祁雨沟金矿床燕山期热液角砾岩筒内的调查研究.docxVIP

祁雨沟金矿床燕山期热液角砾岩筒内的调查研究 1 角砾岩体及成矿时代 祁雨沟矿区位于中国北方项目南缘熊耳山高程带东南部。区域出露地层主要为太古界太华群黑云斜长片麻岩和中元古界熊耳群安山岩。区内岩浆活动非常发育,除在矿区西北部有燕山期花山花岗岩基出露外,从该岩基到矿区的广大地带,还发育有燕山期花岗斑岩小岩株和岩脉。根据重磁资料(任富根等,1996),花山花岗岩基向东南可能延伸到矿区深部,而祁雨沟矿区恰好落在这个岩基东南侧的上盘。矿区切穿角砾岩体的花岗闪长斑岩K-Ar法年龄为112.66±1.67Ma,角砾岩筒内蚀变矿物正长石K-Ar法年龄为120.75±1.75Ma(任富根等,1996),因而本区金矿的成矿时代应属燕山晚期。 角砾岩体分布于太华群和熊耳群不整合面附近及两侧的地层中,明显受北东和北西向两组断裂控制(图1)。由于不整合面是构造薄弱地带,因而这一地区是形成角砾岩体极为有利的构造部位。区内已发现角砾岩体30余个,金矿化较好的角砾岩体主要分布在祁雨沟地区。角砾岩体在平面上呈椭圆形、纺锤形和不规则形、长条形,剖面上呈筒形或漏洞状(图2)。角砾岩体的规模大小不一,长轴一般150～650m,短轴40～300m,面积0.008～0.18km2,延伸50～700m(罗铭玖,1992)。角砾岩体与围岩一般呈突变接触,接触界限多为齿状,局部平直陡立。有时近岩体处围岩破碎程度增高,形成几米至几十米的震碎带,此时角砾岩体与围岩呈渐变接触。 角砾的成分较复杂,主要为顶板及周围的太华群各类片麻岩、熊耳群安山岩和各种岩株、岩脉的碎块,其形态多为次棱角状和棱角状,反映为就地自碎角砾。角砾直径大小不一,大者可达1～5m,小者不足1cm。角砾的胶结物主要为岩屑、岩粉及热液和蚀变矿物,如石英、绿泥石、绿帘石、方解石、钾长石和金属硫化物等。 角砾岩体内具较强烈的围岩蚀变作用,按蚀变类型及发生先后,祁雨沟矿区热液活动可以划分成三个阶段:第一阶段蚀变有钾长石化、黑云母化和硅化; 第二阶段有硅化、绿泥石化、黄铁绢云岩化和绢云母化; 第三阶段主要为碳酸盐化。金矿化主要发生在第二阶段,以自然金和银金矿的形式充填于金属硫化物裂隙中。富金地段一般位于角砾岩体的中-中上部。 2 号角砾岩体的开采 具有工业意义的矿化角砾岩体主要集中分布祁雨沟矿区,其中2号角砾岩体现已闭坑,目前矿山主要对4号角砾岩体进行井下采掘。本文将以4号角砾岩体为例,对其成矿流体进行研究。 2.1 包裹体的分布 4号角砾岩体内胶结物石英及石英-方解石脉体中含有大量流体包裹体,其个体大小悬殊,分布杂乱,常见到几种不同类型包裹体共生在一起。根据包裹体成分及室温下存在的相态,可将包裹体类型划分成5种: (1) 气体包裹体(V型),其气液比50%,通常呈寄主矿物的负晶形或椭圆形,孤立状分布,属原生包裹体。大小一般为7～15μ,包裹体的气体部分呈暗棕色; (2) 气液包裹体(V-L型),气液比10～50%,椭圆形,少部分为负晶形,个体大小悬殊,5～20μ。孤立状产出,或沿矿物愈合微裂隙定向分布; (3) 液体包裹体(L型),气液比10%,呈椭圆形或不规则型,个体较小,10μ。一般明显沿裂隙分布,穿插V和V-L型包裹体; (4) 含子矿物多相包裹体(S型),出现在角砾岩体的中-下部,呈孤立状分布,属原生,大小一般为5～10μ。通常子矿物为立方体状的石盐,部分包裹体内发现有近圆形的钾盐子矿物; (5) CO2包裹体(C型),室温(25℃)下一般不出现液态CO2圈,只有在冷冻条件下才能将其与气液包裹体区分开来。 2.2 角砾岩体上c型包裹体 根据包裹体产出特征及相互间穿插关系,可将流体包裹体分成早(Ⅰ)、中(Ⅱ)和晚(Ⅲ)三个阶段(表1)。早阶段包裹体组合为V、V-L和S型,中阶段为V和V-L型,晚阶段为V-L和L型。从空间上看,在角砾岩体的下部主要为V-L和少量S型组合,中部主要为V、V-L和S型组合,中上部为V和V-L,偶见S型,上部则为L和V-L型,C型包裹体在岩体各部位可偶尔见到,但大量出现是在岩体顶部外侧碳酸盐脉或穿入围岩的石英细脉中。早阶段流体的包裹体常呈V+S和V+(V-L)组合的沸腾包裹体形式出现在岩体中上-中下部位。 2.3 成矿流体的温度特征 利用Leitz1350热台和Chaixmeca冷热两用台对4号角砾岩体中的各类包裹体进行了详细的均一温度和盐度测试,其测试精度分别为±1℃和±0.1℃,对热台都进行了温度标定。测试结果列于表1中。 从表1中可以看出,早阶段(Ⅰ)流体包裹体的均一温度为368～476℃,中阶段(Ⅱ)为310～390℃,晚阶段可进一步分为两个区间,200～289℃和109～200℃。从早阶段到晚阶段成矿流体的温度逐渐降低; 从岩体下部往上,同一阶段成矿流体的温度也有逐渐降低的趋势,