構造蝕變巖型礦床控礦因素分析范文

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摘要：巖漿—構造蝕變巖型礦床是一種典型的成礦模式，本文以青海省五龍溝地區Au礦為例，在全面分析研究區各類礦（床）點控礦因素、礦化特征、成因類型、成礦時代和物化探條件基礎上，結合鄰區典型礦床控礦因素的分析，對研究區內Au礦控礦因素進行研究，并建立研究區找礦模型，為成礦預測和找礦靶區的圈定提供依據。

關鍵詞：成礦模式；控礦因素；找礦模型

分析區域地質資料之后，可以發現包括研究區百吧溝金礦點在內的五龍溝金礦帶成礦作用與造山帶構造演化密切相關，大規模成礦形成于以伸展體制為主的印支晚期，既造山帶隆起伸展階段。金礦床的空間分部受控于熱穹窿構造各構造單元的變形變質演化，成礦流體以殼幔相互作用而形成的深部流體為主的多源流體，北西向大型韌性剪切帶為溝通深部地殼和淺部地殼的通道，也為含礦流體聚集的空間場所；礦床的形成發生在脆-韌性變形轉換階段。五龍溝金礦具多期成礦作用特點，加里東造山晚期金礦初始富集成礦；晚華力西-印支碰撞造山晚期為金礦成礦作用的主要時期。

1研究區概況

研究區位于青海省中部都蘭縣五龍溝-諾木洪一帶的昆侖山東段北坡，地形復雜，山高谷深，海拔高度一般在3300～4700m，相對高差一般為500～1200m。地貌總體表現為南部高，北部低。研究區屬華北地層大區（V），東昆侖—中秦嶺地層分區（V11），跨柴達木南緣小區（V11-4）和東昆侖南坡小區（V11-5）。古元古代地層為變質基底巖系，中-新元古代地層屬似蓋層沉積，奧陶紀（O）、石炭紀（C）、三疊紀（T）地層為沉積蓋層，新生代沉積了新近紀（N）和第四紀（Q）地層。研究區構造變形期主要有前興凱期、加里東期、晚華力西-印支期和喜山期，構造復雜，主要構造線方向呈北西向展布。褶皺構造主要發育于前寒武紀基底巖系中，緊閉-中常褶皺，褶皺軸向以近東西為主，其次為北東向。韌性剪切帶主要沿古元古代中深變質巖系與中-新元古代中淺變質巖系接觸帶發育，剪切帶為滑脫型韌性剪切帶，呈環帶狀展布，具規模大、活動時間長特點；其次為線形展布的韌性剪切帶。脆性斷層極為發育，遍布不同時代的構造層或地質體，具多期發育、規模不等特點；其中以北西或北西西向斷裂為主，具數量多、規模大、多期活動和控巖控礦作用特點。

2控礦因素分析

昆中深斷裂將研究區分割成布爾汗布達造山亞帶和伯克里克-香日德基底隆起-巖漿巖帶兩個三級構造單元（圖1），控制了各構造單元的地質演化過程、含礦巖石建造的形成、巖漿的侵入活動、流體活動和地球化學特征，進而控制了礦物質在有利的構造部位聚集成礦。因此，該研究區域的成礦作用主要受到巖漿巖、構造和地層三個方面的主要控制。

2.1Au成礦的地層條件

研究區的金成礦作用與變質地層關系密切相關，尤其古元古代中深變質巖系為研究區成礦作用的主要礦源層，其次中-新元古代地層和古生代地層也是研究區Au成礦作用的重要礦源層。古元古代中深變質巖系白沙河巖組原巖為砂泥-碳酸鹽巖夾中基性火山巖建造，大量的火山巖層內富含豐富的Au元素，尤其是基性火山巖為深部地幔源，Au含量最高。巖石地球化學研究表明，白沙河巖組內主要的富金巖性為變粒巖、片麻巖和斜長角閃巖，其中的變粒巖、片麻巖Au含量一般高出地殼克拉克值數倍，斜長角閃巖Au含量可高出克拉克值數十倍。中-新元古代中淺變質巖系（丘吉東溝組和狼牙山組）板巖、變質粉砂巖Au含量均高于克拉克值，也是Au成礦作用的礦源層之一。中-新元古代萬寶溝群中基性火山巖厚度巨大，含豐富的幔源Au元素（高出克拉克值2～3倍）；早古生代灘間山群火山-沉積建造中所夾中基性火山巖厚度巨大，也為富Au元素巖石建造，對研究區金成礦作用的起了不可忽視作用。

2.2Au成礦的巖漿巖條件

研究區經歷了加里東晚期和晚華力西-印支造山晚期強烈的巖漿侵入活動，金的成礦作用與巖漿活動密切相關，不同時期的巖漿活動均對研究區Au成礦均起了一定作用。巖漿活動不但帶來豐富的深源成礦物質，而且驅動變質地層內Au的活化、遷移，導致地殼淺部Au的富集。研究區的加里東造山晚期和晚華力西-印支造山后期大規模侵入巖主要屬幔源、殼幔混源組合，基性-中酸性侵入巖內金含量普遍偏高，幔源基性巖漿的底侵作用、殼幔源巖漿混合作用促進了殼-幔間物質與能量交換，使大量地幔物質與能量進入地殼，更有利于幔源元素在地殼淺部成礦。另外，造山晚期大規模的巖漿上侵導致造山帶地殼熱軟化、熱隆起和熱穹窿構造的形成，并導致造山帶淺部伸展擴張，為含礦熱液聚集提供必備的儲集空間；巖漿大規模上涌不但提供大量含礦熱液，而且驅動周圍變質地層內Au的活化、含礦流體遷移、向地殼淺部聚集。因此，造山晚期的大規模巖漿活動，形成了研究區構造-巖漿改造成礦系統，有利于Au的富集成礦。地球化學研究表明，研究區不同時期侵入巖、不同類型侵入巖Au的含量不同。就區域而言，基性-超基性巖Au豐度較高，中酸性巖較低。在多期巖漿侵入活動過程中，東昆侖印支期侵入巖含Au量最高。花崗質巖漿的侵入活動對金礦的形成，除了提供部分成礦物質外和熱力學條件外，提供含礦熱液也是成礦的必要條件。由于巖漿冷凝，巖漿中的揮發組份、水和其它成礦元素等組分，逐漸聚集成含礦熱液，金主要呈氯絡合物［AuCl2］-、［AuCl4］-和硫的絡合物［AuS］-［AuS2］2-的形式遷移。此外，通過同位素研究顯示成礦流體具巖漿水和大氣降水混合組成的特點。①硫同位素：五龍溝金礦床硫同位素測試結果研究表明（表1），δ34S變化于1.1～6.9‰，眾值集中在2～5‰之間，均為正值，平均值為3.89‰，接近巖漿硫的δ34S，但其范圍變化較大，絕對不是單純的巖漿硫來源，很可能為大氣降水從巖漿巖中萃取的巖漿硫和地幔硫的混合物。②鉛同位素：方鉛礦測試分析結果表明（表2），鉛同位素組成變化不大，均落在正常增長曲線附近與零等值線左邊范圍內。投點相對集中，沒有明顯的異常鉛線。從鉛同位素在不同物源環境的演化趨勢分析，大部分落在上地幔與上地殼之間的造山帶鉛演化線附近，說明研究區巖石和礦石鉛屬于殼幔混合型。③氫、氧同位素五龍溝金礦氫、氧同位素組成分析δ18O變化于3.01～12.53‰之間，與之平衡的流體的δ18OH2O變化為-4.71～4.81‰之間；δD變化為-48～-91.28‰之間，多數在-48～-75‰之間。據巖漿水的δ18OH2O為5.5～9.5‰和δD為-40～-80‰，變質水的δ18OH2O為5～25‰和δD為-20～-65‰的分析，五龍溝金礦成礦流體的氫、氧同位素組成具巖漿水向大氣降水演化的過渡特點，與變質流體氫、氧同位素組成差異較大，揭示出成礦流體主要由巖漿水和大氣降水組成的特點。

2.3Au成礦的構造條件

研究區金礦床點是東昆侖造山帶長期演化的結果，屬造山帶型金礦，是造山過程多種地質作用的共同的結果。尤其晚華力西-印支期的強烈碰撞造山運動，不但形成了一些大型韌性剪切帶及次一級斷裂-裂隙系統，而且發生了大規模的金成礦作用。金礦成礦作用受三級構造控制：東西向的昆中深斷裂帶為一級構造，控制著研究區成礦的地質構造環境，對研究區的地層、巖漿巖、地球化學場和區域成礦作用起重要控制作用。北西-南東走向大型韌性剪切帶，為控礦二級構造，是區內重要的導礦和區域容礦構造，也是研究區成礦作用的原因之一。韌性剪切帶旁側的北西向和近北西向斷裂為容礦構造（屬三級控礦構造），礦體定位時斷裂面力學性質為右旋張扭性。除上述控礦構造外，五龍溝金礦受熱穹隆構造控制明顯，熱穹隆構造不同部位成礦作用特點、規模有明顯差別。

3成礦模型加里東造山晚期Au礦化階段：

在加里東晚期（S3-D），華南板塊與塔柴板塊發生強烈的陸-陸碰撞和陸內疊復造山運動，產生強烈的變形作用和變質作用，東西向昆中深大斷裂的走滑運動，導致昆中斷裂北側形成長30～50公里的NW向五龍溝-紅旗溝-百吧溝大型構造帶，該構造帶是區內重要的導礦和區域容礦構造。變形變質作用使地層巖石脫水、脫揮發份產生變質流體，在碰撞產生的地熱增溫驅動下，沿深斷裂和大型剪切帶遷移，并不斷與圍巖反應，從中萃取成礦物質，逐步形成較高溫的含礦流體。在碰撞造山晚期，造山帶由擠壓狀態轉變為伸展拉張，在軟流圈上涌、地幔底侵作用下，在殼幔邊界形成大量中酸性殼幔混源巖漿，上侵的巖漿與造山帶重力均衡聯合作用，導致造山帶隆起和構造伸展，并形成研究區的熱穹窿構造和拆離性韌性剪切帶構造，夾持于熱穹窿構造之間的五龍溝-紅旗溝-百吧溝大型構造帶張扭性活動，上侵的巖漿驅使地殼內含礦流體沿該構造帶向地殼淺部運移和聚集，初步富集成礦。晚華力西-印支造山晚期礦化階段（T2-T3）：大量同位素年齡資料研究結果顯示，該階段為五龍溝金礦主成礦期。二疊紀-中三疊早期（P-T2），為古特提斯洋殼向塔柴板塊俯沖碰撞造山階段。中三疊末-晚三疊世，研究區進入陸內A型俯沖碰撞造山階段，地殼縮短、增厚、強烈變形，造山帶發生區域性增溫，五龍溝-紅旗溝-百吧溝構造帶左旋逆沖活動，脆韌性變形（綠片巖相），成為溝通深部含礦流體的主要通道。印支晚期（T3），由于深部巖石圈的動力學過程，包括軟流圈上涌、地幔底侵和殼幔源巖漿混合作用，和地殼深熔作用，加之地殼重力均衡調整，造山帶在隆起過程中，地殼強烈伸展、減薄，同期地殼淺部的斷裂構造性質也轉變為張性，為深部向上運移流體和淺部下滲流體提供運移和儲存空間。在垂向壓力作用下，巖漿結晶冷凝形成的含礦流體和減壓分熔形成的變質流體向地殼淺部運移，在構造擴容部位-即韌性剪切帶旁側的脆性斷裂內聚集，由于物理化學條件的突變，礦質沉淀成礦。

4主要結論

通過對研究區內成礦地質條件、成礦事實、礦產的時空分布規律、地物化綜合找礦信息的研究，基本查明了研究區礦產時空分布規律、成礦地質背景、控礦因素，對研究區Au礦控礦因素進行了系統的分析研究，主要結論如下：（1）研究區Au礦化受變質地層、侵入巖和構造共同控制，變質地層及巖漿巖提供了成礦物質來源、巖漿活動為含礦熱液活動提供了驅動力，區域性構造帶為含礦熱液運移提供了運移通道，低次序的斷裂構造成為儲礦構造。（2）從區域成礦展布特征看，各金礦床、點或含礦構造帶多分布于北西-南東走向主斷裂帶兩側附近，主斷裂及韌性剪切帶是研究區重要的導礦構造，主斷裂兩側次級斷裂為容礦構造，控礦斷裂屬張扭性質，為印支晚期造山帶拉張-伸展體制產物。（3）通過從地層條件、巖漿巖條件和構造條件三個方面對研究區內Au控礦因素進行分析得出，五龍溝金礦帶成礦作用與造山帶構造演化密切相關，且具多期成礦作用特點，加里東造山晚期金礦初始富集成礦，晚華力西-印支碰撞造山晚期為金礦成礦作用的主要時期。

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作者：任鑫 馬文 單位：青海省地質調查局