魏安軍,陳靜(大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系,陜西 西安 710069)
大場(chǎng)金礦屬于北巴彥喀拉成礦帶,位于巴顏喀拉山主脊以北、阿尼瑪卿山南東的區(qū)域,周圍以布青山斷裂和巴顏喀拉北側(cè)斷裂為界,相鄰阿尼瑪卿縫合帶和中、南巴顏喀拉造山亞帶[1]。構(gòu)造斷裂以北西向?yàn)橹?,多條北西向相互平行斷裂通過礦區(qū),同時(shí)伴隨主要斷裂帶發(fā)育北東向的次級(jí)斷裂。北西向的斷裂(主要以逆斷層為主)主要形成于印支期,與大場(chǎng)金礦主要成礦作用相關(guān),而北東向斷裂則對(duì)前期形成的礦床起到破壞和改造作用[2]。區(qū)域內(nèi)地層出露較單一,主要為三疊系昌馬河組和甘德組,巖性以砂巖和板巖為主,沿?cái)嗔丫植糠植加谢鹕綆r和侵入巖。大場(chǎng)金礦的成因與該地區(qū)的構(gòu)造活動(dòng)關(guān)系密切,礦化區(qū)域沿北西向斷裂分布,與巴彥喀拉洋的俯沖造山過程中的殼-幔作用有關(guān)[2]。
大場(chǎng)金礦區(qū)石英脈分布廣泛,其與金礦化具有明顯的相關(guān)性,并伴隨著黃鐵礦和毒砂礦化,反映了流體的活動(dòng)和成礦物質(zhì)來源,是找礦的重要識(shí)別標(biāo)志。同時(shí),石英脈體的產(chǎn)狀各異,具有明顯的期次性,反映了成礦的階段性和復(fù)雜性。通過觀察該礦區(qū)目前存在的石英脈體,發(fā)現(xiàn)主要存在3期脈體的形成,即代表了3期流體的大規(guī)模活動(dòng)和成礦物質(zhì)的遷移。
第1期次流體活動(dòng)形成的石英脈體主要為受脆性斷裂控制形成的大脈(見圖1),其厚度可達(dá)20cm,呈乳白色。此期流體活動(dòng)與礦化作用聯(lián)系較小,無金的礦化,主要分布于地層層面、板理面,并且在其與圍巖接觸的區(qū)域可見結(jié)晶較好的黃鐵礦,圍巖受后期構(gòu)造改造作用較小,而脈體通常發(fā)生脆性破裂,因而該期流體主要發(fā)生在金礦化之前。
第2期次流體活動(dòng)形成的石英脈體主要以細(xì)脈為主(見圖2),其分布受韌性剪切控制。該期細(xì)脈的形成代表了礦區(qū)最重要的流體活動(dòng),與金的礦化密切相關(guān)。其特點(diǎn)是厚度只有幾厘米,分布區(qū)域受到區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)產(chǎn)生的裂隙控制,充填圍巖中的細(xì)小裂隙,脈體自身也發(fā)生了揉皺變形。在第2期細(xì)脈的形成過程中,早期還伴隨了黃鐵礦和毒砂的產(chǎn)出,而晚期則以近地表的黃鐵礦、輝銻礦的產(chǎn)出為特征。整個(gè)演化過程中,早期的活動(dòng)與金礦化作用相關(guān),代表了大場(chǎng)金礦主要的成礦期。
第3期次流體活動(dòng)形成的脈體以石英-碳酸鹽脈體為主,以含有碳酸鹽組分為特征,同時(shí)受韌性剪切和脆性斷裂控制(見圖3和圖4)。該期流體活動(dòng)形成的脈體以細(xì)脈為主,碳酸鹽組分主要為方解石和白云石,伴隨著石英脈的產(chǎn)出分布,充填裂隙分布與圍巖中,同時(shí)伴隨著脈體的揉皺變形。該期活動(dòng)沒有金礦化現(xiàn)象,同時(shí)碳酸鹽組分的出現(xiàn)反映其已到整個(gè)流體活動(dòng)的末期。
圖1 第1期次乳白色石英大脈
圖2 第2期次含強(qiáng)烈變形石英細(xì)脈的富礦石
圖3 第3期次石英-碳酸鹽細(xì)脈(無礦化)
圖4 揉皺變形板巖內(nèi)的碳酸鹽-石英細(xì)脈
在上述3期次流體活動(dòng)過程中,第2期次流體為主要的成礦流體。成礦作用與區(qū)域性的韌性剪切變形相關(guān),伴隨著金的礦化還存在相關(guān)的黃鐵礦化和毒砂礦化,這些特征是礦體識(shí)別的重要標(biāo)志。同時(shí),受地表流體的改造作用影響,地表還存在褐鐵礦化和孔雀石礦化等后期地表氧化作用。
關(guān)于大場(chǎng)金礦成礦流體的來源,目前主要存在2種觀點(diǎn)。第1種觀點(diǎn)認(rèn)為成礦流體主要由巖漿水和建造水組成,同時(shí)有少量大氣水的混入,上述結(jié)論主要基于對(duì)石英脈體包裹體中的氫、氧同位素的測(cè)試所得[2]。而包存義等[3]、韓善英等[4]、豐成友等[5]通過測(cè)定包裹體氫、氧、碳同位素組成,以及與金共生的黃鐵礦、毒砂中硫的同位素組成,認(rèn)為成礦流體主要來自造山過程中的變質(zhì)水和大氣水的混合,并且在流體的整個(gè)演化過程中,大氣水不斷增加,在成礦期逐漸成為主要流體,這是第2種觀點(diǎn)。對(duì)于上述認(rèn)識(shí),由于第2種觀點(diǎn)基于對(duì)成礦流體全面系統(tǒng)的研究,因而更有說服力。
大場(chǎng)金礦成礦流體的物質(zhì)組成早-中期為H2O-CO2體系流體,到中-晚期則演化為H2O-NaCl體系,其溫度為中-低溫?zé)嵋?,鹽度、密度較低,這反映了大場(chǎng)金礦具有造山型熱液金礦的特征(見表1)。
表1 大場(chǎng)金礦包裹體流體參數(shù)特征表
1)大場(chǎng)金礦的成礦過程主要具有3個(gè)期次,其中金礦化與第2期脈體相關(guān),受韌性剪切作用控制,并與石英細(xì)脈體、黃鐵礦、毒砂等共生。
2)大場(chǎng)金礦的成礦流體來源主要為變質(zhì)水和大氣水,且流體演化的過程中大氣水逐漸占主導(dǎo)地位。同時(shí),成礦流體總體表現(xiàn)造山型熱液金礦的特征。
[1]張以弗.可可西里巴顏喀拉三疊紀(jì)沉積盆地的劃分及演化 [J].青海地質(zhì),1996,5(1):1-17.
[2]趙俊偉,孫豐月,李世金,等.青海北巴顏喀拉山地區(qū)濁積巖中金(銻)礦成礦地質(zhì)特征——以大場(chǎng)-加給隴洼一帶為例 [J].黃金,2007,28(9):8-13.
[3]包存義,許國(guó)武,李玉春,等.大場(chǎng)地區(qū)金礦成因類型及成礦潛力分析 [J].青海國(guó)土經(jīng)略,2003,3:17-22.
[4]韓英善,李俊德,王文,等.對(duì)大場(chǎng)金礦成因的新認(rèn)識(shí) [J].高原地震,2006,18(3):54-57.
[5]豐成友,張德全,王富春,等.青海東昆侖造山型金(銻)礦床成礦流體地球化學(xué)研究 [J].巖石學(xué)報(bào),2004,20(4):949-960.
[編輯] 李啟棟