湖南桃江四里河锑金矿床流体包裹体特征研究.pdf

I S SN 1 67129 0 o C N 4 31 3 4 7 ／ T D 采矿技 术第 l 0卷第 3期 Mi n i n g Te ch n o l o g y，Vo 1 ．1 0， No ． 3 2 0 1 0年 5月 Ma y 2 01 0 湖 南 桃 江 泗 里 河 锑 金 矿 床 流 体 包 裹 体 特 征 研 究 于春胜 ， 胡 1 ． 桃江久通资源投资有 限责任公司 ， 湖南 桃江县 斌 ， 蒋振华 4 1 3 4 0 0 ； 2 ． 中南大学地质系 ， 湖南 长沙4 1 0 0 8 3 摘要 从湖南桃 江泗里河锑 金 矿床的成矿地质背景、 地质特征分析入手 ， 通过对该矿 床流体 包裹体的分析测试研究， 得 出如 下结果 泗 里河锑金矿 区存在较好 的成矿背景条 件， 成矿流体的类型主要为深源中低温低盐度的 c a “ 一 N a 一 K 一 F 一一 c l ～一 s O 一型 岩浆热水混合溶液， 矿 区内找到金矿体的前景大于找锑矿体 ， 但矿 区深部 一 3 0 0 m以下可 能存在较大的富锑矿体。 。 关键词 流体 包裹体； 成矿地质 ； 锑 金 矿床 ； 桃江 泗里河锑 金 矿行政区划隶属湖南省桃江县 ， 位于县城西 南方向， 直线距离 3 6 k m， 矿 区面积为 2 ． 8 3 k m 。该矿为一开采近 1 0 0年的老矿 山， 迄今 为止 一 3 0 m以上的资源已基本采完 ， 2 j 。本文重点 研究矿床中石英的包裹体， 希望能对生产区深边部 找矿预测和远景评价提供有益的参考。 1 成矿地质背景[ 3 ,4 J 泗里河锑金矿区位于扬子准地台， 江南台隆雪 峰台拱边缘 ， 为华南褶皱系雪峰山边缘的加里东褶 皱带 ， 出露地层主要为中元古界冷家溪群 、 上元古界 板溪群。矿区在加里东期形成 了一系列较为宽缓的 E W 向复式褶皱和与之配套的断裂构造 ， 尤其是 E W N E E向压扭性断裂较发育。加里东褶皱带 由晚 元古界 震旦系 、 早古生界 寒武系 、 奥 陶系 、 志 留 系 、 晚古生界 泥盆系 等沉积岩系组成 ， 方 向自西 向东由 E W 向逐渐偏转为 N E E向。燕山晚期以断 裂为主， 呈 N N E向切穿早期 E W 向构造 ， 其 中长塘 断裂 绵延 数 十公里 ， 通 过 两个 不 同的构 造单 元。 N N E向与 E W 向构造的交汇复合 ， 控制 了矿区锑金 矿化及岩脉的展布。泗里河锑金矿区内岩浆岩南部 有芙蓉岩体及伪山岩体， 呈岩基、 岩株产出， 北东有 桃江岩体， 岩脉较发育者为石英斑岩、 花岗斑岩和煌 斑岩脉， 少量石英 闪长岩脉 ， 顺 E W 向或 N E向断裂 带成群断续分布的辉绿岩脉常与锑金矿化伴生。 2 泗里河锑金矿区地质特征 泗里河锑金矿区内大面积出露地层为元古界板 溪群五强溪组。锑金矿化产于其中段底部一 、 二亚 段青灰色板岩 、 砂质板岩 中。上元古界震旦系及古 生代寒武系、 奥陶系分布在泗里河锑金矿区东南， 出 露面积较小， 新生界第 四系零星分布在溪流两侧。 泗里河锑金矿区地质构造以 E W 向褶皱为 主， 并以 N N E向长塘大断裂交汇复合控矿 为特点。较 发育的压扭性横断层后期切穿 E W 向构造 ， 使地层 、 岩脉 、 矿脉产生位移。锑金矿脉和花岗斑岩主要充 填在 E W 向断层 中， 这些断层实际上在加里东期就 伴随褶皱构造开始形成， 构造活动是长期多次的， 主 要活动和定型期为燕 山期 ， 总的来讲断裂构造是矿 区的主要控矿条件之一 。 区内岩浆岩为花岗斑岩 ， 主要呈脉状分布在西 部岩屋冲， 东部’碰田冲至银升坪一带 ， 易于风化 ， 地 表往往呈负地形 ， 东部有 r 兀 一1 、 r H 一 2 、 r I -I一3三 条 ， 其中 r n 一1规模最大 ， 长约 2 1 0 0 n l ， 宽 3～8 ． 5 m， 走向近乎 E W， 倾 向南， 倾角 7 0 。 ～8 0 。 。西部有 r n 一 4 、 r 兀 一 5 、 r 兀 一 6三条 ， 规模较小 ， 长 2 0 02 8 0 n l ， 宽 1～ 2 m， 走向近乎 E W， 倾 向南 ， 倾角 7 0 。 。 泗里河锑金矿区花岗斑岩被矿脉所切割， 或矿 脉在花岗斑 岩与围岩的接触面通过。后一种情况 下 ， 矿化总是在围岩一侧 ， 在空间上 ， 花岗斑岩与矿 脉则是相伴而生。 泗里河锑金矿区近矿 围岩主要为板岩类岩石 ， 花岗斑岩次之， 在成矿过程中产生硅化、 铁白云石 化 、 毒砂化、 黄铁矿化及 绢云母化等蚀变 ， 形成宽约 4 0 6 0 m的矿化蚀变带。 3 流体包裹体特征 矿物包裹体是矿物形成过程中由于晶格缺陷导 于春胜， 等 湖南桃江泗里河锑金矿床流体包裹体特征研究 1 0 9 致流体被包裹于矿物中形成的包裹物。矿物流体包 裹体一般包括岩浆 包裹体 固态 和气 液包裹体两 类。流体包裹体保 留了流体 的原始特征 ， 因此被广 泛用于成岩、 成矿的研究 。 本文对泗里河锑 金 矿床流体包裹体显微 岩 相学 、 均一温度 、 盐度和成分等方面作了较详细的分 析研究 ， 分析测试结果见表 1 、 表 2和表 3 。 3 ． 1均一温度 石英包裹体均一温度为 9 7 ． 4～2 6 0 C， 多数在 l 5 0 ℃以上 ， 平均 1 7 9 C 见 表 1 ， 明显 比湖南省地 质矿产勘查开发局 4 1 8队早期测得的石英包裹体均 一 温度 1 2 5～1 3 8 ℃， 平均 1 3 3 ． 2 C高 ， 这与仪器测试 的灵敏度和精度有关 ， 最新 的测试结果应更接近实 际 ， 据此可判定矿区矿体相当于中低温成矿 j 。 表 1 泗里河锑 金 矿区矿石及蚀变板岩 中石英包裹体特征 分析单位 中 南大学地学与环境工程学院 包体 测试室， 仪器类型 L i n k a m T H M s 面 荪 辱 否 表 2 离子色谱测试结果 分析单位 中南大学地学与环境工程学院实验中心 ， 仪器类型 D X一1 2 0 I o n C h r o ma t o g r a p h 美 国 根据测试所得 的冰点温度 T mi c e为 一1一 一 4 ． 7 ℃ ， 通过查表计算得出泗里河锑金矿区成矿 流体的盐度在 1 ． 6 5 ％ ～ 7 ． 3 9 ％之间， 平均 4 ． 9 8 ％。 说明成矿热液是一种低盐度流体。 1 l 0 采矿技术 表 3 气相色谱测试结果 分析单位 中南大学地学与环境工程学 院地质所测试研究室 ， 仪器类型 V a r i a n一3 4 O 0型气相色谱仪 美国 3 ． 2 包裹体形态特征 泗里河锑金矿区包裹体不很发育， 且普遍较小 ， 大小为 3～2 0 p ,m不等 ， 平均 7 ． 8 m； 气液比为 5 ％ 一 3 0 ％， 平均 1 6 ％， 对包裹体类型的研究分析表 明， 泗里河锑金矿 区石英包裹体成矿类 型主要 为 N a C 1 一 H 0两相包裹体 见表 1 。 3 ． 3 包裹体化学特征 由表 2 、 表 3可知 ， 泗里河锑金矿区矿物包裹体 气液相成分具有以下特点 1 包裹体气相成分以 H 0、 C O 、 H 2 、 C H 为 主 ， 其 中占据绝对优势的为 H O， 说明当时成矿流体 中富含水 ， 成矿流体为热水溶液， 成矿以热液充填为 主导。气相组分中富含 C O ， 不含 0 ， 且有较多 H 和少量 C H ， 说明成矿环境为还原环境 。 2 包 裹体 液相成 分 中阳离子 以 c a n、 K 、 N a 为主 ， 少量 N H 4 ， 微量 Mg ， 且具有 K 含量 明 显大于 N a 的特征 ； 阴离子 以 S O 一 、 c l 一 、 F 一 为主 ， S O 一 离子含量最高， 这可能与硫化物含量有关， 另 外含有微量 N O 3。 3 成矿流体中N a 、 K 的比值可作为判别成 矿流体来源的标 志， 包裹体液相成分 中 K 含量 明 显大于 N a ， N a ／ K 小于 1 ， 说 明泗里河锑金矿 区 流体来源具岩浆热液 的特点。而 C 1 一 、 F一 的 比值大 于 1表明有地层流体 的加入 ， 反映地层流体或天然 雨水的特点。由此推论 ， 成矿流体是 岩浆热液和地 层流体或天然雨水的混合流体。 4 C O 、 H 0的 比值是反 映成矿构造环境 的 重要参数 ， 经计算 ， C O 2 ／ H 0的比值为 0 ． 2 6～ 0 ． 4 8 ， 表明成矿构造的环境比较稳定 ， 变化较小 ， 差异性不 大 ， 这与泗里河锑金矿区矿体均受含 矿构造带控制 相一 致 。 5 从矿脉中大量产出的石英可判断成矿流体 中富含 S i O ； 结合泗里 河锑金矿石矿物组合特征 ， 成矿流体 中还应存在 H s等气体。成矿流体 中金 主要以[ A u C I ] 一 形式存在 ， 部分以[ A u H S ] 一 形 式存在。 4 结 论 综上所述 ， 泗里河锑金矿 区存在成矿有利的大 地构造 ， 矿 区褶皱隆起带的元古界冷家溪群和板溪 群浅变质岩层是矿区金、 锑等矿床或矿点的矿源层。 根据包裹体的气 、 液相成分分析 ， 结合包裹体测 温资料 ， 认为泗里河锑金矿区成矿流体的类型主要 为深源 中低温低 盐度 的 C a “ 一N a 一K 一F一一 c l 一一S O 一型岩浆热水混合溶液 ， 矿 区内找到金矿 体的前景大 于找锑矿 体， 但 泗里河 锑金矿 区深部 一 3 0 0 m以下可能存在较大的富锑矿体。 参考文献 [ I ] 中南大学． 湖南省桃江县泗 里河锑矿成 矿规律及深边部 找矿 预测研究 [ R] ． 长沙 中南大学， 2 0 0 9 ． [ 2 ] 湖南省地质矿产勘查开发局 4 1 8队． 湖南省桃江县 王家冲锑 矿详查地 质报告 [ R] ．娄底 湖南省地质矿产勘查开发局 4 1 8 队 ， 1 9 9 1 ． [ 3 ] 于春胜． 板溪锑矿矿床地质特征及今后 的找 矿方向[ J ] ． 采矿 技术 ， 2 0 0 6 ， 6 3 ． [ 4 ] 夏天． 湖南 省桃江泗里河锑 金 矿床地质特征与控矿 因素 研究[ D] ． 长沙 中南大学 ， 2 0 0 0 ． [ 5 ] 毛景文 ， 李荫清 ． 河北省东坪碲化 物金矿床流体包 裹体研究 地幔流体 与成矿关 系[ J ] ． 矿床地质 ， 2 0 0 1 ， 2 0 1 2 33 6 ． [ 6 ] 卢焕章 ， 范宏 瑞 ， 等． 流 体包 裹 体 [ M] ． 北京 科 学 出版 社 ， 2 0 0 4． 收稿 日期 2 0 1 0 0 3 3 1 作 者简介 于春胜 1 9 6 1一 ， 男， 山 东海 阳人 ， 工程 师， 研 究 生学历， 主要从事矿产普查勘探、 矿物学及应用地球化学研 究 ． E m a i l y c s b s 1 2 6 ． t o m 。