甘肅省鹿兒壩金礦地球化學特征及礦質來源分析

李大民

（甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院，甘肅 酒泉 735000）

1 區域成礦背景

區域大地構造位置處于南秦嶺微板塊西段北緣，洮河復式向斜之北翼。區內出露的地層主要為中三疊統和第四系全新統（圖1）。中三疊統為一套淺海相沉積的淺變質碎屑巖和碳酸鹽巖建造，鹿兒壩金礦床賦存于中三疊統第三巖組第二巖性段中[1]。區內構造主要為NW向壓性斷裂，其次為近EW向壓扭性斷裂，這2條斷裂是本區主要含礦構造。區域內巖漿活動不發育，僅見有少量中酸性巖脈侵入于中三疊統中，其分布明顯受斷裂控制[2]。

圖1 鹿兒壩金礦地質略圖

2 地球化學特征分析

（1）樣品準備。本次樣品取自一、三礦帶Ⅰ-1和Ⅲ-1兩個主礦體不同中段的采礦坑道中，按不同礦石類型分別采取。將樣品磨制光片、薄片及砂光片備用；在高-中倍顯微鏡下進行掃面觀察，對所見金礦物及與金共生礦物進行統計分析。在此基礎上，選擇代表性礦物樣品進行電子探針（EMPA）波譜分析，進而研究自然金和載金礦物特征及金的賦存狀態。樣品的加工由西北有色地質研究院完成，電子探針波譜分析由西安巖漿作用成礦與找礦重點實驗室完成。

（2）EMPA測試結果。通過電子探針分析，獲得了自然金礦物及其共生礦物的化學成分構成，可知，自然金礦物中Au 98.70%，Ag 0.49%，Fe0.81%，金成色為987.05‰，含雜質較少，屬于自然金。其它礦物中，硫化物普遍含金，以毒砂最高，含Au達0.19%，這也是該礦難選的原因之一；其次是石英及鐵白云石，含Au分別為0.04%和0.01%，與金物相分析結果一致。表明，毒砂、黃鐵礦等硫化物以及石英、鐵白云石是鹿兒壩金礦主要的載金礦物。即，除了少部分為自然金形式，鹿兒壩金礦金主要以包裹體形式賦存于毒砂、黃鐵礦等硫化物及石英、鐵白云石等脈石礦物中。

（3）礦石化學組成。根據礦石和圍巖的化學成分及多元素分析可以看出，鹿兒壩金礦礦石主要有用元素為金，伴生元素為銻、銀、砷及硫。礦石中SiO2含量略高于圍巖，SO3含量明顯高于圍巖，表明成礦過程中發生Si和S元素的帶入作用，這與礦石中石英與黃鐵礦含量較高是一致的，同時也揭示了硅化、黃鐵礦化蝕變是與金礦化相關的主要蝕變。此外，礦石中鈉的含量略高于圍巖。微量元素分析，礦石中Au、Sb、As、Ag等中低溫熱液為組合的成礦元素明顯富集，顯示出中低溫熱液成礦的特點。

3 礦物質來源

3.1 穩定同位素樣及礦石性質研究樣

為了解成礦物質來源，進一步研究礦床成因，采取了氫、氧和硫穩定同位素樣品。樣品取自主要礦體上，在確定主要礦質載體礦物和成礦階段的基礎上，在主礦體中選擇由主成礦階段（黃鐵礦-多金屬硫化物階段）形成的含黃鐵礦等硫化物較多的新鮮礦石為采樣對象，選擇有代表性，用揀塊法采取，原樣重量5-10千克。

經碎樣后挑選石英礦物0.5克，石英純度≥99%，進行氫氧同位素測定；黃鐵礦礦物0.5克，黃鐵礦純度≥99%，進行硫同位素測定。

表1 鹿兒壩金礦硫同位素測試結果表

表2 鹿兒壩金礦氧同位素測試結果表

由表可見，礦石中黃鐵礦、毒砂、輝銻礦的硫同位素（δ34SV-CDT）含量在2.7‰-11.1‰之間，平均值7.1‰，與火成巖的硫同位素基本相當，暗示出S的巖漿來源或部分來自于巖漿。

3.2 礦床成因

此外，礦區礦化帶內有蝕變閃長玢巖脈產出，其產狀與賦礦斷裂產狀一致，是礦體的直接圍巖之一。根據化學樣品分析，閃長玢巖中金豐度較高，含量0.40×10-6-0.50×10-6，達到礦化程度。

鹿兒壩金礦的成因類型為與巖漿作用有關的中低溫熱液-蝕變巖型金礦床。其主要的控礦因素為斷裂構造和深部巖漿，深部巖漿作用為成礦提供了礦質來源和熱動力，部分礦質可能來自圍巖。

斷裂構造為成礦提供了有利的運礦、儲礦空間。對比巖金礦地質勘查規范，鹿兒壩金礦與微細粒浸染型金礦特征十分接近。因此，鹿兒壩金礦的工業類型確定為微細粒浸染型金礦床。

4 結語

綜上，鹿兒壩金礦以包裹金為主，總占比達96.31%。礦床裸露金-半裸露金主要以單體形式存在，單體金占比達85.19%，其余部分呈規則或半規則狀與硫化物、硅酸鹽及碳酸鹽巖礦物連生。該礦的載金礦物有毒砂、黃鐵礦及石英、鐵白云石等。