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《西北大学》 2007年
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甘肃省文县阳山超大型金矿床地质与地球化学特征及其矿床成因

张存旺  
【摘要】: 阳山金矿床位于我国陕、甘、川交界的西北金三角地带,是我国目前发现的最大的微细浸染型金矿床。研究表明,阳山金矿不仅具有经典卡林型金矿的共同而典型的特征,而且,作为超大型金矿,记录了一般矿床所不具备的成矿作用和地质特征的复杂性,尤其是卡林型与类卡林型矿体的共存与过渡。对该矿床的研究,从科学研究和完善认识的角度而言,具有重要的理论意义。从勘探开发以及经济发展的角度具有重要的现实意义。 研究取得如下成果和认识: 矿床位于中国扬子大陆-华北大陆-松潘-甘孜地块三大构造域(华北-扬子-松潘)会聚转化形成的构造结中的南秦岭区内的局限拉张裂陷盆地里,且发育含矿性好的沉积建造,特殊的构造背景和有利的沉积建造对成矿有利。含矿岩系为本区泥盆系三河口群一套Au含量较高的碳-硅-泥-灰质沉积地层,其中发现大量含砷异常(含砷约0.15%)的草莓黄铁矿,在粉砂质泥板岩和石英粉砂岩薄互层中,发现泥质鲕粒;韧-脆性剪切构造序列发育,是矿化形成的主要动、热来源,矿体就位于韧-脆性剪切构造最发育的扩容空间里,与围岩呈渐变过渡关系。斜长花岗斑岩体顺层侵入,呈构造透镜体状,成为控矿构造带的组成部分,并普遍遭受矿化蚀变;金多以不可见金赋存于含砷黄铁矿及毒砂中,少量呈可见金赋存于石英脉中。含砷黄铁矿发育增生环带(内带含砷约0.96%,外带含砷约3.83%),载金矿物主要沿片理化带呈微细浸染状分布; 地球化学研究表明,阳山金矿的形成与富含Au、As、Sb、Bi、Hg等低温热液元素的成矿流体活动有关。流体活动向深部有减弱的趋势。矿床的成矿元素组合为Au-Ag-As-Hg-Sb-Ba-Te-Cu-Pb-Zn-Bi。矿区不同岩石、矿石的REE含量变化较大,∑REE变化范围为4.58×10~(-6)~178.28×10~(-6)。斜长花岗斑岩∑REE=82.41ppm,轻稀土明显富集,Eu明显亏损,球粒陨石标准化图解中呈右倾的“V” 型分布曲线,为地壳重熔型花岗岩,其类型表明了岩浆活动的多期次性。流体包裹体研究显示中-低温(均一温度分布在105~310℃)、低盐度(1.6%~10.4%)的热液矿床特征。硫同位素(δ~(34)S为-29.0‰~13.23‰)组成特征表明硫是多种来源混合,地层S、生物S与岩浆S均参与了成矿作用。氢氧同位素(δD_(包裹体SMOW)为-92.4‰~-60.0‰,δ~(18)O_(石英SMOW)为-3.23‰~22.7‰)组成特征表明成矿流体来源以大气降水为主,并有岩浆水参与。 从含矿岩系成矿物质预富集、构造作用改造、岩浆热液作用叠加、表生氧化这四方面对矿床的成矿作用演化展开论述。其中构造作用改造又分为早期韧性剪切作用、中期脆—韧性剪切作用和晚期脆性作用3个阶段。按照成矿作用演化将矿床的成矿期次划分为沉积预富集期,岩浆-构造-热液改造期和表生氧化期。其中岩浆-构造-热液成矿期又可按矿物特征与组合划分了6个成矿阶段。 阳山金矿床表现出明显的经典卡林型金矿特征:成矿地球化学元素组合具有严格的Au-As-Hg-Sb等组合;成矿作用形成的含金黄铁矿具有含砷增生环带,造成砷置换金属硫化物中硫时,使晶格中出现结构缺陷,导致金呈次显微形式赋存于含砷硫化物中。该矿床也表现出部分类卡林型金矿床特征,包括:浅成花岗岩侵入含矿岩系并呈构造透镜体直接参与控矿的韧性剪切带中;控矿的韧性剪切带中内部未变形的浅成花岗岩侵入体发生轻度中期阶段的黄铁矿-毒砂-绢云母化;由于矿化充分,中晚期阶段出现大量含矿石英脉体,并有显微明金出现。矿床的卡林型特征主要出现在成矿作用的早—中期以及脆性变形的末期辉锑矿化阶段,类卡林型特征主要出现于成矿的中—晚期阶段。 综上所述,阳山金矿是受特定地层-岩相—岩性、构造控制并和岩浆活动有成因联系的金矿床。即在泥盆纪本区沉积了一套含金背景较高碳-硅质细碎屑岩系,薄互层韵律极其发育,刚-塑岩性相间,有利后期脆-韧性剪切构造的充分改造。加之燕山早期岩浆活动,和足够的含矿热液保障,使建造中的金得到充分活化、运移,最终在有利的成矿扩容构造部位沉淀富集,大致经历了沉积预富集-构造叠加改造-岩浆活动叠加的成矿作用过程。以上表明阳山金矿的沉积-岩浆叠加-构造及热液改造的多因复成特征。为超大卡林—类卡林复合型金矿床。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P618.51

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