四川木里梭罗沟金矿的成矿系统特征、控制因素及勘查指示

2021-06-13赵云川

世界有色金属 2021年5期

黄忠，赵云川

（四川省冶金地质勘查局水文工程大队，四川成都 610000）

四川木里梭罗沟金矿的代富碱侵入岩和钾质火山岩，构成了富碱斑岩带和钾质火山岩带，两条岩带的岩浆活动与木里梭罗沟金矿，在物质成分和成矿演化周期上都具有连续性，这些都表明富碱斑岩岩浆，来源于软流圈熔融程度高的部分熔融，为金矿成矿提供了持续动力，使木里梭罗沟金矿在统一的构造背景下，构成了区域性的成矿系统，深部载体的含矿质流体，对地质形成起推动作用，总体特征具有一致性[1]。以四川木里梭罗沟金矿成矿理论为指导，归纳总结控制因素和勘查指示，深入分析四川木里梭罗沟金矿的成矿系统特征，研究金矿的形成过程，为金矿勘查人员提供找矿思路。

1 四川木里梭罗沟金矿的成矿系统特征

1.1 含矿斑岩特征

在四川木里梭罗沟金矿中，金属矿床的含矿斑岩以富碱为特征，分布在基性到中酸性的岩石系列，熔融公式为F=10ln(Cr#/100)+24，其中Cr#=100Cr/(Cr+Al)，金矿熔融程度如下表所示：

表1 木里梭罗沟金矿矿区熔融程度

由上表可知，木里梭罗沟金矿的早期硫化物发生了熔离，矿区的硫化物熔离程度平均在0.25%左右，富碱斑岩的岩浆硅酸盐/硫化物质量比，在200000～3900000之间，平均值在750000左右，这些都表明熔融程度在成矿过程中具重要的作用，是木里梭罗沟金矿的成矿重要因素。木里梭罗沟金矿的含矿斑岩，主要表现为小岩株产出，熔融的碱岩浆活动在45Ma～35Ma之间浮动，集中于30Ma～35Ma，熔离程度为0.005%，与金矿成矿作用发生的高峰期完全一致[2]。

1.2 矿化与蚀变特征

木里梭罗沟金矿出露在钾质火山岩带内，矿床与富碱岩体可划分为以下几类，分别为岩体外接触带、围岩岩体内部、距离内富碱较近的基石，该空间类别主要控制了金矿矿化类型，使矿岩外围的微弱矿化产生差异。富碱斑岩形成时的氧逸度为△log(fO2)FMQ=1.93，其中第一期氧逸度为△log(fO2)FMQ=2.17，第二期氧逸度为△log(fO2)FMQ=1.26，而含矿岩石Sp与Ol第一期和第二期的氧逸度，分别为△log(fO2)FMQ=1.08和△log(fO2)FMQ=2.47。根据木里梭罗沟金矿的氧化缓冲剂——镍-氧化镍，可判定脉状体的钾质火山岩，主要矿化组合为Au-Pb-Zn，且在富碱斑岩带和钾质火山岩带的接合带区域，坡北地区纯橄岩△log(fO2)NNO在1.83-3.64之间，尖晶石△log(fO2)NNO在0.37-3.27之间，钾质火山岩△log(fO2)NNO在2.94-4.85之间，橄榄岩△log(fO2)NNO在1.73-4.38之间，氧逸度平均值分别为0.37、0.48、1.73、1.39。由上述内容可看出富碱斑岩具有低的氧逸度，与Sp、Ol显示还原性和正异常证明结果一致，同时考虑围岩蚀变多以岩体为中心，向外依次为绢云母化带、石英化带、大理石岩带，判定木里梭罗沟金矿还原环境是地幔还原性流体，外接触带为角岩化带。

2 四川木里梭罗沟金矿的控制因素

2.1 断裂对金矿矿体的控制

木里梭罗沟金矿的断裂构造发育完整，共有4组金矿带，分别为NNE向、NW向、近EW向和WN向，断裂先后顺序为NW向-近EW向-缓倾斜断裂-NNE向-WN向，晚期断裂对早期断裂存在错移现象，其中WN向对近EW向的错移最大，缓倾斜断裂对WN向和NW向错移最小，断裂整体走向为240°～280°，破碎带宽和长度分别为8.5m和280m，NW向为矿区最早形成的断裂构造，由辉长岩类和橄榄岩类组成，发育有密集的劈理裂隙带、角砾岩和碎裂岩。其中辉长岩类CaO含量明显高于橄榄岩类，辉长岩类存在含量7%～10%的SiO2，橄榄岩类存在含量8.5%～10%的SiO2，钾质火山岩存在含量9.5%～11.3%的SiO2，辉长岩类SiO2含量明显高于橄榄岩类，SiO2与矿化组合存在含量间断，与Al2O3呈现负相关，具有木里梭罗沟金矿的成矿条件，由此可判定辉长岩类混染了碳酸盐类岩，且在混染过程中补充了Mg与CaO，含有一定的MgCO3白云岩，辉长岩类和橄榄岩类的长石是结晶分异结果。第一期与第二期的辉长岩类和橄榄岩类，具有高度相似的微量元素分配模式，第一期辉长岩类SiO2含量，比第二期提高了3.5%，橄榄岩类SiO2含量比第二期提高了2.5%，统计可得金矿断裂具有同源演化的特点，第一期与第二期辉长岩和橄榄岩的Mg0、Al2O3含量一致，沿断裂带的稀土含量差异，是由地壳混染和结晶分异引起，其Na、Al、Ca、Si等元素均会增高，同时断裂还具有石英脉和岩脉等填充，蚀变发育顺序依次为黄铁矿化-硅化-碳酸盐化-辉锑矿化，导致金矿主要产出分别为Au29、Au61、Au31、Au30和Au75。

2.2 脉岩对金矿矿体的控制

脉岩在木里梭罗沟金矿平面上呈椭圆状，岩性主要为闪长斑岩、辉长花岗岩和闪长玢岩，标本密度值分别为2.1×103Kg/m3、1.4×103Kg/m3、1.5×103Kg/m3，都属于高密度体，是引起重力高异常的主要因素。金矿岩性对矿体倾向和规模具有间接控制作用，地表至一定深度内的橄榄岩和辉长岩，其风化蚀变较强、厚度较大、蚀变带较宽，同类岩石不同深度的密度不同，测量超过1千米深的钻孔全孔，可得岩体的岩石密度浅部均较低，酸性到基性皆有出露岩性，以酸性的火山岩开始，向基性和酸性溢流过渡，最后以喷发相为结束，主要特征为溢流相熔岩，随着深度增加，岩体的岩石密度值逐渐升高，金矿从基性玄武岩到酸性流纹岩均有发育熔岩。

3 四川木里梭罗沟金矿的勘查指示

四川木里梭罗沟金矿受孤立碳酸盐台地作用，影响了盆地相区成矿流体的垂向上涌过程，所以识别盆地相地层区域，沿早期深水相地层的边缘进行勘查更有益。在碳酸盐台地的边缘区域，总结萨阿尔明组第二岩性段中，Au、Cu、As、Sb等低温元素的异常，可得金矿斜坡相地层是最好的赋矿层位，其热液活动较强，呈北西-南东向展布，高孔隙有利于流体的运移，且热液富有钙质和铁，将成为木里梭罗沟金矿理想的赋矿地层，与成矿流体反应更加剧烈。金矿的花岗岩岩体内部未见明显异常，盆地相之间的过渡带存在斜坡相地层，受北西向断层构造控制明显，使得木里梭罗沟金矿沿断层带分布，由此推测该地层下部存在隐伏花岗岩体，主要由稀土元素和C-O同位素组成，深部或周围区域发生了大规模硅化作用，与地层间发生热液交代作用，进一步富集了Au、Cu、As、Sb等元素，且受Au、Zn、Ag等中温元素的构造控制。因此，对四川木里梭罗沟金矿进行勘查时，应将勘查区域定位在北部的盆地相地层，该区域受花岗岩体与地层双重影响，具有良好的找矿潜力。