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广西平南新坪金矿成矿流体特征及矿床成因初探

广西平南新坪金矿成矿流体特征及矿床成因初探李院强;庞保成;张青伟;吕嘉文;周业泉;赖昕;李培荣【摘要】广西新坪金矿地处大瑶山多金属成矿带六岑矿田,矿体主要受新坪复式背斜和近东西向的断裂破碎带控制,赋存于寒武系黄洞口组砂岩、砂泥岩中。

石英流体包裹体数据显示,成矿流体为中温低盐度低密度含 CO2的流体;流体中阳离子以 Na +、Ca2+、Mg2+、K +为主,阴离子以 Cl -为主。

氢氧同位素分析表明,成矿流体中水可能主要来源于岩浆,并叠加有变质水,且不排除有少量大气水加入的特征;矿石硫化物的硫同位素组成范围较窄,多为距离零轴很近的负值,推断可能是深源硫与地层硫的混合。

根据本次分析及结合前人研究表明,Au 来源具有多源性,主要来源于寒武系地层,但区内深源岩浆岩也有提供 Au 的可能性。

据以上分析,结合前人对该地区矿床成因的研究,初步认为新坪金矿属于变质-岩浆热液叠加成矿。

%The Xinping gold deposit is located in the Liucen ore field in Dayaoshan polymetallic mineralization belt.The ore bodies,hosted in the sandstone and mudstone of Cambrian Huangdongkou Formation,are related to the Xinping complicated anticline and fracture zone of EW-trending faults.Fluid inclusions in quartz suggest that ore-forming fluids are moderate temperature,low salinity,low density and contain CO2 .The cations in fluids are Na +,Ca2 +,Mg2 + and K +,while main anion is Cl -.The data of hydrogen and oxygen isotopes indi-cate that the ore-forming fluids are probably derived from magmatic fluids,and superimposed by metamorphic fluids and meteoric water also involved.The sulfur isotope values in sulfides are narrowly ranged negative not far from zero,which infers that sulfur in ore is a mixture of sulfur fromdeep source and strata.Our study combined with previous research show that Au has multi-sources,it mainly sourced from Cambrian strata,but the deep magmatic rocks in the region may also provide some Au.Based on above study,we conclude that the Xinping gold deposit was superimposed mineralization of metamorphism and magmatic-hydrothermal fluids.【期刊名称】《现代地质》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】7页(P29-35)【关键词】稳定同位素;流体包裹体;成矿流体;新坪金矿;平南;广西【作者】李院强;庞保成;张青伟;吕嘉文;周业泉;赖昕;李培荣【作者单位】桂林理工大学地球科学学院,广西桂林 541006;桂林理工大学地球科学学院,广西桂林 541006; 桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室,广西桂林 541006;桂林理工大学地球科学学院,广西桂林 541006; 桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室,广西桂林 541006;桂林理工大学地球科学学院,广西桂林 541006;桂林理工大学地球科学学院,广西桂林 541006;桂林理工大学地球科学学院,广西桂林 541006;桂林理工大学地球科学学院,广西桂林 541006【正文语种】中文【中图分类】P618.51新坪金矿位于广西平南县北部的官成镇与马练乡交界处新坪村一带,是近年在大瑶山多金属成矿带六岑矿田发现的中小型金矿之一。

新坪金矿包括戴屋和鸡冠岩两个矿区,其北东方向为六岑金矿、南东方向为马儿山金矿、北西方向为六八矿区(图1)。

前人对该矿床的研究主要包括:李楚平[1]对矿区成矿地质特征和成矿规律进行分析,总结了矿区的找矿标志和找矿方向;文明等[2]通过矿区地质特征分析和对矿脉类型进行划分,认为该矿床类型为造山型金矿床;王新宇等[3]根据花岗斑岩年代学分析及在斑岩体接触带发现金矿体,认为金矿体成矿时代晚于奥陶纪,且花岗斑岩与金成矿关系密切。

这些研究成果为新坪金矿的成因研究奠定了一定的基础,然而,对该矿床成矿流体特征、成矿物质来源以及岩浆活动对成矿的贡献等问题还需进一步研究。

本文在野外地质工作的基础上,主要从流体包裹体物理化学特征、H-O、S同位素等方面,对新坪金矿成矿流体和成矿物质的来源进行探讨,并结合大瑶山地区地质背景对金矿床成因进行初步分析,旨在为该区金矿的找矿勘查提供一定依据。

新坪金矿位于南岭东西向构造带南亚带——大瑶山复式背斜的南翼,属南华加里东期褶皱带。

大瑶山复式背斜主要由长洞—马练背斜和高山顶背斜组成,矿床主要位于长洞—马练背斜的新坪次级复式背斜的南翼及近东西向断裂破碎带和花岗斑岩体的边缘接触带。

区域出露地层为寒武系、泥盆系、白垩系、第三系和第四系,其中寒武系分布最广。

寒武系地层主要包括小内冲组、黄洞口组,岩性为浅变质长石石英砂岩、粉砂岩、砂岩,夹有页岩、硅质页岩及硅质岩。

矿区出露地层主要为寒武系黄洞口组第三段和第四段(图1),矿体主要赋存于黄洞口组第四段中部和下部、第三段上部的浅变质砂岩、砂泥岩中。

区域构造活动频繁,断层以近EW向和近SN向最为发育。

近EW向为加里东期断裂,有大鹏—大黎—桃花复合断层,主要金矿床(点)均分布于断裂两侧;近SN向的断裂,主要形成于印支期及燕山期,该组断裂近等距离展布,切割东西向的背斜及断裂。

矿区褶皱呈NE—SW向,主要为新坪复式背斜,沿近东西向发育次一级向斜、背斜,矿体主要分布于新坪复式背斜的南翼及近东西向断裂破碎带和花岗斑岩体的边缘接触带;断层具多期性,主要发育近EW向、近SN向和NE向断层。

矿区裂隙伴随着褶皱、断裂而产生,组数多、分布广,主要包括成矿前、成矿期、成矿后的裂隙,各期裂隙中均可见石英脉贯入(图2)。

区域内岩浆活动频繁,各构造期次都伴有岩浆活动,主要有石英斑岩、石英闪长岩、花岗斑岩。

矿区岩浆岩较为发育,主要出露于矿区西侧,以脉状为主,局部呈岩墙状。

岩性为花岗斑岩,主要呈灰白色,风化后呈土黄色,具斑状结构,块状构造。

斑晶主要为石英、长石和少量黑云母,基质主要为石英、长石、云母等;副矿物为黄铁矿、金红石、白钛石和锆石,可见云英岩化、绢云母化。

矿区岩浆岩有2期:K-Ar法年龄分别为311~403 Ma(四矿山)和225 Ma(先锋顶),分别为加里东期与印支期[4]。

矿区内发育有Ⅰ号和Ⅱ号两个含金构造蚀变带,构造蚀变带长500~2 600 m,宽50~700 m。

Ⅰ号带分布于矿区东侧,为主矿带,Ⅱ号带分布于矿区西侧。

带内矿体呈似层脉状、脉状或透镜状产于寒武系黄洞口组岩层断裂破碎带及其旁侧节理裂隙发育的部位。

矿石主要为含细小石英脉及硫化物的浸染型矿石,地层围岩主要为黄洞口组第四段中部和下部、第三段上部的浅变质砂岩、砂泥岩。

矿石品位为0.50~10.73 g/t。

矿石构造主要为浸染状、细网脉状、块状、碎裂状等。

矿石矿物以黄铁矿、毒砂为主,次为褐铁矿、自然金、黄铜矿;脉石矿物以石英为主,次为绢云母、绿泥石、白云石等。

主要载金矿物为黄铁矿、毒砂和石英。

热液蚀变主要有硅化、黄铁矿化、毒砂化、绢云母化等,其中硅化、黄铁矿化、毒砂化与金矿关系最为密切,这些蚀变均分布在断裂破碎带、节理裂隙带发育的地段及其附近。

本次研究样品主要采集于新坪金矿区民采开采面及矿山公路附近,样品主要包括石英脉、黄铁矿、围岩(砂岩、细砂-粉砂岩和泥岩)、花岗斑岩,样品简要特征及采样位置见表1。

样品处理及分析方法:在详细的手标本和岩相学观察基础上,选择代表性的样品进行破碎,然后在双目镜下挑选,获得纯度较高的石英、黄铁矿及毒砂,每个样品质量5~10 g;新鲜砂岩、细砂-粉砂岩及花岗斑岩做全岩硫同位素分析。

样品送至核工业北京地质研究院分析测试研究中心进行分析测试,主要仪器和方法:样品处理系统+气体同位素质谱法(FlashHT+Gasbench+GC/C+MAT251+MAT253)。

石英包裹体成分分析在澳实(ALS)同位素实验室进行,主要仪器和方法:弱硝酸提取,多接收器等离子质谱(MC-ICP-MS)测试。

流体包裹体显微测温和激光拉曼光谱分析在桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室完成。

包裹体测温仪器为Linkam THMS-600显微冷热台,其测试精度均为±0.1 ℃,升/降温速率控制在10 ℃/min以内,相变点附近控制在1 ℃/min以内;激光拉曼光谱分析使用仪器为Renishaw System-2000显微共焦激光拉曼光谱仪,激光波长514.53 nm,激光功率20 mW,激光束斑直径1 μm,光谱分辨率1~2 cm-1,流体包裹体以30 s积分时间,一次扫描次数的条件采集光谱。

3.1 包裹体特征及其分析结果由于成矿后石英脉较细小、制作包裹体片困难及包裹体较小、相态不明显,测试困难,因此,本次研究主要针对成矿前、成矿期的石英包裹体。

在常温下观察包裹体,根据相态成分的不同,主要包括2种类型:(1)气液两相包裹体。

由液相水和气态水或液态水和气相CO2组成,以液相水和气态水组成为主,气相组成为6%~40%,形状主要为椭圆形,少量长条形、多边形,孤立状或成群分布;长轴为2~7 μm。

(2)单一气相或液相包裹体。

主要由气相CO2或液相水组成,形状主要为椭圆形,少量长条形、多边形,孤立状或成群分布;长轴为2~6 μm。

由于成矿前和成矿期原生包裹体数量较少、个体较小及相态不明显,测试难度大,获得测试数据较少。

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