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1、1甘肃大水闪长岩型金矿床的矿物地球化学特征 李红阳 1 ,李英杰 1, 袁万明 2, 杨秋荣 1 （1.石家庄经济学院勘查技术学院 石家庄 050031;2.中国科学院高能物理研究所 北京 100039）摘 要 大水金矿氧化带下部，发育大量的微细粒浸染状、细脉状黄铁矿和黄铜矿，并出现砷黝铜矿。地表氧化矿中的赤铁矿，是黄铁矿等原生硫化物氧化所致；在矿石矿物成分上，黄铁矿、黄铜矿和砷黝铜矿的 Au含量普遍较高。黄铁矿中的 Co/Ni比值多大于 2，与岩浆成因黄铁矿相吻合。流 体 包 裹 体 均 一 温度为 105400。 34 S=-1.8+4.1， 13C=-2.7+4.3， 18O=6.631
2、9.42 ，D=-100-75，成 矿 流 体 主 要 来 源 于 岩 浆 热 液 ， 碳、硫和成矿元素主要来源于赋矿闪长岩体，为富硫化物的闪长岩型金矿床。砷黝铜矿对找矿与勘探有指示作用。关键词 闪长岩型金矿床 矿物地球化学 甘肃大水1 引言甘肃省玛曲县尼玛乡大水金矿，是我国大型金矿床之一，属于川甘陕“金三角”矿集区的一个组成部分 1 2 ，地理坐标为东经 10212 261021504、北纬 340153340401。地表广泛分布的浅粉红色-红褐色赤铁矿化灰岩和成群分布的闪长岩脉，构成大水金矿的特征标志（图 1） 。早期采矿和研究工作主要围绕地表氧化带广泛分布的赤铁矿化灰岩，并针对赤铁矿提出
3、了“贫硫化物型金矿” 解释 2 3。随着采矿与勘探工作的深入，深部原生矿化信息不断被揭示，作者在氧化带下部闪长岩体内和接触带，发现了大量的微细粒稠密浸染状黄铁矿和网脉状黄铁矿，构成重要的闪长岩型原生硫化物矿石和矿体。而且，在地表强烈褐铁矿化的铁帽中和褐铁矿脉中，找到了尚未完全褐铁矿化的黄铁矿，并鉴定出与黄铁矿化相伴而生的黄铜矿和含铁砷黝铜矿，揭示大水金矿浅部地表氧化矿中广泛分布的赤铁矿和褐铁矿，为微细粒稠密浸染状和网脉状黄铁矿等硫化物表生氧化作用所致。通过对新发现的原生硫化物等矿物的地球化学特征研究及与我国闪长岩型金矿床对比 4 8，大水金矿为富硫化物的闪长岩型金矿床。含铁砷黝铜矿又揭示了大水
4、金矿深部找矿远景 9。2 矿床地质概况如图 1所示，大水金矿床位于格尔括合石英闪长岩体南侧的枝岔状闪长岩小岩枝、岩脉、岩墙成群密集发育地带，总体呈北西向带状展布,已知金矿体和矿化体均分布在闪长岩体内和接触带附近的中三叠统马热松多组碳酸盐岩地层中 2，发育四个金矿体群。金矿体的规模大小和产状，严格受枝岔状闪长岩脉的规模、岩性组合和接触带形态产状的控制，多呈脉状和透镜状产出，走向近 NS向和 NW向，倾角 4580,矿体长 20280m,厚0.6626.39m,金品位为(1.062.16)10 -6,平均为 11.7010-6，以 Au20-1矿体最大。闪长岩脉及其附近的碳酸盐岩地层，普遍矿化。在
5、浅部地表，以闪长岩脉顶部和两侧碳酸盐岩围岩的广泛赤铁矿化-褐铁矿化-硅化为主，整个矿区呈浅粉红色-红褐色,矿石类型主要为赤铁矿化-硅化灰岩型、似碧玉岩型及破碎蚀变岩型。在氧化带下部，以闪长岩体和接触带微细粒稠密浸染状和网脉状黄铁矿化为主，闪长岩体本身构成金矿石，矿石类型主要为闪长岩型、破碎蚀变岩型和爆破角砾岩型。因此，从闪长岩体到接触带至碳酸盐岩 基金项目：国家自然科学基金项目（40272088） ；科技部“十五”攻关项目（2001BA609A-07-03）及横向项目联合资助。2围岩，从深部到浅部，矿石类型从闪长岩型到爆破角砾岩型-破碎蚀变岩型至似碧玉岩型-赤铁矿化硅化灰岩型规律性变化。沿闪长
6、岩接触带或岩体顶部，普遍大理岩化，局部夕卡岩化。近矿围岩蚀变强烈，主要为硅化-似碧玉岩化、黄铁矿化(-褐铁矿化-赤铁矿化)、碳酸盐化，其次为高岭土化、绿泥石化、绢云母化等，与金成矿关系最为密切的是硅化-似碧玉岩化和黄铁矿化(-褐铁矿化-赤铁矿化)。隐爆角砾岩和构造角砾岩也主要产在枝岔状闪长岩接触带附近，并强烈蚀变与矿化。矿石构造有浸染状、块状、脉状和角砾状等。矿石结构有自形、半自形粒状结构和各种交代结构及碎裂结构。金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、含铁砷黝铜矿、赤铁矿、褐铁矿、兰铜矿、孔雀石、磁黄铁矿和自然金等；非金属矿物主要为玉髓状石英、方解石、白云石和绢云母等。本次研究采集的蚀变矿化岩矿石的锆
7、石裂变径迹年龄为 149.5Ma214.9Ma，与前人的格尔括合闪长岩体中心相全岩 Rb-Sr年龄 174.3Ma和 3个蚀变矿化岩浆角砾岩 K-Ar法年龄182.6196.0Ma 基本吻合 2 3，结合已知金矿体主要产在侵入于三叠系地层之中的闪长岩体接触带附近，表明成矿时代为燕山期。3 金属矿物的化学成分特征31 黄铁矿本次工作新发现的 21 个黄铁矿样品，取自大水金矿床西南部金矿体群中的 35 号和20-1 号矿体，分布于氧化带下部含矿闪长岩和蚀变矿化灰岩中，呈微细粒浸染状、细脉浸染状和细脉状，粒度 0.010.04mm，呈它形粒状和立方体自形晶及少量五角十二面体，多氧化成褐铁矿或赤铁矿。
8、电子探针分析结果如表 1 所示，在化学成分上黄铁矿 Fe 含量为 43.55%47.47%，平均46.02%；S 为 50.84%54.30%，平均 52.83%；黄铁矿的 S/Fe 为 1.101.19，在成分上属于硫亏损型。黄铁矿中的 Co、 Ni 平均含量分别为 3610-5 和 2210-5, Co/Ni 比值大于 15，与岩浆成因黄铁矿 Co/Ni 比值相吻合，指示大水金矿床黄铁矿为岩浆成因。黄铁矿的 Au含量普遍较高，为 0.01%0.10%，反映金可能来源于岩浆岩。32 黄铜矿本次工作新发现的 7 个黄铜矿样品，取自 35 号和 20-1 号矿体，呈浸染状和细脉状分布于氧化带下部
9、含矿闪长岩裂隙、斑晶和基质中。电子探针分析结果列入表 2，黄铜矿的F3格 尔 括 合 石 英 闪 长 岩图 1 大水金矿床地质简图1. 白垩系 2. 三叠系中统 3. 三叠系下统 4. 石英闪长岩 5. 闪长岩脉 6. 方解石脉 7. 地质界线 8. 地层产状 9. 断层 10. 金矿体3Cu 含量为 33.94%34.69%,平均 34.26%；Fe 含量 28.51%31.45%，平均 29.91%；S 含量34.10%35.18%，平均 34.85%；Au 含量 0.00%0.07%，相对较高。33 含铁砷黝铜矿本次工作共获得 5 个样品，取自 35 号和 20-1 号矿体，电子探针结果
10、如表 3 所示，Cu含量 48.36%49.37%，平均 48.78%; S 含量 27.18%27.85%，平均 27.63%; As 含量18.73%19.47%，平均 19.03%; Fe 含量 2.21%3.18%，平均 2.79%; Au 含量0.00%0.06%，平均 0.04%; Co 含量 0.10%0.20%，平均 0.14%；Ag 含量 0.01%0.03%之间，平均 0.018%。表 1 大水金矿床黄铁矿的电子探针分析结果（W B/%）样号 As S Ni Cu Ag Fe Zn Bi Au Sb Co Co Ni Total3-FeS1 0.01 53.47 0.02
11、0.00 0.00 45.83 0.02 0.00 0.01 0.00 0.06 3 99.423-FeS2 0.00 53.23 0.00 0.00 0.00 46.12 0.02 0.00 0.10 0.00 0.04 - 99.524-CuFeS4 0.00 53.91 0.01 0.00 0.00 45.66 0.01 0.09 0.00 0.01 0.02 2 99.724-CuFeS5 0.00 53.88 0.01 0.02 0.00 45.71 0.02 0.00 0.00 0.00 0.05 5 99.695-FeS4 0.00 53.06 0.00 0.01 0.00 45
12、.91 0.00 0.00 0.01 0.00 0.04 - 99.045-FeS5 0.00 53.07 0.00 0.00 0.00 45.89 0.01 0.00 0.06 0.00 0.04 - 99.076-FeS1 0.00 53.12 0.01 0.00 0.00 46.56 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 5 99.766-FeS4 0.00 53.83 0.00 0.01 0.00 45.06 0.00 0.13 0.05 0.00 0.04 99.11HD170-1-FeS 0.03 52.45 0.02 0.01 0.00 47.08 0.00 0.00
13、 0.05 0.00 0.00 99.62HD170-2-FeS 0.01 52.28 0.00 0.00 0.00 47.17 0.01 0.00 0.07 0.00 0.00 99.55HD170-3-FeS 0.00 51.83 0.03 0.00 0.00 47.31 0.02 0.13 0.02 0.00 0.00 99.33HD170-4-FeS 0.01 52.46 0.02 0.00 0.00 46.72 0.04 0.14 0.07 0.00 0.00 99.47HDPY12-1-FeS 0.01 51.80 0.21 0.10 0.00 46.70 0.03 0.23 0.
14、03 0.00 0.00 99.23HDPY9-3-FeS 0.00 52.92 0.00 0.00 0.00 47.47 0.01 0.00 0.07 0.00 0.00 100.47HDPY-35-1cp 0.01 52.01 0.00 0.03 0.00 46.26 0.00 0.07 0.04 0.00 0.06 98.485-2cp 0.00 54.30 0.03 0.00 0.00 45.78 0.01 0.00 0.06 0.00 0.06 2 100.245-3cp 0.01 52.50 0.03 0.00 0.02 45.68 0.00 0.16 0.05 0.00 0.05
15、 1.67 98.51HD171-3-cp 0.00 52.40 0.05 0.00 0.00 45.16 0.02 0.15 0.02 0.00 0.05 1 97.862-2-cp 0.00 52.99 0.03 0.00 0.00 45.42 0.00 0.10 0.01 0.00 0.10 3.33 98.652-1-cp 0.00 53.15 0.00 0.01 0.00 45.37 0.02 0.00 0.01 0.00 0.05 - 98.612-4-cp 0.00 50.84 0.00 0.01 0.00 43.55 0.00 0.13 0.03 0.00 0.05 - 94.
16、60数据由中国地质科学院矿产与资源研究所余静分析，仪器型号为 JXA-8800.表 2 大水金矿床黄铜矿的电子探针分析结果（W B/%）样号 S Ni Cu Ag Fe Zn Bi Au Co Au/Ag Co/Ni Total2-CuFeS1 34.94 0.00 34.69 0.00 29.57 0.00 0.00 0.00 0.04 0 - 99.242-CuFeS2 34.81 0.00 34.50 0.02 29.63 0.00 0.19 0.07 0.02 3.5 - 99.252-CuFeS3 34.94 0.00 34.11 0.00 29.78 0.02 0.14 0.00 0.03 0 - 99.002-CuFeS4 35.35 0.00 34.01 0.00 29.39 0.00 0.16 0.00 0.02 - - 98.972-CuFe
