云南老寨湾金矿床成矿物质来源分析及矿床成因探讨

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我国微细浸染型金矿的勘查研究虽起步较晚,但已取得较大突破。中国南部,尤其是西南部已展示出滇黔桂、川甘陕和湘中等三个集中区,数百处矿床(点),且有多处可能为超大型矿床,累计资源远景超千吨,使我国成为世界微细浸染型金矿的主要分布区。云南老寨湾金矿床是滇黔桂三角成矿区中一个低品位大储量微细粒金矿床,通过详细的野外调查和室内研究认为,金矿体严格受地层、构造因素控制,主要分布于近南北向F1与F8断裂之间,少量分布于F8断层以东;南北受F6与F2及F4断裂所围限。赋矿地层为加里东古隆起面上泥盆系下统细碎屑岩。根据矿石组构和矿物间的穿切关系,可以将金矿床金成矿作用划分为3个成矿阶段:第一阶段,石英-黄铁矿阶段;第二阶段,细脉状石英-黄铁矿-绢云母阶段,第三阶段,辉锑矿-方解石阶段。通过对老寨湾金矿床热液成矿流体包裹体成分、流体密度、成矿压力、成矿深度诸方面初步研究表明,成矿流体属中低温(110~253℃)、低盐度(23.86~11.2Wt%NaCl)、低密度(0.97~1.08g/cm3)的流体,主要属于(SO42-)C1--(Ca2+)Na+水化学类型,成矿环境为浅成(深0.21~1.14km)环境。成矿流体主要来自地幔分异流体与大气降水、地表水交换的产物。老寨湾金矿床属浅成中低温低盐度热液型矿床。流体包裹体成分分析结果显示,气相成分以H2O、CO2为主,含CH4、CO2和N2等还原性气体。说明该金矿床成矿流体来源于地幔分异,仅仅在其上升运移经过地壳时受到一定的地层循环流体的补给混染。流体包裹体水的H、O同位素组成δ18OH2O为-1.11‰~5.27‰,δDH2O为-109‰~-90‰。在δD—δ18O图解上,7件样品投落在岩浆水及变质水的同位素组成范围以外,该矿床的成矿流体主要是地幔分异流体H、O同位素与地层水、大气降水和地表水交换的产物。老寨湾金矿床矿石硫同位素(δ34S‰)分布范围为平均为5.35‰(地幔硫的δ34S的平均值约为1~2‰)。说明老寨湾金矿床金属硫化物(特别是辉绿岩中的黄铁矿和辉锑矿)最初来源于深部流体,但在上升经过地壳时,混染了海相硫酸盐硫(本区赋矿层之下的寒武系和奥陶系都有海相地层),使混合硫同位素值便向正方向发展。从辉绿岩脉中的黄铁矿化蚀变辉绿岩的δ18O富集来看,可能是由于深源流体在上升过程中被混染,而同时此黄铁矿化蚀变辉绿岩中Au含量最高的黄铁矿化蚀变辉绿岩(10.15g/t、12.82g/t),说明Au的来源可能是深源流体沿老寨湾金矿的断裂破碎带运移,沿途大量淬取地层中成矿元素及矿化剂,形成富含成矿元素及矿化剂的成矿流体,为本区金成矿提供金等成矿物质的来源。运用元素地球化学并结合硅、铅同位素地球化学的系统研究,证明了金成矿作用的硅质不是由围岩提供,它们可能直接来自上地幔分异的成矿流体。综上所述,本文认为老寨湾金矿床是在形成泥盆系下统细碎屑岩矿源层后,经后期岩浆热液活动形成局部地热场,使初始矿源层中的金再次活化,形成构造-岩浆-热液循环体系,沿途大量淬取成矿物质,产生富金(Au)、砷(As)、锑(Sb)、硫(S)的含矿热液,并沿老寨湾金矿的断裂破碎带运移,伴随物理化学环境条件的改变,在断裂破碎带、特别是与不整合面复合的地段,蚀变交代容矿地层形成与硅化、黄铁矿化等硫化物有关的微细粒浸染型矿床。
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