小秦嶺金礦帶成礦的物質(zhì)條件探討

高創(chuàng)

陜西核鑫礦業(yè)有限責(zé)任公司 陜西西安 710100

小秦嶺太古廟綠巖型金礦帶地處潼關(guān)和靈寶兩縣，總面積大約為九百平方公里，金石英脈的數(shù)量超過一千二百條，在我國屬于一個(gè)重要的貴金屬產(chǎn)地。從上世紀(jì)六十年代開始，相關(guān)專家學(xué)者就開始對這一礦帶進(jìn)行研究。伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，金需求量的不斷增加，小秦嶺金礦帶的成礦物質(zhì)條件也越來越受到人們的關(guān)注。

1 礦源層（太華群）分析

1.1 金的豐度

到目前為止，相關(guān)研究者已經(jīng)對小秦嶺金礦帶太華群之中的金含量做過很多的測試，具體的測試結(jié)果可以分為兩種，一種測試結(jié)果是太華群含量較地殼的豐度值高，另一種測試結(jié)果是太華群含量較地殼的豐度值低，經(jīng)測定，其豐度值在之間。之所以會出現(xiàn)兩種不同的測試結(jié)果，這和不同時(shí)期的測試技術(shù)有著直接關(guān)系。在上世紀(jì)八十年代之前，研究者大多通過原子吸收法來進(jìn)行金豐度測定，這種方法的檢出限比較低，而且有著較大的誤差。而在八十年代之后，研究者們大多通過中字活化法和定量化學(xué)光譜法進(jìn)行金豐度檢測，這兩種方法有著很高的檢出限，且精度高、誤差小[1]。因此，通過這兩種方法來檢測的金豐度值能夠更真實(shí)地反映出太華群之中的真實(shí)殘余金豐度。

1.2 金豐度和成礦之間的潛在關(guān)系分析

在同一地區(qū)之中的同一地層單位之內(nèi)，大型金礦通常儲存在金豐度較低的地段，而金礦化或者是小型的礦床才會存在于金豐度比較高的地段，由此可以看出，金豐度較低的主要原因是金遷出成礦，而殘余金豐度較低的地層則恰恰是礦源層，至于能否成礦，這和地層之中的易釋放金含量有著一定的關(guān)系[2]。在本次所研究的區(qū)域，太華群之中的金主要是在碳化物之中賦存，硅酸鹽之中卻有著較低的金含量。金在碳化物之中變質(zhì)的同時(shí)也會釋放出來，進(jìn)而遷移到淺變質(zhì)帶之中，這樣就會導(dǎo)致原地層之中大量的金流失，這就是如今太華群之中金豐度比較低的主要原因。

1.3 金礦化和晚燕山期花崗巖之間的關(guān)系

在小秦嶺金礦帶之中，由西向東共有三個(gè)晚燕山期花崗巖巖基，其中的金含量可以達(dá)到。但是經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，金礦化與晚燕山期花崗巖之間并沒有明顯的關(guān)系。第一，金主要在早期鎂鐵質(zhì)礦物質(zhì)之中賦存，而花崗巖分異演化卻僅僅可以導(dǎo)致金貧化，經(jīng)測定，在花崗巖相帶不同的情況下，該地區(qū)的金含量依然完全一致，并無金分異情況。其二，花崗巖之中的金全部在硅酸鹽礦物質(zhì)之中賦存，很難釋放出去。其三，該地區(qū)花崗巖與太華群之中的金豐度相當(dāng)，且在源巖重熔的過程中并未有金析出。其四，花崗巖沒有出現(xiàn)蝕變情況。其五，金礦的剪帶平面和花崗巖并不相交，也并沒有在剖面上延伸到巖體。由此我們可以認(rèn)為，小秦嶺金礦帶之中的礦源層是太華群，而與晚燕山期花崗巖并沒有明顯的關(guān)系。

2 同位素地質(zhì)特征分析

2.1 硫同位素分析

在整個(gè)小秦嶺金礦帶之中，硫同位素有著-9.9‰到+15‰的變化范圍，其平均值可以達(dá)到4.6‰，塔式分布的特征十分明顯。在該金礦帶之中，由西向東共有四個(gè)礦區(qū)，不同礦區(qū)有著不同的硫同位素組成，且相比較圍巖來講，隨著圍巖硫同位素組成變化，礦石之中的硫-34含量更高，這屬于變質(zhì)熱液金礦床共同的特點(diǎn)。該特征不僅可以反映出硫同位素的組成區(qū)域不均勻，同時(shí)也可以反映出礦石之中的硫來自于礦區(qū)圍巖之中的太華群。

2.2 鉛同位素分析

通過對含礦石英脈、太華群以及文岵花崗巖地質(zhì)之中的鉛同位素研究可以發(fā)現(xiàn)，這三者之中有著相似的鉛同位素組成，而且變化很小，這說明鉛同位素組成屬于普通鉛。這些鉛同位素大多處在造山帶線和地殼之間，表明了這里的鉛屬于普通的異常鉛，而且來源于鈾虧損的深部源區(qū)之中。通過鉛同位素的特征可以發(fā)現(xiàn)，含金石英脈以及晚燕山期花崗巖都來自于太華群。含金石英脈之中的鉛在太古代晚期就開始從太華群之中被分離出來，并經(jīng)歷了單獨(dú)演化的過程。也就是說，從太古代晚期開始，含金石英脈區(qū)域就開始變質(zhì)，“礦胎”也開始形成，經(jīng)中生代巖漿作用，最終形成了含金石英脈。這反映出含金石英脈的形成經(jīng)歷了很多個(gè)時(shí)期，是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程，同時(shí)，這也可以證明太華群是小秦嶺金礦帶的成礦物質(zhì)（金以及其他元素）的來源，這與其他礦區(qū)之中的混合成礦模式有著很大的不同。

2.3 氫氧同位素組成分析

經(jīng)Clayton公式換算可知，在小秦嶺金礦帶的成礦流體之中，的含量在-0.65‰到+4.12‰之間，δD大多在-33.8‰到-86.9‰之間，其中有一樣品的δD達(dá)到了-124.2‰。經(jīng)檢測與分析發(fā)現(xiàn)，在該礦帶之中，和δD都處在大氣降水以及變質(zhì)水之間，由此可知，該礦帶的主要成礦流體是變質(zhì)水，但是其中也混入了大氣降水。經(jīng)直接測定發(fā)現(xiàn)，石英包裹體水中的氫同位素和氧同位素之中都含有大氣降水，其中，包裹水在-2.2‰到-7.3‰之間，δD在-46.4‰到-70‰之間，與該地區(qū)中生代之中的大氣降水更加接近。由此可以推斷，在成礦流體之中，氧同位素之所以出現(xiàn)漂移，是因?yàn)槭艿搅舜髿饨邓挠绊懽饔?。同時(shí)，由華山花崗巖體之中長英質(zhì)脈體中有著較低的氫同位素和氧同位素組成也可以看出，在長英質(zhì)脈體的形成過程中也有大氣降水的參與[3]。通過測定和分析可知，在小秦嶺金礦帶之中，氫氧同位素的組成可以反映出該礦帶之中主要的流體是變質(zhì)水，但是其中也有一部分大氣降水的存在。

3 結(jié)語

本文對小秦嶺金礦帶成礦的物質(zhì)條件進(jìn)行分析，通過分析可知，小秦嶺金礦帶成礦的主要物質(zhì)條件是太華群，與晚燕山期花崗巖之間并沒有明顯的關(guān)系，且能否成礦與地層之中的易釋放金含量有著一定的關(guān)系。在該礦帶，硫同位素呈現(xiàn)出塔式分布的特點(diǎn)，鉛同位素組成屬于普通鉛，氫氧同位素的組成可反映出該礦帶之中主要的流體是變質(zhì)水，但是其中也有一部分大氣降水的存在。希望本次的研究與分析可以對小秦嶺金礦帶的研究提供出一定的參考價(jià)值，并對小秦嶺金礦帶礦產(chǎn)資源的開采有所幫助。