青海省抗得弄舍金多金属矿床成矿流体及成矿物质来源

2020-09-10张志尉米晓明石延林吕建民王飞严栋

黄金 2020年8期

张志尉米晓明石延林吕建民王飞严栋

摘要：抗得弄舍金多金属矿床为东昆仑成矿带东段新发现的矿床。通过对其成矿地质背景、矿床地质特征的研究，初步将该矿床成矿划分3个成矿期，其中热液期又可进一步分为4个成矿阶段，闪锌矿-方铅矿-石英-黄铜矿阶段、重晶石-硫化物阶段为主成矿阶段。流体包裹体分析结果表明，金多金属矿石及铅锌矿石流体包裹体均属于低温度、低密度、中低盐度流体，成矿流体以岩浆水为主，并有大气降水的混入。稳定同位素测试结果表明，成矿物质来源以幔源岩浆热液为主，并混有海相硫酸盐。抗得弄舍金多金属矿床成矿流体及成矿物质来源的确定，可为东昆仑成矿带开展寻找类似矿床提供借鉴。

关键词：流体包裹体;同位素;成矿物质;成矿地质背景;抗得弄舍金多金属矿床

中图分类号：TD11 P618.51文献标志码：A

文章编号：1001-1277（2020）08-0022-09doi：10.11792/hj20200804

抗得弄舍金多金属矿床位于东昆仑成矿带东段，隶属果洛州玛多县管辖，距花石峡镇东北约60 km，矿区中心坐标：E98°48′15″，N35°32′45″，是近年来东昆仑成矿带东段新发现的矿床[1]。已探明金金属量35.7 t、铅+锌金属量81.1万t、银金属量589.55 t、铜金属量2.77万t、重晶石矿石量903万t，相当于提交大型金矿床、大型铅锌矿床、中型银矿床、中型重晶石矿床、小型铜矿床各一处[2-3]，实现了找矿重大突破。通过对该矿床流体包裹体及稳定同位素分析研究，基本确定了该矿床的成矿流体及成矿物质来源，可为该地区寻找类似矿床提供一定的理论基础。

1 区域成矿背景

抗得弄舍金多金属矿床大地构造位置为雪峰山—布尔汗布达山造山亚带（Ⅰ82）与兴海华力西、早印支复合造山亚带（Ⅱ31）西侧交汇处[4-5]（见图1-A）。

区域出露地层有奥陶系—志留系（O-S）、石炭系（C）、二叠系（P）及第四系（Q）（见图1-B）。其中，二疊系火山-沉积岩系为区域已知重要含矿层，岩性主要为晶屑岩屑流纹质凝灰岩、火山角砾流纹质凝灰岩、流纹质火山角砾岩等。区域北西西向、北西向断裂最为发育，对区域地层、岩浆岩分布具有明显的控制作用。区域地层均发生不同程度褶皱，由于受断裂及岩浆侵入活动破坏，褶皱形态多不完整，只残留了褶皱的残破翼。区域岩浆活动强烈且频繁，岩浆侵入活动主要以海西期最为强烈，以岩基或岩株状产出，岩性主要为花岗岩（γ）、花岗斑岩（γπ）、花岗闪长岩（γδ）、闪长岩（δ）、斜长花岗岩（γο）等[6-10]。

2 矿区及矿床地质特征

2.1 矿区地质特征

该矿区地层呈北西向展布，地层单元由老到新依次为古元古界金水口岩群（Pt1J）、下石炭统哈拉郭勒组上段（C1hl2）、下石炭统哈拉郭勒组下段（C1hl1）、上石炭统浩特洛哇组（C1ht）、下二叠统马尔争组（P1m）、下三叠统洪水川组下段（T1h1）及第四系（Q）[2]。马尔争组为矿区内主要的赋矿地层，分布于矿区中部，呈北西西向—南东东向展布，与下伏地层呈断层接触，岩性主要为白云岩（dol）、沉凝灰岩、角砾凝灰岩、流纹质凝灰岩（λtf）、火山角砾岩（vb）、片麻岩（gn）等（见图2）。矿区构造主要为北西向、北西西向断裂，且北西向断裂对矿体的分布具有明显的控制作用。侵入岩不发育，仅在矿区中部小面积出露辉长岩。

2.2 矿床地质特征

2.2.1 矿体特征

矿区内共圈定39条矿体，其中盲矿体9条。矿体形态呈似层状、透镜状、脉状等，在走向、倾向上具有膨胀狭缩和分支复合特征（见图2），走向280°～298°，倾向北北东，倾角60°～80°。延伸稳定，走向长一般80～500 m，最长可达560 m，厚1.01～45.67 m，控制倾深80～680 m，最大达到820 m。矿体金平均品位3.96×10-6、铅平均品位1.17 %、锌平均品位2.07 %、银平均品位132×10-6、铜平均品位0.12 %。

1—灰岩 2—流纹质凝灰岩 3—片麻岩 4—断裂 5—钻孔 6—金多金属矿体及编号 7—铅锌矿体及编号矿体类型自南向北、自上而下具有由金多金属矿体向铅锌矿体过渡分带趋势，金多金属矿体赋矿岩石主要为重晶石，产于灰岩和流纹质凝灰岩的断裂接触带及其附近，其产出与张性构造裂隙关系密切，在规模相对较大的构造裂隙中充填形成的重晶石型金多金属矿体往往品位高，矿石类型单一、完整;铅锌矿体产于金多金属矿体上盘（见图3），主要赋存于流纹质凝灰岩、花岗斑岩及部分白云岩的构造裂隙中。

2.2.2 矿石特征

矿区内矿石可分为2种：金多金属矿石和铅锌矿石。金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿，其次为黄铁矿、黝铜矿、菱锌矿、白铅矿、铅矾、斑铜矿等，贵金属矿物主要为银金矿，其次为自然金及少量自然银;非金属矿物主要为重晶石、石英、长石、碳酸盐，其次为绢云母、白云母、绿泥石等。矿石结构主要为他形—半自形粒状结构、交代结构、包含结构、斑状结构、包裹结构等;矿石构造主要为层纹状构造、脉状网脉状构造、浸染状构造、团块状构造等[6-8]。

2.2.3 围岩蚀变

矿体围岩主要为矿体底板灰岩和赋矿岩层流纹质凝灰岩，其次为石英斑岩、花岗斑岩、白云岩等，围岩蚀变无对称性，总体较为复杂，其垂向和纵向分带明显。

围岩蚀变类型主要为方解石化、重晶石化、硅化、白云石化、绿帘石化、黄铁矿化，其中与成矿关系密切的为重晶石化、硅化、黄铁矿化及白云石化。

总体看来，矿区内围岩蚀变由南向北主要为碳酸盐化-重晶石化、硅化-方铅矿化、黄铁矿化（少量黄铜矿化）-绿帘石化、绿泥石化，而由浅到深主要为方铅矿、闪锌矿化-重晶石化、硅化-方铅矿化[6-8]。

2.2.4 成矿期与成矿阶段

通过野外地质路线调查、钻孔岩心观察和室内镜下光薄片鉴定，将抗得弄舍金多金属矿床成矿作用划分为喷流沉积期、热液期和表生期（见表1），其中热液期又可进一步分为4个成矿阶段：石英-黄铁矿阶段、闪锌矿-方铅矿-石英-黄铜矿阶段、重晶石-硫化物阶段和石英-方解石阶段，闪锌矿-方铅矿-石英-黄铜矿阶段、重晶石-硫化物阶段为主成矿阶段。

1）喷流沉积期。

该期主要形成矿物包括黄铁矿、方铅矿、闪锌矿（见图4-a、e、g），是铅、锌的初始富集阶段。此外，可见层纹状、板状重晶石（见图4-b、c）。

a—草莓状黄铁矿 b—纹层状重晶石 c—板状重晶石 d—石英硫化物脉穿插凝灰岩，凝灰岩中含星点状黄铁矿

e—石英方铅矿脉穿插凝灰岩 f—重晶石硫化物脉 g—闪锌矿包裹半自形黄铁矿，重晶石脉穿插黄铜矿（反射光）

h—重晶石脉穿插黄铜矿（透射光）

i—含矿角砾被方解石脉穿插 Py—黄铁矿 Bar—重晶石 Sp—闪锌矿 Cp—黄铜矿2）热液期。

石英-黄铁矿阶段。该阶段形成矿物主要为石英、黄铁矿（见图4-d、e、g），石英呈细粒—微粒状，黄铁矿呈自形—半自形粒状，以网脉状分布于矿石中。该阶段铅、锌及金矿化不明显。

闪锌矿-方铅矿-石英-黄铜矿阶段。该阶段为铅、锌的主要成矿阶段。闪锌矿和方铅矿大量共生出现，形成铅锌矿石。闪锌矿内部常见有乳浊状黄铜矿，方铅矿多交代闪锌矿，黄铜矿亦部分交代闪锌矿（见图4-h），石英多呈脉状，还有少量黝铜矿和黄铜矿伴生。

重晶石-硫化物阶段。该阶段为金、铅、锌的主要成矿阶段，可见大量重晶石硫化物呈脉状产出（见图4-f），重晶石中多包裹有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和黄铜矿。

石英-方解石阶段。该阶段方解石主要呈脉状，石英亦呈脉状穿插方解石（见图4-i）。

3）表生期。

该期为褐铁矿、孔雀石、辉铜矿和铜蓝等矿物的产出阶段。矿体围岩表面多见因发生褐铁矿化而产生的染色现象（即红化），孔雀石、铜蓝多呈薄膜状产出。

3 流体包裹体特征

3.1 流体包裹体岩相学特征

对金多金属矿石、铅锌矿石石英中流体包裹体进行了显微岩相鉴定（见图5）。

a、b、c—金多金属矿石石英中的流体包裹体 d、e、f—铅锌矿石石英中的流体包裹体 Bar—重晶石 Qz—石英 LH2O—液相水 VH2O—气相水流体包裹体显微岩相鉴定结果显示，包裹体以原生包裹体为主，普遍较小，类型简单。按室温下的相态，流体包裹体主要为纯液相包裹体（LH2O）和气液两相包裹体（LH2O-VH2O）。纯液相包裹体含量少，约占包裹体总量的10 %，形态多呈不规则状，少量呈近椭球状，粒度一般为5～10 μm;气液两相包裹体含量较多，约占包裹体总量的90 %，形态多样，可见不规则状、近椭球状、长条状等，粒度一般为3～8 μm。

3.2 流體包裹体显微测温

选取金多金属矿石、铅锌矿石主成矿阶段（闪锌矿-方铅矿-石英-黄铜矿阶段和重晶石-硫化物阶段）的重晶石、石英进行流体包裹体测温[1]。

1）完全均一温度：金多金属矿石主成矿阶段流体包裹体完全均一温度集中于110 ℃～170 ℃（见图6-a）），呈单峰式分布;铅锌矿石主成矿阶段包裹体完全均一温度为120 ℃～230 ℃，集中于150 ℃～170 ℃（见图6-b）），平均值为165 ℃，呈单峰式分布。

2）盐度：金多金属矿石主成矿阶段流体包裹体盐度变化大，为0.7 %～18.3 %，平均值为7.1 %，呈单峰式分布，峰值集中于0～12.0 %（见图6-c））;铅锌矿石主成矿阶段流体包裹体盐度变化小，为1.7 %～9.9 %，平均值为5.6 %，也呈单峰式分布，峰值集中于4.0 %～8.0 %（见图6-d））。

3）密度：金多金属矿石主成矿阶段流体包裹体密度为0.77～1.05 g/cm3，平均值为0.92 g/cm3，呈单峰式分布，峰值集中于0.81～1.05 g/cm3（见图6-e））;铅锌矿石主成矿阶段流体包裹体密度为0.88～0.97 g/cm3，平均值为0.94 g/cm3，也呈单峰式分布，峰值集中于0.91～0.97 g/cm3（见图6-f））。

3.3 流体包裹体成分特征

针对金多金属矿石、铅锌矿石主成矿阶段重晶石进行了激光拉曼光谱分析。结果表明，重晶石中流体包裹体以气液两相为主，在3 400 cm-1附近可以看见明显的H2O谱峰（见图7），岩相学观察的包裹体类型和显微测温数据结果基本一致。

4 稳定同位素特征

4.1 氢、氧同位素

对8件金多金属矿石、铅锌矿石重晶石、石英中氢、氧同位素进行了分析，测试结果见表2。

4.2 硫同位素

金属硫化物硫同位素测试结果表明：方铅矿δ34S为5.4 ‰～9.4 ‰，平均值为7.7 ‰;闪锌矿δ34S为10.8 ‰～12.3 ‰，平均值为11.7 ‰;黄铜矿δ34S为5.9 ‰，黄铁矿δ34S为-0.1 ‰。

重晶石硫同位素测试结果表明：重晶石δ34S为28.2 ‰～29.9 ‰。结果较为集中，与古生代海水硫酸盐的δ34S[1，4-6]很接近。

5 成矿流体及成矿物质来源

5.1 成矿流体来源

从流体包裹体显微测温结果来看，流体包裹体的完全均一温度集中于110 ℃～170 ℃、120 ℃～230 ℃，属于低温度流体;盐度为0.7 %～18.3 %，属于中低盐度流体;密度为0.77～1.05 g/cm3，属于低密度流体。综上，抗得弄舍金多金属矿床成矿流体属于低温度、低密度、中低盐度流体。

从盐度-完全均一温度图解（见图8）上可以看出，金多金属矿石流体包裹体中除了少量样品点有所偏移外，整体上盐度与完全均一温度呈正相关，即流体包裹体完全均一温度随盐度增高而增高，而铅锌矿石流体包裹体完全均一温度随盐度的变化不明显，指示其成矿流体的演化过程可能与金多金属矿石有所差别。从密度-完全均一温度图解（见图9）上可以看出，金多金属矿石与铅锌矿石流体包裹体密度与完全均一温度明显呈线性相关，即成矿流体完全均一温度与成矿关系密切。

5.2 成矿物质來源

金属硫化物硫同位素测试结果显示，矿石具有富硫特征，且δ34S正向偏离“零”，表明其硫来源可能与火山气液在海底喷流成矿过程中混染了海水硫有关[4-5]。重晶石硫同位素测试结果显示其与海相成因蒸发岩和海相硫酸盐有关。

在抗得弄舍金多金属矿床铅同位素构造模式图（见图11）中，样品点均落在上地壳和造山带之间并靠近造山带铅演化曲线上，反映了矿石中的铅源区可能与造山带有关。

1—地幔源铅 2—上地壳源铅

3—上地壳与地幔混合的俯冲带铅（3a—岩浆作用，3b—沉积作用）

4—化学沉积型铅 5—海底热水作用铅 6—中深变质作用铅

7—深变质下地壳铅 8—造山带铅 9—古老页岩上地壳铅

6 结论

1）抗得弄舍金多金属矿床成矿流体均属于低温度、低密度、中低盐度流体;重晶石和石英的氢、氧同位素测试结果表明，成矿流体以岩浆水为主，并有大气降水的混入。

2）金属硫化物硫同位素研究结果显示，硫来源可能与火山气液在海底喷流成矿过程中混染了海水硫有关，重晶石硫同位素来源与海相成因蒸发岩和海相硫酸盐有关。铅源区可能与造山带有关，铅主要来自地幔。综上所述，该矿床形成可能与岩浆（火山喷发）作用紧密相关。

[参考文献]

[1] 管波，何财福，肖小强.青海省抗得弄舍金多金属矿成矿规律研究及找矿突破[R].西宁：青海省有色第四地质勘查院，2016.