印度尼西亞Ciemas淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V礦物學(xué)特征分析

宗慶鑫 胡加昆 伍 偉 肖靜珊

（1.云南冶金資源股份有限公司；2.昆明冶金高等專科學(xué)校）

淺成低溫?zé)嵋盒偷V床是金、銀礦床的一種重要類型，其形成的構(gòu)造環(huán)境主要為巖漿弧和弧后的張裂帶。20世紀(jì)80年代，淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床被劃分為低硫化型和高硫化型，或劃分為明礬石－高嶺石型（酸性硫酸鹽型）和冰長石－絹云母型（低硫化型）。低硫型礦物組合以石英、玉髓、方解石、冰長石、伊利石、碳酸鹽等為主，高硫型礦物組合以石英、明礬石、重晶石、高嶺石、葉臘石等為主。本文通過礦物學(xué)特征、載金礦物標(biāo)型特征對礦床中的黃鐵礦、毒砂等載金礦物進(jìn)行系統(tǒng)研究，綜合前人資料，通過流體包裹體特征對礦區(qū)成礦環(huán)境進(jìn)行探討，為進(jìn)一步揭示礦床成因及成礦物質(zhì)來源提供幫助。

1 礦區(qū)地質(zhì)簡介

Ciemas金礦位于印度尼西亞爪哇島Ciletah海灣金鉛鋅銅多金屬成礦帶巽他弧火山巖帶（圖1），巽他古陸南緣的爪哇島內(nèi)［1］。大地構(gòu)造屬印馬菲多島弧盆系印度尼西亞前鋒弧蘇門答臘—爪哇島弧［2］。礦體賦存于中新世安山巖、英安巖和石英閃長玢巖中。區(qū)域上逆斷層發(fā)育，斷層走向和褶皺軸向主要為NWW、NW和NE向［3］，這些斷裂控制了區(qū)內(nèi)礦化或礦化帶的分布。礦區(qū)出露地層主要為第三系Jampang組，中下部為海底軟泥泥灰?guī)r、砂巖，安山鈣質(zhì)角礫凝灰?guī)r，厚層灰?guī)r及蟲孔狀的英安質(zhì)組分；上部為火山角礫凝灰?guī)r，局部含結(jié)核的結(jié)晶灰?guī)r。侵入巖主要為巖漿淺成侵入形成的角閃石英斑巖。金礦體形成主要受北東向和北西向的構(gòu)造控制，在英安巖侵入體內(nèi)部還存在與蝕變帶相關(guān)的南北向控礦構(gòu)造。礦體多產(chǎn)出于構(gòu)造蝕變帶中，呈脈狀，陡傾斜；礦石類型分別為石英脈、構(gòu)造蝕變巖型和石英斑巖型。

2 礦產(chǎn)地質(zhì)特征

2.1 礦體形態(tài)規(guī)模

Ciemas礦區(qū)已經(jīng)圈定了9個主要金礦帶（圖2），Pasir Manggu（分為西、中、東3個帶）、Cigombong、cileuwung和Cibak，代表石英脈礦石類型；Cikadu、Sekolah、Cibatu和Japudali為構(gòu)造蝕變巖礦石類型；Cipirit代表石英斑巖型。典型礦帶特征如下。

Pasir Manggu West礦段共圈出10個金礦脈。礦體整體走向NE，傾向SE70°～80°。走向延伸800 m，傾向延伸一般60～120 m，厚1～10 m。礦段含礦巖石由三組石英脈組成，呈脈狀產(chǎn)出，頂、底板均為安山質(zhì)熔巖、角礫巖和火山碎屑巖。金品位0.5～226.0 g/t，平均6.0 g/t；伴生銀品位最高為512 g/t，最低為10～60 g/t，礦石中Au和Ag的比值為4∶1。

Cipirit斑巖型礦化體產(chǎn)出于英安巖中的硅質(zhì)黏土蝕變帶，寬數(shù)十米至數(shù)百米不等。該帶總體向西北-東南方向傾斜，以硅化和稀疏黃鐵礦化為特征。礦體形態(tài)不規(guī)則，通常呈不連續(xù)層狀、脈狀和碎屑狀。典型的單一礦體長20～8 m，寬3～10 m，傾向延伸可達(dá)50 m，平均金品位1.2 g/t。

2.2 礦石礦物組合、結(jié)構(gòu)及礦物學(xué)特征

2.2.1 礦物組合

由原礦鏡下觀察、X衍射分析可知，礦石中的主要金屬礦物為黃鐵礦和毒砂，主要脈石礦物為白云母和石英。礦物種類有自然元素金、硫化物、氧化物-氫氧化物、硅酸鹽4類（表1）。硫化物主要為黃鐵礦，其次為方鉛礦、毒砂、閃鋅礦、黃銅礦，偶見輝銅礦、磁黃鐵礦、銅藍(lán)、銻鉛銀礦；氧化物-氫氧化物主要為各種顏色及粒度的石英、褐鐵礦，偶見金紅石；貴金屬礦物主要為自然金；硅酸鹽礦物主要為絹云母、高嶺石，少量鉀長石［5］。

注：自然金含量單位為g/t。

石英脈型礦石礦物組合為黃鐵礦-自然金-石英，構(gòu)造蝕變巖型礦石礦物組合為方鉛礦-自然金-石英-閃鋅礦，石英斑巖型礦石礦物組合為黃鐵礦-自然金-石英-黃銅礦。

2.2.2 礦石結(jié)構(gòu)

礦石結(jié)構(gòu)有變余斑狀結(jié)構(gòu)、基質(zhì)具變余顯微粒狀結(jié)構(gòu)、不等粒他形粒狀（變晶）結(jié)構(gòu)、微晶-顯微鱗片結(jié)構(gòu)、自形—半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)、乳濁狀結(jié)構(gòu)（圖3，分圖（a）～分圖（d）為透射正交偏光，分圖（e）～分圖（k）為反射單偏光）。

2.2.3 礦物學(xué)特征

（2）在進(jìn)行避雷保護(hù)線設(shè)置時，避雷保護(hù)性的高度必須要控制在規(guī)范設(shè)計要求內(nèi)，以將比例線的防雷保護(hù)作用充分進(jìn)行發(fā)揮。避雷保護(hù)線確定后，需要對避雷線的搭接長度進(jìn)行相應(yīng)確定，且焊接避雷線時需要按照技術(shù)要求進(jìn)行焊接，防止出現(xiàn)虛焊與脫落的情況。對于各個電氣設(shè)備則需要做好接地處理操作，且需要對配電箱的接地位置進(jìn)行明確標(biāo)注，以避免出現(xiàn)各種不規(guī)范誤觸操作。

ciemas金礦床礦石中的主要金屬礦物電子探針分析結(jié)果見表2，各元素在不同硫化物中的含量分配見圖4。

（1）自然金主要以獨(dú)立礦物的形式賦存在自然金中，其中呈超次顯微金主要包裹于黃鐵礦中的金占礦石中金的69.2%，呈顯微金賦存于自然金中的金占礦石中金的30.4%，呈超次顯微金包裹于石英、絹云母及高嶺石等脈石礦物中的金占礦石中金的0.4%。礦石中的金礦物主要以自然金為主，其次為銀金礦，絕大多數(shù)以微粒和細(xì)粒為主。金礦物多與金屬硫化物伴生，呈粒間金或包裹金的形式賦存在黃鐵礦和毒砂等礦物的晶體中。金與黃鐵礦、毒砂關(guān)系密切。

（2）黃鐵礦含量7.82%，呈淺黃銅黃色，金屬光澤。鏡下觀察，礦石中呈自形-半自形粒狀及破碎粒狀，多為獨(dú)立顆粒，少數(shù)與毒砂、黃銅礦等連生或混雜分布，偶見殘余狀于褐鐵礦中。粒度一般在0.03～1.5 mm，最大2 mm。測試結(jié)果顯示，所有的黃鐵礦都含有不同數(shù)量的砷，Co含量平均值0.159%，Ni含量平均值0.012%，鈷鎳比值平均值13.25。黃鐵礦中的Co和Ni常被作為判別黃鐵礦形成環(huán)境的重要指標(biāo)。BRALIA等［6-8］對大量不同類型礦床中黃鐵礦微量元素進(jìn)行統(tǒng)計分析，認(rèn)為同生沉積成因的黃鐵礦中Co與Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比一般小于1.00，熱液成因的為1.17～5.00，火山成因的為5.00～50.00，對比該礦床鈷鎳比值平均值13.25，Co含量遠(yuǎn)大于Ni，可能因礦床受角閃石英斑巖建造疊加所致。

高砷含量被認(rèn)為是淺成熱液成因含金黃鐵礦的標(biāo)型特征之一［9］。該區(qū)黃鐵礦砷含量平均值0.45%，硫含量平均值52.056%，鐵含量平均值34.766%，硫鐵比平均值1.497。與前人對火山作用有關(guān)的低溫?zé)嵋盒偷V床中的黃鐵礦研究的硫含量53.45%，鐵含量46.55%，硫鐵比值1.148相比［10］，可能因為砷以部分類質(zhì)同象代替硫進(jìn)入含砷黃鐵礦內(nèi)［7］。

（3）方鉛礦含量0.27%，呈鉛灰色，金屬光澤。鏡下觀察，礦石中的方鉛礦呈他形粒狀及破碎粒狀，部分與閃鋅礦、黃銅礦連生或包裹于閃鋅礦中，多為獨(dú)立顆粒于透明礦物之間，粒度一般在0.03～0.2 mm。

（4）閃鋅礦含量0.27%，黃褐色-黃色及褐色，油脂-金剛光澤。鏡下觀察，礦石中的閃鋅礦呈他形粒狀及破碎粒狀，部分為獨(dú)立顆粒，部分與方鉛礦、毒砂連生，偶見其中包裹方鉛礦、毒砂、黃銅礦、磁黃鐵礦，粒度一般在0.03～0.3 mm。

（5）毒砂含量6.04%。鏡下觀察，礦石中呈自形-半自形及破碎粒狀，稀疏浸染狀分布于透明礦物顆粒之間，多為獨(dú)立顆粒，少數(shù)與黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦等連生，偶見包裹于閃鋅礦中，粒度一般在0.004～0.30 mm。

?

2.3 圍巖蝕變

該區(qū)近礦圍巖蝕變作用普遍而強(qiáng)烈，主要沿斷裂、角礫巖帶和交代石英巖帶分布。蝕變組合主要為黃鐵礦化、綠泥石化、黏土化，次為硅化、褐鐵礦化、碳酸鹽化和綠簾石化。

2.4 成礦階段

結(jié)合Jonathan［11］對Pasir Manggu礦段礦化的劃分，根據(jù)野外觀察和室內(nèi)研究，以Pasir Manggu礦段為代表的金礦化主要為三期，最早一期以條帶狀的玉髓-硅化為特征，一般不含金礦化；第二期為含砷黃鐵礦石英脈的再角礫化過程；毒砂和含砷石英黃鐵礦可有不同含量的金，也是重要的成金礦化階段［12-13］；第三期為含礦熱液充填交代作用，形成帶狀結(jié)構(gòu)的玉髓膠結(jié)物及硫化物和貴金屬共生的礦石。

2.5 礦物包裹體特征

2.5.1 包裹體類型、溫度、壓力

流體包裹體均一測溫成果表明，該礦包裹體屬NaCl-H2O型，主要為氣液兩相包裹體和純液相包裹體［14］。包裹體均一溫度值范圍為240～320℃，變化范圍不大，總體屬于中低溫，具有鹽度值隨著溫度值升高而升高的規(guī)律。流體密度值集中在0.85～0.95 g/cm3，流體的壓力值為4.1～46.8 MPa。根據(jù)孫豐月等分段擬合的壓力與深度之間的關(guān)系式［15］，當(dāng)流體壓力在40 MPa以下時，用靜水壓力梯度值來計算流體的深度，由此估算得Ciemas金礦床的成礦深度區(qū)間為0.33～1.73 km，平均深度約1 km，屬淺成環(huán)境。

2.5.2 包裹體成分及氫氧同位素特征

成礦流體液相成分主要為K+和Cl-，氣相成分主要為H2O、H2S，缺乏CO2成分，已有的同位素資料顯示［13］，石英中流體包裹體水的δD值為-69‰～115‰，平均值-83‰，δ18O石英值為12.9‰～14.5‰。對應(yīng)石英平衡流體δ18O水-VSMOW值為＋5.5‰～7.7‰，平均值＋6.4‰。Ciemas金礦成礦流體中水的δ18O-δD組成圖解上（圖5），投影點落在巖漿水及巖漿水下方范圍，介于雨水熱液和火山熔巖值之間，氧同位素組成接近脫氣后的弧巖漿和Guntur熔巖，氫同位素δD值組成介于大氣水（地表水、海水）和火山熔巖值之間［13］，表明成礦流體主要來源于原生巖漿水，部分投影點落在巖漿水下方范圍，說明成礦過程中有極少量的大氣降水混入，可能為斷裂構(gòu)造發(fā)育，斷裂構(gòu)造為成礦提供了賦存空間，同時有助于后期大氣降水的混入［16］。

3 成礦機(jī)制

新生代的印—澳板塊北向俯沖歐亞板塊，在一定深度發(fā)生洋殼（包括大洋沉積物）的脫水和部分熔融，在巽他大陸南緣形成了巽他—班達(dá)火山弧［23-24］，火山活動廣布于蘇門答臘到佛羅勒斯，產(chǎn)生大量鈣堿性巖漿巖［25-26］。在Ciemas地區(qū)，大量的巖漿上侵，引起地表火山作用?；鹕阶饔檬紫刃纬蓢姲l(fā)安山巖、英安巖及之后的火山角礫巖，巖漿上侵產(chǎn)生大量張性斷裂、裂隙，礦區(qū)形成一系列NWW、NW和NE向斷裂，隨后更酸性的石英閃長斑巖形成。在熱液系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^開放環(huán)境下，大量的含礦流體經(jīng)過減壓降溫過程與大氣水混合沿斷裂構(gòu)造帶在淺部（0.33～1.73 km）就位，形成了Ciemas淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。

4 結(jié)論

（1）Ciemas金礦礦石類型主要有石英脈型礦石，礦物組合為黃鐵礦-自然金-石英；構(gòu)造蝕變巖型礦石，礦物組合為方鉛礦-自然金-石英-閃鋅礦；石英斑巖型礦石，礦物組合為黃鐵礦-自然金-石英-黃銅礦。礦化圍巖蝕變強(qiáng)烈，以黃鐵礦化、綠泥石化、黏土化為主。

（2）電子探針結(jié)果顯示，金礦物多呈粒間金或包裹金的形式賦存在黃鐵礦和毒砂等礦物的晶體中。黃鐵礦鈷鎳比值平均值13.25，鈷含量遠(yuǎn)大于鎳，反映礦床受角閃石英斑巖建造所疊加，黃鐵礦Fe、S都虧損，相對更虧損Fe，可能為As以部分類質(zhì)同象代替S進(jìn)入含砷黃鐵礦內(nèi)。

（3）流體包裹體主要為氣液兩相包裹體和純液相包裹體，屬NaCl-H2O型，具低密度（0.850～0.950 g/cm3）特點，主成礦溫度為240～320℃，成礦流體為自大氣降水和巖漿水的混合流體，成礦壓力為4.1～46.8 MPa，成礦深度為0.33～1.73 km，符合淺成低溫?zé)嵋航鸬V床流體包裹體一般特征。