-玛多深大断裂，在大场地区有一系列与之平行的NWW向次级断裂分布，同时还存在一组NE向平移断裂。NWW向断裂为区内主要控矿构造；NE向断裂多横切地层及NWW向构造。岩浆活动相对较弱。侵入岩以印支期侵入为主，燕山期次之。岩性主要有石英闪长岩、黑云母石英二长闪长岩体及似斑状黑云母二长花岗岩，呈岩珠状产出，矿区内无岩体侵入。喷出岩在早二叠世地层中表现为海相的火山沉积，火山活动多呈间歇性裂隙式喷发，岩性为安山岩、玄武岩和火山碎屑岩。2 矿床地质特征大场金矿床位于松潘-甘孜印支褶皱系北巴颜喀拉造山带。矿区出露地层主要为三叠系巴颜喀拉山群中亚群（TBy2）砂岩、板岩互层，是矿区内的赋矿地层。砂岩与板岩构成韵律互层，显示了典型的浊流沉积特征，其中的碳质板岩含金较高。二叠系布青山群马尔争组（P1m）地层分布在矿区北东角的甘德-玛多断裂带之间。甘德-玛多深大断裂为矿区内最大的断裂，受其影响，两侧地层中次级羽毛状断裂及褶皱较为发育。该断裂走向NW，倾向NE，倾角60°左右，为脆-韧性逆断层，破碎带宽20～200m。破碎带中硅化、黄铁矿化发育，为含矿热液提供了有利的通道。受甘德-玛多深大断裂的影响，该断裂南侧，即断裂带下盘的中三叠统巴颜喀拉山群的砂岩、板岩互层中次级断裂、层间破碎带非常发育，呈羽毛状平行展布，走向110°～130°，倾向SW，倾角40°～60°，为区内含矿构造。这些含矿破碎蚀变带宽一般1～20m，长多数在1km 以上，断层面在走向和倾向上表现为舒缓波状，形成的各种构造岩（如碎斑岩、糜棱岩等）内常发育有网脉状、细脉状和透镜状石英脉。矿区内未见岩体出露，但区内矿化作用与岩浆侵入活动关系密切，地球物理资料显示大场金矿区深部存在中酸性隐伏岩体。1 矿体特征截至目前，大场金矿床共圈定出35个金矿体，主要分布在大场河以北宽3km、长约5km 的范围内（图1）。矿体赋存于甘德-玛多主断裂南西侧（下盘）。金矿体严格受构造破碎蚀变带控制，其规模与破碎带有关，破碎带规模大、蚀变强烈，则金矿体规模大、品位高；反之则规模小、品位低。控矿破碎蚀变带与主断裂带平行展布，系主断裂派生的次级断裂。金矿体分布由北向南似具等距性，相间400～600m。矿体形态多呈条带状、似层状、豆荚状和透镜状，沿走向具波状弯曲、膨大缩小、分支复合及分叉现象，沿倾向变化规律还不太清楚。图1 大场金矿床地质简图（据青海省地质调查院，2002，修编）Q—第四系；TBy2—三叠系巴颜喀拉山群中亚群灰绿色砂岩夹板岩。1—金矿体矿体长80～3240m，长度＞1000m的矿体占总矿体的一半以上，矿体在走向上呈透镜状，沿走向具波状弯曲、膨大缩小及分支现象。地表厚度一般为4～57m，最大为64m。金品位为53×10-6～9×10-6，平均品位为5×10-6。2 矿石特征根据矿石的矿物共生组合、产出条件和成矿特征，将本区的矿石类型划分为碎裂硫化物蚀变岩型和含金黄铁矿石英脉型。碎裂硫化物蚀变岩型是本区主要的矿石类型，分布广。矿石均遭受不同程度的硅化、硫化物化、绢云母化和泥化等蚀变，金属矿物主要为黄铁矿、毒砂和自然金，黄铁矿呈不规则的他形粒状，粒径1～1mm，含量3%～5%，毒砂呈针尖状，大小1～3mm，含量5%～10%。非金属矿物有长石、石英、绿泥石、绢云母及板岩碎屑。含金黄铁矿石英脉型是次要矿石类型。矿石呈细脉状、网脉状或团块状产出。矿石中石英含量为90%～95%，黄铁矿含量一般为5%～10%，多呈他形晶粒状，部分呈立方体，粒度5～2mm。在氧化带中黄铁矿已氧化为褐铁矿，这类矿石偶见明金。3 金赋存状态矿石中金属矿物主要有自然金、黄铁矿、毒砂、辉锑矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等。毒砂含量5%～15%，黄铁矿2%～20%，辉锑矿1%～4%（仅限于地表），黄铜矿、方铅矿和闪锌矿微量。氧化矿物有褐铁矿、孔雀石和锑化等。非金属矿物有石英、长石、方解石、砂板岩碎屑、粘土和绢云母等。多元素化学分析结果：Au为1×10-6～110×10-6，平均3×10-6，Sb为01%～68%，平均06%，As为1%～44%，平均52%，表明该矿区成矿元素以Au，S，As，Sb含量高，Ag，Cu，Pb，Zn含量低为特征。矿石中金的赋存状态较复杂。含金黄铁矿石英脉型金矿石中，自然金（粒度74～2mm）约占21%，粒度＜74mm者和不可见金约占79%。辉锑矿石英脉中光片鉴定见大量自然金。碎裂硫化物蚀变岩型金矿石中人工重砂鉴定也见到少量自然金，粒径在01～2mm之间，呈树枝状、片状、粒状和薄膜状等。单矿物的含金性分析，黄铁矿含金40×10-6～80×10-6，毒砂含金177×10-6，辉锑矿含金2×10-6～50×10-6。人工重砂原样分析金品位为11×10-6。自然金含量为65×10-6，占总金含量的21%，说明金矿石中大量的金是以显微、超显微（粒径＜02mm）形式存在于矿石、矿物裂隙及晶格中，金与黄铁矿、毒砂关系密切。据此分析，金的赋存形式除自然金单体外（可见金），还有显微包裹体（如包裹体金、晶隙金和裂隙金等）。由于金的含量与黄铁矿、毒砂、辉锑矿关系密切，故不排除晶格金存在的可能性。由于矿石中泥质、粘土较多，推断有少量的胶粒吸附金。4 围岩蚀变矿区围岩蚀变发育，其规模和强度决定于构造规模、性质及岩石的碎裂程度。主要蚀变有硅化、绢云母化和硫化物化，局部还有高岭土化、碳酸盐化。其中，黄铁矿化、绢云母化、硅化与金、锑矿化关系最为密切。蚀变在空间上表现为从矿体中心向外依次是硅化、硫化物化-绢云母化、碳酸盐化、高岭土化。3 矿床成因1 矿床地球化学特征矿石化学多元素分析见表1。由表1可知，矿区成矿元素以 Au，S，As，Sb 含量高，Ag，Cu，Pb，Zn 含量低为特征，w（Au）/w（Ag）≈1，含有少量有机碳，可能参与了成矿。通过对黄铁矿、毒砂扫描电镜成分分析（表2），脉状黄铁矿、浸染状黄铁矿含 Au 分别为20%，30%，含Pt分别为98%，24%，毒砂含Au，Pt分别为43%，35%，Au，Pt两者关系密切，呈正相关，黄铁矿中Au，Pt含量高于毒砂中的Au，Pt含量，w（Au）/w（Pt）≈2/1，Pt的存在说明可能有深源（幔源）成矿物质参与。表1 矿石化学多元素分析结果 w（B）/%注：数据由青海省岩矿测试应用研究所测试，2004。据赵俊伟，2007。表2 黄铁矿、毒砂扫描电镜成分分析 w（B）/%注：数据由青海省岩矿测试应用研究所测试，2004。据赵俊伟，2007。2 流体包裹体特征通过对5件测温薄片的镜下观察发现（赵财胜等，2005），石英和方解石中均含有丰富的流体包裹体，且均为与成矿作用有关的原生包裹体。这些包裹体成群出现，具有相似的气液比和均一温度，内部组成也较一致，主要组分为CO2和H2O。1 流体包裹体类型和特征依据室温下包裹体的物理相态和化学组成，样品中的原生包裹体可分为3 种类型：Ⅰ型（气液二相包裹体），Ⅱ型（含CO2三相包裹体）和Ⅲ型（富CO2包裹体）（赵财胜等，2005）。Ⅰ型为气液二相包裹体，即NaCl-H2O 型，约占包裹体总数的77%。主要为气液二相，即由（H2O＋NaCl）（液相）和H2O（气相）组成，以液相为主。气相一般为5%～30%，多数为10%～15%。包裹体长轴一般为6～40 μm，多数在10～15 μm 之间。包裹体形态为椭圆形、长方形和不规则状，少数为规则负晶形和不完全负晶形。尽管激光拉曼光谱分析结果显示该类包裹体的气相中含CO2，但由于气相体积非常小，以至于在常温和低温下均未观察到CO2相，极其微量的CO2不足以改变包裹体中NaClH2O 的基本特性。此类包裹体发育最广，是大场金矿床的主要包裹体类型。Ⅱ型为含CO2三相包裹体，即CO2-H2O-NaCl型，约占包裹体总数的13%。室温下呈三相，由CO2（气相）＋CO2（液相）＋（H2O＋NaCl）（液相）组成，气相CO2常有晃动现象。少数包裹体室温下虽表现为CO2及盐水溶液二相，但在冷却至-10℃左右出现CO2气相。CO2相的φ（CO2）（体积分数）为10%～50%，多数为30%～40%。包裹体形态为椭圆形、不规则形和长条形等，包裹体长轴一般为8～40 μm，多数在12～15 μm 之间。该类包裹体较发育，但分布不均匀。Ⅲ型为富CO2包裹体，约占包裹体总数的10%。几乎全部由CO2充填，包裹体形态为负晶形、椭圆形和不规则形，长轴一般为7～15 μm，多数＜10 μm。富CO2包裹体气液体积比一般为75%～95%，其分布特征与含CO2三相包裹体极为相似，并常与其共生。富CO2包裹体在常温下有时呈二相，但降温后表现为三相。包裹体总体颜色较暗，中心透明。另有少量纯CO2包裹体发育，常温下多为气液二相，少量为单一的气相或液相，全部均一至气相。2 显微测温结果气液二相流体包裹体（Ⅰ型）对5件样品的55个包裹体进行了温度测量，气液二相包裹体的tm为-2～-2℃，平均-6℃，集中于-6～-2℃。气液二相包裹体的th为2～7℃，平均211℃，集中于170～270℃（图2）。图2 大场金矿床测温数据直方图（据赵财胜等，2005）利用Hall等（1988）的盐度计算公式： ，可得到相应气液二相包裹体的盐度值。结果表明，大场金矿区气液二相包裹体的盐度为1%～5%，平均值为83，主要变化范围为5～8（图3）。图3 流体包裹体均一温度-盐度图解（据赵财胜等，2005）以所获得的该类包裹体的均一温度和盐度，应用刘斌等（1987）的经验公式： （a，b，c均为无量纲参数）计算流体密度。计算结果表明，大场金矿区流体密度范围为78～95 g/cm3，平均89 g/cm3。根据流体包裹体的均一温度和流体盐度，利用邵洁连（1988）计算流体压力的经验公式：p＝p0th/t0（式中p0＝219＋2620 w，t0＝374＋920 w），求得相应包裹体的流体压力。结果表明，大场矿区气液二相包裹体的流体压力为41×106～87×106Pa，平均57×106Pa，主要集中在45×106～75×106Pa之间。含CO2三相包裹体（Ⅱ型）对2 件样品中的9个包裹体进行温度测量，tm（CO2）为-2～-9℃。该类包裹体的th（CO2）为6～6℃，平均3℃；th（cla）为0～1℃，平均0℃；th为2～5℃，平均3℃。部分该类型包裹体尚未均一即爆裂，未能获得完全均一温度。Collins（1979）认为CO2笼形化合物的熔化温度与水溶液盐度之间存在一定的函数关系，通过测定笼形化合物的熔化温度可间接获得包裹体水溶液的盐度。根据Bozzo等（1973）的盐度计算公式： ，计算得出该类型包裹体水溶液的盐度为8%～0%，集中于3%～0%（图3）。据含CO2三相包裹体的完全均一温度和水溶液的盐度，应用刘斌等（1987）的经验公式可计算出流体密度，大场金矿区流体密度主要分布于74～89 g/cm3之间，平均为85 g/cm3。利用Brown等（1989）的H2O-CO2-NaCl 体系P-t相图，投图可得流体压力为57×106～82×106Pa，平均为72×106Pa。富CO2包裹体（Ⅲ型）。赵财胜等（2005）对2件样品中的8个包裹体进行温度测量，得出该类包裹体的初熔温度tm（CO2）为-3～-8℃，略低于CO2的三相点-6℃，表明包裹体中CO2较纯净；部分均一温度th（CO2）为2～6℃，平均7℃；笼形化合物消失温度th（cla）变化范围为5～9℃，平均为01℃。此类包裹体均一于气相，th为0～5℃，平均4℃。纯CO2包裹体不能获得完全均一温度（图2）。据Bozzo等（1973）的公式计算富CO2包裹体盐度为2%～3%，平均5%。应用刘斌等（1987）的经验公式计算出大场金矿区富（或）纯CO2包裹体流体密度介于69～78 g/cm3之间，平均73 g/cm3，将此数值投入Roedder等（1980）的H2O-CO2体系P-x相图，得流体压力为40×106～83×106Pa，平均65×106Pa。3 流体包裹体成分Ⅰ型包裹体气相成分以H2O为主（赵财胜等，2005），其相对含量x（H2O）一般为12%～57%；其次为 CO2，x（CO2）一般为61%～87%；另含少量 CH4，C2H2，H2S，CO，N2及H2。液相成分以H2O为主，x（H2O）为31%～36%；x（CO2）一般为1%～29%；另含少量CH4和 CO，个别包裹体中检出 H2S，N2，C2H2，C2H6，C3H8及 C6H6；阴离子成分主要为 及Cl-。Ⅱ，Ⅲ型包裹体气相以CO2为主，x（CO2）为47%～3%；其次为H2O，x（H2O）29%～04%；N2和CO的含量相对较高，x（B）分别为7%～1%和08%～94%；个别包裹体中含有少量CH4，C2H4，C2H6，C3H8及C6H6，其x（B）均不超过3%。Ⅱ型包裹体液相成分以H2O为主，其次为CO2和N2，CO，CH4，C2H2及C2H6含量较低。总体看来，成矿流体富含CO2，为 NaCl-H2O-CO2体系类型。此外，还含有少量 CO，H2S，CH4，N2，H2及微量的C2H2，C2H4，C2H6，C3H8和C6H6等有机组分，表明为一种含有机质的盐水溶液。有机组分的存在与大场金矿床赋矿围岩碳含量相对较高的特点相吻合。热液中有机质的存在增强了热液活化迁移岩石中金属成矿元素的能力（卢焕章等，2000），对大场金矿的成矿起了重要作用。3 控矿因素1 地层控矿因素大场地区已发现的金矿床、金矿点均产于三叠系巴颜喀拉山群的砂板岩中，该套地层中经岩石统计结果显示，糜棱岩含金最高为63×10-9，变化系数210%；粉砂岩07×10-9，变化系数400%；板岩46×10-9，变化系数450%；砂岩5×10-9，变化系数180%。板岩和粉砂岩的变化系数最大，由此初步认为区内成矿物质主要来源于广泛分布的三叠系砂板岩地层。综上分析，晚三叠世—早侏罗世，该洋/海盆向北俯冲并自东向西逐步闭合，形成巴颜喀拉造山带。这一俯冲-碰撞作用使地热增温，为其后热流体的形成提供了热源，不但导致三叠系复理石沉积岩的低绿片岩相变质作用和褶皱，而且被逆冲作用强烈变形，与此同时还形成了大规模的逆冲、走滑断层、韧-脆性剪切带及与其配套的低级构造系统，且地层中泥质、粉砂质板岩与砂岩互层产出，形成了有利的容矿构造和隔挡层，这就为在造山过程中不断增高的热流驱动下，流体的运移和淀积成矿提供了路径和场所，也为大规模富集成矿提供了有利条件。2 构造控矿因素矿区北部的甘德-玛多深大断裂，是印支造山过程中形成的NWW向区域性大断裂之一，早期显示为韧性剪切，继而强烈地逆冲和走滑，分别与巴颜喀拉海盆向北俯冲（韧性剪切）并继而与东昆仑块体斜向碰撞（形成转换挤压带）有关。上述过程是在区域褶皱抬升过程中实现的，即构造从深层次韧性剪切向浅层次脆性破裂演变过程，与区域造山隆起是一致的。大场矿区中发育一系列轴向NW的倾伏褶皱，这些褶皱由强片理化板岩和强碎裂的砂岩（下三叠统巴颜喀拉群）构成，层理被面理强烈置换。厚大的透镜状Au（Sb）矿体，产在近倾没端褶皱轴部的断裂-裂隙系统中。矿床的这一套容矿构造即是甘德-玛多断裂在印支期斜向（右行）逆冲的配套构造。据此认为，大场金矿床是巴颜喀拉构造单元与东昆仑块体拼合过程的产物。矿床控矿构造形成于这一过程的晚期（斜向碰撞期）。张德全对大场矿床内蚀变碎裂岩型金锑矿石进行了绢云母40Ar-39Ar 法年龄测定，结果为（6±2）Ma，证明了这一推理的合理性。大场金矿床则受控于三叠系巴颜喀拉山群类复理石浊流沉积岩系（低绿片岩相变质）中的EW—NEE向大型剪切带，与具体矿化体有关的是大型剪切带中的脆性破裂。造成剪切带控矿的原因可能是产于剪切带中的金矿通常有其逐步富集的过程，在糜棱岩化过程中，剪切作用可以使原岩中的含量很低的金发生迁移，在糜棱岩中形成浸染状、细脉浸染状金矿石。而在糜棱岩阶段之后叠加于其上的脆性变形阶段发生时，由于劈理、片理和裂隙的发育，导致岩石孔隙度的增大，有利于后期热液的活动和矿质的析出，因此，在此阶段可形成脉状的以及蚀变岩型的丰富金矿，该富金矿空间产出位置受剪切带控制。矿石的自然类型为破碎蚀变岩型金矿石，其矿物成分有黄铁矿、毒砂、辉锑砂和自然金等。非金属矿物为石英、长石和粘土矿物等。矿石中的变形组构异常发育，均具碎裂或糜棱结构，显示强烈的韧-脆性变形特征，石英矿物中均含有丰富的流体包裹体，主要以富液相和气液多相包裹体为主，少数有富气相包裹体。以上特点反映大场金矿是在强烈的构造驱动下形成巨大的流体环流，导致大范围的构造变形及热液充填成矿蚀变，此种类型具有集中成带分布的特点，其与造山作用过程中中酸性岩浆活动有直接关系，一般对地层不具选择性，多赋存于高背景、地层破碎蚀变带或蚀变岩体中，受近NW向断裂及旁侧一系列平行排列的NW，NWW向韧性剪切带的严格控制，矿体具平行排列之特点。此外，矿体还受后期褶皱的改造，随褶皱变形而变形。矿区中西部主矿体沿走向常形成一些与区域褶皱相配套的呈NW倾伏的“鼻状”小褶皱，可以推定矿体形成时间在区域变质之后，褶皱变形之前。综上所述，大场金矿矿体定位于印支（晚三叠世）造山过程中，从区域、矿田到矿床（体），主要受北巴颜喀拉深断裂（或碰撞带）、大型剪切带及脆性断裂三级构造控制。3 成矿机制大场矿床是在区域印支造山过程的晚期，发生在会聚板块北部边缘的Au-Sb成矿作用的产物。碰撞作用以及由此产生的地热增温，驱动变质水（地层变质脱水）沿大断裂迁移，途中不断萃取成矿物质，包括碳、硫、金、锑和砷等。在区域隆升过程中不断有大气降水的渗入，从而形成富含成矿物质的CO2-NaCl-H2O流体。在造山过程的晚期，甘德-玛多断裂发生右行逆冲，其南盘的地层被牵引褶皱，在褶皱轴部及两翼形成一套断裂-裂隙系统，当富含成矿物质的CO2-NaCl-H2O流体进入这些断裂-裂隙系统后，首先与围岩发生反应，形成黄铁绢英岩，随着流体被冷却，在温度为236～275℃ 时，流体不混溶作用分离出成矿流体，并在这些断裂-裂隙系统中淀积出金和金-锑矿体。成矿流体属于中温、低盐度的H2O-NaCl-CO2±CH4±N2体系。大场金成矿与上述造山过程有密切的时空联系，具典型的造山型特点，矿床（体）又均产于大型剪切带的断裂破碎带内，反映了晚印支运动长期的构造活动和多源成矿热液改造的特征。参考文献包存义，许国武，李玉春等大场地区金矿成因类型及成矿潜力分析青海国土经略，（3）：17～22丰成友，张德全，王富春等青海东昆仑造山型金（锑）矿床成矿流体地球化学研究岩石学报，20（4）：949～960王渭清，王增寿，李波青海省曲麻莱县大场金矿控矿因素分析及区域找矿意义青海国土经略，（3）：32～36赵财胜，孙丰月，毛景文等青海大场金矿床流体包裹体特征及其地质意义矿床地质，24（3）：305～316赵俊伟，孙丰月，李世金等青海北巴颜喀拉山地区浊积岩中金（锑）矿成矿地质特征——以大场—加给陇洼一带为例黄金，28（9）：8～13（李杰美、王美娟编写）

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水文地质学基础 王大纯主编