該類型金礦床與淺-中深成侵入體有著密切的時空成因聯系,其分布甚為廣泛,從小型到大型、特大型均有,其儲量位居我國金礦之冠,為我國最重要的金礦類型。主要分布於我國東部地區,尤其是燕遼地區、膠東地區、小秦嶺地區、冀東金廠峪地區和華南地區。
該類金礦產於侵入體與圍巖接觸帶附近,既可以產於內接觸帶,也可以產於外接觸帶。產於外接觸帶的金礦壹般受韌性剪切帶控制。礦體類型有兩種:壹是石英脈型;另壹是蝕變巖型,它們是相同成礦作用在不同的時間域(成礦階段)和空間域(控礦構造類型和性質)上演化的結果,而不是成因上的本質差別。
(壹)成礦地質環境
(1)區域地質背景
古老陸塊,或地臺與造山帶邊界中的地臺區壹側。這些地區常常分布有深斷裂。
(2)火山地質背景
無火山巖。
(3)時差類型
同期同步型。巖體與圍巖均形成於中生代,並且絕大多數均為燕山期,只有少數礦床為印支期。
(4)巖石組合
鈣堿性石英閃長巖-花崗閃長巖或似斑狀花崗閃長巖-二長花崗巖。其中以花崗閃長巖或似斑狀花崗閃長巖有關的金礦較多,與二長花崗巖有關的金礦數量位居次位,而與石英閃長巖有關的金礦數量最少,且規模也較小。巖體侵入的圍巖壹般為古老的變質中基性火山巖和沈積巖,時代主要為前寒武紀。
(5)巖相條件
淺-中深成相。
(二)礦床地質特征
(1)控礦條件
受脆-韌性構造控制,其中最重要的構造為這兩種性質構造疊加的構造,它往往具有長期演化的歷史。其疊加類型有三種:①由韌性剪切帶(早期)、碎裂巖帶(中期)和脆性斷裂(晚期)組成。②由韌性剪切帶(早期)、構造片巖(中期)和脆性構造(晚期)。③韌性剪切帶、不很發育的構造片巖(中期)和脆性斷裂(晚期)組成。
(2)礦體工業類型
石英脈型和蝕變巖型。石英脈型又可以分為單脈型、復脈型和網脈型。相對而言,網脈狀礦體和蝕變巖型礦體規模最大,其次為復脈型礦體,最小的為單脈型礦體。
(3)礦物組合
礦石礦物以金銀系列礦物及金屬硫化物為主。金銀礦物以自然金和銀金礦為主,金銀礦次之。金銀碲化物偶爾出現,主要受碲的地球化學背景場制約,數量也極為有限。金屬礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等,少量的有毒砂、磁鐵礦、鏡鐵礦、砷黝銅礦等。脈石礦物主要為石英、方解石、絹雲母、水雲母、白雲石、鐵白雲石等,其中以石英和碳酸鹽礦物分布最廣。在形成時間上,大致可以劃分為以下幾個階段:石英-黃鐵礦階段、石英-多金屬硫化物階段和碳酸鹽階段。金主要形成於石英-多金屬硫化物階段。
(4)蝕變及其分帶
主要的蝕變類型有鉀化、絹英巖化、矽化、黃鐵礦化、碳酸鹽化和綠泥石化,其中與成礦關系最為密切的是矽化和黃鐵礦化,其蝕變強度往往直接反映了成礦的強度。蝕變分帶與礦化強度、構造發育程度和礦化疊加有關。自礦體向外,往往具有這樣的分帶性:礦體→黃鐵礦化帶→矽化帶→絹英巖化帶→鉀化帶→圍巖。
(5)地表氧化帶特征
褐鐵礦化和蜂窩狀石英脈。
(三)礦床地球化學特征
(1)成礦溫度
主成礦階段壹般在250~300℃,早期成礦階段可達350~450℃,晚期的碳酸鹽階段壹般低於200℃,大多在150℃左右。
(2)鹽度
w(NaCl,eq.)0.71%~59.69%,但大多數在10%。
(3)成礦壓力和深度
成礦壓力(400~1880)×105Pa,大多數在1000×105Pa左右,其成礦深度大約為3km左右。
(4)成礦流體特征
以富含H2O-CO2-Cl和S為特征,其中S以H2S或SO2形式存在。
(5)硫同位素
與侵入於前寒武紀變質中基性火山巖中的花崗巖有關的金礦床的硫同位素壹般富含重硫,其正向偏離不超過10%,具有明顯的塔式效應,說明成礦物質主要來自巖漿硫,部分來自於其基底的變質中基性火山巖,但由於侵入巖本身由其基底重熔形成,所以從這個角度來看,成礦物質還是來自於基底;而與侵入於變質沈積巖中花崗巖有關的金礦床的硫同位素壹般在0值附近,且以負值為主,說明成礦物質主要來自於基底。
(6)鉛同位素
礦石鉛同位素變化範圍壹般較小,其模式年齡往往介於基底變質巖的年齡與花崗巖的年齡之間,在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb圖上,礦石、基底變質巖及有關的花崗巖往往可擬合成壹條等時線,說明鉛具有混合的性質,即來自於巖體和其基底變質巖。
(7)碳同位素
碳酸鹽礦物的碳同位素值大多在-4.8‰~6.12‰之間,說明是巖漿和其變質巖的混合碳。
(8)氫、氧同位素
H、O同位素特征指示了總體上以再平衡巖漿水為主,並且由早到晚,其它成因的水(變質水和大氣降水,並以大氣降水為主)增加。
(四)實例
1.膠東玲瓏金礦床
(1)成礦地質背景
玲瓏金礦位於招遠縣北,為壹特大型金礦。構造上位於華北板塊膠東地體的西北部。區域出露的地層為太古宇膠東群黑雲斜長片麻巖、斜長角閃巖、黑雲母變粒巖和少量輝石角閃巖,其原巖為壹套中基性火山巖和復理石建造,變質程度達角閃巖相。巖漿巖為玲瓏復式花崗巖和郭家嶺巖體。玲瓏巖體為呈NNE向展布的復式巖基,出露面積達3500km2,形成時代跨度大,從元古宙—中生代,巖性主要有三種:片麻狀花崗巖、中粗粒花崗巖及巖體邊部出現的含石榴子石中細粒花崗巖,其(87Sr/86Sr)0初始值為0.7086~0.7125,具殼源重融性質。郭家嶺花崗巖為似斑狀花崗巖,由西向東由三山島、上莊、北截、從家和郭家嶺五個巖體組成,地球物理和鉆空資料揭示出它們在深部是連為壹體的,各種同位素年齡測定結果集中於103~137Ma,說明巖體的形成時代為燕山期。區內斷裂構造發育,前寒武系基底主要為 EW向斷裂,中生代的構造活動使古老的EW向斷裂復活,並形成了NE—NNE向斷裂。中生代斷裂有兩個:第壹是破頭青NE—NNE向斷裂,為主要的控礦構造,它有兩個演化階段:①韌性剪切階段,伴隨玲瓏花崗巖的侵位而發生,形成塑變流、糜棱巖和扭折等。②脆性階段,形成的脆性斷裂疊加在韌性剪切帶之上,使塑變糜棱巖等又被改造成脆變構造巖(碎斑巖、角礫巖和碎粉巖等)。第二使玲瓏NNE向斷裂系,它形成較晚,切割NE—NNE向斷裂和金礦體,為成礦後斷裂。
(2)礦床地質特征
玲瓏金礦床分布於玲瓏巖體北東端的內接觸帶,目前已發現的石英脈有500余條,其中含金達到工業要求的有100余條,這些石英脈形成東西向兩個脈帶群。礦體多呈透鏡狀、扁豆狀和脈狀,規模大小不等,多呈雁行排列,沿走向和傾向往往呈舒緩波狀起伏,膨縮和分枝普遍(圖4-7),礦脈走向北東,傾向SE—SEE或NW,礦體長40~400m,厚1~10m,延深40~1000m,在石英脈礦體賦存的深部常有蝕變巖型礦體,與焦家式礦床相似。
金礦石類型有三種:①絹英巖細脈浸染型輝銻礦金礦石。②鉀化花崗巖細脈浸染型輝銻礦金礦石。③石英脈型硫化物金礦石。前兩者含金較低,但品位比較穩定,後者含金高但不穩定。礦床有明顯的原生和次生分帶,地表氧化較強。
礦石主要呈自形-半自形-他形粒狀結晶結構、溶蝕結構、交代殘余結構和壓碎結構。礦石以致密塊狀為主,次為角礫狀、條帶狀和晶洞狀構造。
圖4-7 玲瓏金礦床地質簡圖
礦石金屬礦物以銀金礦、自然金、黃鐵礦、黃銅礦為主,磁黃鐵礦、鏡鐵礦次之。此外,尚有少量的輝鉬礦、輝鉍礦、白鐵礦和毒砂等。脈石礦物以石英為主,絹雲母、方解石、菱鐵礦、鐵白雲石、鉀長石、斜長石次之。總體上,硫化物的含量較低,壹般不超過5%,且由上到下硫化物的含量有增多的趨勢。金礦物以銀金礦為主,其次為自然金和金銀礦,三者分別占67%、21%、12%。金礦物常呈細網脈狀、樹枝狀、粒狀、片狀和不規則狀等,黃鐵礦是最主要的載金礦物,金的成色為304~916,平均為714。
礦脈兩側的圍巖蝕變較為發育,主要類型有鉀化、絹雲母化、絹英巖化、矽化、高嶺石化、碳酸鹽化(方解石、鐵白雲石和菱鐵礦)和綠泥石化,其中與成礦關系最密切的是前四種。從總體上看,蝕變只有強弱之分,沒有明顯分帶,僅在礦脈兩側的蝕變呈對稱帶狀分帶,由礦脈向外完整的蝕變剖面為:礦脈→矽化帶→絹雲母化和絹英巖化帶→鉀化帶→花崗巖。各帶間呈漸變過渡關系,其中鉀化帶最寬,幾乎形成面形蝕變,且受到矽化、絹雲母化和絹英巖化蝕變的疊加和改造。在蝕變過程中***有八種礦物轉化形式:①更長石→鈉長石→微斜條紋長石。②角閃石→鐵黑雲母→1M水白雲母→1M絹雲母。③更長石→1M水白雲母、1M絹雲母和顯微晶質石英集晶。④微斜長石→高嶺石或1M型絹雲母。⑤5輝石和角閃石→菱鐵礦和鐵白雲石。⑥黑雲母和角閃石→綠泥石。⑦更長石→方解石。⑧粒狀石英→鮞粒石英集晶。
熱液成礦作用可劃分為四個階段:①粗粒黃鐵礦-石英脈階段。②細粒黃鐵礦-黃銅礦-磁黃鐵礦階段。③方鉛礦-閃鋅礦-黃鐵礦-石英階段。④黃鐵礦-石英-碳酸鹽階段。
王吉軍等(1991)的研究表明,含礦石英脈和無礦石英脈在微量元素上存在著明顯的差別:含礦石英脈相對富含Sb、Sr、Ba、Ni、Zn、Ga,貧Cr、Mn、Bi,而無礦石英脈則剛剛相反。其中兩者在Sb、Sr、Ni的含量上有明顯的界限,即有礦石英脈這三種元素的含量分別大於1.99×10-6、21×10-6、0.2×10-6,而無礦石英脈均低於此下限。
(3)礦床地球化學特征
流體包裹體研究表明,主要成礦期的物理化學條件為:180~327℃,壓力為(1.53~1.88)×105Pa,pH=7.6,Eh=-5.54~0.75,鹽度w(NaCl,eq.)為0.14%~0.02%,礦化度為4.8~1.2g/L。流體包裹體氣液成分在富金石英脈與貧金石英脈和無金石英脈之間也存在著差別,富金石英脈中,Na+、K+、、CO2、鹽度和礦化度最高,貧金者次之,無金者最低。
礦石硫同位素富含重硫,其正向偏離不超過10%,具有明顯的塔式效應,與膠東群變質巖和玲瓏花崗巖近似,且極差大,說明成礦物質來源可能來自於膠東群變質巖和玲瓏花崗巖。
礦石鉛同位素與部分變質巖全巖和玲瓏花崗巖的鉛同位素具有壹致性,其206Pb/204Pb=17.015~17.467,207Pb/204Pb=15.35~15.524,變化範圍小,均壹程度高,所以礦石的鉛同位素組成代表了巖漿熱液鉛和圍巖鉛混合而成。
成礦流體的為 6.85‰~9.26‰,表明成礦熱液中的水主要為巖漿水,並有少量大氣降水的加入。
四個方解石測定的δ13C為-3.91‰~5.43‰,極差為1.53‰,平均為-4.77‰,位於巖漿碳(-7.0‰)和沈積碳(0.0‰)之間,由此表明方解石的碳為混合碳。
因此其成礦過程可簡述如下:太古宙時,以鎂鐵質為主夾少量超鎂鐵質的火山-沈積物形成陸核,其中火山物質的金的背景值高,形成本區的含金礦源層。中生代時,受構造活動的影響,基底發生部分熔融,產生重熔花崗巖和含礦熱液,以交代側分泌或熱側分泌的方式從源巖中不斷獲取成礦物質,在斷裂活動驅使下沿裂隙遷移、沈澱。
2.膠東焦家金礦床
焦家金礦是產於膠東西北部的又壹特大型金礦床,與玲瓏金礦床不同的是其礦體為破碎蝕變巖型。
(1)成礦地質背景
膠東地區在新太古代發生了強烈的基性火山噴發形成了厚逾萬米的海相火山巖和碎屑巖,基性火山活動從地幔帶來了大量的成礦物質,使本區成為高金的地球化學背景場地區。發生在14億年左右的棲霞運動使膠東地區褶皺隆起,形成 E—W向棲霞復背斜,組成本區構造格架,伴隨棲霞運動發生的區域變質作用使膠東群變質為角閃巖相斜長角閃巖及變粒巖等,並發育強烈的混合巖化。元古宙粉子山群及蓬萊群不整合於其上,環繞隆起的格架邊緣分布。中生代本區發生了大規模斷裂、斷裂變質混合巖化及巖漿噴發和侵入活動,使古老地塊活化,沿斷裂帶局部形成了重熔花崗巖,與焦家金礦有關的郭家嶺巖體即與斷裂有關。
郭家嶺似斑狀黑雲母花崗閃長巖出露在礦區東部,沿焦家斷裂分布,呈巖株狀侵入於玲瓏片麻狀花崗巖中(圖4-8)。巖體以含巨大的長石斑晶為特征。其Rb-Sr等時線年齡為119.80Ma±1.6Ma,87Sr/86Sr初始值為0.71159±0.000303(王鶴年,1991)。
圖4-8 焦家金礦區地質簡圖
(2)礦床地質特征
金礦體產於膠東群斜長角閃巖與玲瓏花崗巖接觸的巖體壹側,嚴格受破碎蝕變巖控制,蝕變巖是由玲瓏花崗巖、郭家嶺花崗巖和膠東群變質巖經構造破碎和熱液蝕變而成。主礦體由黃鐵絹英巖構成,其中充填了石英硫化物細脈。金品位的變化取決於黃鐵絹英巖中含金石英硫化物細脈的多少,當有深灰色石英黃鐵礦細脈出現時,壹般金品位增高。礦體沿走向、傾向有膨脹、收縮和局部分支復合現象。傾向延深由陡變緩,大致呈連續的帶狀以70℃角向南西側伏(圖4-9)。主礦體長約1200m,厚2~4m,延深850m,呈似層狀。
圖4-9 焦家金礦體剖面圖
礦體的形態和產狀主要受成礦期控礦斷裂的性質和應力狀態的制約。成礦斷裂主要表現為壓剪性。礦體中常見的含礦裂隙主要有NE和NW兩組,NE組強度大,NW組有追蹤NE組的特點。礦石類型可分為浸染狀黃鐵絹英巖型、細脈浸染狀黃鐵絹英巖質碎裂巖型、網脈狀黃鐵絹英巖化碎裂狀花崗巖型。礦石具粒狀結構、壓碎結構、填隙結構、乳滴結構、交代殘余結構;礦石構造以浸染狀、細脈浸染狀、脈狀、網脈狀為主,次為角礫狀、塊狀、斑點狀、蜂窩狀構造等。
礦石中金屬礦物主要有銀金礦、黃鐵礦;次要礦物有自然金、自然銀、方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦和磁鐵礦,少量和微量礦物有毒砂、鏡鐵礦、輝鉍鉛礦等。脈石礦物主要有石英、絹雲母、水雲母、鉀長石、方解石等;次要礦物有綠泥石、綠簾石、菱鐵礦、重晶石等。
金主要以獨立礦物的形式存在,主要的金礦物為銀金礦,呈粒狀、枝杈狀、片狀或微脈狀集合體,主要沿黃鐵礦與其他硫化物顆粒之間的晶隙分布,或與多金屬硫化物壹起沿黃鐵礦裂隙交代充填。載金礦物有黃鐵礦、石英、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、毒砂及絹雲母等。
礦床的圍巖蝕變作用非常強烈,尤其是在控礦斷裂的下盤,蝕變現象非常明顯,蝕變寬度可達10~200m,主要蝕變類型有絹雲母化、矽化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化,同時伴有金屬硫化物和金銀礦化。這幾種蝕變作用的時間有所不同,但在空間上都是重疊的,形成典型的黃鐵絹英巖化蝕變帶。其蝕變巖分帶以黃鐵絹英巖為中心,向兩側為黃鐵絹英巖化碎裂巖、黃鐵絹英巖化花崗質碎斑巖、紅色絹英巖化碎裂狀花崗巖。各蝕變巖帶為漸變過渡關系,沿走向和傾向有互相交替現象。
在蝕變過程中***有四種礦物轉化形式(楊敏之,1994):①1M型黑雲母→褪色黑雲母+金紅石+綠泥石→2M1型絹雲母→2M1型絹雲母+白雲母→2M1型水雲母。②鈉更長石→最大微斜長石→鱗片狀2M1型絹雲母→束狀2M1型絹雲母。③最大微斜長石→最大-中間微斜長石。④自形-半自形石英→團塊狀壓碎石英→碎斑石英+具流動狀或波狀消光石英→具糜棱巖化石英。
該礦床可劃分為5個礦化階段:即石英-黃鐵礦階段、金-石英-黃鐵礦階段、金-多金屬硫化物-石英階段、金-碳酸鹽階段。金的沈澱主要與第2、3、4階段有關。
(3)礦床地球化學特征
流體包裹體測溫結果表明,成礦溫度為150~350℃,高溫代表了早期礦化溫度,大量的銀金礦及金屬硫化物沈澱的溫度為250~290℃,某些含銀較高的礦物沈澱的溫度約200℃,而150℃則代表了成礦末期石英-碳酸鹽階段。利用***生礦物對黃鐵礦-方鉛礦的硫同位素溫度計計算的溫度為268~278℃,這組溫度代表了金-多金屬硫化物的生成溫度,與包裹體的測溫結果壹致。
利用CO2包裹體測壓法確定的第1至第3階段的壓力值為(536~400)×105Pa,第4成礦階段的壓力值為296×105Pa。
流體包裹體液相成分中陽離子主要以K+和Na+為主,部分Ca2+也較高,Mg2+較低,陰離子以 Cl-和為主,F-較低,氣相成分除 H2O外,還富含 CO2,這壹事實和顯微鏡下觀察富含 CO2的現象吻合。另外,流體成分種還含 Au、Ag、Fe、Pb、Zn、Bi、Te、As、Sb等成礦元素,表明成礦流體是較為復雜的體系。黃鐵絹英蝕變巖形成時的 pH值為5.03~5.42,表明主成礦期為弱酸性。
焦家金礦硫同位素測試結果如表4-5所示,其硫同位素組成具有如下特點:①焦家金礦富含重硫,δ34S為9.8‰~10.74‰,正向偏離隕石硫幅度大,繼承了膠東群變質巖和花崗巖硫同位素組成的特點。②硫同位素分布的塔式效應顯著,且變化範圍很小,離散程度也很小,表明硫同位素均壹化程度較高。由此可以推測,焦家金礦的硫為混合硫,膠東群變質巖在巖漿及期後熱液的作用下,硫被活化遷移,並在成礦過程中被均壹化,導致了焦家金礦的硫同位素既有巖漿成因變化範圍小的特點,又具有地層富重硫的特征。
表4-5 焦家金礦床及圍巖中黃鐵礦的硫同位素組成
焦家金礦鉛同位素測定結果表明,其鉛同位素組成變化範圍小:206Pb/204Pb=17.203~17.370;207Pb/204Pb=15.340~15.462;208Pb/204Pb=37.815~37.890。計算的模式年齡為749~872,介於燕山期巖體與膠東群變質巖年齡之間。其μ值為9.179,因而焦家金礦鉛同位素具有正常鉛的基本特征。這種具低μ值(低於9.58)的鉛來自下部地殼或上地幔,壹般與巖漿活動密切相關。由於膠東群變質巖的原巖具有大量深源基性火山物質,所以可以認為礦石中的鉛來自於膠東群變質巖以及由其重熔形成的燕山期花崗巖。
主成礦期石英的δ18O 值為 12.78~14.58,由礦物-水平衡方程計算的為4.28‰~6.08‰,表明主要以巖漿水為主的由巖漿水和大氣降水組成的混合水。其δD為-68.3‰~-95.8‰,平均值為-78.2‰。方解石的δ18O值為10.14‰,計算的為-2.51‰,表明成礦晚期主要以大氣降水為主,巖漿水已變得微不足道。
綜上所述,焦家金礦成因為中深中溫以巖漿水為主的熱液型金礦。膠東群變質巖和由此重熔形成的燕山期花崗巖提供了物質來源,礦床的最終定位與燕山期花崗巖的侵位有關。
3.廣東河臺金礦床
1982年發現的河臺金礦是華南金礦找礦工作的重大突破。該礦床位於粵西雲開加裏東隆起區,四會-吳川與羅定-雲浮兩個斷裂帶的交會部位。
(1)成礦地質背景
區域出露的地層主要為震旦系淺變質巖系,厚數千米,為海相類復理石建造,其次為寒武系、奧陶系、誌留系沈積。震旦系淺變質巖的巖性主要為二雲母石英片巖、石英二雲母片巖、二雲母片巖及少量黑雲母變粒巖,它們均受到不同程度混合巖化的影響。
區內混合巖、花崗巖分布廣泛。混合巖按其成因分為基底混合巖和斷裂變質混合巖。石澗混合巖與區域變質有關,主要為條帶狀混合巖、眼球狀混合巖、條痕狀混合巖和陰影狀混合巖,形成於加裏東期。在印支期,由於四會-吳川與羅定-雲浮斷裂帶的擠壓變質,形成了斷裂變質型雲婁混合巖體。該巖體位於礦區西南部,巖性主要為黑雲斜長質、黑雲二長質、黑雲母花崗閃長質混合花崗巖。花崗巖類主要有三期:加裏東期,如七星巖巖體;印支期,如五村巖體,其巖性主要為巨斑狀黑雲母二長花崗巖;燕山期,如四會巖體。其中加裏東期花崗巖分布最廣,印支期次之。此外印支期花崗巖偉晶巖脈沿斷裂帶廣泛分布。
羅定-雲浮斷裂變質帶從礦區南部通過,斷裂帶走向NE50°左右,傾向NW,傾角40°~75°。震旦系地層由北向南逆沖於奧陶系中上統之上,發育了數百米寬的糜棱巖帶。位於主斷裂上盤的變質巖中發育了壹系列派生的次壹級糜棱巖帶,呈斜列狀分布(圖4-10)。單個糜棱巖帶走向50°~70°,傾向NW,傾角60°~85°,長幾百米到上千米,寬壹般數十米。
圖4-10 河臺金礦地質示意圖
(2)礦床地質特征
金礦體嚴格受韌性剪切帶控制。礦化分布在剪切帶的範圍之內,礦體的產狀與糜棱巖帶的產狀相同,礦體多賦存於變形最強烈的超糜棱巖帶或燕山期的繼承性脆性斷裂中,使礦體在空間上呈平行或斜列式展布。
礦體的平面形態為脈狀、礦體的寬度沿走向變化較大,由0.73m至1.55m。礦體與圍巖之間沒有明顯的邊界,主要靠化學分析才能圈定。在平面上,礦體邊界往往波狀起伏,但其總體走向平行於糜棱巖帶,大約NE70°。部分矽化巖礦體由於沿Sc面理及燕山期繼承性斷裂充填的,其走向平行於Sc面理及剪切方向;在剖面上,礦體呈脈狀或透鏡狀,往往在緩傾的地方膨大,而在陡傾處縮小。雖然礦體具有波狀變化的特點,但其範圍嚴格被限制在剪切帶之中,其傾向與傾角和剪切帶基本壹致。
礦石以細脈浸染狀為主。主要礦石礦物為黃鐵礦、黃銅礦、菱鐵礦及自然金,次要為磁黃鐵礦、毒砂、方鉛礦、閃鋅礦等;主要脈石礦物為石英、絹雲母及少量方解石等。與礦化有關的圍巖主要為黃鐵礦化、矽化和碳酸鹽化,以矽化和黃鐵礦化為顯著找礦標誌。
熱液成礦期可分為4個成礦階段:①金-石英脈階段。②金-石英-黃鐵礦-黃銅礦階段。③方鉛礦-閃鋅礦-碳酸鹽階段。④碳酸鹽階段。其中①、②階段是金的主要礦化階段,局部發生第三階段礦化作用的疊加,造成礦石金的品位明顯增高。
黃鐵礦是最主要的載金礦物之壹,有兩個世代。第壹世代黃鐵礦主要為不規則粒狀集合體,呈網脈狀、細脈浸染狀交代糜棱巖。其各種晶形均有,其中八面體黃鐵礦常與自然金鑲嵌、穿插連生。第二世代黃鐵礦為晚期黃鐵礦細脈,呈他形粒狀集合體、細小立方體、八面體或它們的聚形,與自然金、菱鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦***生。在化學成分上,富礦體中的黃鐵礦具有比標準值低的S和Fe含量。
河臺金礦主要以自然金形式存在,主要形態為不規則狀、樹枝狀和片狀等,自然金的成色集中於850~950之間。在早期階段,金主要以可見微小金粒分布於石英顆粒間隙中,少量包裹於石英中。在第二階段,除少量金被包裹在硫化物中外,而大多數則位於黃鐵礦、黃銅礦的邊緣。
礦石中元素相關分析表明,Au與Bi(0.96)、Ag(0.87)、As(0.73)、Sb(0.67)、Pb(0.65)、Co(0.60)、Fe(0.59)、Cu(0.58)、W(0.55)、Zn(0.52)等呈正相關(括號內為相關系數),所以這些元素可作為找金的指示元素。
(3)礦床地球化學特征
包裹體測溫結果表明,碎斑巖的形成溫度為284~450℃,平均為280℃;含金石英脈形成溫度多為250~400℃,平均為350℃;方鉛礦-閃鋅礦-方解石脈形成溫度為190℃。
流體包裹體成分分析表明,從變質巖→混合巖→偉晶巖→糜棱巖→礦體,Au與 Na+、K+、Cl-、F-均有增長,且溶液中具有 c(Na+)> c(K+),c(Cl-)> c(F-)的特點。在陰離子中以含量最高,這壹點與氣相成分中CO2含量高的現象壹致。河臺金礦氣相成分中的壹個顯著特點是 CH4的含量很高,僅次於 CO2的含量。由流體包裹體成分計算的物理化學條件是:pH=3.24~6.5,=10-37~10-39,鹽度 w(NaCl,eq.)為6.77%~9.84%,壓力為57.4MPa。
河臺金礦礦石的硫同位素組成為-1.4‰~8.19‰,其中黃鐵礦的δ34S值為-1.73‰~-3.06‰,平均為-2.24‰;黃銅礦為-2.39‰~-2.23‰,平均為-2.31‰;方鉛礦為-8.19‰~-3.2‰,平均為-4.2‰;閃鋅礦為-4.54‰~-3.74‰。總體上來看,礦脈中各礦物的δ34S值依黃鐵礦→黃銅礦→閃鋅礦→方鉛礦的順序變小,說明各礦物間同位素基本上達到了平衡。本區糜棱巖中黃鐵礦的δ34S值為-2.34‰~-1.59‰,平均為-1.92‰;雲婁混合花崗巖中黃鐵礦的δ34S值為-2.44‰,大平頂混合巖中黃鐵礦的δ34S值為-2.93‰,均與礦石中黃鐵礦的δ34S值接近,反映了它們之間的成因聯系。
礦區內主要地質體(礦體、偉晶巖、伍村巖體、變質巖)的鉛同位素組成在206Pb/204Pb-207Pb/204Pb圖解上,呈較好的線性關系。其中震旦系變質巖的鉛同位素組成的投影點落在直線的右上端;而花崗巖、偉晶巖的鉛同位素的投影點落在直線的左下端,而礦石及晚期鉛鋅硫化物方鉛礦脈的鉛同位素組成的投影點正落在變質巖與花崗巖、花崗偉晶巖之間,表明礦石中的鉛是多來源的,主要來自於震旦系變質巖及海西-印支期的花崗巖。
成礦溶液的值介於-5.21‰~8.04‰之間,變化較大,而且隨著成礦溫度的下降,值逐漸降低的驅使,表明大氣降水在成礦溶液的比例增加。成礦溶液的δD值為-54.0‰~-84.0‰,平均為-67.9‰,於本區中生代大氣降水值較為接近。雲婁巖體中的石英的值為10.2‰,δD為-57‰,與變質水相當;伍村巖體中石英的值為10.7‰,δD為-65‰,與巖漿水相當。所以成礦溶液中δD 與雲婁花崗巖體、混合巖及伍村巖體相當,即同變質水和巖漿水的範圍大體壹致,但成礦溶液的值變化較大,其變化範圍明顯偏離變質水或巖漿水,向大氣降水“漂移”。因此成礦溶液中的水是由巖漿水、變質水(包括混合巖化熱液)和大氣降水混合組成。
綜上所述,震旦紀本區沈積了壹套以陸源碎屑為主的夾大量凝灰巖的淺海相類復理石建造,含金較高,成為本區重要的含金建造。加裏東運動使本區全面隆起,並伴隨大規模的區域變質作用和基底混合巖化作用,使金及其他成礦元素發生了活化遷移。華力西晚期—印支期,發生韌性剪切變形變質,形成含金糜棱巖。印支晚期—燕山早期斷裂變質帶發生擡升運動,轉變為地殼淺部的脆性變形環境,並疊加於先成的韌性剪切變形變質巖帶之上,同時伴有來自深部的殼源花崗巖侵入。巖漿水、大氣降水及變質水混合構成壹循環體系,在糜棱巖帶的合適部位形成了重要的金礦體。