第七卷第一期地质找矿论丛199 2.3四Jl l东北寨金矿床矿物学及成矿模式召肠 洁涟周学武楼 省d巳创犷 扮曰JO、‘赞人(中国地质大学,武汉)(成都地质学院)提要本文着 重研究了四川松播东北寨金矿床的矿物学特征,提取了成因信息,分析 了矿床成因类型,建立了“构造减压一沉积岩供金一地热流体(卤水)对流循环成矿”成矿模式作者们认为:东北寨金矿床属于浅成低温热液成因金矿,并可与陕西二台子、宁夏金场子、美 国卡林等卡林型金矿对比其外围及深部均有极佳远景关键词东北寨金矿床矿物学成矿模式近年来,秦巴地区在产于沉积岩中微细浸染型金矿找矿勘查方面取得了突破性的进展特别是新发现的巴山四川松潘东北寨金矿储量已达到相当的规模,并且找矿远景极佳由于秦巴地区构造复杂,有条件将古老含金地质体的金剥蚀、搬运、沉积在志留系、泥盆系、石炭系、三叠系等沉积岩中这些金矿源层在秦巴地区广泛分布,易在有利构造环境内经地·热流体或热卤水溶滤在适宜部位形成“微细浸染型”金矿床因此,该类型矿床很有可能为我国金矿资源作出重大贡献鉴于“东北寨式”金矿床的特殊重要性,我们在地质调查研究的基础上,进行了矿物学工作,提出本矿床的成矿模式供大家参考。
1基础地质东北寨金矿床位于松潘一甘孜印支褶皱系巴颜喀拉褶皱带与秦岭褶皱带 的复合部位,南北 向崛江构造带中部与东西向雪山断裂交汇处,即所谓“川陕甘金三角”地带矿区内岩浆活动微弱,主要出露石炭系上统( c3)、二叠系下统( P1)和三叠 系的地层,系 一套碳酸盐岩一碎屑岩建造南北向垮石崖断裂( Fl)及其伴、派生构造(主要包括北东向褶皱系和构造破碎带)组成了本矿区构造格架,控制着本矿床(图1)围岩蚀变主要有碳酸盐化、硅化、碳化、黄铁矿化、雄黄化等地球化学工作表明,Au与A s、H g关系密切,林、Hg为区内最佳指示元素矿体王要赋存于F,断裂下盘的三叠系地层中(赋存围岩为千糜岩),呈南北 向延伸(呈脉状、透镜状等)其中主要矿体(l号矿体)在地表控制长1O4Om,最大控制深度达34 7m,厚度平均为3.2 5m,矿石品位平均为4.3 59/ t据矿石矿物成分、组构的研究,综合矿石野外地质产状和矿物包裹体测温资料,发现本矿床经历了矿源层沉积成岩、地热流体(或热卤水)热液成矿及表生风化改造三个矿化期和五个7 1第七卷第一期地质找矿论丛图例 区]第四系画春上“撇 回录璧上统“楼,瓜瓦刁三.系上统侏愉 一第一段 }丁22引三必系中统扎朵t ‘一- - 一J眸 〔囚铲系溉波茨困。
下统“锹[三]二叠系下统‘未‘[口二叠 系下统下擞[困石炭系上统第塌[口瞿暴 铲第一“巨口扩器原第书仁呵,枚岩【l回金矿体及 其编号压口妒及”地 质’困貂梦.层’[困构造破麟”线区口实侧及推侧背斜区口实,及推测向斜区囚地层产状陌石刃1山峰及其海拔标 一高 L立二 }河流及瓶’句[曰房、矿化阶段(依次为蓦群黄铁矿阶段、石英一黄铁矿-方解石阶段、石英一富砷黄铁矿一自然 金一雄黄 阶段、石英一黄铁矿一方解石一雄黄一辉锑矿阶段、文石-针铁矿一自然金阶段)的复杂过程形成(表1)2矿物成因信息图1东北寨金矿区构造地质图Fig.1Structur ema〔o fD七ngb eiZ a1 Au~a工ea2.1标型矿物组合能反映东北寨式砷一金综合矿床矿石本质特点的标型矿物组合为“石英、富砷黄铁矿、次显微状 自然金、绢云母、雄黄、伊利石、低温毒砂、方解石、蒙脱石组合”和“石英、黄铁矿、辉锑矿、雄黄、次显微状 自然金、方解石组合”在这两个矿物组合 中除了产出有典型低温热液矿物雄黄、辉锑矿、伊利石、蒙脱石之外,低温相毒砂的产出是很特征的本矿区毒砂在金矿石中含量甚微,但分布较广主要呈细粒(粒度为0.00 5到0.0 5毫米)星点状散布。
晶形一般呈长柱状,断面为菱形,被第三世代黄铁矿所交代本矿区毒砂的化学成分非常特征,经电子探针分析测定含 F e3 4.3写、A s4 5·3 7写、Ag不到looppm(由湖南省地质实验研究中心测定)计算出其晶体化学式为 F eA so., 215,,1 ,,即本矿区毒砂亏砷富硫,为低温相产物(高温相毒砂富砷亏硫)有意义的是,本矿床毒砂含Ag极微(<10 0ppm)、F e八s十A s)比值大于0.5 (为5043)、^ s/s比值小于l(为0.98 10)为找金的标型特征本矿床低温相毒砂在反射色颜色指数上与非金矿床中产出的高温相毒砂相比具有视觉反射率Rv i s稍高,主波长略大的特点(表2 )2.2黄铁矿的标型特征众所周知,金矿床中黄铁矿蕴藏有大量成因信息东北寨金矿床黄铁矿有四个世代产出第一世代(P Y一I)为沿沉积岩层理产出的微细粒五角十二面体黄铁矿(粒度为1一3微米),组成毒球、显微毒群(照片1)第二世代( PY一l)为呈斑杂状不受岩石层理限制分布的不规则状、破碎的粗粒( 2毫米左右)黄铁矿(有时可见立方体晶体),具压力影 晶粒内部结构第三世代(P Y一l)为呈微细浸染状分布于 千糜岩及砂岩透镜体中的细粒( 0.0 9毫米左右)五角十二72第七卷第一期邵洁涟等:四川东北寨金矿床矿物学及成矿模式’面体(或其与立方体、八面体的聚形晶体)黄铁矿,其晶粒内部具环带结构(照片2)。
第四世代(玲一W)为呈细脉状切穿岩石层理产于千糜岩、千枚岩、砂岩透镜体中的细粒(0.0 9一1毫米)不规则状或立方体黄铁矿,显示重结晶环边表1东北寨金矿床的矿化期、矿化阶段和矿物组合T血b lel别肠翻己q 姆目ce呻叹如‘川川泊9.加L知.9加七心Au一n幼n e矿矿化期期矿源层层地热流体(或热卤水)热液矿化期期表生矿化期期 矿矿矿化期期期期矿矿化 阶段段毒群黄铁矿矿石英一黄铁矿矿石英一富砷黄铁矿矿石英一黄铁矿- - -文石一针铁铁阶阶阶段段一方解石阶段段一自然金一一方解石一雄黄黄矿一自然金金雄雄雄雄雄黄 阶段段一辉锑矿阶段段阶段段形形成温度度~1 0 0℃℃19 0~2 36℃℃150~215℃℃1 10~1 80℃℃<10 0℃℃矿矿物组合合草毒黄铁矿矿石英’’石英(Q一1) ) )石英英文石石( ( (矿物世代) ) )(Py一I) ) )(仓1) ) )富砷黄铁矿矿( Q一I) ) )表生自然金金次次次显微金金黄铁矿矿(P y一l) ) )黄铁矿(行一W) ) )〔Au一N) ) )( ( ( ( (Au一I) ) )(Py一1) ) )次显微金金辉锑矿矿针铁矿矿白白白云石石方解石”(〔目一I) ) )(Au一I) ) )雄黄(R.目一I) ) )自然砷砷有有有机炭炭炭绢云母母次显微金金伊利石石雄雄雄雄雄黄(R侧目一I) ) )(Au一l) ) )(1 1一I) ) )伊伊伊伊伊利石(。
一I) ) )方解石石蒙脱石石低低低低低温毒砂砂(C 目一l) ) )(Mo”吸一l) ) )方方方方方解石(c 目一1) ) ) ) ) ) )蒙蒙蒙蒙蒙脱石(Mo川一I) ) ) ) ) ) )主主要矿石石纹层状状浸染状状条带状状角砾状状多孔状状构构造造毒群状状状眼球状状网脉状状粉末状状 残残残残残余状状脉状状胶状状块块块块块块状状状主主要矿石石草毒状状自形一他形形半自形一他形形揉皱皱树枝状状结结构构构粒状状粒状状自形粒状代晶晶不规贝吐 粒状状交交交交交代残余余压碎碎丝状状骸骸骸骸骸晶晶晶晶·不同世代石英的特征是:Q一I产于砂岩透镜体、千枚岩 中,多呈隐晶质集合体,乳白一乳黄色,与P y一I共生;Q 一I产于千糜岩带 中,呈复脉状,他形晶、颗 粒细小,灰 白一黄色,与P y一l及R.公一l共生;Q一三产于各构造岩带,呈单脉状,半 自形一自形晶,细一中粗粒,乳白一浅黄色,与巧一W及肠比.一I共生二不同世代方解石的特征是:伽一1产于砂岩透镜体 中,颗粒细小,乳 白色,与Q一I共生;1一l产于千糜岩带 中,顺粒中等,有聚片双晶纹,灰色,解理发育,与低温毒砂共生;C目一l呈单脉产出,粒度较大,浅黄色,解理发育,与Q一l共生。
73第七卷第一期地质找矿论丛表2东北寨金矿床低温相毒砂的反射色颇色指数特征T ab le2Refle C如9co jo址加de xo f10w一加m衅,妞业ea r s e.叩州加加n闭g加坛目M加e 烹烹叹叹色度坐标值值视觉反射率率主波长长纯度度R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Rv妇(%) ) )功(nm) ) )Pe e e X X X X X X XY Y Y Y Y Y Y Y Y本本矿区G 8 2(R45.) ) )03 421 1 10.337 5 5 55 35 7 7 75872 2 20.0391 1 1高高温毒砂(R,) ) )034 0 0 0 00.3 4 14 4 45 2.10 0 0577.0 0 00.0440 0 0高高温毒砂(R:) ) )0.33 60 0 00.3 38 0 0 052.40 0 057 4‘0 0 000220 0 0G8 2测试单位:湖南省地质实验研究中心产于东北寨金矿床矿体和围岩 中的黄铁矿单矿物化学定量全分析结果见表3:表3东北寨金矿床黄铁矿的化学成分特征Table3C恤“d到dc om侧洲i ti ono fPydt e协均忍 。
止ne数\项目}FsA s伪Nl乳TeCuP bZns b(%)(%)(%)(ppn l)(ppm)(即m)(pp m)(p pm)(ppm)(p pm)(ppm)(p pm) (p pm)人uA g(g/t)(g/r)44.8151.171.1835014050946.3852.476 01162.2920.45.31 7146.121.01 402.82.2一0131‘5280.18.8 96一0.041.8On己8nJ,‘,.Of l弓口件沙nU7八U, 口,夕口J 月白, ‘.50‘八甘匕nU,.q乙2肠舀通J.R“. 8 0 97 .5 .2 39吮n U石.11且, d2 4 06 0ORJ口几U月几n ‘0人U,J,1, .勺乙11 121 11 2540 .302 4 0幼3 3 0一5 03 01 2 05 . 0 .众2 .样号(主矿)、、RZ一1一Py(I号矿体CM38)87D F廿一P y(1号矿体CM18)YMSCM4 8一砂(I号矿体CM48)85B一Py(W号矿体)84OF2 2一P y〔围岩)87DFI,一巧(围岩)B481一Py〔围岩)43.6248.6445.6551.2 84 5.5550.1745.4352. 161.0544 6.5651.4 60.4756 010 0151。
70.29032080测试单位:湖南地质实验研究中心由表3可知,东北寨金矿床黄铁矿的化学成分具有以下标型特征:a.矿石中黄铁矿含硒5一2 3.sp pm(平均1 0.32 P帅),S/S e比值平均为7258 7.9;矿区内围岩和 蚀变围岩中黄铁矿含硒10.3~1 5p pm(平均1 2.4 3P Pm),s/se比值平均为42 252.9据文献资料川,热液矿床黄铁矿S/S e比值多为1一2.6 7万范围之内,沉积矿床则高达2 5万到5 0万,即东北寨金矿床黄铁矿的s /S e比值处于沉积矿床和岩浆热液矿床之间,可与渗流热卤水成因的陕西二台子金矿床对比(二台子黄铁矿s /s e比值为100 69 2)b.矿 石中黄铁矿含钻3 0一50P Pm(平均4 3.3ppm),矿区内围岩和蚀变围岩中黄铁矿含钻60一120ppm(平均9 0p卿),均低于绝大多数黄铁矿的钻含量范围(20 0~5 0 00p娜)矿石中黄铁矿的CO/N i比值为0.2 08一0.429 ( 平均为0.3 31),矿区内围岩和蚀变围岩中黄铁矿的C o/N i74第七卷第一期邵洁涟等:四川东北寨金矿床矿物学及成矿模式比值为0.3 64一0.6 (平均为0.482 )。
即c o/N i比值都小于1,不属于岩浆热液矿床黄铁矿c o/N i比值的。