重要矿床实例 (重要矿床实例分析)
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重要矿床实例
(一)东川式铜矿——汤丹铜矿床
汤丹铜矿床是康滇铜矿带中最大的矿床,也是国际这类矿床中最大的,目前已知铜储量大于200万t,在国际也可以算作超大型铜矿床了。
1.矿床地质
矿床位于黄草岭向斜南,宝台厂-九龙物品向大断裂的北缘,南北向小江大断裂的西缘。矿床由汤丹本部矿段和马柱硐矿段组成(图7-5),面积4km。
1)含矿地层
① 矿体赋存于过渡层和叠层石白云岩段中。
过渡层为黄白色、灰白色中厚层状泥砂质白云岩,间夹灰色泥质条带。
青灰色厚层含叠层石白云岩段,因为矿化蚀变,往往退色为黄白色、灰白色;白云岩段在该矿区大部分均有铜矿化。
②以8号断层为界,西部地层反常(向北歪斜),东部地层倒转。
③矿体上盘黑山组炭质板岩与白云岩接触的破碎带中部分有铜矿体,规模不大;矿体下盘为因民组紫色层。
2)结构控矿
该矿区构成黄草岭向斜南翼,在小江断裂与宝-九断裂交会处,故断裂很发育。
近物品向纵向断层,有因民组底部的逆断层与黑山组底部的水泄沟断层,均有较宽的破碎带和基性岩侵入。
近南北向横断层,错距小,多破坏矿体的完整性。
北西向、北东向断层所伴生的次一级羽状裂隙及层间裂隙多构成脉状贫矿体。
2.矿体及矿石特色
汤丹本部:①落雪组白云岩大部分矿化,构成渺小的铜矿层,矿体外形复杂,贫矿贫矿及夹石相互交叉频繁,矿体产状大体上与地层的分歧。
②按矿体赋存层位大抵可分为3个部分:下部矿体,赋存于过渡层及白云岩段底部,以1号矿体为主,占本部总储量的76%,矿体稳固,似层状,以斑铜矿为主。
矿体长3700m,厚10~96m,平均层次0.85%。
中部矿体,多沿裂隙富集,扁豆状、脉状者多,以黄铜矿为主,次为斑铜矿。
矿体长100~400m,厚2~25m,平均层次0.70%,延深300m以上。
上部矿体,沿黑山组与落雪组接触带产出,呈扁豆状,以黄铜矿为主。
矿体长200~450m,厚12~55m,平均层次1%,延深200~300m。
上述3个层位矿体的重要铜的硫化物,从下到上,构成了斑铜矿带黄铜矿、斑铜矿带和黄铜矿带。
矿物分带只管不够完整,缺少辉铜矿带,但这种原生分带,决不同于氧化带的次生分带,后者的方向与原生带的是相反的。
汤丹矿床铜硫化物的原生分带,与环球上这类矿床的分带是分歧的。
图7-5 汤丹铜矿床地质结构略图(据黎功举,1978)
1.望厂组;2.因民组;3.落雪组;4.黑山组;5.灯影组;6.辉长岩;7.蚀变白云岩;8.铜矿体;9.蚀变线;10.波状叠层石上界;11.逆断层;12.裂隙;13.岩层产状
马柱硐矿段,1号矿体为主,矿体与地层产状分歧;平面上呈“马蹄形”,纵剖面上呈筒状,向南歪斜,倾角大到70°~80°;矿体长100~350m,厚32m。
平均层次0.90%,延深600m以上。
矿石矿物以黄铜矿、斑铜矿为主,有大批辉铜矿、黝铜矿,呈散点状,密集细点组成条带状、“马尾丝”状、细脉状和网脉状;但铜矿化常伴有硅化,并反映出期次。
3.矿床的元素组合
该矿床重要为Cu,可回收的元素有Au(0.49g/t)、Ag(64.4g/t)、Co(120×10)、Ge(16×10)。
4.成矿法令
1)矿体重要赋存于过渡层中;矿体为层状、似层状和透镜状;
2)前期变革清楚,在羽状裂隙及层间破碎带发育处,经常出现较富的矿体或脉状矿;
3)矿体常伴有硅化和碳酸盐化,矿体无机质含量高于围岩,但因蚀变而退色;
4)原生铜铁硫化物分带比拟完整,底部斑铜矿为主,中部黄铜矿、斑铜矿为主,顶部为黄铜矿和黄铁矿。
(二)稀矿山铜铁矿床
1.矿床地质
该矿床散布于汤丹北60°西,平距13km处落雪铜矿区的大荞地矿段的南段(小溜口)和稀矿山矿段中,长约1.5km。
(1)赋矿地层及储矿岩类该铜铁矿床赋存于因民组中,东川314队将因民组划分为3段,从上到下为:①大劈槽段(Pty)为矿体上盘围岩,岩性为紫白色铁质砂质白云岩、粉砂岩夹铁质板岩,厚178~225m;②稀矿山段(Pty),自上而下又分3层:第三层,上部为紫色板岩夹泥质白云岩;下部为钠长石岩、碳酸盐岩、硅质粘土岩、粉砂岩、铁质板岩及大批硅质岩;底部为块状、似层状铁矿,呈角砾结构,厚44.3m,是矿区无所谓含铁层;第二层,上部为灰黑色角砾状粉晶灰岩、粉砂岩及铁质板岩;下部为灰光明绿色角砾状铁板岩及凝灰岩,厚25.4m,是矿区重要含铜层位;第一层,上部为铁质板岩与铜铁矿呈薄层状互层,下部铁质板岩、粉砂岩为铜铁矿夹层,底部有富铜铁矿,厚11.8m;③汤家箐段(Pty),普通称因民角砾岩段,厚度很不稳固,从n×10m到660m。与下伏地层似有堆积连续,为平行不整合接触。
(2)结构控矿矿床散布在四棵树-落因-九龙弧形背斜西翼和其伴生的弧形断裂的中心部位,北东东向断层F和F44管理着该矿床的北、南界限。在北东东向和北西西向两组张裂隙及层间破碎处构成脉状矿体或巢状矿体,矿体在岩层褶曲的陡歪斜部位富集,缓歪斜部位贫化。
2.矿床地球化学特点
矿床地球化学在前文中已有较多的叙说,这里不再赘述。此处仅对铜铁矿层中某些标记性元素的变动作些便捷的说明。①主铜矿体出如今富铁矿层之下;②Mn的高含量[w(Mn)为0.97%~1.16%]出如今铁矿层之上的钙质板岩或白云质板岩中;③Au的高含量[w(Au)为275~550×10]与铜矿体分歧,Ag的高含量[w(Ag)为(2~10)×10]一部分与Au、Cu是分歧的,另一部分与Mn的高含量分歧;④除Cu、Au、Ag、Fe和部分Mn外,其他微量元素在该矿床及围岩中均低于地壳丰度,为盈余元素,总稀土含量在(70~507)×10之间,清楚比迤纳厂铜铁矿的低。
3.矿体外形和散布特色
(1)铜铁矿层和铜矿层的矿体呈似层状和扁豆状 在大荞地小溜口矿段上部矿体很零星,下部较完整。
矿体走向N15°W,偏差SW,倾角70°~90°,长110~400m,厚7~25m,Cu平均层次为1.25%,管理深度400~500m。
在稀矿山矿段内,矿体走向N10°W,偏差SW,倾角70°~80°,长450m,厚12.5m,平均层次1.18%,管理深度600m;主矿体延深1339m,尚未尖灭。
(2)矿石类型 ①含铜磁(赤)铁矿矿石,散布于铜铁矿体下部贫矿段内,呈块状,以磁铁矿为主(60%),次为假像赤铁矿(15%)、微晶赤铁矿(<5%)、黄铜矿(3%~5%)。黄铜矿散点散布。矿石含Au为0.04~0.39g/t,Ag为2.47~3.01g/t,∑REE(70~507)×10,为轻稀土富集型。②豆状含铜磁(赤)铁矿矿石,散布于坑道浅部,由磁铁矿组成豆状及鲕粒。鲕粒由磁铁矿、碳酸盐岩、绿泥石组成。由石英、磷灰石、碳酸盐、绿泥石、石膏、微晶赤铁矿和斑铜矿组成胶结物,w(Cu)为2.99%、w(Au)为0.07×10、w(Ag)为7.52×10、w(ΣREE)为146.22×10。轻、重稀土均盈余,而中稀土(Eu、Gd、Tb、Dy、Ho)富集,该稀土形式与现代温泉的相似。③脉状矿石为含铜碳酸盐脉和含铜镜铁矿脉,规模甚小。
4.成矿法令
1)矿体赋存于因民组富铁板岩、层凝灰岩(即所谓红绿条带凝灰岩)和钙质板岩所组成的中部层位,铜主矿体在铁矿层的下部和铁矿层延深变薄或尖灭处。
2)矿床受四棵树-落因-九龙弧形背斜及其伴生的弧形断裂的管理。
沿北东东向和北西西向两组张裂隙及层间裂隙处构成脉状和巢状贫矿。
3)铜矿化构成于铁矿层构成之后,因民组铜矿床硫化物的Pb-Pb等时线年龄值在525~558Ma之间,平均值为535Ma,变异系数极小,为0.029,年龄值或者代表着改形成矿的年龄,与赋矿地层的年龄相差十多亿年。
依据Pb同位素组成复杂,和硫化物Pb同位素所演变的参数,如μ值、ω值和K值,铜矿的金属起源重要是元古宇地层和更老的太古宇基底(陈好寿、冉崇英,1992)。
(三)迤纳厂含稀土铜铁矿床
1.矿床地质
(1)矿区地层矿区出露因民组、落雪组、鹅头厂组和绿汁江组:①因民组下部砾岩出露不全,砾石成分有石英岩、粒序层条带状板岩、黑色—深灰色板岩或白云岩等。
胶结物为浅褐白色结晶细小的碳酸盐,部分见黑云母和铜矿化;中部为灰—灰紫色薄层白云岩及钙质干枚状板岩互层。
见3~4m厚的铜铁矿层,矿体高低盘为2~5m的层状石榴子石黑云母片岩;上部为灰—灰紫色薄层砂质千枚状板岩,见4m左右的含铜铁矿层,矿石中有少量萤石条带及细纹,沿层理发育,矿体上盘经常出现1~2m黑云母绿泥石片岩。
因民组总厚>186m。
②落雪组:中部和下部为灰、深灰色薄、中厚层状白云岩,部分夹泥砂质白云岩及钙质板岩;顶部灰、浅黄色微层状泥质白云岩,单层厚5~10cm,与鹅头厂组整合接触,总厚12~106m。
③鹅头厂组:下部为灰、深灰色薄层层状千枚岩;上部为灰、灰褐、浅绿灰色薄层绢云母板岩及千枚状板岩,部分夹炭质板岩,与绿汁江组呈过渡相关。
总厚33~336m。
④绿汁江组:下部深灰色薄层状白云岩与炭质板岩互层,硅质条带发育;上部灰、青灰色薄—中层细—隐晶质白云岩,夹3~4层炭质板岩,白云岩中硅质条带发育。
总厚>330m。
(2)矿区结构矿床产在背斜轴部及两翼以及两组断裂交会处;该处结构应力集中,蜕变作用剧烈。
2.矿体外形和矿石结构结构及组分特色
矿体外形:主矿体呈似层状或透镜状(图7-6),普通长60~240m,最大者可达1000m,厚3~7m,矿体与围岩整合。
在背斜翼部因为结构挤压,常出现变薄和尖灭,背斜轴部矿体富厚。
在地层厚度大和蚀变剧烈地段矿富厚。
原生矿石重要由磁铁矿、菱铁矿或白云石、石英等构成不同组合的纹带,在块状矿石外部也具备纹层结构。
原生硫化物重要为黄铜矿、黄铁矿,微量辉钴矿、辉钼矿,呈浸染状或浸染纹带状散布。
硫化物在同一纹层中大抵平均散布,不同纹层则很迥异,如有的则不含硫化物,有的则甚多,甚至部分构成陨铁结构的纹层。
磷灰石呈星点散布于矿石中,部分亦呈纹层状富集,一般条带可高达30%。
萤石呈细云集浸染和纹层状,有的纹层简直全由萤石组成。
按矿物组合,矿石可细分为①块状黄铜磁铁菱铁矿石(Cu为2.23%~1.74%);②块状含铜菱铁磁铁矿石(Cu为0.25%);③条纹状含铜菱铁磁铁矿石(Cu为0.40%~0.70%);④条纹状含铜碳酸盐岩矿石(Cu为1.62%~1.13%);⑤含铜白云石磁铁矿石(Cu为0.82%);⑥块状含铜菱铁矿石(Cu为1.62%);⑦菱铁磷灰石黄铜矿石(Cu为7.01%;P2O5为12.34%);⑧条纹状含铜菱铁矿石(Cu为0.99%)。
图7-6 迤纳厂铜铁矿大宝山矿段剖面(据云南第四地质队)
1.落雪组;2.因民组;3.辉绿岩;4.角砾岩5.铜铁矿体;6.铜矿体;7.钻孔及编号;8.断层
3.与东川稀矿山铜铁矿对比
(1)稀矿山以赤铁矿为主,磁铁矿次之;迤纳厂则以磁铁矿、菱铁矿为主。
(2)矿石中硫化物和萤石、磷灰石所构成的有序花纹在稀矿山矿床中未发现或极不清楚,而在迤纳厂矿床中极为清楚。
(3)迤纳厂矿床元素组成远比稀矿山矿床的复杂,一些热水中富集的元素Au、Ag、As、Sn,以及Co、Mo,在迤纳厂矿床中均较富集,在西方红矿段的铁矿层上方的条纹状铜矿石中,Au含量高达(678~999)×10,在含铜石英脉中Au的最低层次为3.86g/t。其他如As、Mo、Co、Sn、Ag、Se也在大陆壳丰度的几倍到百倍以上;在稀矿山除Au和Ag高出大陆壳丰度值,其他伴生元素均低于地壳丰度值,一般凑近丰度值。
(4)迤纳厂矿床矿石∑REE含量比稀矿山的高出一个数量级,前者可称为含稀土铜铁矿床,后者只能属铜铁矿。
4.迤纳厂、稀矿山铜铁矿与奥林匹克坝矿床的对比
国际有些作者,甚至澳大利亚的一般矿床地质学家均把稀矿山和迤纳厂铜铁矿床与奥林匹克坝铜、金、铀超大型矿床对比,以为两者相似;笔者以为差异大于相似。
因民组铜铁矿床赋矿地层时代产于大陆坳拉槽环境,铁矿与铜硫化物相伴,具萤石化和富稀土等方面与奥矿有相似之处。但差异之处愈加清楚:①奥矿围岩为碎裂花岗岩及陡倾的赤铁角砾岩,Cu、U、Au各自独立为超大型矿床;铜铁硫化物以赤铁矿为核部向外呈环带状产出。因民组铜铁矿床的围岩为正色条带状凝灰岩中的铁质板岩、或条纹状磁铁菱铁矿岩、铁质黑云母片岩;硫化物无环带状散布;除Cu已构成中型矿床外,U、Au尚未发现够矿床的规模;②奥矿花岗岩1590Ma侵入就位,约在1400Ma构成赤铁角砾岩杂岩体和与之共生的Cu-U-Au-Ag(Oreskes and Einaudi,1990)矿床,基本上为准同生矿床。因民组岩石同位素年龄大概为1700Ma,而包含铜硫化物在内的硫化物的Pb-Pb等时线年龄仅为558~525Ma(陈好寿、冉崇英,1992),至少为加里东期成矿,为前期改形成矿,与奥矿很不相反,但与白云鄂博铁稀土矿的成矿年龄(5~3亿年,赵景德报告,1994)凑近;③奥矿碳酸盐岩的δC=—2.3%~3.5‰,均值—2.6‰,变异系数0.106,散布是很平均的;在δO和δC的坐标图上,奥矿碳酸盐基本上呈平行δC横坐标的直线,大少数点落在咸水灰岩与海相灰岩交会处,少数点落在碳酸盐岩的范围内。因民组铜铁碳酸盐岩的δC=1.30‰~2.39‰,平均值为—0.47‰,变异系数很大,为2.59,说明散布很不均一,或者为多个总体的混合;在δO和δC的坐标图上,为一条相关性很强的直线,回归方程为δC=—11.1845+0.δO,r=0.6838>r=0.5897,数据点落在海相灰岩中和咸水灰岩的边缘。稀土形式也有清楚差异,奥矿矿石(块状赤铁矿)的更具重稀土平整型,而因民组含铜铁矿的则为重稀土分异型;重晶石的稀土形式,奥矿层纹状重晶石∑REE含量高,Eu有很强的正意外;云南核桃箐的重晶石脉,∑REE很低,Eu有清楚的负意外。
5.成矿法令
(1)矿体受层位的管理,呈似层状与围岩整合,同受区域蜕变及褶皱;
(2)依据矿石及地球化学,以及结构结构和空间相关,Fe、Cu、REE、Nb、Co、Mo、P和F等均与同结构及后结构岩浆岩无成因咨询;
(3)矿床受背斜结构及断裂的管理;
(4)硫化物及磷灰石、萤石所构成的有序花纹,铜→铁→锰的生成序列,REE形式的特点,均具备热水堆积的特色(Hakinian .,1993;Fouquet et al.,1993)。
铁矿床或者属热水堆积矿床,铜及REE或者属层控矿床强改形成因。
(四)狮山和凤山铜矿床
1.矿床地质
狮山铜矿床产于三家厂狮山层中,矿床长约3km,垂深达700余m。
(1)赋矿地层的岩性特色
由下而上是:①牛尖山灰岩(留意:非白云岩)夹炭质板岩,部分两者构成互层。
灰岩矿物成分:方解石80%,绢云母10%,含炭泥质5%,石英4%,并含有微量黄铁矿、电气石和锆石。
与上覆岩层为平行不整合接触,灰岩顶界面有清楚的冲刷沟,被含砾中粒灰白色砂岩填充,砂岩中有腐蚀残留的灰岩砾石,稍具磨圆。
厚度>100m。
②紫色层为绢云母板岩与白云质粉砂岩互层;在狮山矿段下部为砂岩板岩互层,上部为猪肝色块状白云质粉砂岩,总厚32m。
紫色层矿物成分:白云石32%,石英l2%,绢云母24%,黑云母11.5%,钠长石13%,铁矿物5%,绿泥石1.7%,微量高岭石和电气石等。
与上覆层为整合接触。
③过渡层(正色层)为绿灰色绢云母板岩夹浅灰、灰白、肉白色硅质白云岩条带、团块及透镜状薄层。
部分地段岩性更错乱,并含有不定量的火山物质。
在狮山主矿段岩性重要为绿灰色绢云母板岩夹泥质白云岩及砂质条带。
过渡层矿物成分:绢云母42%,白云石24%,高岭石13%,石英12.7%,钠长石4%,绿泥石2%,铁质2%及其他微量矿物。
总厚3~28m。
④黑色层以泥炭质白云岩为主,夹炭质板岩,夹毫米级浅灰色砂质微层;沿层理面含黄铁矿,呈断线状、条纹状、小扁豆状及结核状。
总厚80m。
(2)结构控矿
如前所述,狮山矿床产在三家厂背斜西翼的断裂发育地段,凤山矿床产在该背斜西翼的次级背斜中。
矿化普通体现为沿层理有铜硫化物浸染,在层间裂隙带或小断层左近,铜硫化物的浸染变为极密集,使Cu层次可以超越10%。
图7-7给出了狮山矿8中段一矿体Cu层次的横向变动与断层裂隙的相关。
若把层次划分为<0.1%(A)、0.1%~0.4%(B)、0.5%~5%(C)、5%~10%(D)、>10%(E),加上断层(F)为6种形态,则6种形态的转移概率矩阵如表7-16。
从表中看出,从F转移到E的概率很大,为66.7%,这定量地说明断层与低层次是严密相关的。
图7-7 狮山矿床8中段一矿体Cu层次变动曲线(据Yang Weihua,1996)
含量0.5%的界限;2.断层
表7-16 铜层次变动的转移概率矩阵
(据Yang Weihua,1996)
2.矿床地球化学
1)狮山层和凤山层,据统计Cu的区域背景值为50×10。狮山层Cu的平均含量为203×10,比区域背景值高4倍;凤山层的均值为50×10,与区域背景值分歧。整个狮山层,尤其是紫色层或者是矿源层;当然整个狮山层也可作为凤山矿的矿源层。
2)狮山层矿化与非矿化的岩石化学特色标明:正色层矿化与白云岩化无关;而黑色层矿化则与硅化和钠化无关。
3.狮山矿矿体外形及矿化特色
狮山式矿床的矿体外形以层状、似层状为主,比拟稳固。
有时在层状矿体上盘,断裂裂隙发育地段有含铜白云石、石英脉脉状矿产出,但它是无所谓的。
狮山矿主矿体产于黑色层中,其矿体下界有时跨入过渡层,但上界决不逾越黑色层。
其矿化是由铜硫化物沿层散点浸染,或呈细脉;在主矿段黑色层中见顺层散布有椭球状黄铜矿和结核状黄铁矿,长轴数厘米至20余cm。
结核外包一层发亮的炭质外壳。
正色层矿化,仅见于泥质白云岩及板岩所夹的砂质和白云质条带中,黄铜矿呈散点或细脉产于砂质条带中。
砂质条带厚度小,横向加长性差,故矿体远比黑色层中的小。
4.凤山式铜矿床地质地球化学及矿化特色
凤山式铜矿床赋存于易门地域的凤山层内,矿体散布在黑灰色退色为灰白色白云岩中,矿体左近总有紫色含角砾泥岩的“刺穿体”,或有直切狮山层状矿体的断层出现。
这种所谓的“刺穿体”或者是富泥质地层中流体低压囊压裂后所构成的层间“泥石流”。
黑灰色白云岩的退色是由结构破碎和白云岩重结晶作用惹起的,是晶析作用把无机质、微粒黄铁矿等染色剂排挤在重结晶白云石的外缘,构成黑色相间的俗称“米花糖”结构,黄铜矿呈细脉或密集浸染状重要产出在黑色“基质”中,构成贫矿体;尤其在矿体与“刺穿体”紫色含角砾泥质体接触的断层面和其左近,铜含量可高达30%,构成块状黄铜矿。
矿石铜矿物重要为黄铜矿,其次为斑铜矿。
矿体外形呈不规定囊状、脉状和柱状。
凤山层铜矿化也与硅化相关亲密(图7-8)。
5.狮山凤山式铜矿成矿法令
(1)两者严厉受狮山层和凤山层的管理;
(2)狮山型矿床主矿体在狮山层顶部的黑色层中,凤山型矿床多与紫色“刺穿体”伴生,在“刺穿体”接触带一侧的退色硅化白云岩中;
(3)两者的矿化均受结构管理,在第二节和本节中已有较多的叙说。据统计易门60%以上的铜储量是由结构控矿取得的;
图7-8 凤山7318-1孔硅化与矿化曲线(据西南有色地质313队)
实线为Cu含量(%);虚线为Si含量(%);F.断层线。1.青灰色白云岩和硅化白云岩;2.压碎带;3.浅灰色硅化白云岩;4.压碎带;5.灰白色硅化白云岩;6.浅灰色泥质白云岩;7.暗灰色硅质泥质白云岩
(4)第二节曾经探讨过凤山矿成矿溶液很或者是相似于油田水的热卤水。
成矿机制和成因形式
对于耳泽矿床的成因,曾有两种不批准识:火山堆积改外型和地上水渗滤溶洞充填型。
经过上班,咱们留意到以下几点理想:
1)矿体相对围岩具备清楚的后成性。
2)管理矿体的空间具备清楚的结构破碎带特色,它们具备先压后张的性质,而溶蚀构成的溶洞中显然无法能有此结构力学性质。
3)溶洞重要是在近地表环境中构成的,因此充填于溶洞中的矿物以显示氧化电位较高为特色。
但耳泽矿床中的菱铁矿石却标明了它是在恢复环境中构成的。
4)矿石中的硫化物组合较为复杂,在耳泽矿石中存在的毒砂、砷黝铜矿、方铅矿、硫铁铋铅矿、硫铜铁矿,为岩浆热液矿床中的硫化物组合。
特意值得一提的是,Zn、Cu系列互化物矿物目前仅发现于铜、镍硫化物矿床、火山岩及陨石中,锌铜矿在耳泽矿石中的发现,在必定水平上也反映了本矿床的构成和岩浆热液具外在咨询。
5)构成矿石的矿物中,不论是石英、菱铁矿,还是方解石,其中的气液包裹体均很发育,包裹体中的气液比在15%左右,最高可达30%。
在不同期间构成的石英中,包裹体的均一温度是不同的,呈浸染状散布在菱铁矿中的他形石英内,温度最高,普通变动于200~250℃;Ⅶ号矿体的脉状石英中,温度变动于180~240℃;但是,在矿石氧化环节中构成的水晶均一温度简直全在200℃以下,最低在130℃。
黄铁矿等硫化物的爆裂温度变动于120~272℃,温度最低者是在褐铁矿中呈网脉散布的黄铜矿,矿体中黄铁矿的平均温度达190℃,低于石英的温度,这和它的构成阶段基本分歧。
表5-28 石英包裹体中液相成分
表5-29 石英包裹体中气相成分
6)包裹体的成分剖析标明(表5-28、5-29),在液相成分中,阳离子仅为Na和K,且w(Na)>w(K)。在阴离子中,Cl的含量普遍大于F,阳离子的矿化度普遍大于阴离子的矿化度。在气相成分中,HO占有清楚的长处,CO的含量普遍在HO的1/2 以下,CH甚至可以疏忽不计。矿床中石英包裹体的成分与基性岩脉伴生的石英的成分(R—31)有相似性。包裹体的以上特色标明,金的成矿热液是一种富含Na、K,并以Na为主的碱性氯化物溶液,因此可以为金的钠氯络合物是它重要的迁徙方式。
7)石英中的δO普遍较高(表5-30),而且从菱铁矿中浸染散布的石英→脉体石英→褐铁矿中的水晶,该值趋于增高,合乎氧同位素组成的变动法令。假设按均一法测温结果,依分馏方程1000 Inα 石英—水 =3.57×10T-2.71(G.福尔,1979)换算成值,则看出从菱铁矿石中的呈浸染散布石英褐铁矿体中的水晶是依次降落的。此外,咱们还间接测定了石英包裹体中HO的δD和δO,把测定值投入图5-21,其投点重要在天水领域,郑明华(1989)所测数值的投点凑近于岩浆水。
表5-30 石英的氧同位素组成
图5-21 耳泽金矿床成矿热液的氢、氧同位素组成
8)从矿区内不同产地及产状硫化物的硫同位素组成(表5-31)看,一切样品中δS值比拟高,但产状不同,仍出现必定的法令性差异。在原生菱铁矿石中,硫化物的硫同位素δS普遍较低,变动于4.8‰~7.6‰,平均为5.94‰。在褐铁矿石中,残留的黄铁矿δS则清楚偏高,为6.00‰~15.00‰,平均为10.1‰。矿床中心大理岩中黄铁矿的δS值,只管有些样品数值较低,但全体看也是较高的,平均为11.96‰,这些黄铁矿清楚是在围岩堆积—蜕变之后沿裂隙侵入出来的。耳泽矿区中心地层中的黄铁矿δS值最低,和地层同时构成的黄铁矿的δS为负值,而产于典型基性火山岩中的黄铁矿为2.3‰~3.2‰。茶花铁矿区的几个样品也均产于较典型的火山岩系地层中,但它们和褐铁矿亲密伴生,其值也是较高的,平均为8.43‰。矿床中黄铁矿等硫化物的硫同位素组成较扩散,而且数值也较高,但它们和茶花火山岩铁矿中硫化物的硫同位素组成基本分歧。反映了耳泽矿床的硫起源和火山优惠有必定相关。依据以上理想,咱们以为,耳泽矿床中的含金菱铁矿矿石是岩浆热液和渗上天下的天水组成的含金混合溶液结构裂隙充填冷凝而成的。从红土坡矿体的产状看,热液充填结构裂隙的特色是较清楚的。它和耳泽矿床的矿石矿物组成之所以不同,除了在热液组成上有差异外,或者与两个矿床产出的环境不同也有较亲密的相关。红土坡矿床构成于氧化作用较强的环境中,铁基本以Fe方式出现,独自构成赤铁矿。而耳泽矿床因为构成于恢复作用较强的环境中,铁基本仅以Fe方式产出。红土坡矿床产出的空间位置高于耳泽矿床也充沛说明了这一点。
表5-31 耳泽矿区等地硫化物的硫同位素
9)从两矿床和围岩的相关看,成矿作用显然出当初岭麦沟组堆积—蜕变之后。
经过对耳泽矿床Ⅲ号矿体中的方铅矿同位素年龄的测定(表5-32),依据单阶段铅演变所计算的形式年龄为139 Ma。
与郑明华在耳泽矿床中菱铁矿等矿石和蚀变围岩取得的Rb-Sr年龄(区分为118.4 Ma、121 Ma、136.7 Ma、139.7 Ma)基本分歧,属于燕山中早期领域。
从区域开展史看,此时正是全体回升剥蚀,断块静止和花岗岩浆优惠凋敝期间,它为岩浆热液的发生以及天水渗上天下,独特构成含矿热液发明了无利条件。
表5-32 耳泽矿区中方铅矿的铅同位素组成
10)从金的起源看,因为矿体是在围岩堆积—蜕变之后构成的,因此成矿物质来自他乡是无疑的。
其齐全来自燕山期侵入岩浆的或者性甚小,而重要应来自周围地层。
从前述本区各时代地层含Au丰度标明,Au含量较高的重要是两类岩石:一类是火山岩类;另一类是铁矿化白云质结晶灰岩。
对后一类岩石,Au的较高含量实践上与前期叠加的铁矿化有清楚的相关。
图5-22 碳酸盐岩结构裂隙中远成热液金矿床成矿形式理想剖面图
在区域火山岩类中,只需岩性相近,即使它们产出的时代或空间位置不同,其Au的含量也很凑近的。
依据110个样品的微量元素相关矩阵剖析,与Au呈正相关的元素重要有Fe、Ca、Mg、Mn、Co、Cr、Ni、Cd、As、Sb,而这些元素则正是中基性岩浆岩中的特色元素,Au与它们相似的地球化学行为促使其独特在本区中基性火山岩中获取相对富集。
在区域内,上述富Au岩系重要发育在震旦系陡山沱组、奥陶系人公组、二叠系岗达概组下部、上三叠统曲嘎寺组、图姆沟组等地层中。
因此,基于Au重要来自周围地层的意识,咱们以为,上述地层,特意是岗达概组下部和上三叠统曲嘎寺组构成了本区金矿床或矿化的源地。
据此可以推测耳泽和红土坡矿床的构成环节是:岭麦沟组堆积—蜕变之后,本区处于回升剥蚀期间,少量天水渗上天下,循环于上述岩系中,构成了最后的成矿溶液。与此同时,在燕山期中晚阶段本区中心出现的较大规模花岗岩侵入优惠对本区发生了较大影响,它们所派生的热液有一部分加入到成矿溶液中。另外,岩浆优惠所发生的热能对加热地上水溶液也起了踊跃作用。这些混合热液在公开循环环节中,除溶解和吸取了碳酸盐岩地层的部分红格外,同时也萃取了区内宽泛发育的火山岩地层中的Au、Fe、Co、Ni、As、Cu、Pb、Zn等元素。当富含成矿元素的热液在结构应力的配合下,在回升的环节中,首先侵入到岗达概组的层间破碎带等结构裂隙中,在相对恢复环境中,冷凝固晶了黄铁矿-石英-菱铁矿建造含金矿石。在进一步向上侵入的环节中,因为热液氧化电位增高,溶液中的Fe被氧化成Fe,独自构成赤铁矿,其碳酸盐溶液则构成了方解石,从而发生了红土坡型赤铁矿-方解石建造金矿床。其成矿形式可简示在图5-22中。这两类金矿床,从矿石矿物组成、矿体产状等特色标明,它们应属于一种新类型金矿床,特意是红土坡矿床更是如此。它与叫曼方解石脉型金矿存在较大的差异。
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