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关于青海门源县松树南沟金矿矿床有关问题探讨

2014-07-07张世龙张华明蔡成龙

地球 2014年7期
关键词:矿床成因

张世龙 张华明 蔡成龙

[摘要]本文对青海门源县松树南沟金矿成矿阶段、矿床成因及成矿模式等进行了分析探讨,具有较强的意义和价值。

[关键词]松树南沟金矿 成矿阶段 矿床成因 成矿模式

[中图分类号] P61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-7-55-1

青海松树南沟金矿位于青海省门源县青石嘴镇内,矿区最高海拔3900m,一般在3450~3800m。

1成矿阶段划分

根据矿床中矿石类型分布特征、矿物形成先后及成矿温度、矿物共生组合、载金矿物特征、自然金赋存状态,结合矿石中硫、铅同位素分布特征,将矿床划分为三个成矿期,五个成矿阶段。具体是火山喷发期(包括成岩变质作用期);高、中温热液期,本期大致可分为磁铁矿—自然金阶段、黄铜矿—自然金成矿阶段两个成矿阶段;中低温热液期,本期分为石英——自然金阶段、多金属硫化物——自然金阶段和石英方解石阶段三个阶段。

矿床主要金属矿物生成顺序依次为:

东矿段:黄铁矿→黄铜矿→闪锌矿→方铅矿。

西矿段:黄铁矿→磁铁矿→黄铜矿→斑铜矿。

2矿床成因分析

松树南沟金矿床位于古亚洲构造域中朝板块北祁连板段北祁连洋壳沉积带南缘,达坂山深大断裂带北侧。由于早古生代(晚奥陶世)大洋盆地的演化,北祁连地区发生了强烈的中基性火山喷发(溢)活动,区域上富含金、铜等成矿元素的火山沉积岩就形成于这个时期。对矿床的形成有重大意义的是加里东及其以后的造山活动,其中发生于海西晚期—印支期(275~161Ma)的陆内碰撞造山活动与矿化关系尤为密切,这个时期有规模较大的北西向韧性剪切带形成于达坂山深大断裂带旁侧,成矿元素活化的驱动力是其中的中基性火山岩发生强烈的动力变质作用,并产生变质热液成矿流体;与此同时,碰撞加厚的高原下地壳在碰撞造山作用下,部分熔融形成埃达克质熔体,并与中新世钾质-超钾质熔浆组分发生相互作用,大量的金、铜和其他金属以及硫进入埃达克质熔体,使得埃达克质熔体熔载金属和硫的能力大大提高从地壳深部向上侵位过程中,经岩浆分异和重熔形成许多小规模的中酸性岩浆,并从途经围岩中萃取丰富的成矿物质形成岩浆热液成矿流体并混合变质热液成矿流体,形成了富含金、铜的成矿热液。当火山喷发结束后,携带有金元素的中酸性岩浆沿构造带上侵,在蚀变细碧岩中形成金的贫矿体,随着区内海西晚期岩浆的侵入。特别是肉红色花岗闪长斑岩以岩脉形式侵入到含金细碧岩贫矿中。岩浆热液带来更大数量的金,在含金热液上升过程中吸取了围岩活化后的部份金,使含金热液中金含量增加,当含金热液通过细碧岩和花岗闪长斑岩矿化段时,在微裂隙中形成含金的黄铜矿石英细脉或含金磁铁矿细脉迭加于矿化体中,使金进一步富集而形成矿体。虽然金铜铅锌钼等金属迁移能力和沉淀的物理化学环境要求不同,但张性裂隙或微裂隙发育的动力变质岩及其围岩是其共同的有利定位场所,因此,在不同地段受金属迁移能力和物理化学环境的影响而发生成矿作用,构成造山斑岩型矿床的矿化组合系列。分别形成了斑岩型金(铜)矿体(西矿床)、构造热液脉(含金多金属石英方解石脉)型金矿体(东矿床)、铅锌矿体(松树南沟金沟脑铅锌矿)等。因此,松树南沟东、西区矿床其成因类型虽然不同,但它们是同一成矿系统不同成矿作用阶段和部位的产物。加里东期火山作用阶段和海西-印支期岩浆侵入作用是西区矿床主成矿作用阶段,其岩浆侵入期后热液作用阶段是东区矿床主成矿作用阶段。

综上所述,加里东期火山沉积活动和海西-印支期造山运动与松树南沟金矿床的形成关系密切,是其经历的两个主要时期,前者带来了深源成矿物质金,在火山岩地层中形成最初的富集层(矿源层);后者使部分地壳重熔形成熔载大量金属和硫的埃达克质熔体,从地壳深部向上侵位过程中,并从途经围岩中萃取丰富的成矿物质形成岩浆热液和变质热液混合而成的富含金、铜的成矿热液并运移到浅部有利部位沉淀富集成矿。矿床是经过多次热液改造—叠加作用形成的。但海西晚期—印支期陆内碰撞造山产生的大规模剪切构造—流体活动与矿床的最终形成有密切关系,因此松树南沟金矿床可归类为造山斑岩型金矿床。

3成矿模式探讨

3.1东西矿床对比

松树南沟金矿东西矿床的成因,有种种不同认识,为此进行东、西矿床对比:

(1)东、西矿床蚀变类型、蚀变分带有着极为相似的特征。

(2)东、西矿床主要金属矿物都是黄铁矿和黄铜矿,并黄铁矿按粒径皆可分为粗粒及细粒两种,它们的品形特征、粒径及生成顺序完全一致,它们的成矿作用也完全一样。

(3)东、西矿床黄铁矿中铜含量近似,但铅、锌含量相差很大。

(4)东、西矿床矿化特征相同,矿化无例外地都与硅化有关,黄铜矿皆与细粒黄铁矿、石英共生,矿体都赋存于硅化蚀变带内。

由上所述,东、西矿床为统一的成矿系列整体,成矿热液与花岗闪长斑岩有关,属斑岩矿床。随着对松树南沟金矿(铜)矿床研究的不断深化,对西矿床认识大体趋向一致,认为属斑岩矿床。

3.2成矿模式

含矿花岗闪长斑岩岩浆、由于温度、压力下降,硅酸盐矿物不断晶出,导致含矿热液分出,在岩浆运移过程中不断活化沿途岩层中的金。含矿热液以富钙、硅、氯及成矿物质金、铜、铅锌等为特征,在320-600℃温度区间,岩体内部张性裂隙或微裂隙发育部位首先发生钾长石化,并产生硅化、绿帘石化、弱绿泥石化、弱黄铁矿化、金铜矿化。随着交代作用进行,在250℃-310℃之间,热液中碱质减少,使PH值明显降低,显示酸性,并有地下水参与,结果在岩体外接触带细碧(玢)岩则产绿泥石化、硅化、绿帘石化、弱碳酸盐化,弱黄铁矿化、金矿化。在105℃-250℃之间时,热液中具有丰富的二氧化硅,再加上原铝硅酸盐矿物在蚀变时被离解出来,因而硅化广泛发育,并发生金矿化。在远离岩体的围岩构造裂隙中,随着含矿热液的 ph 值逐渐升高,温度及氧逸度降低,铜、铅锌等成矿元素与氯、碳酸等阴离子组成的配合物,先后发生分解,形成以方铅矿、黄铜矿、辉铜矿为主的铜、铅锌硫化物。并形成较为广泛的硅化、绿泥石和绿帘石化,形成构造热液脉(含金多金属石英方解石脉)型金矿体。热液作用晚期,上述阶段产物被碳酸盐化以细脉及网脉状等形式交代,这时与花岗闪长斑岩有关的成矿作用结束,由此形成了本矿区造山斑岩型矿床的矿化组合系列。

参考文献

[1]伊有昌,沈小荣,等.青海省门源县松树南沟金矿床详查报告.1988.

[2]毛景文,张朝崇,等.北祁连山西段铜金铁钨多金属矿床成矿系列和找矿评价[M].北京:地质出版社,2003.

[3]付艳丽等.黑龙江省争光金矿床成因及找矿标志[J].黄金,2010(6).

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