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新疆乌恰县萨瓦亚尔顿金矿成矿物质来源及成因类型探讨

2019-08-26李民飞孟宝东田孝光

新疆有色金属 2019年4期
关键词:矿物质同位素石英

李民飞 孟宝东 田孝光

(新疆维吾尔自治区地质矿产开发局第二地质大队 喀什 844000)

1 成矿物质次要来源

1.1 流体包裹体特征

在矿床中,各成矿阶段形成的石英中普遍发育有流体包裹体。包裹体可划分为NaCl-H20型和CO2-H20型,以NaCl-H20型为主。

NaCl-H20型包裹体分为气液相、液相、气相和多相等包裹体。主要特征:包裹体形态多种多样,呈椭圆状、近圆状、不规则状,大小一般在2~8μm左右,个别可达10μm以上。包裹体以气液相为主,其次为液相、气相,少量多相。其中气液相包裹体由液相和气相组成,存在于各成矿阶段,并与其它类型的包裹体共生;液相包裹体主要由液态NaCl-H20和少量气相组成,主要存在于锑-石英阶段和石英-碳酸盐阶段,其它阶段较少。

CO2-H2O型包裹体由Lco2(液相CO2)、Vco2(气相CO2)和LH2O(水溶液相)组成,包裹体形态为不规则状、长条状、椭圆状等,大小一般在2~6μm左右,个别可达8μm以上。广泛存在于各成矿阶段,但分布不均匀。

1.2 包裹体温度测试

从各成矿阶段形成的石英中135个包裹体和石英-碳酸盐阶段的方解石中17个包裹体进行温度测试(表1)。

石英阶段包裹体均一温度75~297℃,盐度ω(Na-Cleq)为2.57%~20.75%;毒砂-黄铁矿-石英阶段和多金属硫化物-石英阶段包裹体均一温度250~310℃,盐度ω(NaCleq)为3.23%~9.21%;辉锑矿-脆硫锑铅矿-石英阶段包裹体均一温度159~220℃,盐度ω(Na-Cleq)为5.86%~10.11%;石英-碳酸盐阶段包裹体均一 温 度78~125℃,盐 度ω(NaCleq)为3.55%~22.10%。金热液成矿期各成矿阶段,从早期至主成矿期至晚期,温度由低变高再变低的趋势,主成矿期温度相对较高,在250~310℃之间,成矿流体属中低温型的。估测成矿压力为8-35MPa,换算为成矿深度为1千米左右,属浅成矿床。

1.3 包裹体成分及特征

在该矿针对五个不同的成矿阶段共采取10件样品,对成矿流体包裹体成分分析表明,流体中的阳离子以Na+为主,其次Ca2+、K+,溶液中Na+/K+为2.78-48.99,为富钠的成矿流体,表明成矿流体并典型的岩浆水;阴离子主要为Cl-,其次SO42-,Cl-/SO42-为68.90-3.90,属Cl-型水,表明成矿水为热卤水的特征。

表1 矿床均一温度测定结果表

由以上可见,矿区所有矿化带均赋存于塔尔特库里组(S3t)和萨瓦亚尔顿组(D1sw)中。这两组地层均为浅变质细碎屑岩建造,以富含炭质及黄铁矿为特征,Au和伴生元素As的富集系数均较高,分别为12.7和9.2,对Au的富集有利。地层中Au的背景值低于克拉克值,是由于金矿在形成过程中,地层中Au元素被活化、迁移所致,在矿化带两侧的地层中,越靠近矿化带Au含量越低,说明矿床中一部分金是从两侧地层中萃取的。以此推断地层是为成矿提供部分的物质基础,但仅是次要来源。

2 成矿物质主要来源

2.1 流体包裹体碳同位素特征

根据流体包裹体CO2的碳同位素比值(表2),说明成矿流体中的碳来源于地幔。

表2 碳同位素组成值

2.2 流体包裹体硫同位素特征

硫同位素从表3的分析结果表明,硫化物的δ34S值在-3.0‰~1.3‰之间,变化较小。其值接近于陨石硫值0‰,早期无矿石英中黄铁矿的δ34S值略大于成矿阶段的值。

硫同位素表明成矿物质来自地幔或与地幔相关的岩浆中。

2.3 铅同位素特征

矿石中铅同位素组成与围岩中组成基本一致(表4)。

表3 萨瓦亚尔顿金矿床硫同位素组成

表4 矿区铅同位素组成

从表4中看出:206Pb/204Pb=18.012~18.023、207Pb/204Pb=15.470~15.639、208Pb/204Pb=38.062-38.464。变化范围不大,均属正常铅,投影则属造山带内。

其次,在主矿体附近断裂中充填的辉绿岩脉中Au的伴生元素As、Sb、Pb含量较同类岩石高几-几十倍乃至100余倍,表明矿质来源主要来自深部。

3 成矿成因类型的探讨

矿床矿区位于南天山金、铅锌、锑、铜、锡成矿化带之东阿赖金、锑、铅锌、铜(铁)成矿亚带中,矿体受区域性剪切断裂带的控制。早期(早二叠世)洋盆聚敛时的俯冲和板块边缘陆陆碰撞,形成了一系列的韧性剪切带、逆断层和逆冲推覆体,岩石发生了强烈的动力变质作用,使金元素进行了活化、迁移和初步的富集,但此阶段的富集作用在整个矿床中是次要的。造山作用晚期(三叠纪),由于造山隆起,地壳被剥蚀,使原来的韧性剪切带向脆性剪切带过渡,断裂也从原来的韧性挤压向脆性张剪转变,为成矿流体的运移提供了通道,并为成矿物质的沉淀提供了场所。来自幔源的CO2、CH4和部分成矿流体沿剪切带上升,运移至破碎带中充填、交代形成金矿体,深部矿物质来源占主导地位,是矿床的主要物质来源。因此,萨瓦亚尔顿金矿属于赋存于韧性剪切带中的浅成中低温渗滤热液型金矿床。

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