陕西双王金矿床钠长石化与钠长石角砾岩特征

范玉须 方维萱 付于真

(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083；2.北京矿产地质研究院，北京 100012)

陕西双王金矿床钠长石化与钠长石角砾岩特征

范玉须1,2方维萱1,2付于真1

(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083；2.北京矿产地质研究院，北京 100012)

通过矿相学、电子探针、岩石化学分析等方法研究了双王金矿床矿石的造岩矿物特征及蚀变分带特征。发现钠长石中Na2O含量为7.39%～12.22%，钠长石化学成分与钠长石端元成分基本一致，为比较纯的钠长石，且具有多期成因，但其成分变化不大，钠质流体可能为同源流体。含铁白云石中铁的含量较高，样品中除两个样品MnO含量小于0.15%外，其余样品中的MnO含量均大于0.15%，具有与白云鄂博火成碳酸岩相似特征，且与镁电气石共伴生，显示具有岩浆气液成因特征，双王金矿钠长铁白云石角砾岩可能为碳酸岩岩浆热液侵入隐爆成因。双王金矿床钠化蚀变与铁白云石蚀变为中心对称型，角砾岩体蚀变最强，向两侧减弱。角砾岩中Na2O含量为8.25%～9.84%，达到了钠长石矿的工业品位，钠长石纯度较高，因此，在双王金矿床及尾矿中，钠长石具有综合利用价值。

钠长石化 铁白云石 蚀变分带 隐爆角砾岩

秦岭造山带是我国重要的贵金属、有色金属成矿带，双王金矿是秦岭金矿带上一个典型金矿床。在双王金矿床中，金矿石赋存于钠长石铁白云石角砾岩中，前人对含矿角砾岩的成因、成矿流体特征及金的赋存状态等进行了详细的研究[1-3]，一些研究认为该矿床属于卡林型或类卡林型金矿床[3]。双王金矿床是碱性热流体形成的成矿系统，但对其蚀变特征研究不够深入，因此，本次通过野外系统采样，对双王金矿的蚀变特征、蚀变与金矿化的关系等进行了研究，进一步完善双王金矿矿床成矿模式，同时为矿山综合开发利用及找矿预测提供依据。

1 矿床地质概况

双王金矿床位于西秦岭凤—太晚古生代拉分盆地，挟持于商丹深大断裂和凤县—山阳大断裂之间。含金热液角砾岩带全长11.5 km，由8个大小不等的热液角砾岩体组成。平面上，含金热液角砾岩体多为透镜状，个别不规则状；纵剖面上，浅部金矿体呈不规则透镜状或囊状体，深部为似厚板状金矿体，金矿体产于热液角砾岩体中。

2 蚀变类型及特征

2.1 钠长石化蚀变与钠长石角砾岩类

钠长石化是矿区最普遍、范围最大的围岩蚀变类型。在热液角砾岩体内部及其两侧较为发育，且钠化强度由热液角砾岩体向两侧逐渐减弱，宏观表现为发生褪色现象，随着蚀变强度的增强，颜色由灰黑色砂泥质板岩(围岩)逐渐过渡到黄白至黄棕色钠化板岩。钠化蚀变从热液活动的早期到晚期都有，持续时间比较长。其矿物组合为钠长石-石英-黄铁矿、钠长石-黄铁矿、钠长石-含铁白云石。

钠长石化具有多期叠加特征。根据矿物穿插关系及镜下鉴定，钠长石大致可以分为3期。早期以细粒钠长石为主，形成钠长石岩，局部可见纹层状，钠长石粒径较小，粒径约20～30 μm，呈粒状镶嵌结构。第2期主要以脉状形式充填角砾裂隙之中，形成钠长石细脉，使钠长石岩发生碎裂岩化，钠长石粒径较大(0.1～0.3 mm)。第3期为钠长石碳酸盐矿物等形成的热液胶结物，与粗晶含铁白云石共伴生，这种钠长石粒径一般都很大(约1 mm)，钠长石常见双晶。

通过电子探针分析可以看出，Na2O的含量为7.39%～12.22%，K2O和CaO含量极低，钠长石的化学成分与标准钠长石的化学成分基本一致，接近钠长石端元，几乎不含钙长石和钾长石，钠长石的纯度比较高，见表1。钠长石的有序度为0.924～0.984，为有序度较高的低温钠长石[4]，说明双王金矿床中钠长石不是岩浆结晶成因的碎屑颗粒，而是沉积成岩期及后期与热液活动有关的自生矿物。各期钠长石的化学成分变化不大，说明形成钠长石的钠质流体可能为同源流体，且钠化蚀变持续时间比较长。

表1 双王金矿床钠长石化学成分

Table 1 Chemical component of albitite in Shuangwang gold deposit %

样品编号产 状Na2OMgOAl2O3K2OCaOSiO2P2O5FeOTiO2MnOTotal来 源BIV18-4-2b层 状9.900.0020.080.040.2069.740.010.060.010.02100.07BIV18-6-2b层 状11.190.0020.340.020.0567.300.010.090.000.0099.00BⅢ32-3-1b脉 状10.850.0018.940.090.0269.330.000.000.000.0099.24BIV18-9-1e块状细粒7.390.0217.790.060.1465.850.010.100.050.0091.41BIV18-1-2脉 状12.220.0119.870.080.0468.770.300.040.01101.32BT2-2-2胶结物11.990.0019.350.030.0268.110.000.020.0099.511钠长石岩11.840.0020.440.030.0267.730.100.060.04100.262钠长石岩11.660.0020.570.000.0566.980.000.000.0099.26A3钠化蚀变岩11.480.1518.690.050.0467.480.410.150.0098.45A4钠化蚀变岩11.100.0019.010.210.0568.100.000.000.0698.53A5钠化蚀变岩10.770.4318.500.110.4568.540.1798.97本 文炎金才[4]石准立[1]

注：本文电子探针分析由中国地质科学院矿产资源研究所电子探针室JXA-8230完成。试验条件为加速电压为15 kV，束斑直径为5 μm，分析精度为0.01%。

根据钠长石期次划分及构造特征，钠长岩可以分为:沉积钠长岩、隐爆角砾岩两类。钠化板岩和钠长石呈纹层状结构显示热水同生沉积特征，且层状钠长石岩的矿物共生组合和我国其他地区与热水沉积矿床共生钠长石岩基本相同[5]。热水沉积钠长岩中钠长石粒径较小，钠长石岩相对砂泥质板岩富金，热水沉积钠长岩为金的初始预富集。成岩后，钠质流体继续上涌，沿早期钠长岩及围岩的裂隙蚀变交代、充填，最后隐爆形成钠长石角砾岩[6-7]。钠长石角砾岩为热液角砾岩的主要岩石类型。钠长石热液角砾岩中角砾成分为钠长石岩，黄棕色，角砾粒径约(1×2)～(8×15) cm，角砾岩体边部可见巨型角砾；胶结物主要为铁白云石，其次为钠长石、黄铁矿、石英和少量镁电气石，呈灰白色。从表3可知，YIV18-7、YIV8-8和YIV8-2样品中Na2O含量为9.10%～9.84%，钠长石的质量分数为77.12%～83.39%，说明这些热液角砾岩属钠长石主要赋存的岩石类型。钠长石角砾岩中，w(Na2O)大于8.00%，已达到钠长石矿的工业品位，也是钠长石矿床的主要含矿岩石类型。

2.2 铁白云石化与铁白云石角砾岩

铁白云石化主要分布在东部热液角砾岩体内，表现为含铁白云石胶结钠长石岩角砾。铁白云石主要有两种产状，一种呈灰白色团块状或团斑状胶结物胶结钠长石岩角砾，其体积分数为40%～70%，镜下可见中粒半自形含铁白云石，晶粒的大小一般为0.5～1 mm，最大可达1.5 mm，菱形解理发育，单偏光下为无色透明，少数为浅褐色，正交偏光下干涉色为二级蓝绿，聚片双晶纹发育；另一种是以细脉状分布于钠长石岩角砾中，脉宽为1～2 mm，与钠长石共伴生，含量较少；从铁白云石产状可以判断热流体活动比较强烈，结晶空间较大。矿物组合形式主要为含铁白云石-钠长石-黄铁矿-电气石。

铁白云石化学成分见表2。在水平方向上，由弱蚀变到强蚀变到角砾岩体内存在如下规律：含铁白云石内MgO含量逐渐增高，含量为14.41%～21.71%，FeO含量逐渐减少，含量为4.43%～8.04%，w(Fe2+)/w(Mg2+)<1，FeO与MgO变化规律相反。杨学明通过研究白云鄂博碳酸岩后认为，w(MnO)>0.15%可以作为火成碳酸岩的标型特征[8]。样品中除BⅣ18-5中MnO的含量为0.14%外，其余样品中的MnO含量均大于0.15%，这与白云鄂博火成碳酸岩中白云石的MnO含量特征相似，具有火成碳酸岩的特征。根据前人研究[4]，双王金矿含铁白云石的有序度低，平均约0.515，比正常沉积的白云石有序度低很多；主成矿阶段的含铁白云石中包裹体的均一温度主要为220～340 ℃，最高达449 ℃，为沸腾包裹体群[2]，且与镁电气石伴生[9]，说明含铁白云石可能来自于深部(地幔)，可能为碱性碳酸岩岩浆分异形成。

表2 双王金矿含铁白云石化学成分

Table 2 Chemical component of ankerite in Shuangwang gold deposit %

编 号Na2OMgOAl2O3K2OCaOSiO2P2O5FeOTiO2MnOTotalBⅣ18-4-1b0.0017.000.030.0329.710.080.037.340.000.1954.40BⅣ18-5-1a0.0015.040.030.0027.670.030.029.060.000.1452.00BⅣ18-6-2a0.0017.240.010.0029.670.030.028.670.000.2055.84BⅣ18-9-1d0.0118.540.040.0030.540.030.007.620.000.2156.98BⅢ32-2-2-1b0.0020.430.010.0131.890.010.005.690.030.9859.03

注：矿物化学成分分析由中国地质科学院矿产资源研究所电子探针室JXA-8230完成，试验条件为加速电压为15 kV，束斑直径为5 μm，分析精度为0.01%。

角砾岩体中部，局部形成铁白云石角砾岩，主要成分为铁白云石，呈团块状，热液铁白云石的体积约占角砾岩的70%，按照地球化学岩相学定名为铁白云石角砾岩。铁白云石角砾岩主要集中在角砾岩体的中心部位，为热流体隐爆中心，碱性热流体引爆后，温压急剧下降，碳酸盐气液流体沉淀结晶形成。

3 蚀变带的组分变化规律

双王金矿1100中段18线剖面的岩石化学数据见表3。由表3可知，从砂泥质板岩到钠长角砾岩，Na2O的含量为2.02%～9.84%，且由两侧向中心逐渐增加；K2O的含量为0.44%～5.05%，由砂泥质板岩至钠长角砾岩K的含量逐渐减少。在角砾岩体两侧向中心部位，Na2O的含量增加，呈向上凸的曲线；而K2O的含量变化与Na2O相反，由两侧围岩向角砾岩体中部，K2O的含量减少，见图1。K2O与Na2O呈负相关关系，反映在蚀变过程中，有钠的大量带入和钾的带出，可能是流体中的钠交代了围岩中的钾。

表3 双王金矿18线岩相剖面岩石主量元素含量

Table 3 The composition of major elements at 18 prospecting line in Shuangwang gold deposit %

样品号主量元素含量SiO2Al2O3Fe2O3FeOMgOCaONa2OK2OMnOTiO2P2O5CO2H2OAuYⅣ18-559.6918.815.303.833.141.352.234.120.020.790.131.642.01<0.10YⅣ18-658.7314.952.421.782.605.017.181.000.030.660.146.570.45<0.10YⅣ18-757.3617.142.721.052.304.039.840.440.040.750.124.550.430.68YⅣ18-858.5419.611.820.931.692.549.341.620.020.850.153.020.530.19YⅣ18-261.3115.712.660.931.973.759.100.250.030.710.143.730.450.21YⅣ18-961.5713.662.581.382.384.488.250.080.040.710.145.450.440.12YⅣ18-10-162.3312.924.082.933.364.173.242.190.050.670.145.561.05<0.10YⅣ18-10-256.5421.536.454.283.570.292.025.050.010.920.120.592.60<0.10

注：Au含量单位为10-6。

图1中,w(CaO+MgO+FeO+CO2)的曲线(铁白云石化)与代表的w(Na2O)曲线(钠长石化)在两侧向下弯曲，含量都低，在角砾岩中有所增加，但呈现波浪状，此消彼长，是由于角砾岩中铁白云石与钠长石含量不均匀造成的，钠长石化与铁白云石化在角砾岩中互相叠加。

通过上述剖面可以看出，钠化蚀变与铁白云石化蚀变为中心对称型，钠化蚀变与铁白云石化在角砾岩体中具有叠加。在含金热液角砾岩中，钠长石与铁白云石呈此消彼长的关系。

4 围岩蚀变与金成矿关系

金在蚀变岩石中含量随(CaO+MgO+FeO+CO2)和Na2O含量变化而变化，说明钠质和铁碳酸盐质热液作用参与金的富集成矿。主要特征为金在蚀变岩中曲线变化形式与(CaO+MgO+FeO+CO2)曲线的变化基本一致，说明金矿化与铁碳酸盐化关系更为密切，见图2。本次研究发现金矿体主要赋存在钠长铁碳酸盐质角砾岩体内，周围钠化板岩中金的含量也较高，说明金矿化与钠长石化和铁碳酸盐化蚀变岩有关，这与自然金富集在含铁白云石中[3]有内在的岩石、矿物、地球化学关系，主要原因是钠长石化和铁碳酸盐化蚀变岩由含铁白云石和钠长石等矿物组成。

图1 双王金矿18勘探线岩石化学主要元素变化趋势

图2 双王金矿32勘探线Na2O、(CaO+MgO+ FeO+CO2)和Au的含量变化曲线

5 结 论

(1)双王金矿钠长石纯度较高，且钠长石具有多期叠加成因，钠长石角砾岩为热液角砾岩主要岩石类型，铁白云石为后期岩浆热液隐爆成因。

(2)双王金矿的钠化蚀变与铁白云石化蚀变为中心对称型，钠化蚀变与铁白云石化在角砾岩体中具有叠加。钠化与铁白云石化与金矿化有关，参与了金的迁移，但铁白云石化与金矿化的关系更为密切。

(3)双王金矿也是一个大型的钠长石矿床。角砾岩中富含钠长石，岩石化学分析w(Na2O) 含量为8.25%～9.84%，已达到钠长石矿的工业品位。钠长石在陶瓷坯料和釉料中均有重要作用,且选矿后的尾矿还可以做墙地砖，矿石中钠长石含量高，纯度高，具有工业利用价值。双王金矿可以作为一个大型钠长石矿综合开采利用，利用对象为双王金矿床中钠长石角砾岩或对金尾矿进行再选利用钠长石。

[1] 石准立,刘瑾璇,樊硕诚,等.陕西双王金矿床地质特征及其成因[M].西安:陕西科学技术出版社,1989:54-55. Shi Zhunli，Liu Jinxuan，Fan Shuocheng，et al.Geological Characteristics and Genesis in Shuangwang Gold Deposit[M].Xi′an：Shaanxi Science and Technique Publishing House,1989:54-55.

[2] 刘必政,王建平,王可新,等.陕西省双王金矿床成矿流体特征及其地质意义[J].现代地质,2011,25(6):1088-1098. Liu Bizheng，Wang Jianping，Wang Kexin，et al.Characteristics and geological significance of fluid inclusions in the Shuangwang gold deposit，Shaanxi province[J].Geoscience，2011,25(6):1088-1098.

[3] 张复新.陕西双王金矿床成矿作用及金的赋存状态研究[J].西北地质,1997,18(2):28-32. Zhang Fuxin.Research on metallogenesis and the occurrence of gold in Shuangwang gold deposit[J].Northwestern Geology，1997,18(2):28-32.

[4] 炎金才.秦岭泥盆系热水沉积岩中主要矿物的标型特征[J].矿物学报,1995,15(3):317-323. Yan Jincai.The typomorphic characteristics of main minerals in hot-water sedimentary rock from the Qinling devonian system[J].Acta Mineralogica Sinica,1995,15(3):317-323.

[5] 梁华英,王秀璋,程景平.陕西双王钠长石岩特征及金矿床形成期次分析[J].大地构造与成矿学,2000,24(4):350-356. Liang Huaying，Wang Xiuzhang，Cheng Jingping.Characteristics of gold-host strata bound albite and forming stages of Shuangwang gold deposit in Shaanxi province[J].Geotectonica Et Metallogenia，2000,24(4):350-356.

[6] 轩慎民.从老田岩体谈隐爆角砾岩型矿床的成因机制和找矿方向[J].金属矿山,2009(3):91-95. Xuan Shenmin.Discussion on the genesis and prospecting direction of cryptoexplosive breccia type deposit in case of Laotian rock mass[J].Metal Mine，2009(3):91-95.

[7] 方维萱,张国伟,胡瑞忠,等.陕西二台子铜金矿床钠长石碳酸(角砾)岩类特征及形成构造背景分析[J].岩石学报，2000,16(3):392-400. Fang Weixuan，Zhang Guowei，Hu Ruizhong，et al.Analysis on tectonic background of formation and characteristics of albite carbonate brecciaite from Ertaizi Cu-Au deposits in the Qinling orogen[J].Acta Petrologica Sinica,2000,16(3):392-400.

[8] 杨学明,杨晓勇,张培善.白云鄂博碳酸盐矿物的矿物化学成分标型特征[J].高校地质学报,1998,4(1):34-41. Yang Xueming，Yang Xiaoyong，Zhang Peishan.Typomorphic characteristics of carbonate minerals from Bayun'obo，Inner Mongolia [J].Geological Journal of China Universities,1998,4(1):34-41.

[9] 张春鹏,曾南石.广西龙头山金矿床热液蚀变及其分布特征[J].金属矿山,2013(10):97-100. Zhang Chunpeng，Zeng Nanshi.Hydrothermal alteration and distribution features of Longtoushan gold deposit in Guangxi[J].Metal Mine，2013(10):97-100.

(责任编辑 邓永前)

Characteristics of Albitization and Albite Breccia in Shuangwang Gold Deposit，Shaanxi Province

Fan Yuxu1,2Fang Weixuan1,2Fu Yuzhen1

(1.School of Earth Sciences and Resources，China University of Geosciences(Beijing)，Beijing 100083，China;2.Beijing Institute of Geology for Mineral Resources，Beijing 100012，China)

The characteristics of rock-forming minerals and the zoning characteristics of alteration in Shuangwang Gold Deposit are studied by mineralograpy，electron probe micro analysis and rock chemical analysis method.The study results show that，the content of Na2O in albite is between 7.39% and 12.22%.The chemical composition of Albite is consistent with its end-member component，so it is relatively pure albite with feature of multi-phase mineralization.Due to little change in its composition，sodic fluids may be homologous.Iron content is higher in ankerite，and the components of MnO are more than 0.15% in almost all the samples except for two samples.The characteristics of ankerite are similar to that of carbonatites in Bayan′obo.Associated with dravite，ankerite has characteristics of gas-liquid magma.The albite ankerite breccia may be the factor for magmatic hydrothermal cryptoexplosion in Shuangwang deposit.Albitization in Shuangwang gold deposit has a central symmetry with ankerite alteration.Breccia alteration is maximum，and its intensity is gradually weakened to the sides.The content of Na2O in breccia varies between 9.84% and 8.25%，which has reached industrial grade of albite with high purity.Therefore，albitite existing in Shuangwang gold deposit and tailings has a value for comprehensive utilization.

Albitization，Ankerite，Alteration zoning，Cryptoexplosion breccia

2014-07-01

国家自然科学基金项目(编号：41030243)。

范玉须(1987—)，男，硕士研究生。通讯作者 方维萱(1961—)，男，研究员，博士生导师。

P618.51

A

1001-1250(2014)-11-109-04