黑龙江金厂金矿床成矿流体来源研究
2022-09-08许佳琪李光琪曾冠中王佳宝张文华
黑龙江金厂金矿床位于古亚洲造山带和环太平洋造山带叠合部,是我国东北地区近年来发现的特大型金矿,该金矿床类型复杂多样,成矿条件优越、资源存储量巨大。
金厂金矿床作为岩浆热液型矿床,研究其成矿流体来源与性质是分析和探讨矿床成因及成矿作用机制等问题的关键。前人对金厂矿区的研究成果显示,该矿床成矿过程中有流体参与,且石英中的流体包裹体特别发育。本文将通过不同矿体中的流体包裹体特征,得出成矿流体从深到浅的运移顺序;同时结合H-O同位素数据,推测成矿热液的来源。
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1 矿床地质特征
金厂矿区位于欧亚板块与太平洋板块对接部位,由于受印支期古亚洲洋和燕山期太平洋影响,北东及南北向的深断裂较为丰富,中生代的断裂盆地由此产生,强烈的构造运动使得此处大量产出岩浆热液型矿床。该区域范围内出露的地层由老至新主要有上元古界、中生界及新生界地层。
1.1 矿区地质概况
金厂矿区位于太平岭隆起带东侧,受区域上多期次构造活动影响,是中生代构造岩浆火化区,区域构造十分复杂。区内断裂构造主要为北东向绥阳深大断裂东侧的NE、NW、EW和近SN向断裂构造及穹隆构造(环状断裂、放射状断裂构造),造就矿区内角砾岩型矿体呈北西向串珠状排列;岩浆穹隆裂控型矿体向南西侧伏。
“我今儿没有好茶饭,只有山歌敬亲人……”一听到这熟悉的旋律,就让人想起1961年版的电影《刘三姐》。现在虽说已是七十多岁的老人,“刘三姐”黄婉秋的皮肤依旧白皙而有弹性,气色还特别好,她是怎么保养的呢?这其中有何秘诀?
延边—东宁金(铜)多金属成矿带中金矿类型主要为斑岩—浅成低温型、火山—次火山岩型,形成环境为火山—次火山岩盆地边部或次级火山盆地隆起区的边部。矿区内大面积出露印支期—燕山期中酸性侵入岩,与成矿有关的侵入岩为燕山晚期闪长玢岩和花岗斑岩。
在泌乳素测定上,采用ADC CLIA400全自动微粒子化学发光仪,对泌乳素进行测定。在试剂盒方面均采用该公司配套的试剂盒;在定标液方面均采用配套定标液。同时检测患者血脂。在治疗前、后对以上指标重复测定,并实施对比。
1.2 矿体地质特征
金厂金矿床规模已达特大型,矿床地质特征较为复杂,矿体类型具有多样性,围岩蚀变分带不强等特点。金厂矿区现已发现大小金矿床二十几个,本文将金厂矿区的矿体分为角砾岩型矿体(包括侵入角砾岩型和坍塌角砾岩型)和裂隙充填型矿体(包括环状蚀变岩型和放射状裂隙充填型)。
1.2.2 对照组干预措施 在接受基础干预措施的同时,由医务人员在就医期间和门诊随诊时采取常规健康教育:包括医学营养指导、运动指导、血糖监测指导等。
侵入角砾岩型矿体是矿区最重要的金矿化类型,在矿区分布较多;坍塌角砾岩型在矿区分布较少。这些角砾岩筒沿大狍子沟—八号硐一带呈近东西向展布。同时又受北西向断裂控制,在北西向呈串珠产出。
裂隙充填型矿体主要集中在半截沟一带,受深部岩浆上侵和塌陷影响形成的环状断裂、放射状裂隙构造。矿区内松树砬子—邢家沟一带在遥感图上有一大型环型构造,环型构造中心部为岩浆穹隆形成的环状断裂和放射状,是环状蚀变岩型矿体和放射状裂隙充填脉型矿体主要发育区。
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角砾岩型矿体中以角砾岩型矿石为主,同时存在少数石英—黄铁矿化脉、石英—多金属硫化物脉型矿石切穿前者,显示脉型矿化的形成晚于角砾岩型矿石。裂隙充填脉型矿体以脉型矿化为主,除角砾岩型矿体存在的两类脉型矿石外,还发育细脉侵染性矿石,同时有少量的构造蚀变岩型矿石存在。其中,石英—多金属硫化物脉型矿石的金品位最高;石英—黄铁矿脉型岩石的金含量次之;蚀变岩型矿石的金含量最低。
2 样品特征及分析结果
本文对角砾岩型矿体、环状蚀变岩型矿体中发育的流体包裹体进行了综合研究,采集了J-0、J-1、J-9、J-11矿体、Ⅱ号脉群、22号矿脉(zk0801)的样品,主要进行了镜下观察、高低温热台上的冰点—均一温度测试等研究;并结合肖力(2010)对18号矿体、Ⅲ号矿体的流体包裹体分析数据基础上,对各类型矿化成矿流体来源及性质进行了分析和讨论。
2.1 包裹体特征分析
2.1.1 包裹体的岩相学特征
①角砾岩型流体包裹体均一温度及盐度特征
由表可见,角砾岩型矿体的流体包裹体较均匀发育,主要存在四类包裹体,分别为纯气相、气液两相、含子矿物包裹体,纯液相包裹体偶尔出现。四种类型的包裹体在石英矿物颗粒中常成群发育,在随机分布的一群包裹体中,经常见到含固体子矿物多相包裹体与富气相包裹体共生产出,表明他们近于同时捕获的特点。
裂隙充填脉性矿体中,环状蚀变岩型18号矿体和放射状裂隙充填脉型Ⅲ号矿体主要包裹体类型为含子矿物气液两相包裹体和含NaCl子晶三相包裹体,后者数量较多;环状蚀变岩型Ⅱ号脉主要为气液两相包裹体和含NaCl子晶三相包裹体,前者数量较多;反映了流体包裹体从深到浅的分布规律。
3月中旬苗儿定植后,每天早上8时-9时对试验和对照棚进行空温和地温调查。至5月上旬共测得三种作物地下5 cm、10 cm、15 cm、20 cm处数据60次,240个数据。经汇总发现:内置式生物反应堆能明显提高棚内空气温度和土壤温度。空温增幅最大为2.5℃,地温增幅是15 cm处>10 cm处>20 cm处>5 cm处,分别可达5.1℃、3.3℃、2.8℃、2.3℃,并随着时间的推移增幅逐渐下降。
2.1.2 包裹体的物理化学特征
不同矿化类型的包裹体的均一温度、冰点及初融温度显现明显的不同,代表了成矿流体不同的演化阶段。在对包裹体类型充分观察后,作者对32件测温片进行了测试,共计534个包裹体。
2.1.3 包裹体成分研究
包裹体岩相学研究和测温工作在中国地质科学院矿产所进行,所使用的仪器包括德国ZEISS公司生产的Axioskop40正交偏反光和Axiolab型正交偏光显微镜,放大倍数为100~800倍;英国Linkam公司生产的THMSG600型冷热台,温控范围-196℃~600℃。总结不同矿体中流体包裹体的特征,见表1。
将均一法得到的包裹体的均一温度和利用冰点和子晶融化温度计算的包裹体的盐度数据直接投到均一温度—盐度—压力图中,成矿流体压力界于1bar~100bar间,结合前人对成矿流体压力及成矿深度的研究成果,得知J-0矿体、J-11压力较大,深度较深,J-1矿体较之压力稍小、深度稍浅,J-9矿体成矿流体压力最小,深度最浅,均属浅成成矿环境。
2号矿体中流体包裹体均一温度变化范围为150℃~480℃,主要集中于270℃~430℃,个别包裹体均一温度达到470℃~490℃;含NaCl子矿物包裹体中子矿物的溶解温度为165.3℃~314.7℃,多数集中于300℃~320℃之间,根据NaCl子矿物溶解温度,依相关公式计算得到流体盐度值为27.5~38.9wt%NaCl。将气液两相包裹体过冷却至-150℃,升温过程中,测得该类包裹体冰点温度为-4.3℃~-17.3℃,根据冰点温度,依相关公式,计算得到该类包裹体盐度为5.4~20.8 wt%NaCl。
②裂隙充填型流体包裹体显微测温研究
18号环状蚀变岩型矿体含NaCl子矿物三相流体包裹体均一温度变化范围为280℃~480℃,多数集中于320℃~420℃温度区间;根据此类包裹体中NaCl子矿物溶解温度,依相关公式,估算包裹体盐度为32~42 wt%NaCl。含固体子矿物多相包裹体多数在150℃之前就开始有子矿物熔化/溶解,部分在212℃~450℃之间消失;另一部分包裹体则在240℃~500℃区间子矿物全部熔化/溶解,最后通过气相消失包裹体完全均一;这种复杂的相变行为反映流体成分的复杂性。总体来看,该类包裹体均一温度变化范围为380℃~560℃,以420℃~560℃为主。富气相包裹体升温过程中,均一温度变化范围340℃~450℃,以均一至气相方式为主。
J-0号角砾岩型矿体石英包裹体均一温度分布在两个范围,主要集中于180℃~240℃,280℃~460℃;均一温度出现高值和低值,并出现熔融包裹体;盐度也较分散,但主要有低值和高值两个区;并出现个别大于60wt%NaCl的值;J-1号角砾岩型矿体均一温度出现在180℃~360℃范围内;盐度集中于两个区域出现,分布范围为2~18wt%NaCl(均值为11wt%NaCl)和22~30wt%NaCl(均值为44.36wt%NaCl);J-9号角砾岩型矿体的均一温度出现在180℃~360℃范围;盐度较低,集中分布于2~12wt%NaCl(均值为6.48wt%NaCl);J-22号(zk0801)角砾岩型矿体的流体包裹体均一温度分布在160℃~420℃,主要集中在240℃~340℃范围内;其盐度分布集中在两个区域,2~20wt%NaCl、28~32wt%NaCl;11号脉群流体包裹体均一温度分布在160℃~460℃,主要集中在240℃~360℃范围内;其盐度分布集中在两个区域,2~18wt%NaCl、24~26wt%NaCl。
(1)激光拉曼光谱研究
中国共产党领导的事业是中国特色社会主义现代化建设事业,党的思想文化建设就应该而且必须以中国特色社会主义核心价值体系为基础。
基于以上,金厂金矿床是在J-0、J-11矿体中出现了显微测温的高值,地质研究表明其离岩浆源较近,很大可能是石英结晶过程中捕获的高温硅酸盐熔体;J-0矿体、J-11矿体成矿温度最高,且均叠加低温;J-9矿体较J-1矿体温度稍高,且叠加低温明显;J-22矿体温度与J-1相近;Ⅱ号矿体、Ⅲ号脉群及18号矿体成矿温度相近,其中Ⅱ号矿体温度稍高;从盐度特征来看,角砾岩型矿体显示出高盐度特征,J-1与J-22盐度相当,存在较低与较高两个范围;J-0与J-11盐度最高,成矿深度较深;另外,裂隙充填脉型矿体中,三个矿体盐度相近,显示了环状构造控矿特征。
——一段时间内,四川省广安市委原副书记严春风、重庆市渝北区委原常委吴德华、海南省社会主义学院原院长施耀忠等一批表面洁身自好,作风正派,实则道貌岸然,腐化堕落的“两面人”相继被查处。对此,北京大学廉政研究中心副主任庄德水认为,必须改变一些地方干部考核走形式的现状,扩大干部考核评价的主体和范围,多渠道多方式多侧面了解一个干部的品行和业绩。组织部门应当给正直的干部撑腰,多关注勤勤恳恳干事的干部,防止被投机者、取巧者所误导。(《中国纪检监察报》11月15日)
本次研究在中国地质科学院完成,主要针对单个包裹体的成分(固相和气液相)进行激光拉曼探针分析,测试仪器为英国Renishaw System-2000显微共焦激光拉曼光谱仪,激发激光波长514.53nm,激光功率20mW,激光束斑最小直径1μm,光谱分辨率1cm
,选择部分具有代表性的包裹体进行分析,共测试流体包裹体35个。
气体包裹体中的主要成分以H
O、CO
等为主;针对含子晶流体包裹体的组成成分,对其固体矿物、暗色矿物及透明矿物的拉曼图与拉曼光谱标准矿物谱库进行对照,出现的矿物可能为石英等。
(2)常见子矿物研究
金厂矿区不同矿化类型矿石石英发现了较多的含硫化物子矿物的流体包裹体,为成矿物质来自于岩浆侵入体提供了直接证据。
在矿区角砾岩筒型矿体、似层状微细脉浸染型矿体及裂控型矿体矿物石英中,均发育较多的含有硫化物子矿物的包裹体。包裹体中的硫化物子矿物大小一般在2~5μm之间,颜色呈黑色,形态多以不规则状为主,少量呈较完好的立方体形态。它们在包裹体中多分布于其它类型透明子矿物之间,有时也表现为紧贴气泡或包裹体壁发育;大多数包裹体中仅发育一个硫化物子矿物,也有少量包裹体中见有两个硫化物子矿物。
为了确定包裹体中发育的不透明子矿物(硫化物)的类型,王可勇(2011)对包裹体内发育的不透明子矿物进行了扫描电镜和能谱分析,包裹体中发育的硫化物子矿物主要包括黄铁矿、黄铜矿及闪锌矿等。由于很多包裹体中都存在着硫化物子矿物,而且这类包裹体在石英中的产状、分布特点说明了其原生成因属性,由此可以得出如下重要结论:即形成各类型矿化的流体本身富含金属成矿物质。
2.2 同位素特征分析
本次用于H-O同位素分析的样品采自J-1、J-0及Ⅱ号矿体,测试矿物为石英-碳酸盐脉中的方解石。实验使用MAT-253质谱仪(原武警黄金部队黄金地质研究所)完成。通过前人及本次测试数据,金厂矿区矿石H-O同位素组成见表2。由表可知,石英和方解石中δ
OQ值较集中,在8.2‰~15.6‰范围内;角砾岩型J-1矿体δ
O
值的范围为2.36‰~10.06‰,主要分散在4.81‰~10.06‰;角砾岩型J-0矿体δ
O
值的范围较集中,为4.5‰~7.2‰;环状蚀变岩型Ⅱ号矿体δ
O
值较低,在1.4‰~3.9‰之间。
成矿流体的H-O同位素组成投影在δ
O
-δD
图上(图1),角砾岩型J-1矿体数据大多数处于岩浆水及其附近,少量落入变质水和改造期成矿流体范围,体现了大气降水漂移的特征,说明后期可能有矿化叠加现象,存在大气降水的加入。角砾岩型J-0矿体投点大部分处于岩浆水及其附近,这与金铜矿岩筒特征相符合。Ⅱ号矿体(环状蚀变岩型矿体)分两部分,一部分落入成岩期流体而另一部分则向改造期流体偏移,表明成矿流体为成岩岩浆水,环状矿体与改造期的流体有关,可能为角砾岩型矿化后期热液改造产生流体。因此,矿区内成矿流体主要为岩浆水,大气降水的参与只有J-1号矿体有所体现。
在机械电气设备中,开关运行质量对设备整体运行效率及安全性具有直接影响。具体而言,机械电气设备中的开关可控制设备正常运转及停止。一旦开关出现故障,不仅无法对机械电气设备进行控制,更会导致实际生产风险性增大。而导致机械电气设备开关故障的原因有:第一,开关受到外力作用挤压而出现变性;第二,机械电气设备开关自身具有质量问题,导致短路问题经常发生,电流量快速增长。
3 结论
通过分析裂隙充填型矿体的流体包裹体特征,得出流体从深到浅的顺序为岩浆穹隆裂控型(18号矿体)→环装蚀变岩型(Ⅱ号脉)→射状裂隙充填型脉(Ⅲ号脉);角砾岩型矿体中J-0、J-11温度最高,J-1温度最低,J-9居中,因此热液以两个岩体为起始中心,沿北东向J-0至J-1和北西向J-11至J-1运移,最终形成各矿(化)体。
通过氢氧同位素数据分析,表明角砾岩型矿体的流体来源主要是岩浆水,裂隙充填型矿体的流体以岩浆水和后期改造水为主。
[1]赵玉锁,闫家盼,张桂凤,等.黑龙江金厂铜金矿床地质特征及成因探讨.地质与勘探,2013,49(1):75~ 88.
[2]张文淮,秦江艳,张德会,等.斑岩型Au矿床的包裹体标志:以黑龙江金厂金矿矿床为例.岩石学报,2008,24(09):2011~2016.
[3]肖力,赵玉锁,闫家盼,等.黑龙江省东宁县金厂金矿床总结研究报告.廊坊:武警黄金地质研究所,2012.