■岳振(黑龍江省地質調查研究總院黑龍江哈爾濱150036)
旁開門金礦床成礦特征
■岳振
(黑龍江省地質調查研究總院黑龍江哈爾濱150036)
本文通過對區內成礦作用與火山巖、侵入巖的關系系礦床成因等方面的關系的研究,對區內成礦規律及預測等方面進行了一定的探討及研究,對該區進一步找礦工作有重要意義。
金礦床 成礦特征 火山巖 淺成熱液型金礦床
研究區大地構造位于天山興蒙造山帶東端,椅子圈中生代斷陷盆地的東緣。區域地層以中生代火山巖為主,由侏羅系龍江組、九峰山組、甘河組和白堊系富林組組成,其中甘河組、富林組為該區主要賦礦地層。區內侵入巖分為華力西期及燕山期。華力西期主要為晚期斜長花崗巖、黑云母花崗巖、片麻狀花崗巖等;燕山期有閃長巖、閃長玢巖、輝綠玢巖、花崗斑巖、流紋斑巖、石英斑巖等,呈小巖株、巖墻、巖脈產出。
硅化角礫巖是本區主要金銀載體,區內共發現61條硅化角礫巖帶,多呈單脈產于火山巖中,以安山巖為主,次為玄武巖、石英斑巖,局部有分枝復合、收縮膨脹、尖滅再現現象。其走向在330° ~30°,傾向主要為西傾,個別東傾,傾角為50°~80°。控制長度為200~500 m,寬度為0.15~17.6 m,最大控制延深為280 m。硅化角礫巖帶與圍巖的界線清楚。硅化角礫巖由10%~20%圍巖角礫和80% ~90%硅質膠結物組成。角礫成分為安山巖、安山玄武巖、流紋巖、凝灰巖及石英晶屑、黃鐵礦晶屑等,角礫大小為1~5 mm;硅質膠結物主要有玉髓狀和顯晶質2種;見多期石英脈穿插。
對石英~多金屬硫化物礦石中的流體包裹體進行了研究。該類礦石中有較多的角礫及黃鐵礦出現,為金(銀)礦床的主要成礦期。包裹體研究工作在吉林大學地球科學學院地質流體實驗室進行,使用儀器為英國Linkam公司生產的THMSG~600型冷熱兩用臺,控溫范圍為~196~600℃,分析精度為:低于32℃時,為±0.1℃;高于200℃時,為±2℃。
3.1流體包裹體巖相學特征
鏡下包裹體巖相學觀察表明,總體來看研究區礦石中流體包裹體發育較差,以氣液兩相包裹體為主,僅見少量含NaCl子礦物三相包裹體,以原生包裹體為主,次生、假次生包裹體較少,共測得26組數據。
(1)氣液兩相包裹體:室溫下,該類包裹體主要由氣泡及液相兩相組成,氣液比一般15%~20%,少量稍大為30%±;該類包裹體主要以橢圓形、長條狀和不規則狀為主,包裹體較小,大約大小多在5~10μm之間,多數為7~8μm;在石英顆粒內,該類包裹體多隨機或成群分布,表明其主要為原生成因包裹體。
(2)含NaCl子礦物三相包裹體:該類包裹體發育較差,室溫下該類包裹體由氣泡、液相及固體子礦物三相組成,固體子礦物一般呈無色,立方體晶形不好;該類包裹體氣液比為20%~30%,固體子礦物所占比例一般10%~15%;包裹體大小一般為8~16μm,形態一般呈橢圓形、不規則等形狀;在石英顆粒內,該類包裹體一般單獨分布,無明顯的定向性。
3.2流體包裹體顯微測溫特征
(1)氣液兩相包裹體:將該類包裹體冷凍至~80℃以下使其完全凍結,升溫過程中,觀測到冰點溫度為~5.6~~9.1℃。實驗測得包裹體均一溫度變化范圍為288.8~313.3℃,平均為303.3℃(圖1a)。根據Potter等的鹽度計算公式,估算流體鹽度為8.67%~13.11%,多數主要集中于10%~13%(圖1b),多數主要集中于270~330℃,據包裹體均一溫度及鹽度值估算流體密度為0.79~0.87g/cm3。
(2)含NaCl子礦物三相包裹體:該類包裹體升溫過程中相變行為基本相似,絕大多數包裹體氣相先于固相(NaCl子礦物)消失,包裹體通過固體NaCl子礦物溶解而實現均一,NaCl子礦物溶解溫度變化范圍為208.8~313.5℃(圖1a),據此估算流體鹽度為37.32%~39.23%(圖1b),流體密度為1.08~1.09 g/cm3。

圖1 流體包裹體均一溫度(a)、鹽度(b)直方圖
該礦床成礦流體為中溫、中~高鹽度的熱液體系。另據武警黃金研究所對流體包裹體成分測定:結果顯示 CO2/H2O為0.02~0.13,遠小于1,其總體反映旁開門金銀礦床成礦深度應為淺成環境。
關于該礦床成礦物質來源,袁江洪認為主要來自深部巖漿,但通過分析筆者認為該礦床成礦物質來源于深部巖漿與火山巖地層。
硫、鍶、氧、碳同位素特征及來源:武警黃金研究對不同鉆孔深度及地表硅化角礫巖中的黃鐵礦進行了硫同位素測定,δS34變化范圍為1.5~4.7‰,極差3.2‰,塔式效應明顯,礦化程度高,說明礦石中的S主要來源于巖漿,且近地表處受到陸殼硫污染。對區內火山巖鍶同位素87Sr/86Sr進行了測定,變化于0.707~0.716平均為0.7087;對區內玄武巖、安山巖中杏仁體中石英、方解石及硅化角礫中石英中碳、氧同位素進行了測定,δ14C變化于~7.8‰~~7. 03‰,氧同位素δ18O變化于~3.89‰~~5‰和5‰~9‰,表明該區火山巖漿為地幔成因,成礦熱液來源于巖漿,但受到大氣降水的滲入和地殼物質混雜。結合本區流體包裹體為中溫~中高鹽度流體特點,反映了本區金(銀)成礦流體應為巖漿與大氣降水混合熱液。
另由火山巖地層具有富集金等元素特征,尤其在硅化角礫巖、安山巖和石英斑巖中較為富集;硫、鍶、氧、碳同位素、包裹體流體氫氧同位素特征表明,成礦流體為巖漿與大氣降水混合熱液,因此可以確定成礦物質來源于深部巖漿與火山巖地層,火山巖地層以蝕變安山巖為主,這與大部分礦體均產在安山巖中的實際相符。石英斑巖金元素含量較高,在其內產出2條礦體,是圍巖為其提供部分物源的又一佐證。
P612[文獻碼]B
1000~405X(2016)~4~46~1