陜西廠溝金礦床的蝕變分帶及蝕變礦物組合

陜西廠溝金礦床的蝕變分帶及蝕變礦物組合

0廠溝金礦床成礦作用義廠溝金礦區(qū)位于陜西省西南部略陽縣郭市。礦床發(fā)現(xiàn)與研究始于20世紀(jì)80年代,當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)了賦存于細(xì)碧巖中的細(xì)碧巖礦帶(AuM);本世紀(jì)初期勘探發(fā)現(xiàn)了碳質(zhì)灰?guī)r及生物碎屑灰?guī)r中的灰?guī)r礦帶,包括南礦段(AuⅠ)與北礦段(AuⅡ),金資源量超過20t,且仍具有較大的找礦潛力。由于鏵廠溝金礦床賦存于兩套性質(zhì)截然不同的圍巖中,礦石類型特殊,前人雖在地質(zhì)特征、成礦流體和穩(wěn)定同位素等方面做過不少研究,但關(guān)于礦床成因類型仍有較大爭(zhēng)議:白忠最初認(rèn)為是熱液蝕變細(xì)碧巖型;魏剛鋒等根據(jù)灰?guī)r礦帶的構(gòu)造研究,認(rèn)為是韌性剪切帶型;張復(fù)新等、陳衍景等和宗靜婷將其歸為類卡林型;周振菊等根據(jù)流體包裹體及同位素研究,將其歸為造山型金礦床。值得指出的是,前人對(duì)鏵廠溝金礦圍巖蝕變特征與成礦關(guān)系未作專門研究,為此筆者以具有明顯蝕變特征的細(xì)碧巖礦帶(AuM)為對(duì)象,對(duì)礦體產(chǎn)狀、蝕變礦物組合、蝕變分帶特征和其與金礦化的關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)研究,總結(jié)其蝕變分帶模式,詳細(xì)分析蝕變巖石物質(zhì)組分遷移特征,以期對(duì)金的遷移與沉淀機(jī)制進(jìn)行探討,進(jìn)一步揭示礦床的形成機(jī)制。1構(gòu)造混雜帶陜西省鏵廠溝金礦床位于秦嶺造山帶勉略縫合帶以南4km,西秦嶺-松潘構(gòu)造結(jié)北界(圖1)。勉略縫合帶經(jīng)歷了古生代洋盆打開、早中生代(晚三疊紀(jì))開始閉合并發(fā)生陸陸碰撞、中新生代疊加了陸內(nèi)造山作用一系列地質(zhì)過程,是連接揚(yáng)子板塊與秦嶺微板塊的構(gòu)造混雜帶[10,11,12,14,15,16,17],它主要由一系列指向南的疊瓦狀逆沖推覆體構(gòu)成。其出露的巖石地層主要為構(gòu)造帶南側(cè)碧口群及縫合帶內(nèi)構(gòu)造混雜巖。碧口群位于揚(yáng)子板塊西北緣,為一套新元古代綠片巖相到角閃巖相變質(zhì)火山-沉積巖建造。構(gòu)造混雜巖由一系列不同性質(zhì)、不同時(shí)代構(gòu)造巖片無序堆疊而成,主體上發(fā)育泥盆-石炭系巖石建造,包括不同類型的火山巖、不同構(gòu)造環(huán)境的沉積巖及以不同方式就位的外來巖塊?；鹕綆r組成復(fù)雜,包括洋殼蛇綠巖、島弧火山巖、洋島火山巖、雙峰式火山巖等[21,24,25,26,27,28,29],其形成時(shí)代從新元古代到中生代。侵入巖主要以中生代酸性巖漿巖為主。2礦帶aum鏵廠溝金礦床賦存于勉略構(gòu)造混雜帶南緣的一套由疊瓦狀逆沖斷層控制的逆沖巖片(三河口群)中(圖1)。自南向北可識(shí)別出5個(gè)逆沖巖片(S1至S5),分別為:S1巖片,由長(zhǎng)石石英雜砂巖夾含碳泥質(zhì)粉砂巖(S1a)和碳質(zhì)灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r(S1b)組成;S2巖片,凝灰質(zhì)千枚巖夾細(xì)碧巖構(gòu)造透鏡體;S3巖片,由石英砂巖、泥質(zhì)粉砂質(zhì)千枚巖(S3a)及中厚層生物碎屑灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r和微晶灰?guī)r(S3b)組成;S4巖片,凝灰質(zhì)火山巖夾細(xì)碧巖構(gòu)造透鏡體;S5巖片,結(jié)晶灰?guī)r。其中S2及S4巖片為新元古代火山巖,鋯石U-Pb年齡為(801.7±4.7)Ma;其他巖片為泥盆系沉積巖。該套構(gòu)造巖片近東西向展布,產(chǎn)狀單斜、北傾,呈疊瓦狀排列,南側(cè)逆沖于新元古界碧口群之上,北側(cè)與石炭系略陽組灰?guī)r呈斷層接觸。礦床細(xì)碧巖礦帶(AuM)主要分布于礦區(qū)西部(圖1b),賦存在S2巖片中細(xì)碧巖透鏡體及少量凝灰質(zhì)千枚巖中;灰?guī)r礦帶分布于礦區(qū)東部,可分為南礦段(AuⅠ)和北礦段(AuⅡ),分別賦存在S1b碳質(zhì)灰?guī)r及S2b厚層狀生物碎屑灰?guī)r中(圖1b)。需要說明的是,在最近的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)S1a長(zhǎng)石石英雜砂巖中也有明顯礦化,并含有較多的膠狀黃鐵礦及草莓狀黃鐵礦,目前尚在勘察階段。礦體受一系列的自北向南逆沖斷層及韌脆性剪切帶控制(圖1b)。逆沖斷層系及相應(yīng)的韌脆性剪切帶南北寬約2km,東西長(zhǎng)超過15km,沿走向及傾向均波狀起伏,北傾,傾角30°~85°。逆沖斷層在寨子灣礦段發(fā)生倒轉(zhuǎn),形成寬緩的平臥褶皺,地層在標(biāo)高1250m以上發(fā)生南傾(圖2)。強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致該區(qū)的地層遭受普遍構(gòu)造面理置換,強(qiáng)變形域巖石變質(zhì)為鈣質(zhì)糜棱巖、糜棱巖及千糜巖等動(dòng)力變質(zhì)巖。除新元古代火山巖外,礦區(qū)及附近無后期未變質(zhì)侵入巖及火山巖出露。細(xì)碧巖礦帶賦礦圍巖為S2巖片內(nèi)的細(xì)碧巖透鏡體(圖3),呈“右行斜列”裹挾在凝灰質(zhì)千枚巖中,長(zhǎng)40~500m不等(集中在40~200m),寬5~50m。在15個(gè)透鏡體中分布了21個(gè)工業(yè)礦體。礦體在剖面上呈雁行狀排列,透鏡狀產(chǎn)出,延長(zhǎng)(沿走向)小于延深(沿傾向):最長(zhǎng)265m,最短20m,一般33~210m;最厚16m,最薄1m,一般2~10m;延深大于500m。礦體沿走向、傾向均呈舒緩波狀,總體北傾(傾角50°~70°),局部南傾(傾角70°~88°)。各礦體厚度一般比較穩(wěn)定,連續(xù)性較好,局部有加大變厚現(xiàn)象,如平臥褶皺的樞紐及倒轉(zhuǎn)翼(圖2)。3蝕變巖型礦石細(xì)碧巖礦帶礦石類型主要為蝕變巖型,含少量石英脈型。金品位3.10~5.96μg/g,平均4.5μg/g。石英脈型礦石分布于剪切帶中心,可以分為斷裂充填脈、剪切形成的張性脈。礦石主要礦物為鈉長(zhǎng)石、石英、鉻云母和方解石,含少量黃鐵礦、自然金、磷釔礦、獨(dú)居石、金紅石等;蝕變巖型礦石分布于剪切帶或石英-鈉長(zhǎng)石脈周圍。蝕變巖型礦石金屬礦物以黃鐵礦為主(1%~10%),含有少量的黃銅礦、斑銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、毒砂、自然金等,微量礦物為輝砷鈷礦、硫鎳鈷礦。非金屬礦物以鈉長(zhǎng)石(~30%)、碳酸鹽礦物(~35%)、絹(鉻)云母(~20%)和石英(~10%)為主,其中碳酸鹽礦物以鐵白云石及方解石為主,含少量白云石和菱鐵礦。黃鐵礦呈浸染狀、細(xì)脈狀分布于細(xì)碧巖中,在圍巖與石英脈接觸部位發(fā)育。蝕變巖型礦石結(jié)構(gòu)以自形粒狀結(jié)構(gòu)為主,含部分半自形他形粒狀結(jié)構(gòu),其次為包含嵌晶結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造,其次為角礫狀構(gòu)造等。4含礦圍巖蝕變特征圍巖蝕變類型與分布受巖性、變質(zhì)程度與脈體的發(fā)育程度影響。鏵廠溝金礦細(xì)碧巖礦帶圍巖為低綠片巖相的墨綠色細(xì)碧巖,沿剪切帶中心發(fā)生強(qiáng)烈的熱液蝕變作用,主要有黃鐵礦化、碳酸鹽化、硅化、絹云母化、鈉長(zhǎng)石化,其次是綠泥石化、綠簾石化等,側(cè)向蝕變分帶特征明顯。在詳細(xì)的野外觀察及鏡下鑒定的基礎(chǔ)上,根據(jù)蝕變強(qiáng)度及蝕變礦物組合的不同將賦礦圍巖由剪切帶中心(脈體)向外分為3條蝕變帶(圖3,4a):淺綠-翠綠色黃鐵絹英巖化帶(圖4b)、黃綠色絹云碳酸鹽化帶(圖4c)和紫紅色綠泥赤鐵礦化帶(圖4c)。熱液蝕變疊加在區(qū)域變質(zhì)的細(xì)碧巖上。各蝕變帶特征及礦物組合見圖5及表1,其中黃鐵絹英巖化帶不包括剪切帶內(nèi)的石英-鈉長(zhǎng)石脈。4.1鈉長(zhǎng)石的靜態(tài)重結(jié)晶變形特征圍巖蝕變帶邊緣為墨綠-深綠色弱熱液蝕變的細(xì)碧巖(圖4a)。細(xì)碧巖經(jīng)歷多期剪切作用,在弱變形的區(qū)域可識(shí)別出間隱結(jié)構(gòu)、交織結(jié)構(gòu),杏仁狀、斑雜狀與定向構(gòu)造,其主要礦物組合為鈉長(zhǎng)石+綠簾石+陽起石+綠泥石+碳酸鹽,含少量的石英、赤鐵礦及鐵鈦氧化物。鈉長(zhǎng)石呈板狀、燕尾狀、三角架狀或糖粒狀集合體。板狀單晶往往具有扭曲或波狀消光現(xiàn)象。糖粒狀集合體是鈉長(zhǎng)石受強(qiáng)烈的剪切作用發(fā)生細(xì)?；拟c長(zhǎng)石靜態(tài)重結(jié)晶的產(chǎn)物。鈉長(zhǎng)石在重結(jié)晶過程中包裹了殘留的構(gòu)造行跡,如定向排列絹云母、赤鐵礦等。細(xì)碧巖中的杏仁體成分為石英、綠簾石、綠泥石及方解石,定向排列。地球化學(xué)研究表明,該套火山巖透鏡體具有低K、Ti,高Na、Mg的特征,其原巖為是一套陸弧環(huán)境形成的亞堿性玄武巖。細(xì)碧巖可能是玄武質(zhì)火山巖經(jīng)歷低綠片巖相區(qū)域變質(zhì)作用(洋底埋藏變質(zhì)作用)發(fā)生細(xì)碧巖化的結(jié)果。熱液蝕變以弱碳酸鹽化為主,晚期形成綠簾石-石英脈和碳酸鹽脈(圖4a)。4.2載金礦物礦物成分黃鐵絹英巖化帶位于剪切帶或石英-鈉長(zhǎng)石脈周圍,是礦區(qū)最為強(qiáng)烈的蝕變帶,原巖基本完全蝕變,礦物組成復(fù)雜,主要礦物有黃鐵礦、鉻云母、絹云母、鐵白云石、鈉長(zhǎng)石和石英,含有少量的白云石、方解石,微量礦物有針狀金紅石、黃銅礦、斑銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、斜黝簾石、輝砷鈷礦、硫砷銅礦、毒砂、磷釔礦及自然金等(圖4j、4k和4l)。鉻云母與載金礦物黃鐵礦密切共生(圖4f和4i),并導(dǎo)致蝕變帶呈黃綠色,礦體呈翠綠色,是礦體最重要的鑒別標(biāo)識(shí)之一。蝕變帶被后期方解石細(xì)脈、鈉長(zhǎng)石細(xì)脈、白云石-鈉長(zhǎng)石脈穿切,但圍巖礦物成分未發(fā)生明顯變化。該蝕變帶中具有工業(yè)意義的蝕變巖即為礦石。黃鐵礦是最主要的載金礦物,呈浸染狀或脈狀分布在蝕變巖中(圖4b)。自然金顆粒多為小于0.07mm的顯微金,以裂隙金為主,次為包體金和晶隙金,主要分布在黃鐵礦及其裂隙中,部分浸染狀分布在黃鐵絹英巖化蝕變帶中(圖4l),與鈉長(zhǎng)石、鉻云母等共生。4.3含礦巖石及礦物組成絹云碳酸鹽化帶蝕變程度較黃鐵絹英巖化帶弱,但強(qiáng)于綠泥赤鐵礦化帶,三者呈漸變過渡關(guān)系(圖4c)。絹云碳酸鹽化帶很少保留間隱結(jié)構(gòu),反映了較多流體進(jìn)入和組分的遷移。其主要礦物組成為碳酸鹽+鈉長(zhǎng)石+絹云母+石英(圖4e和4f),含少量的金紅石、黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦。絹云母、鐵白云石及石英交代綠泥石。鈉長(zhǎng)石多為他形變斑晶及板狀自形晶體(圖4f),與細(xì)碧巖殘留的糖粒狀、三角架狀及波狀消光的板狀結(jié)構(gòu)不同,為熱液成因。鱗片狀絹云母或鉻云母交代鈉長(zhǎng)石斑晶(圖4f),表明其形成略晚于鈉長(zhǎng)石。黃鐵礦呈斑點(diǎn)狀或細(xì)脈狀分布,顯微鏡下可見斑點(diǎn)狀黃銅礦和斑銅礦。碳酸鹽礦物主要可以分為3種:鐵白云石、菱鐵礦及方解石,其中以鐵白云石為主。絹云碳酸鹽化帶發(fā)育大量微型韌性剪切帶,片理化強(qiáng)烈,這為熱液流通提供了良好的通道,引起強(qiáng)烈的蝕變。4.4常見礦物組合綠泥赤鐵礦化帶與絹云碳酸鹽化帶相鄰,其典型特征是富鐵綠泥石-碳酸鹽-鐵鈦氧化物不完全交代細(xì)碧巖中的綠簾石-陽起石(圖4c和4d)。常見的礦物組合為富鐵綠泥石+鈉長(zhǎng)石+鐵白云石+鐵鈦氧化物+菱鐵礦+石英±綠簾石。綠泥石化帶在弱剪切區(qū)域殘留間隱結(jié)構(gòu)。蝕變帶中發(fā)育有自形粗粒的熱液鈉長(zhǎng)石脈,穿切糖粒狀鈉長(zhǎng)石。鐵鈦氧化物(赤鐵礦+鈦鐵礦)廣泛分布,多為細(xì)粒,呈霧狀或條帶狀分布。該蝕變帶因含有大量的赤鐵礦而呈深紅色,與深綠色細(xì)碧巖及黃綠色-淺黃色的絹云碳酸鹽化帶相區(qū)別。5黃鐵礦py圍巖蝕變過程中,圍巖與脈體(即熱液通道)的遠(yuǎn)近制約著水巖比值的大小,同時(shí)也影響了蝕變的強(qiáng)度和礦物組合。同時(shí),由于熱液活動(dòng)的持續(xù)性或脈動(dòng)性,會(huì)導(dǎo)致熱液礦物產(chǎn)生成分分帶。碳酸鹽礦物是鏵廠溝細(xì)碧巖礦帶中最常見的蝕變礦物,同時(shí)也是重要的找礦標(biāo)志。前人也注意到碳酸鹽化對(duì)金礦化的重要作用,以及對(duì)流體活動(dòng)及礦化過程的指示意義。在細(xì)碧巖礦帶碳酸鹽礦物包括鐵白云石、菱鐵礦、白云石和方解石,其種類在蝕變帶中的分布受圍巖巖性和黃鐵礦化強(qiáng)度的影響。鐵白云石可見于各蝕變帶,是細(xì)碧巖礦帶中最常見的碳酸鹽礦物。鐵白云石具有明顯的Fe-Mg成分分帶(圖6a和6b),Fe含量在礦物核部較高而邊部降低。電子探針數(shù)據(jù)顯示(表2):早中階段鐵白云石中FeO含量范圍為17%~21%,晚階段為14%~16%。MnO的含量均低于1%,從核心向外有增高的趨勢(shì),反映了流體成分的變化。黃鐵絹英巖化帶中的鐵白云石FeO含量較其他蝕變帶低(表2),含量范圍為10%~13%。在同一視域下,遠(yuǎn)離黃鐵礦的鐵白云石中FeO含量增高(圖6d)。菱鐵礦主要分布在細(xì)碧巖、綠泥赤鐵礦化帶及絹云碳酸鹽化帶,常與鐵白云石共生,特別是富鐵白云石,但未在黃鐵絹英巖化帶中發(fā)現(xiàn)。菱鐵礦自形或半自形,具明顯的成分分帶特征(圖6b和6c),表明Fe-Mg類質(zhì)同像不均。成分分帶規(guī)律性不明顯,可能是受原巖成分的影響。方解石可見于各蝕變帶,含量較少,晚期的方解石細(xì)脈切穿早期的鈉長(zhǎng)石或黃鐵礦。白云石分布在黃鐵絹英巖化帶中的脈體中,與鈉長(zhǎng)石一起形成鈉長(zhǎng)石-白云石脈。金紅石是各蝕變帶中普遍存在的含鈦礦物。它可以分為2類:第1類金紅石呈板狀或柱狀殘骸出現(xiàn)(圖6e),分布于各蝕變帶,可能是陽起石或角閃石等發(fā)生退蝕變或熱液蝕變過程中釋放出Ti而形成的;第2類金紅石呈自形針狀或針束浸染狀分布在黃鐵絹英巖化帶和絹云碳酸鹽化帶中(圖4e和6f),與黃鐵礦(圖4k)和其他硫化物(圖4j)及鈉長(zhǎng)石等熱液礦物共生,表明與成礦熱液活動(dòng)相關(guān)。黃鐵礦在細(xì)碧巖礦帶中可以分為早、中、晚三個(gè)階段。早階段黃鐵礦(PyⅠ)為自形細(xì)粒集合體,主要分布在凝灰質(zhì)千枚巖中,發(fā)生剪切變形。中階段黃鐵礦(PyII)是礦區(qū)最重要的載金礦物,浸染狀分布于黃鐵絹英巖化帶中。該階段黃鐵礦含大量熱液成因鐵白云石、絹云母、鈉長(zhǎng)石及金紅石包裹體(圖6d),與少量黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等硫化物共生,并含自然金包裹體(圖4k)。PyⅡ具較高的Au及As含量,As≤0.24%,Au≤0.05%(圖6d,表3),As與As關(guān)系不明顯。晚階段黃鐵礦(PyⅢⅡ)圍繞PyⅡ生長(zhǎng)。赤鐵礦與鐵鈦氧化物或以微細(xì)粒浸染狀、條帶狀分布在綠泥赤鐵礦化帶中,殘留了早期構(gòu)造變形行跡(圖6b),或呈環(huán)帶狀呈現(xiàn)角閃石或陽起石假像,與第1類金紅石相似。鈉長(zhǎng)石分為3種類型:第1類為板狀、燕尾狀、三角架狀或糖粒狀鈉長(zhǎng)石(詳見4.1節(jié)),表面較臟,邊界凹凸不平;第2類為自形板狀鈉長(zhǎng)石,含部分變斑晶,分布于絹云碳酸鹽化帶及黃鐵絹英巖化帶,或以脈體出現(xiàn)(圖4),這類鈉長(zhǎng)石邊界清晰,表明干凈,與黃鐵礦共生;第3類為晚期鈉長(zhǎng)-碳酸鹽細(xì)脈體。白云母可以分為2類:第1類是與鈉長(zhǎng)石、石英共生的形成于強(qiáng)剪切帶中的定向排列的絹云母(圖4e);第2類是與熱液活動(dòng)相關(guān)的含Cr的粗粒鉻云母,主要由交代鈉長(zhǎng)石(包括熱液成因的鈉長(zhǎng)石)形成(圖4f)。鉻云母中發(fā)現(xiàn)少量自然金,表明該期云母與成礦熱液活動(dòng)相關(guān)。綜上所述,各類碳酸鹽礦物在各蝕變帶分布受原巖成分及黃鐵礦化影響。在綠泥赤鐵礦化帶以鐵白云石、菱鐵礦及方解石為主;絹云碳酸鹽化帶鐵碳酸鹽含量增高,赤鐵礦減少;黃鐵絹英巖化帶鐵白云石Fe含量降低,菱鐵礦和赤鐵礦消失,形成黃鐵礦、白云石和方解石,這表明鐵碳酸鹽受硫化作用的影響,Fe析出生成黃鐵礦。同時(shí),黃鐵礦與金紅石的緊密共生暗示黃鐵礦可能由鐵鈦氧化物還原形成。鉻云母、方解石、鈉長(zhǎng)石、金紅石及黃鐵礦等硫化物與成礦關(guān)系密切。6蝕變帶中元素的遷移規(guī)律本文分別選取鏵廠溝金礦床細(xì)碧巖礦帶8號(hào)礦體1150中段的綠泥赤鐵礦化帶、絹云碳酸鹽化帶及黃鐵絹英巖化帶樣品、1130中段的綠泥赤鐵礦化帶及黃鐵絹英巖化帶樣品及1110中段的絹云碳酸鹽化帶及黃鐵絹英巖化帶的樣品和較遠(yuǎn)距離弱蝕變的細(xì)碧巖進(jìn)行了物質(zhì)成分和組分分析(表4)。并運(yùn)用Grant的計(jì)算方法來確定各蝕變帶物質(zhì)組分的相對(duì)遷移量:式中:△C為蝕變巖石相對(duì)于未蝕變巖石某組分遷移量;CiA和CiF分別為蝕變巖石和未蝕變巖石不活潑組分含量;CA和CF分別為蝕變巖石與未蝕變巖石某組分含量值。在計(jì)算出組分的相對(duì)遷移量的基礎(chǔ)上,再采用Guoetal.提出的標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)不同蝕變帶的組分遷移特征進(jìn)行等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化圖解。本文對(duì)各蝕變帶巖石全巖分析數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合整理和分析,然后再進(jìn)行逐個(gè)對(duì)比,發(fā)現(xiàn)Al、Ti比值相對(duì)穩(wěn)定,具有不活潑成分的性質(zhì)。前人研究也發(fā)現(xiàn),Al、Ti及Zr在產(chǎn)于花崗質(zhì)巖石、基性超基性火山巖的脈狀礦床圍巖蝕變中是不活潑的。因此,我們選擇Al2O3作為不活潑組分,選擇細(xì)碧巖作為弱蝕變端元,得出的等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化圖解見圖7。3個(gè)中段的蝕變巖石的組分遷移特征雖然有所不同(圖7),但總體規(guī)律相似:CaO、K2O、Ba、Rb、Sr、Cu、Pb、Nb、Cr和Sb等組分在各蝕變帶中不同程度富集,而SiO2、Fe2O3T、MgO、Na2O、Co和Y等組分發(fā)生不同程度的組分遷出,但不同蝕變帶中元素的遷移幅度具有差異性。黃鐵絹英巖化帶該帶內(nèi)CaO、K2O、Rb、Ba、Sr、Cu、Pb、Cr和Sb組分不同程度富集,而SiO2、Na2O和Y呈現(xiàn)不同程度的虧損(圖7a,b)。SiO2的虧損應(yīng)該是由于強(qiáng)烈的熱液作用導(dǎo)致硅酸鹽礦物發(fā)生交代淋濾,如陽起石被綠泥石和碳酸鹽交代、綠泥石被碳酸鹽交代和鈉長(zhǎng)石被絹云母交代等都會(huì)導(dǎo)致SiO2的析出。CaO富集與碳酸鹽化相關(guān)。K2O富集而Na2O虧損是因?yàn)楦籒a的鈉長(zhǎng)石被富K的絹云母交代所造成的,被淋濾出來的Na+在附近富集形成鈉長(zhǎng)石脈。Cr含量顯著增高,其趨勢(shì)與MgO、Ni不同而與K相似,表明其與云母的生成相關(guān),形成富Cr云母,同時(shí)導(dǎo)致了礦石呈現(xiàn)翠綠色。F2O3T及MgO在1150和1130中段表現(xiàn)出不同的遷移規(guī)律,在1150中段表現(xiàn)出虧損而在1130中段富集,可能表明了兩中段蝕變帶黃鐵礦化的強(qiáng)度不同。Cu、Pb及Zn表現(xiàn)出不同程度的富集,這與鏡下觀察到黃銅礦、方鉛礦及閃鋅礦相吻合,同時(shí)也表明體系中較多的S加入。Y總體遷出,在1150中段黃鐵絹英巖化帶相對(duì)較弱,這與該蝕變帶中和石英-鈉長(zhǎng)石脈中發(fā)現(xiàn)少量的磷釔礦一致。絹云碳酸鹽化帶該帶中元素的遷移遷移規(guī)律與黃鐵絹英巖化帶相類似,但是遷移的強(qiáng)度較弱,富集的組分包括CaO、K2O、Rb、Ba、Sr、Cu、Pb及Cr,遷出的組分包括F2O3T、MgO、Co及Y等;SiO2表現(xiàn)出較弱的遷出(圖7a和7c)。該蝕變帶具有最高的燒失量,與鏡下觀察的強(qiáng)烈的碳酸鹽化一致。綠泥赤鐵礦化帶該蝕變帶與前兩者相比,組分的遷移量較小,分布在等質(zhì)量線附近(圖7a、7b和7c)。少量的組分如K2O、CaO、Cu、Cr和Pb等相對(duì)富集而F2O3T、MgO、Co、Zn和Y等相對(duì)遷出。Na2O及SiO2除在1130中段表現(xiàn)為富集外,其他均表現(xiàn)為弱遷出,這種異?？赡芘c蝕變帶內(nèi)出現(xiàn)的鈉長(zhǎng)石細(xì)脈相關(guān)。K2O的遷入量并不大,表明絹云母化程度較弱,與觀察的現(xiàn)象相符。CaO呈現(xiàn)富集與該帶一定程度的碳酸鹽化(鐵白云石化)相關(guān)。、總體而言,K2O、Rb、Ba、Ca及Sr等組分從蝕變帶邊緣向中心逐漸富集,而Na2O、SiO2和Y則逐漸虧損。7討論7.1蝕變帶礦物組成鏵廠溝金礦床細(xì)碧巖礦帶圍巖蝕變從剪切帶中心向外蝕變強(qiáng)度減弱,水巖比值降低。蝕變側(cè)向分帶特征明顯,從內(nèi)向外依次可分為黃鐵絹英巖化帶-絹云碳酸鹽化帶-綠泥赤鐵礦化帶,與產(chǎn)于綠巖帶的中溫石英脈型金礦床相類似。蝕變帶由外向內(nèi)形成墨綠-紫紅-黃綠-翠綠(淺黃色)褪色效應(yīng)。這種褪色效應(yīng)是由于Fe、Mg及Cr等元素不同的價(jià)態(tài)及礦物形式造成的。在弱蝕變細(xì)碧巖中,Fe、Mg主要以陽起石、綠簾石形式存在,造成巖石呈墨綠色;綠泥赤鐵礦化帶蝕變程度加深,Fe、Mg以綠泥石、赤鐵礦及碳酸鹽等形式存在,呈現(xiàn)紫紅色,這由于Fe3+致色;絹云碳酸鹽蝕變帶中Fe、Mg主要以碳酸鹽形式存在,巖石顏色退化成淺黃綠色到淺黃色;黃鐵絹英巖化帶變成淺綠色或翠綠色,這是由鉻云母中的Cr2+造成的。對(duì)比鏵廠溝金礦床弱蝕變的細(xì)碧巖和3個(gè)蝕變帶礦物組合(圖5)和物質(zhì)成分遷移特征(圖7a、7b和7c),可以看出以下特征。(1)SiO2在綠泥赤鐵礦化帶、絹云碳酸鹽化帶及黃鐵絹英巖化帶中總體表現(xiàn)為遷出(圖7a、7b和7c),且蝕變?cè)綇?qiáng)烈,其遷出程度越高。這是由于在蝕變過程中硅酸鹽被流體強(qiáng)烈交代SiO2被淋濾造成的,如陽起石被綠泥石和碳酸鹽交代、綠泥石被碳酸鹽交代及鈉長(zhǎng)石被云母交代。其中鈉長(zhǎng)石被富鉀的云母交代也導(dǎo)致了Na2O被淋濾導(dǎo)致含量降低。析出的SiO2及Na2O隨流體在剪切帶中心或黃鐵絹英巖化帶中形成石英脈、鈉長(zhǎng)石脈。鈉長(zhǎng)石被富鉀云母交代也導(dǎo)致K2O、Rb及Cr含量增高。K2O與Rb的遷移規(guī)律一致,表明Rb在礦物中類質(zhì)同像替代K。(2)各蝕變帶CaO含量均表現(xiàn)為遷入,這與各蝕變帶普遍發(fā)生碳酸鹽化相關(guān)。碳酸鹽化包括鐵白云石化、方解石化、菱鐵礦化及白云石化。菱鐵礦分布于綠泥赤鐵礦化帶及絹云碳酸鹽化帶,白云石僅出現(xiàn)在黃鐵絹英巖化帶或脈體(白云石-鈉長(zhǎng)石細(xì)脈)中。同樣Ba、Sr等組分也呈遷入特征。(3)Fe2O3T與金礦化(黃鐵礦化)的關(guān)系最為密切,在各蝕變帶中表現(xiàn)出較為復(fù)雜的遷移形式:除了在1130中段中的黃鐵礦化帶中富集外,其他中段的各蝕變帶中均表現(xiàn)出不同程度的遷出。細(xì)碧巖為富鐵巖石,從綠泥赤鐵礦化帶到黃鐵絹英化帶,富鐵礦物如角閃石、陽起石被綠泥石-碳酸鹽交代,鐵白云石中鐵含量降低,赤鐵礦及菱鐵礦在黃鐵絹英巖化帶消失,而黃鐵礦含量增高,且均產(chǎn)在細(xì)碧巖中,這些證據(jù)均表明細(xì)碧巖礦帶礦化過程中的Fe來自圍巖。細(xì)碧巖礦帶中Fe2O3T的遷出也暗示了灰?guī)r礦帶礦化過程中Fe的來源。在各蝕變帶中Fe以不同的價(jià)態(tài)存在:在細(xì)碧巖及綠泥赤鐵礦化帶,Fe主要以三價(jià)鐵離子形式存在,表現(xiàn)為較為氧化的環(huán)境;而在絹云碳酸鹽化帶及黃鐵絹英巖化帶中,Fe主要以二價(jià)鐵離子存在于鐵碳酸鹽、黃鐵礦中,表明蝕變帶從外向內(nèi),還原性增強(qiáng),氧逸度降低。MgO的遷移規(guī)律與Fe2O3T一致。(4)Y在各蝕變帶中均表現(xiàn)為遷出,表明其在中溫?zé)嵋何g變過程中較為活潑。(5)成礦元素如Cu、Pb、Zn及Ni等元素在各蝕變帶中以遷入為主。黃鐵絹英巖化帶、絹云碳酸鹽化帶及綠泥赤鐵礦化帶是疊加在區(qū)域變質(zhì)作用之上的熱液活動(dòng)作用的結(jié)果。各蝕變帶內(nèi)礦物組合穩(wěn)定,彼此差別明顯。本文雖未測(cè)各蝕變帶中金的遷移特征,但是結(jié)合礦區(qū)詳查,礦區(qū)的蝕變分帶與金礦化程度具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,其中黃鐵絹英巖化帶中金礦化最強(qiáng),形成工業(yè)礦體。7.2熱液礦床形成機(jī)制鏵廠溝金礦床細(xì)碧巖礦帶的成礦流體早、中、晚期均是低鹽度、富CO2的熱水溶液,并從早期到晚期CO2含量逐漸降低。中期(主成礦階段)溫度為240~320℃,捕獲壓力變化于123~267MPa之間,存在沸騰包裹體群,表明中期壓力體系在靜巖向靜水壓力轉(zhuǎn)換,換算為成礦深度為12~13km之間,因此,鏵廠溝金礦床是中溫?zé)嵋旱V床。金的遷移受流體的成分、氧化還原狀態(tài)及溫度的控制。實(shí)驗(yàn)證明,Au在流體中主要以Au-S及Au-Cl絡(luò)合物形式遷移。Au-S絡(luò)合物多穩(wěn)定于弱酸性中低溫?zé)嵋褐?并以Au(HS)2–主導(dǎo);Au-Cl絡(luò)合物多穩(wěn)定于氧化、酸性、高溫高鹽度的熱液中[34,44,45,46,47,48]。礦床綠泥赤鐵礦化帶含大量赤鐵礦,而黃鐵絹英巖化帶以黃鐵礦、鐵碳酸鹽為主,表明Fe3+/Fe2+降低;根據(jù)周振菊提供的流體包裹體成分估算得出其Eh值為0.10~0.12V,pH值為6.10~8.38,表明成礦流體具還原性、弱酸性到弱堿性特征,這與礦石中蝕變礦物以絹云母、鈉長(zhǎng)石及碳酸鹽為主的特征一致,結(jié)合含礦石英流體包裹體中溫低鹽度的特點(diǎn)和氣相成分中含H2S,表明金以Au-S絡(luò)合物遷移,且可能是以Au(HS)2–形式。成礦熱液的物理化學(xué)條件或其成分發(fā)生改變是導(dǎo)致金沉淀的主要原因,如溫度