华南燕山晚期龙头山斑岩型铜金矿床成矿模式及(2)
矿床构造主要为围岩的褶皱、断裂构造。褶皱构造主要发育在围岩地层中。基底寒武系发育加里东期近EW向褶皱,盖层下泥盆统则产出海西—印支期平缓的单斜构造(陈业清,1992)。断裂较为发育,主要为NW向和近SN向,次为NE向和EW向(图1)(陈业清,1992)。NW向、SN向断裂规模大,切割深,倾角陡,是矿区重要的控矿、储矿构造(陈业清,1992)。NW向断裂属先张后扭的张扭性断裂,遍布整个矿区,是Au的重要富集部位。近SN向断裂也为张扭性,分布于次火山岩岩体东部,被霏细斑岩等酸性岩脉充填,局部形成金矿体(朱桂田,2002)。NE向、EW向断裂为压扭性断裂。NE向断裂属隐伏深断裂,是凭祥—大黎深断裂的一部分(王成辉,2011)。EW向断裂规模较小,局部也有脉石充填(陈业清,1992;朱桂田,2002)。
2 样品采集与分析
对广西贵港龙头山金矿300中段、340中段、380中段、420中段不同标高进行采集岩石样并岩相学分析,部分采样点如图所示。岩性为花岗斑岩、角砾熔岩、流纹斑岩和砂岩。样品前处理如下:在德国产行星式玛瑙碎样机上细碎至200目,样品细碎过程中,每碎完一个样品,对盛放样品的玛瑙罐和玛瑙球以及清扫玛瑙罐的毛刷用自来水、Milli-Q水和无水乙醇冲洗干净,烘干备用。微量及稀土元素分析在中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室测试;测试仪器为加拿大PerkinElmer公司制造,型号为ELAN DRC-e,四级杆型电感耦合等离子体质谱,以氩气(Ar)为载气,通过高频振荡器产生近7000℃的等离子体,能轻易电离绝大部分元素,Rh作为内标元素监控漂移。实验流程及条件:1、准确称取50mg样品于聚四氟乙烯坩埚中,加入1ml HF和1ml HNO3。2、将坩埚放入钢套中密封,置于烘箱于190℃加热24小时以上消解样品。3、冷却后取出坩埚,置于低温电热板上蒸干,加入1ml HNO3继续蒸干完全。4、于坩埚中准确加入500ng的Rh内标溶液,2mlHNO3、3ml去离子水,重新置于钢套中,于140℃加热5小时。冷却后取出坩埚,摇匀,取0.4ml溶液至离心管中,定容至10ml,ICPMS测定(Qi et al.,2000)。
3 实验结果
实验结果见表1、表2。龙头山火山—次火山岩的Au、Ag、Cu、Pb、Sn、Bi、Mo、W等成矿元素含量较高,高于酸性岩维氏值及上地壳平均值,而Zn、Hg含量低于或接近酸性岩及上地壳平均值。其中、Au的含量为0.13~4.70μg/g,是酸性 岩维氏 值(0.004μg/g)的50~1200倍;Cu的含量为32.75~200.05μg/g,是酸性岩维氏值(20μg/g)的2~10倍,岩体的Rb、Sr、Ba含量显著偏低,说明它们在蚀变过程中被大量带出(图3)。值得注意的是,从岩体上部至岩体深部,Cu、As、Sb、Bi等元素含量趋于增高,而Sn则趋于降低,尤其是在岩体下部Cu含量显著增高(朱桂田,2002),这意味着在龙头山金矿下面有可能找到Cu的工业矿体。综上所述,该矿床地球化学异常场源于岩体,即火山一次火山岩体为成矿母岩。
表1 龙头山金矿稀土元素含量ωB/10-6注:由中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室测试。
表2 龙头山金矿微量元素分析结果表ωB/10-6注:由中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室测试。
龙头山火山一次火山的稀土元素总量变化较大,∑REE为46.90×10-6~253.60×10-6,(La/Yb)N为0.42~44.60,稀土配分模式为平缓右倾型,轻稀土、重稀土之间分留程度较低;轻稀土稍富集且相互间有较明显分馏,重稀土相对亏损但相互间分馏不明显。δEu值为0.22~2.85,变化较大,其中部分隐爆角砾岩和硫化物矿石具有明显Eu正异常,可能由于岩石中含有较多围岩角砾或晚期碳酸盐化所致(图4)。
4 讨论
龙头山金矿的成矿作用与燕山晚期流纹斑岩和花岗斑岩有关,金矿体受火山机构及岩体内外接触带断层、裂隙控制。成矿流体和成矿物质主要源于岩浆喷气和岩浆分异的热液流体,属火山—次火山斑岩型金矿床(王成辉,2011;王成辉等,2012;陈富文等,2008;徐德明等,2018)。
图3 龙头山金矿微量元素蛛网图
图4 龙头山金矿稀土元素配分图
燕山晚期早白垩世岩浆活动形成龙头山陆地中心式喷溢—侵入的火山—次火山若,由中心向边缘依次为浅成、超浅成侵入相—侵出相和喷溢相,岩性依次为花岗斑岩→流纹斑岩→隐爆角砾岩等,构成火山一次火山复式岩体,它们是Au、Ag等元素的载体和成矿母岩(王成辉,2011;Zhang et al.,2019)。富含Cl、B、CO2等气液流体的高温岩浆在上侵过程中沿途萃取地层中的成矿物质,并与其本身携带的成矿物质混合形成含矿热液流体,在高温酸性条件下,流体中的Au与Cl结合形成氯络合物而呈[AuCl2]-、[AuCl4]-等形式,由高能位向低能位的岩体边缘或内外接触带的扩容多孔状岩石及断裂、裂隙构造空间运移富集(徐德明等,2018)。在高温气成一热液期电气石阶段,由于火山爆发,火山通道上部处于开放和半开放状态,释放能量,排散气体,岩石产生强烈的硼酸交代,形成新生矿物电气石。随着气化逸散,温度逐渐降低,硫的浓度渐增,转入金—黄铁矿—电气石—石英阶段,部分S与Fe结合形成黄铁矿,在大量SiO2结晶成石英后,溶液介质发生改变,金的氯络合物变得很不稳定而离解,金则沉淀下来,所以自然金多见于石英晶体边缘和晶隙中。随后,由于晚白垩世花岗斑岩(脉)的侵入,进一步补充成矿物质,热能增加,驱动成矿热液继续迁移,并产生碱交代,生成绢云母,从而进入金—绢云母—石英—黄铁矿阶段(徐德明等,2018)。随着岩浆热液的不断演化,含矿流体的温度逐渐降低,活动能量减少,进入金—石英—多金属硫化物阶段,S与Fe、Cu、As、Bi、Pb、Zn等作用,在形成大量新生多金属硫化物的同时,由于Fe、Cu、Pb、Zn等大量还原剂的出现,它们置换金络合物中的金,金被还原沉淀并富集成矿。在岩浆热液演化晚期低温条件下,岩石发生较强的氟交代和碳酸盐交代作用,生成新生矿物方解石、萤石等,仍有少量金继续沉淀,形成裂隙充填型矿体(图5、图6)。通过调查研究及深部钻探工程控制,在深部70m水平标高以下见厚约5m和13m的两层铜矿体,含Cu 0.274%~0.664%,最高可达1.374%;主矿体沿走向和倾向均具分支复合、尖灭再现特征,矿体自西到东,自岩体外到岩体内延深逐渐增加,具向南东侧伏的趋势。近年来矿山生产探矿在300m标高以下,发现有厚大矿体下延,表明矿区深部仍有较好的找矿潜力。
文章来源:《华南国防医学杂志》 网址: http://www.hngfyxzz.cn/qikandaodu/2020/1120/359.html