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卷 Volume 35， 期 Number 4， 总 SUM 131 页 Pages618 ～627， 2011， 11 November， 2011 大 地 构 造 与 成 矿 学 Geotectonica et Metallogenia 收稿日期 2010 －09 －21;改回日期 2011 －06 －27 项目资助国家自然科学基金 编号 40972061 、 矿床地球化学国家重点实验室项目 编号200803 、 全国危机矿山接替资源找矿项目 编 号 200799095 资助。 第一作者简介吕承训 1987 － ，男，硕士研究生，构造地质学专业。Emaillvchengxun126． com ①陈小龙． 2010． 胶东新城金矿控矿构造解析及分形动力学研究． 西安长安大学硕士论文 8 －89． 新城金矿蚀变带构造与地球化学特征 吕承训 1，吴淦国1，陈小龙2，张迎春1，张迅与1，赵海3 1． 中国地质大学 北京地球科学与资源学院，北京 100083;2． 湖南有色地勘局 二四七队，湖南 长沙 410129; 3． 山东黄金矿业股份有限公司 新城金矿， 山东 莱州 261438 摘要 通过新城金矿的构造和蚀变岩剖面实测、 构造测量和岩石地球化学分析， 获得以下构造和岩石地球化学同 步变化特点 1 以焦家断裂为中心蚀变岩分带为断层泥 － 硅化带 － 黄铁绢英岩带 － 强钾化花岗岩带 － 弱钾化花 岗岩带 － 未蚀变花岗岩带; 2 金矿化主要集中在硅化带及黄铁绢英岩带; 3 断裂下盘依次发育糜棱岩 － 碎裂 岩 － 花岗质碎裂岩 － 碎裂花岗岩的构造岩分带; 4 构造测量显示， 断裂下盘各蚀变带的构造主压应力依次显示 东西向、 北西向、 北西向和北北西向， 而蚀变岩石差应力分别为 107． 46 MPa、 135． 58 MPa、 115． 21 MPa 和 86． 75 MPa， 正常似斑状花岗岩仅 71． 56 MPa 的变化趋势; 5 蚀变带岩石常量元素分析揭示，Fe2O3、 CaO、 FeO、 H2O、 CO2 的迁移量较大且与 Au 元素变化同步， 明显在弱钾化花岗岩带向强钾化花岗岩带过渡地段变化量最大; 微量矿化元 素 Au、 Ag、 Zn、 As、 Bi、 Cu 和 Pb 在蚀变过程中处于迁入状态， 且在钾化和绢云母化强烈发育带迁入量最大。 野外构造测量、 室内岩石学观测和岩石化学测试结果充分说明，新城金矿的热液蚀变成矿过程与构造应力场 的分布变化密切相关，揭示成矿元素富集强度与构造的强弱有一定相关性，在北西方向挤压且构造应力处于较高 强度阶段，伴随强烈绢云母化和钾长石化蚀变而元素集中富集成矿。 关键词 新城金矿; 蚀变分带; 构造岩分带; 应力分带; 地球化学分带 中图分类号 P614;P595文献标志码 A文章编号 1001- 1552 2011 04- 0618- 010 0引言 胶东地区面积仅占全国陆地面积的 0． 17，但 黄金资源储量占全国近四分之一， 是我国最大的金 矿集中区 宋明春等， 2010 。区内密集分布着胶西 北、 栖 － 蓬 － 福、 牟 － 乳三个二级矿集区。新城金矿 是胶西北地区典型的超大型蚀变岩型金矿床， 主要 与中生代花岗岩岩浆期后热液有关， 在世界金矿床 类型中独具特色。新城金矿的成因类型属中温热液 型细脉浸染交代蚀变岩金矿床， 矿化蚀变类型为黄 铁绢英岩型。自发现以来， 前人在该地区展开了大 量研究工作 吴淦国，1998;王华东等，1999;李俊 英， 2001;张存勇，2002;赵海等，2004;陈小龙， 2010① 对新城金矿矿体分布规律进行了总结， 对矿 区的围岩蚀变类型进行了初步探讨和归纳， 为矿区 地质找矿工作打下了坚实基础。 新城金矿构造分带和矿化蚀变分带明显， 同时 显示出岩石地球化学元素具有同步变化的趋势 李 士先等， 2007 。但是， 关于新城金矿构造 － 地球化 学分带性的研究， 尚缺乏具体的观测和分析。本文 论述了新城金矿构造岩的分带特征、 应力变化趋势， 分析了蚀变带分带特征以及地球化学元素迁移 规律。 第 4 期吕承训等新城金矿蚀变带构造与地球化学特征619 1矿区地质特征 1． 地质界限; 2． 早期控矿断裂蚀变带;3． 中期成矿蚀变带;4． 成矿后断裂; 5． 断裂及产状; 6． 金矿体;Q． 第四系;γ25． 郭家岭花岗闪长岩;γ15． 玲珑黑云 母花岗岩;mlv4 1． 马连庄超单元变辉长岩。 图 1焦家矿田地质图 据庞绪成， 2005②修改 Fig． 1Geological map of the Jiaojia gold orefield 新城金矿处于渤海莱州湾滨海地区。区内地面 主要被第四系覆盖， 地层简单。基岩为岩浆岩类， 下 元古界 － 太古界胶东岩群变质岩在岩浆岩中呈残留 体出现， 零星分布。 新城金矿区岩浆岩比较发育，主要由玲珑型似 片麻状中细粒二长黑云母花岗岩和郭家岭型似斑状 花岗闪长岩组成， 还发育各类脉岩。似片麻状中细 粒二长黑云母花岗岩为浅肉红色， 中粒花岗结构， 块 状构造; 矿物主要成份为 正长石 35，斜长石 28，石英 30，黑云母 3，白云母 2，含少量 方解石;矿物粒径 2 ～4 mm，多分布于焦家断裂上 盘。多数研究者认为郭家岭型花岗闪长岩是主要成 矿岩体。郭家岭型似斑状花岗闪长岩为肉色或灰红 色， 粗粒似斑状结构， 块状构造; 矿物中的斑晶主要 由正长石组成， 常呈巨晶出现， 粒径可达 1 ～ 3 cm; 基质中含斜长石 50，石英 25，黑云母 5。各 类脉岩主要赋存于焦家断裂下盘， 发育有闪长玢岩、 花岗闪长玢岩、 花岗玢岩、 石英玢岩及闪斜煌斑岩脉 等 姚凤良， 1991 。 新城金矿发育在焦家断裂带中 图 1 。焦家断 裂带是矿区和矿田的一级控矿构造 吴淦国，1998; 吕古贤等，2007 。焦家断 裂 宽 100 ～ 200 m，沿北东方向展布， 倾向北西， 倾角 26 ～ 30，局部断层变陡， 倾角达 70左 右。矿区内还发育有不同级别、 不同序次 的断裂构造。这些断裂构造大多直接控制 了矿区内的各含矿蚀变带， 使区内的金矿 床与断裂带有密切的成生关系 钱建平等， 2011 。新城金矿矿体受到断裂构造控制 明显。富矿段的走向与次级构造的走向基 本一致 姚凤良等，1990 。次级构造主要 分为 NNE 向和 NEE 向断裂构造， 前者走 向 10 ～30，倾向北西， 倾角在 60 ～70; 后者走向 65 ～85，倾向北西， 倾角 55 ～ 80，较为发育， 密度较大。 新城金矿的矿化蚀变严格受焦家断裂 带控制 图 2 。破碎蚀变带在矿区内延伸 2100 m， 宽约 70 ～150 m，井下最宽处可见 达到 175 m，实际蚀变带可能更宽，总体 走向 30 ～45，倾向北西， 北段倾角 20 ～ 30，中段倾角 35 ～ 47，南段倾角 24 ～ 36。沿 主裂面发育有 5 ～40 cm 厚的连续而稳定的断层泥。 蚀变强度从主裂面向两侧逐渐减弱。矿化程度与蚀 变强度有一定的相关性， 新城金矿的 X、 I、 V 号主矿 体赋存于主断裂面下盘的黄铁绢英岩化花岗质碎裂 岩带及黄铁绢英岩化碎裂岩带内。 2新城金矿构造 － 蚀变 － 矿化 分带特征 2． 1蚀变岩分带 从断裂带向下盘 图 2，表 1 ， 主要蚀变类型及 特征如下 1碳酸盐化 包括高岭土化和水云母化等泥 化，分布广泛，相对集中发育于断裂带附近。碳酸 盐化呈粒状交代长石及暗色矿物， 零散分布并常见 以细脉状及网状穿切于蚀变带中， 其脉状体以方解 石为主，伴有少量石英、 重晶石等， 呈它形粒状， 颗 粒大小为 1 mm 左右。 2硅化 多发育在矿化蚀变带的中心部位， 靠 近控矿断裂带。除原岩残留的石英外， 硅化物质来 源主要分为两种，一类是由长石绢云母化分解出来 的硅质;另一类则是由热液携带的硅质。硅化有多 ②庞绪成．2005． 山东焦家金矿矿床地球化学特征及深部矿体预测研究． 成都 成都理工大学硕士论文． 620第 35 卷 1． 胶东岩群苗家岩组; 2． 玲珑型弱片麻状中细粒含石榴二长花岗 岩; 3． 绢英岩化花岗岩; 4． 绢英岩化花岗闪长岩; 5． 黄铁绢英岩 化花岗闪长岩; 6． 绢英岩化花岗质碎裂岩;7． 绢英岩质碎裂岩; 8． 黄铁绢英岩质碎裂岩; 9． 焦家断裂及产状; 10． 矿体编号。 图 2新城金矿构造 － 蚀变和矿化分布略图 Fig．2Map showing the distribution of tectonic- altera- tion and mineralization in the Xincheng gold deposit 期作用 早期的石英呈颗粒状或团粒状， 集合体呈脉 状或不规则团块状出现; 成矿期的石英呈灰白或烟 灰色， 以细脉或硅质条带出现， 并多伴有硫化物产 出; 晚期则与方解石伴生， 以石英 － 方解石或单独石 英细脉的形式产出。 3黄铁矿化 集中分布于黄铁绢英岩带中， 接近硅化带。黄铁矿化是多次作用的产物， 常与绢 云母化、 硅化在空间上相互叠加和紧密伴生， 与金 矿相关程度高。黄铁矿化程度较高处， 常构成金矿 赋存点。黄铁矿多呈细粒自形半自形稠密浸染状 产出。 4绢云母化 是黄铁绢英岩带和钾化带的主 要蚀变作用， 与矿化带密切共生。岩石受热液作用 长石被水化分解， 形成细鳞片绢云母， 并伴有 SiO2 析出， 形成显微粒状石英， 即通称为绢英岩化。岩石 中的暗色矿物角闪石、 黑云母， 由水化蚀变铁镁被带 出， 形成绿泥石， 再蚀变为绢云母。蚀变强烈时， 石 英受到熔蚀， 发生去硅作用， 形成单一绢云母。绢云 母化在区内极为普遍， 蚀变强度随构造发育程度而 变化， 构造发育处绢云母化程度较高， 反之则变弱， 主要发育于主构造产生的糜棱岩、 碎裂岩带中。蚀 变带中心绢云母化强烈， 两侧逐渐变弱。 5钾长石化 也称钾化， 位于蚀变岩的边部， 形成较早。岩石普遍呈鲜艳的肉红色， 一部分是钾 交代的结果， 大多数是长石类矿物 微斜长石、 斜长 石 ， 少数为条纹长石化; 微斜长石沿斜长石双晶面 及裂隙呈脉状、 网状交代， 有时斜长石被钾长石交代 呈孤岛状。钾长石交代斜长石形成交代蠕英结构。 这是热液成矿阶段早期在氧化条件下伴随构造作用 形成的。钾长石化在焦家断裂下盘较为发育。 新城金矿的蚀变岩分带性明显， 其主要特征为 以焦家主断裂为中心， 向下盘依次为断层泥 － 硅化 带 － 绢英岩化带 － 强钾化花岗岩带 － 弱钾化花岗岩 带 － 未蚀变花岗岩带。金矿化主要集中在硅化带及 绢英岩带中。 空间分布上， 钾长石化蚀变范围较宽， 分布于蚀 变带外围， 反映了早期含矿热液活动范围。绢英岩 化、 黄铁绢英岩化受到主构造、 次级构造控制， 主要 发育于糜棱岩、 碎裂岩带中， 稍晚于钾化带形成，发 育在蚀变岩内侧。硅化受到裂隙、 节理裂隙带控制， 多沿裂隙成线状或网脉状分布， 主要发育于矿化蚀 变程度较高的矿体主要赋存部位， 如 V 号矿体各蚀 变带中， 也常与绢云母化、 钾长石化叠加出现。 从时间上看， 通过实际地质观察可以发现， 钾长 石常见被绢云母、 石英、 黄铁矿细脉穿插， 说明钾长 石化发生要早于其他蚀变类型， 为成矿早期的高温 蚀变。硅化贯穿了整个热液活动始终， 但是在晚于 钾化的脆性变形阶段发育， 直接与成矿作用相关。 2． 2构造 － 蚀变 － 矿化分带特征 综上并结合矿化分带分析， 初步归纳新城金矿 构造岩分带及矿化蚀变特征如表 1。 焦家断裂是新城金矿的主要导矿储矿构造。矿 区内大规模蚀变的主要原因是晚期压性、 脆性断裂 活动及热液活动对早期韧性剪切作用形成的构造岩 叠加改造的结果。含矿热液沿断裂构造、 节理裂隙 带通过扩散、 渗滤的交代方式对构造岩发生蚀变交 代作用， 形成一系列构造 － 蚀变岩分带现象。 新城金矿的蚀变带分布特征、 岩石碎裂程度和 蚀变强度均与和焦家主断裂的距离相关， 随着与主 断裂间距增加， 岩石碎裂程度、 蚀变强度及相关矿化 程度均逐渐降低。 第 4 期吕承训等新城金矿蚀变带构造与地球化学特征621 表 1新城金矿构造岩分带及矿化蚀变特征 Table 1Tectonic- rock zone and characteristics of mineralized alteration of the Xincheng gold deposit 非矿地段构造岩分带名称矿化强度结构构造蚀变特征矿化特征 断 裂 带 上 盘 黑云母花岗岩黑云母花岗岩 碎裂花岗岩带绢英岩化花岗岩 花岗质碎裂岩带 绢英岩化花岗质 碎裂岩 碎裂岩带绢英岩质碎裂岩 无工业矿化 变余碎裂花岗结构， 块状构 造 变余碎裂花岗结构， 斑杂状 构造及块状构造 变余碎裂结构， 斑杂状构造 微弱绢云母化、 硅化及星 散状黄铁矿化 矿化特征 不明显 断层 断层泥断层泥蚀变微弱， 硅化 断 裂 带 下 盘 糜棱岩 角砾岩 带黄铁绢英岩 碎裂岩带 黄铁绢英岩质碎裂 岩 花岗岩质 花岗闪长 质 碎裂岩带 黄铁绢英岩化花岗 岩 花岗闪长岩 质 碎裂岩 碎裂花岗岩 花闪长 岗岩 带 黄铁绢英岩化 或绢 英岩化 花岗岩 花 岗闪长岩 工业矿体 变余糜棱结构， 条带状构造 变余碎裂结构， 斑杂状构造 变余碎裂结构， 斑杂状构造 及网脉状构造 变余碎裂结构， 块状构造及 网脉状构造 主要为硅化、 黄铁矿化和 绢云母化 主断裂附近硅化现象较 为明显 与断层间距增加， 工业矿 体的黄铁绢英岩化逐渐 减弱 侵染状矿化 斑点状及 短脉状矿化 细脉侵染 状矿化 网脉状矿化 花岗岩 花岗闪 长 岩 花岗岩 花岗闪 长 岩 出现绢云母化及钾长石 化， 随着与主断裂距离增 加， 渐变为黑云母花岗岩 或似斑状花岗闪长岩 3新城金矿蚀变矿化分带的观测 和分析 新城金矿围岩蚀变发育， 其规模和强度决定于 构造规模、 岩石性质和热液活动强度 吕古贤等， 1999 。蚀变类型主要有硅化、 黄铁矿化、 绢云母 化、 钾长石化、 碳酸盐化， 局部有绿泥石化， 同时伴有 金属硫化物和金银矿化， 具有蚀变分带特征 图 2 。 新城金矿的主要控矿构造为焦家断裂带。矿体 的近矿围岩顶板为黑云母花岗岩， 底板为似斑状花 岗闪长岩， 焦家断裂沿二者接触带通过。焦家断裂 中糜棱岩、 次糜棱岩带发育， 且与碎裂岩、 角砾岩相 互叠加产出 吕古贤等， 1999， 2001 。 控矿断裂是新城金矿的主要导矿储矿构造 表 1 。含矿热液沿断裂构造、 节理裂隙带以扩散、 渗 滤的方式对围岩发生蚀变交代作用， 形成一系列蚀 变矿化类型， 如 钾长石化、 绢云母化、 硅化、 黄铁矿 化和碳酸盐化等。 3． 1构造岩分带的观测 本次实测剖面进一步表明， 构造岩分带具有一 定规律， 且与矿化蚀变分带有密切的相关性 图 3 。 总体来讲，从焦家主断裂面向下盘依次为断 层泥 － 糜棱岩 － 碎裂岩 － 花岗质碎裂岩 － 碎裂花岗 岩， 水平分带明显，总宽度为80 ～150 m。焦家断裂 1． 黑云母花岗岩; 2． 绢英岩化花岗岩; 3． 断层及断层泥; 4． 硅化带; 5． 黄铁绢英岩带;6． 强钾化花岗岩带;7． 弱钾化花岗岩带;8． 未蚀变 花岗岩带; 9． 岩性分界线。 图 3新城金矿 137 勘探线 －530 m 中段实测剖面图 Fig． 3Measured geological section of 137 profile at －530 m level in the Xincheng gold deposit 622第 35 卷 具有长期活动的特点， 早期形成的糜棱岩钾化花岗 岩带， 后来被热液再胶结， 形成黄铁绢英化花岗碎裂 岩带， 晚期脆性变形叠加形成硅化黄铁矿化带。 1断层泥 灰 － 深灰色， 糜棱结构及泥质结 构。成分主要有黏土物、 糜棱物、 石英等。具强黏性 及塑性， 挤压片理明显， 局部有挠曲， 或发生小褶皱， 有时见石英或角砾分布于“片理” 中， 构成眼球状。 为主断裂面的判别标志， 厚 5 ～20 cm。 2糜棱岩带 新城金矿糜棱岩带主要岩性为 黄铁绢英岩， 多为浅灰到灰绿色， 主要矿物成分为石 英和绢云母，副矿物为黄铁矿， 微量的方铅矿、 黄铜 矿。显微鳞片状花岗变晶结构、 变余糜棱结构， 块状 构造。 3碎裂岩带 主要岩性为黄铁绢英质碎裂岩， 多为灰及深灰绿色， 变余碎裂结构、 变余糜棱结构， 斑杂状构造。主要成分有石英、 绢云母、 碳酸盐矿 物、 糜棱物和黄铁矿。原岩在强烈应力作用下， 矿物 严重破碎， 大部分矿物碎成细小的糜棱物， 其中夹有 未完全破碎的钾长石、 斜长石、 石英等。该蚀变岩石 分布于断裂面的下盘， 是主要的含矿岩石之一。 4花岗质碎裂岩带 多为黄铁绢英岩化花岗 质碎裂岩， 主要为浅灰到淡灰绿色， 矿物成分为石 英、 绢云母及残留长石等， 多保留部分原岩成分。变 余碎裂结构， 块状构造及斑杂状构造。 5碎裂花岗岩带 岩性多为绢英岩化碎裂花 岗岩及钾化碎裂花岗岩， 淡灰绿色 － 淡肉红色， 变余 碎裂花岗结构， 块状构造。矿物主要成分为钾长石、 斜长石、 绢云母及石英等， 强硅化、 绢云母化及钾长石 化现象普遍。岩石受轻微应力作用， 表现在钾长石、 石英具波状消光， 沿裂隙及边部有破碎矿物的颗粒。 3． 2蚀变带构造测量和应力分析 3． 2． 1蚀变带构造测量 新城金矿节理比较发育， 其发育程度与和主断 裂之间的距离相关。与主断裂间距越小， 节理密集 程度越高， 岩石破碎程度越高。节理发育程度直接 影响到成矿的规模和产状。构造蚀变岩带节理测量 结果如表 2。 表 2 －530 m 中段节理裂隙统计表 Table 2Statistics of the joint fissure of －530 m level 编 号观 测 点 岩 性观 测 点 位 置 节理测量点 1 黄铁绢英岩－530 m 中段 137 穿，主断裂面 节理测量点 2黄铁绢英岩质碎裂岩 －530 m 中段 137 穿，距主断裂东南 25 m 处 节理测量点 3 强钾化碎裂花岗岩－530 m 中段 137 穿，距巷口 10 m 处 节理测量点 4 弱钾化花岗岩－530 m 中段 137 穿，巷口向南 5 ～10 m 各构造观测点节理的平均裂隙率在 1． 1 左 右， 最大裂隙率为 3． 3。根据实地观测， 靠近主断 裂面节理会相对密集， 远离主断裂面节理密度相应 减小。就蚀变分带来看， 硅化带因富含 SiO2，岩石 能干性较好， 岩石脆性破碎强烈， 节理发育密集， 而 绢英岩化带因岩石中含有较多绢云母和绿泥石等软 矿物， 而使其在宏观露头上的成规模的节理发育不 明显， 但其内部的细小裂隙， 微裂隙相当发育， 从强 钾化花岗岩带到弱钾化花岗岩带， 岩石破碎减弱， 节 理密度减小。 137 号勘探线 －530 m 中段实测剖面的 4 个节 理测量点的玫瑰花图见图 4。 随着与主断裂面距离的增加， 节理由密集分布 由 NNE 向渐变为 NNE- NEE 向。黄铁绢英岩测量点 的主要节理发育方向为 NNE; 黄铁绢英岩质碎裂岩 处， 节理发育方向为 NE; 强钾化碎裂花岗岩测量点 和弱钾化花岗岩测量点则渐变为共轭节理带密集显 示 NEE 方向。根据节理分布的特征， 可以发现构造 蚀变岩带从外部到中心， 从早到晚， 主压应力的方向 发生了变化， 即从 NNW 渐变为 NW 向， 最终在靠近 主断裂处转变为近 EW 向挤压。 节理统计结果表明构造蚀变带的变形有从脆性 变形向韧性变形变化的总体趋势。 3． 2． 2蚀变带差应力分析 本文采用测量动态重结晶颗粒大小的方法来计 算构造蚀变岩带的构造差应力大小。动态重结晶的 粒度越小， 意味着岩石的应变越强。前人根据金属 试验的结果， 找到了差应力与应变的关系， 从而建立 了差应力与动态重结晶粒度之间的关系。Goetze and Kohlstedt 1977 给出石英的计算公式， d 的单位 为 mm，差应力单位为 MPa σ1 － σ 311d －0． 5 第 4 期吕承训等新城金矿蚀变带构造与地球化学特征623 图 4节理玫瑰花图 Fig． 4Rose diagrams of the joints 表 3动态重结晶测量差应力值表 Table 3The ancient stress values measured through dynamic recrystallization grain 编号岩性亚颗粒粒径 dTwiss 公式Goetze 公式差应力值 Δσ差应力均值 1ac 1bc 黄铁绢英岩 0． 03554．78160． 59107．69 0． 03555．26159． 20107．23 107． 46 2ac 2bc 绢英岩化 碎裂花岗岩 0． 02667．15203． 80135．48 0． 02666．87204． 49135．68 135． 58 3ac 3bc 钾化花岗岩 0． 03163．02175． 63119．33 0． 03456．01166． 16111．09 115． 21 4ac 4bc 弱钾化花岗岩 0． 07737．4385．4061． 42 0． 03356．99167． 19112．09 86．75 5ac 5bc 斑状花岗岩 0． 07034．4192．4963． 45 0． 05241．75117． 5779．66 71．56 注 颗粒粒径 d 的单位为 mm， 差应力值 Δσ 的单位为 MPa。 Twiss 1977 给出的石英计算式应用更广一些 σ1 － σ 35． 56d －0． 68 前人研究认为， Twiss 公式所测值偏小， 而 Goetze 公式所测值则偏大。本文为尽量减小误差， 在 分别用两种公式对重结晶颗粒测算压力值的基础上， 求二者的均值， 从而获得误差相对较小的差应力值 表3 。应用这样的方法对新城金矿不同构造点的 动态重结晶颗粒进行了测量， 颗粒粒径 d 1． 5L/N。 L 为随机直线的总长度， N 为随机直线所截亚颗粒 的总数。 以上结论与吕古贤和孔庆存 1993 关于焦家 金矿Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ号矿体用石英位错密度方法获得的古 差应力的变化趋势相吻合。 从差应力值的分布来看 图 5 ，接近主断裂的 黄铁绢英岩带的差应力值并非最大值， 而相对距离 主断裂较远一些的绢英岩化碎裂岩带的差应力值最 大。这种现象被认为是一种水化作用的结果， 或者 是一种应变软化现象 刘瑞珣， 1988 。这一现象说 明， 断裂既是构造应力集中和强烈活动部位， 也是热 图 5新城金矿蚀变带差应力变化趋势图 Fig． 5Stress variation of the altered- rock zone in the Xincheng gold deposit 液易于富集运移的地带。 4蚀变带岩石地球化学分析 4． 1岩石常量元素分布特征和变化 新城金矿构造蚀变岩带岩石化学成分分析结果 表4 显示， 各蚀变岩带普遍富含 SiO2和 Al2O3 ， 两 624第 35 卷 表 4新城金矿全岩分析结果表 Table 4Petrochemical result of the altered- rock zone in the Xincheng gold orefield 样品号 SiO2Al2O3Fe2O3FeOMgOCaONa2OK2OMnOP2O5TiO2H2OCO2Total XC00174． 1813． 640．101． 150．151．542．604． 100．1170．0350．1260． 811．2999． 84 XC00270． 4012． 970．391． 710．163．091．834． 570．2260．0180．0820． 733．4199． 59 XC00371． 6814． 080．921． 000．382．720．064． 690．1120．0310．1402． 152．20100． 16 XC00568． 0213． 571．171． 050．344．011．164． 440．1910．0450．1482． 203．3299． 65 XC00671． 2014． 130．030． 760．181．951．936． 200．0920．0300．1240． 961．7199． 30 XC00770． 1615． 750．071． 050．241．232．426． 000．0950．0820．2880． 970．9399． 28 XC00870． 8915． 290．020． 910．241．542．676． 260．0310．0530．1880． 341．1099． 53 XC00970． 8315． 650．381． 080．470．991．236． 640．0710．0690．2741． 160．8699． 71 XC01772． 6815． 340．131． 200．311．703．223． 990．0540．0530．2040． 280．5999． 76 注 1 上表数据测试单位为中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所; 2XC017，XC009 为未蚀变花岗岩;XC006，XC007，XC008 为 弱钾化花岗岩;XC001，XC002 为强钾化花岗岩;XC003，XC005 为绢英岩。 者占全部成分的86以上， 其次是 K2O 和 Na2O， 含 量最低的是 MnO 和 P2O5，不同蚀变岩带中成分变 化较大的是 CO2、 H2O、 Na2O 和 CaO，变化较小的为 Al2O3和 FeO。 蚀变矿化过程中组分的得失研究，有助于认识 元素的地球化学性状及热液作用的性质、 强度和成 矿环境 丁式江和翟裕生，2000;张可清和杨勇， 2002;高帮飞等，2006 。本文应用张可清和杨勇 2002 的质量平衡公式，计算获得了新城金矿构造 蚀变岩带化学元素的变化情况 表 5、 图 6 。 Ti Wid Md－ Wip Wid Wjp/Wjd－ Wi 式中 Ti为成分 i 在岩石发生物质变化过程中迁 入或迁出原岩的总质量或总量 单位 g 或 mol ; Md 为测试岩石的总质量; Wip， Wdid分别为原岩和测试岩 中 i 成分的质量分数; Wjp， Wjd分别为不活动成分 j 在 原岩和子岩中的质量分数; 原岩总质量假设为1。 A 阶段即从未蚀变花岗岩带到弱钾化花岗岩 带，主要迁入成分为 CaO，Na2O，K2O，MnO，H2O， CO2，其中迁入量最大的为 CO2。主要迁出成分为 SiO2、 Al2O3、 Fe2O3，FeO，MgO，P2O5，TiO2，其中迁 出量最大的为 Fe2O3。 B 阶段即从弱钾化花岗岩带到强钾化花岗岩 带，主要迁入成分为 SiO2，Fe2O3，FeO，MgO， CaO，MnO，H2O，CO2，其 中 迁 入 量 最 大 的 为 Fe2O3。主要迁出成分为 Na2O，K2O，P2O5，TiO2， 其中迁出量最大的为 TiO2。 C 阶段 即从强钾化花岗岩带到绢英岩带， 主要 迁入成分为 Fe2O3，FeO，MgO，CaO，K2O，MnO， 表 5新城金矿构造蚀变岩带成分 迁移表 Table 5Component migration of tectonic- altered rock zone in the Xincheng gold deposit 构造带蚀 变带 未蚀变花 岗岩带 参数 化 学 成 分 WB 未蚀变花岗岩带→弱钾化花岗岩带 A 阶段 WB TiTi 加入 带出－ 改变量/未 蚀变花岗岩 弱钾化花岗岩带→强钾化花岗岩带 B 阶段 WB TiTi 加入 带出－ 改变量/弱 钾化花岗岩 强钾化花岗岩带→绢英岩带 C 阶段 WB TiTi 加入 带出－ 改变量/ 强钾化岩 SiO2 71．75570． 750－1．005－1． 40171．1000．3500． 49571．040－0．060－0．084 Al2O315．49515． 057－0．438－2． 82713．605－1．452－9． 64313．525－0．080－0．588 Fe2O30．2550．040－0．215－84． 3140．6350．5951487．5000．6550． 0203． 150 FeO1．1400．907－0．233－20． 4391．1000．19321．2791．3550． 25523． 182 MgO0．3900．220－0．170－43． 5900．2450．02511．3640．2700． 02510． 204 CaO1．3451．5730．22816． 9522．7751．20276．4142．9050． 1304． 685 Na2O2．2252．3400．1155． 1691．880－0．460－19．6580．945－0． 935－49． 734 K2O5．3156．1530．83815． 7674．270－1．883－30．6034．6300． 3608． 431 MnO0．0630．0730．01015． 8730．1540．081110． 9590．1690． 0159． 740 P2O50．0610．055－0．006－9． 8360．040－0．015－27．2730．025－0． 015－37． 500 TiO20．2390．200－0．039－16． 3180．137－0．063－31．5000．111－0． 026－18． 978 H2O0．7200．7570．0375． 1391．5050．74898．8111．440－0． 065－4． 319 CO20．7251．2470．52272． 0002．3051．05884．8442．8050． 50021． 692 第 4 期吕承训等新城金矿蚀变带构造与地球化学特征625 CO2，其中迁入量最大的为 FeO。主要迁出成分为 SiO2，Na2O，P2O5，TiO2，H2O，其中迁出量最大的 为 Na2O。 在所有迁移的化学成分中 Fe2O3、 CaO、 FeO、 H2O、 CO2的迁移量较大且与 Au 元素变化趋势相 似， 说明这四种成分与 Au 元素相关性最强。总体 来看在未蚀变花岗岩带到弱钾化花岗岩带和强钾化 花岗岩带到绢英岩带过程中都是半数化学成分迁出 和迁入， 在弱钾化花岗岩带到强钾化花岗岩带中则 大部分化学成分处于迁入状态。根据对比迁移量相 对于组分总量的百分比可以发现， Fe2O3是所有成 1． SiO2; 2． Al2O3; 3． Fe2O3;4． FeO;5． MgO;6． CaO;7． Na2O; 8． K2O;9． MnO;10． P2O5;11． TiO2;12． H2O;13． CO2;A 阶 段未蚀变花岗岩带→弱钾化花岗岩带; B 阶段 弱钾化花岗岩 带→强钾化花岗岩带;C 阶段强钾化花岗岩带→绢英岩带。 图 6新城金矿围岩蚀变过程的化学组分迁移图 Fig． 6Diagram showing the mass balance for the wall rock alteration in the Xincheng gold deposit 分中最活跃的组分， 其迁移百分比最高达到了 1487． 5; Fe2O3在绢英岩带和强钾化带中主要为 迁入，弱钾化带中为迁出。Na2O、 P2O5、 TiO2和 H2O 四种成分一直处于迁出状态。SiO2含量十分稳定， 在蚀变带和未蚀变带中变化量很小， 其原因为 SiO2 总体含量较高。 在化学元素迁移的过程中， 以弱钾化花岗岩带 到强钾化花岗岩带中迁移量变化程度最高， 而从强 钾化花岗岩带至绢英岩带迁移量不高。从图 5、 图 6 可以发现，应力差值与上述主量组分的迁移活化相 关性较好。绢英岩化带与弱钾化带的差应力值明显 偏小， 而在 C 阶段的元素迁移量也较小。 4． 2微量元素分布变化特征 新城金矿构造蚀变岩带微量元素分析结果见表 6 及图 7。 分析结果显示，蚀变岩带与未蚀变花岗岩的微 量元素含量变化趋势具有一定的相似性，但蚀变带 图 7新城金矿蚀变带微量元素变化趋势图 Fig． 7Trace elements variation in the alteration zone in the Xincheng gold deposit 表 6新城金矿蚀变岩微量元素含量表 Table 6Trace element contents of rocks in the alteration zone of the Xincheng gold deposit 元素 样 品 号 AuAgAsSbHgCuPbZnWSnMoBiMnCoNi XC0010． 3420． 80．0796．617240． 31．41．250． 049310．82．4 XC0021． 0871． 20．13107．7291730． 31．30．860． 0318221．03．5 XC003132． 2116710． 50． 421227．45093861．10． 90．721． 049001．43．3 XC005131． 2131318． 91． 161835．24355862．41． 30．980． 5815661．74． 6 XC0065． 4721． 40．15105．79168． 40．82．840． 047560．93．2 XC0071． 1531． 229． 32218．419262． 81．25．620． 118255．111．9 XC0085． 4611． 00．2353．828130． 91．10．370． 053251．22．7 XC00923．52122． 20．641318．870164．41．51．900． 196082．64．8 XC0174． 73621． 00．101640．528520．21．00．400．103681．33．0 注 上表数据测试单位为中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所;Au、 Ag 和 Hg 的含量单位为 ng/g;As、 Sb、 Cu、 Pb、 Zn、 W、 Mo、 Bi、 Co、 Mn 和 Ni 的含量单位为 μg/g;样品岩性见表 4。 626第 35 卷 中与成矿作用相关的元素丰度明显增加。 A 阶段含量升高的元素主要为 Sb、 W、 Mo、 Mn、 Co、 Ni，其中升高量最大的为 Sb。含量降低的 元素主要为 Au、 Ag、 As、 Cu、 Pb、 Zn、 Bi，其中降低量 最大的为 Cu。 B 阶段含量升高的元素主要为 Au、 Ag、 As、 Cu、 Pb、 Zn、 Bi，其中升高量最大的为 Au 和 Zn。含 量降低的元素主要为 Sb、 W、 Mo、 Mn、 Co、 Ni，其中降 低量最大的为 Sb。 C 阶段含量升高的元素主要为 Au、 Pb、 Bi、 Mn，其中升高量最大的为 Bi。含量降低的元素为 As、 Sb、 W; 其中降低量最大的主要为 Sb。 Au、 Ag、 Zn、 A
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