甘肃大水金矿围岩蚀变带元素迁移特征与金成矿的关系

开发应用24

甘肃大水金矿围岩蚀变带元素迁移特征与金成矿的关系

胡媛1彭秀红1，2张江苏3杨海4郭成4

（1.成都理工大学地球化学与核资源工程系，四川 成都 610059；2.成都理工大学四川省地学核技术重点实验室，四川 成都 610059；3.甘肃省第三地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730050；4.成都理工大学核技术与自动化工程学院，四川 成都 610059） 摘 要：大水金矿床是近几年在西秦岭地区新发现的一个国内外十分罕见的矿化特征极为独特的金矿床。本次研究通过蚀变岩石物质组分迁移计算分析，自矿体中心向两侧或远离破碎带，蚀变强度减弱。矿化蚀变带内SiO2明显富集，CaO、CO2明显迁出，Fe2O3也有所富集，说明金矿化与硅化、方解石化和赤（褐）铁矿化关系密切，Au矿化强度与Sb、Ba成正相关而与Sr、Pb成负相关，可作为找矿的直接标志，围岩蚀变带的规模和强度可间接指示金矿化的规模及强度，对于在大水金矿区指导找矿、提高金矿成矿预测能力有着极其重要的意义，用此作为地球化学找矿研究，具有指导找矿的实用意义。

关键词：大水金矿床；围岩蚀变；元素迁移；金矿化

DOI：10.3969/j.issn.1671-6396.2013.01.012

大水金矿床是近几年在西秦岭地区新发现的一个国内外十分罕见的矿化特征极为独特的金矿床，迄今为止，该地区已发现大水（大型）、贡北（中型）、忠曲、格尔托、辛曲和恰若等金矿，远景资源量可达百吨以上[1]。本次研究运用Grant的计算方法，从微观上研究岩石蚀变过程中元素的迁移规律。本文旨在通过对大水金矿围岩蚀变过程中元素迁移特征的研究，探讨围岩蚀变与成矿的关系，对于在大水金矿区指导找矿、提高金矿成矿预测能力有着极其重要的意义，用此作为地球化学找矿研究，具有指导找矿的实用意义。

1 区域成矿地质背景

大水金矿处于西秦岭褶皱带西段，南部以玛曲-南坪-略阳大断裂为界与若尔盖地块北缘松潘-甘孜褶皱带邻接，为两大构造单元的结合部位[2]。以略阳-玛曲断裂为界，其北为西倾山隆起带，其南为巴西复向斜，大水金矿分布在西倾山隆起带南缘（见图1）。该区域出露的地层主要有泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第四系，主要是泥盆纪-中三叠系浅海台地相碳酸盐岩，矿床赋存于三叠系下部灰岩、白云质灰岩和花岗闪长岩中，矿体主要产于赤铁矿化硅化灰岩、赤铁矿化硅化花岗闪长岩及其接触带中[3]。金矿化主体产于三叠系灰岩和白云质灰岩中，矿化受到NWW向和近SN向容矿构造断裂的控制，断裂构造的附近都发育一定规模的断裂破碎带，带内充填有大量的中酸性岩脉和方解石脉，是矿化最集中且最富集的部位。

图1 大水金矿区地质略图 2 围岩蚀变

2.1 围岩蚀变主要类型和特征

矿床内围岩蚀变发育，且与金矿化密切相关。近矿围岩蚀变严格受断裂破碎带控制，以中低温蚀变为特征。蚀变类型常见的有方解石化、赤（褐）铁矿化、硅化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、黄钾铁钒化等。其中与金矿化关系密切的有硅化、赤铁矿化、方解石化。

2.2 围岩蚀变分带

蚀变受具体地质条件和化学条件所控制，在不同构造部位蚀变发育不同类型的蚀变组合，从构造断裂带内向两侧围岩交代蚀变，强度逐渐减弱，具有一定分带性[4]。根据蚀变类型在本矿床的空间分布特征看，以矿体为中心向外，大致可划分为3个蚀变带：（1）硅化-赤铁矿带，蚀变矿物以石英为主，细脉-网脉状为主。（2）赤铁矿化-方解石化灰岩，产在断裂破碎带附近，呈稀疏单脉、细脉充填微裂隙。（3）纯灰岩，远离脉岩，基本不含矿。

2.3 蚀变带元素迁移规律

蚀变过程中组分的得失是蚀变岩研究的核心问题，本次研究选择大水金矿3645中段72勘探线剖面具代表性的蚀变岩石和未蚀变岩石，从近构造蚀变的矿体中心向外依次取样（N=5），运用Grant[5]的计算方法确定各蚀变带内物质组分的相对迁移量（见图2）。

图2 蚀变带剖面元素迁移示图

由此可见，随着蚀变作用的加强，金矿化就越富集。在热液蚀变过程中，SiO2的加入可以理解成热源的加入，促使了热液与围岩的相互作用，

导致蚀变带内硅化加强进而促进

中国西部科技 2013年01月第12卷第01期总第282期 25

了金富集成矿；CaO、CO2强烈亏损是方解石化的结果，Fe2O3的富集而FeO从微小带入到亏损表明成矿环境氧逸度增高，成矿环境为氧化环境，黄铁矿中的Au在氧化过程中被释放，并富集形成金矿物，说明赤铁矿化有利于金成矿；K2O富集而MgO和Na2O的亏损与绢云母化有关。Ba和Sb强烈富集而Sr和Pb明显亏损，表明Au矿化强度与Sb、Ba成正相关而与Sr、Pb成负相关，可作为找矿的直接标志，Ba的明显富集，表明成矿流体温度不高，有利于中低温成矿元素富集。

3 讨论及结论

（1）大水金矿带成矿受断裂破碎带控制，围岩蚀变与断裂破碎带密切相关，破碎带附近蚀变作用较强，也是矿化最集中且最富集的部位，金矿体也主要出现在蚀变带中心，说明金矿化强度与围岩蚀变强度和规模成正比，自矿体中心向两侧蚀变强度减弱。

（2）大水金矿床与金矿化最为密切的蚀变为硅化、赤铁矿化和方解石化。蚀变类型常见的有方解石化、赤（褐）铁矿化、硅化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化。

（3）Au成矿环境为氧化环境，Au在黄铁矿中富集程度也相应增高形成金矿物。构造蚀变带Fe2O3的带入量为1.97%而矿化蚀变带的为0.43%，赤铁矿化对金矿化的影响是否与构造或是多期热液活动有关，这还需进一步的研究。

（4）Au矿化强度与Sb、Ba成正相关而与Sr、Pb成负相关，可作为找矿的直接标志，Ba的明显富集，表明成矿流体温度不高，有利于中低温成矿元素富集；亲铜亲铁元素Cu、Co、Ni、Cr的富集与绿泥石化和绢云母化有关。

致谢：本论文得到国家自然科学基金委资助的青年科学基金项目、国土资源部项目和成都理工大学中青年教学骨干教师项目的支持，野外工作中得到了甘肃省地矿局第三地勘院的大力支持，特此感谢！

参考文献：

[1] 韩春明,袁万明,于福生等.甘肃省玛曲大水金矿床地球化学特征[J].地

球学报,2004,25(2):127-132.

[2] 李向东,王晓伟.大水金矿成矿地质特征及控矿因素分析[J].甘肃科技,

2006,22(8):64-67.

[3] 李真善,谢建强,李文军.玛曲县格尔柯金矿床控矿地质条件及其矿床

成因探讨[J].甘肃地质学报,2002,11(1):50-57.

[4] 闫升好.甘肃大水特大型富赤铁矿硅质岩型金矿床成因研究[D].1998.

[5] Grant J A．The isocon diagram：A simple solution to Gresens’equation

for metasomatic alteration[J].Economic Geology,1986,81:1976-1982.

[基金项目] 国家自然科学基金委资助的青年科学基金项目（编号：41103025）；国土资源部项目（编号：200662061）；成都理工大学中青年教学骨干教师项目。

[作者简介] 胡媛（1987-），女，硕士研究生，研究方向为矿床地球化学。

Characteristics of Elements Migration During wall Rock Alteration and Mineralization in the Dashui Gold Deposit,Gansu

HU Yuan1,PENG Xiu-hong1,2,ZHANG Jiang-su3,YANG Hai4,GUO Cheng4

(1.Geochemistry,Chengdu University of Technology,Chengdu,Sichuan 610059,China;2.Provincial Key Lab of Nuclear Technology in Geosciences, Chengdu University of Technology,Chengdu,Sichuan 610059,China;3.Third Geology and Mineral Resources Exploration Academy of Gansu Province,Lanzhou,Gansu 730050,China;4.Department of Nuclear technology and Automation Engineering, Chengdu University of Technology, Chengdu,Sichuan 610059,China)

Abstract:Dashui gold deposit,a new type of deposit recently discovered in west Qinling tectonic belt,has very unique ore-forming characteristics. The alteration intensity has a direct genetic association with structural belts.It is significantly enriched with SiO2 and Fe2O3,while the CaO and CO2 obviously reduced which indicating that the gold mineralization is closely related to silicification,carbonation,and hematitization.The intensity of Au mineralization has a positive correlation with Sb and Ba,while a negative correlation with Sr and Pb,that can be used as a direct indicator of gold prospecting.The scale and intensity of wall-rock alteration zone can be an indirect indicator of the scale and intensity of the gold mineralization,which has great significance in searching veins and forecasting concealed orebodies.

Keywords:Dashui gold deposits;Wall rock alteration;Element migration;Gold mineralization