湖南桃江泗里河锑金矿床流体包裹体特征研究

2010-11-17于春胜蒋振华

采矿技术 2010年3期

关键词：桃江桃江县花岗

于春胜,胡斌,蒋振华

(1.桃江久通资源投资有限责任公司, 湖南桃江县 413400;2.中南大学地质系, 湖南长沙 410083)

湖南桃江泗里河锑金矿床流体包裹体特征研究

于春胜1,胡斌2,蒋振华2

(1.桃江久通资源投资有限责任公司, 湖南桃江县 413400;2.中南大学地质系, 湖南长沙 410083)

从湖南桃江泗里河锑(金)矿床的成矿地质背景、地质特征分析入手,通过对该矿床流体包裹体的分析测试研究,得出如下结果:泗里河锑金矿区存在较好的成矿背景条件,成矿流体的类型主要为深源中低温低盐度的Ca2+-Na+-K+-F--Cl--型岩浆热水混合溶液,矿区内找到金矿体的前景大于找锑矿体,但矿区深部-300m以下可能存在较大的富锑矿体。

流体包裹体;成矿地质;锑(金)矿床;桃江

泗里河锑(金)矿行政区划隶属湖南省桃江县,位于县城西南方向,直线距离36km,矿区面积为2.83km2。该矿为一开采近100年的老矿山,迄今为止-30m以上的资源已基本采完[1,2]。本文重点研究矿床中石英的包裹体,希望能对生产区深边部找矿预测和远景评价提供有益的参考。

1 成矿地质背景[3,4]

泗里河锑金矿区位于扬子准地台,江南台隆雪峰台拱边缘,为华南褶皱系雪峰山边缘的加里东褶皱带,出露地层主要为中元古界冷家溪群、上元古界板溪群。矿区在加里东期形成了一系列较为宽缓的EW向复式褶皱和与之配套的断裂构造,尤其是EW-NEE向压扭性断裂较发育。加里东褶皱带由晚元古界(震旦系)、早古生界(寒武系、奥陶系、志留系)、晚古生界(泥盆系)等沉积岩系组成,方向自西向东由EW向逐渐偏转为NEE向。燕山晚期以断裂为主,呈NNE向切穿早期EW向构造,其中长塘断裂绵延数十公里,通过两个不同的构造单元。NNE向与EW向构造的交汇复合,控制了矿区锑金矿化及岩脉的展布。泗里河锑金矿区内岩浆岩南部有芙蓉岩体及伪山岩体,呈岩基、岩株产出,北东有桃江岩体,岩脉较发育者为石英斑岩、花岗斑岩和煌斑岩脉,少量石英闪长岩脉,顺EW向或NE向断裂带成群断续分布的辉绿岩脉常与锑金矿化伴生。

2 泗里河锑金矿区地质特征[3,4]

泗里河锑金矿区内大面积出露地层为元古界板溪群五强溪组。锑金矿化产于其中段底部一、二亚段青灰色板岩、砂质板岩中。上元古界震旦系及古生代寒武系、奥陶系分布在泗里河锑金矿区东南,出露面积较小,新生界第四系零星分布在溪流两侧。

泗里河锑金矿区地质构造以EW向褶皱为主,并以NNE向长塘大断裂交汇复合控矿为特点。较发育的压扭性横断层后期切穿EW向构造,使地层、岩脉、矿脉产生位移。锑金矿脉和花岗斑岩主要充填在EW向断层中,这些断层实际上在加里东期就伴随褶皱构造开始形成,构造活动是长期多次的,主要活动和定型期为燕山期,总的来讲断裂构造是矿区的主要控矿条件之一。

区内岩浆岩为花岗斑岩,主要呈脉状分布在西部岩屋冲,东部湴田冲至银升坪一带,易于风化,地表往往呈负地形,东部有r∏-1、r∏-2、r∏-3三条,其中r∏-1规模最大,长约2100m,宽3～8.5 m,走向近乎EW,倾向南,倾角70°～80°。西部有r∏-4、r∏-5、r∏-6三条,规模较小,长200～280 m,宽1～2m,走向近乎EW,倾向南,倾角70°。

泗里河锑金矿区花岗斑岩被矿脉所切割,或矿脉在花岗斑岩与围岩的接触面通过。后一种情况下,矿化总是在围岩一侧,在空间上,花岗斑岩与矿脉则是相伴而生。

泗里河锑金矿区近矿围岩主要为板岩类岩石,花岗斑岩次之,在成矿过程中产生硅化、铁白云石化、毒砂化、黄铁矿化及绢云母化等蚀变,形成宽约40～60m的矿化蚀变带。

3 流体包裹体特征

矿物包裹体是矿物形成过程中由于晶格缺陷导致流体被包裹于矿物中形成的包裹物。矿物流体包裹体一般包括岩浆包裹体(固态)和气液包裹体两类。流体包裹体保留了流体的原始特征,因此被广泛用于成岩、成矿的研究[5,6]。

本文对泗里河锑(金)矿床流体包裹体显微岩相学、均一温度、盐度和成分等方面作了较详细的分析研究,分析测试结果见表1、表2和表3。

3.1 均一温度

石英包裹体均一温度为97.4～260℃,多数在150℃以上,平均179℃(见表1),明显比湖南省地质矿产勘查开发局418队早期测得的石英包裹体均一温度125～138℃,平均133.2℃高,这与仪器测试的灵敏度和精度有关,最新的测试结果应更接近实际,据此可判定矿区矿体相当于中低温成矿[4]。

表1 泗里河锑(金)矿区矿石及蚀变板岩中石英包裹体特征

表2 离子色谱测试结果

根据测试所得的冰点温度(Tm-ice为-1～-4.7℃),通过查表计算得出泗里河锑金矿区成矿流体的盐度在1.65%～7.39%之间,平均4.98%,说明成矿热液是一种低盐度流体。

表3 气相色谱测试结果

3.2 包裹体形态特征

泗里河锑金矿区包裹体不很发育,且普遍较小,大小为3～20μm不等,平均7.8μm;气液比为5%～30%,平均16%,对包裹体类型的研究分析表明,泗里河锑金矿区石英包裹体成矿类型主要为NaCl-H2O两相包裹体(见表1)。

3.3 包裹体化学特征

由表2、表3可知,泗里河锑金矿区矿物包裹体气液相成分具有以下特点:

(1)包裹体气相成分以H2O、CO2、H2、C2H6为主,其中占据绝对优势的为H2O,说明当时成矿流体中富含水,成矿流体为热水溶液,成矿以热液充填为主导。气相组分中富含CO2,不含O2,且有较多H2和少量CH4,说明成矿环境为还原环境。

(3)成矿流体中Na+、K+的比值可作为判别成矿流体来源的标志,包裹体液相成分中K+含量明显大于Na+,Na+/K+小于1,说明泗里河锑金矿区流体来源具岩浆热液的特点。而Cl-、F-的比值大于1表明有地层流体的加入,反映地层流体或天然雨水的特点。由此推论,成矿流体是岩浆热液和地层流体或天然雨水的混合流体。

(4)CO2、H2O的比值是反映成矿构造环境的重要参数,经计算,CO2/H2O的比值为0.26～0.48,表明成矿构造的环境比较稳定,变化较小,差异性不大,这与泗里河锑金矿区矿体均受含矿构造带控制相一致。

(5)从矿脉中大量产出的石英可判断成矿流体中富含SiO2;结合泗里河锑金矿石矿物组合特征,成矿流体中还应存在H2S等气体。成矿流体中金主要以[AuCl2]-形式存在,部分以[Au(HS)2]-形式存在。