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广东省长坑—富湾金银矿床成矿作用

毛晓冬  
【摘要】:继二十世纪八十年代在滇黔桂地区发现卡林型金矿后,九十年代广东长坑—富湾金、银矿床的发现,是我国在东南沿海该类型金矿床的首次重大突破。金矿体和银矿体都严格受控于石炭系下统梓门桥组(C_1z)和三叠系上统小坪组(T_3x)之间的层间构造破碎带,呈似层状或大透镜状分布。矿体走向北东东,倾向南南东,倾角30~50°,下部较缓(15~30°)。矿体与围岩界线清楚,其间常见数十米厚的糜棱岩带。伴随金、银矿化的围岩蚀变以硅化(形成多期石英和玉髓)、泥化(形成伊利石、地开石、少量高岭石)和硫化物化(形成黄铁矿、辉锑矿、雄黄、雌黄、闪锌矿和方铅矿)为主,其次是重晶石化、碳酸盐化和萤石化。金以次显微金(少量自然金)分布于黄铁矿、石英微裂隙或者它们的边缘或吸附于伊利石的边缘。银矿则以含硫盐和单硫化物(如辉银矿、螺状硫银矿)产出,并见少量的自然银。主要的含银矿物包括深红银矿、硫锑铅银矿、辉锑银矿、银黝铜矿、辉银矿,其次还有脆硫锑银矿、淡红银矿、硫锑铜银矿。 金矿具有微细粒浸染型金矿的显著特征,却与银矿共存在同一层间构造破碎蚀变带内,这一特征又非完全意义上的卡林型金矿。近十年国内许多矿床学家和地球化学家对该矿床分别从地层、岩石、矿物、矿床及地球化学等不同角度对矿床进行了诸多研究(杜均恩,等,1993,1996;南颐,1993;林毓川,等,1993;夏萍,等,1996;张生,等,1997,1998;梁华英,等,1998,2000;关康,等,1997;林建南,2000),相继提出了构造蚀变岩(杜均恩等,1993)、热水沉积(夏萍,等,1996)、热(卤)水溶滤(饶家光,等,1997)、热液交代(张生,等,1997)等不同成矿模式,但对于矿床上金、下银金银分离的原因讨论得却不多,而对于矿床的形成年代还存在一定分歧。 本文通过对金、银矿矿石及围岩的微量元素组成特征的分析,认为金、银矿床成矿物质来源不同:金可能来源于矿区周围的下石炭统梓门桥组地层,银则来源于粤西地区广泛分布的中-古元古代地层(云开杂岩)。 通过对金、银矿石矿物的硫同位素组成测试及前人大量资料的综合研究,系统讨论了金、银矿床δ ~(34)S特征。在δ ~(34)S分布图上:金矿δ ~(34)S的分布呈波浪式,说明硫源较复杂,银矿δ ~(34)S分布呈塔式,反映硫来源单一。运用平克尼一拉夫特法作出的△34 δ SStn-Py和△~(34)S_(Sp-Gn)对δ ~(34)S_A和δ ~(34)S_B关系图上,分别得到金矿和银矿成矿热液δ ~(34)S∑s为-1.0‰~+1.6‰和+0.8‰~+6.0‰,证明金矿硫来源以深源硫和有机还原成因硫(地层硫)为主,银矿硫源为无机还原成因硫,揭示出金、银矿床成矿物质硫来源上的一定差异。 测定的金、银矿石矿物铅同位素组成表明,矿石钳同位素组成变化幅度较大,在单阶段增长曲线图上均呈线性分布,金矿石拟合直线与μ=8.64的普通铅单阶段增长曲线相切,表明金矿石铅乃普通和放射成因的两阶段混合而成的异常铅,单阶段演化方程计算结果显 2002年 成都理工大学博士论文 示,金矿石混合铅的正常端元在1048.IMa前已从它的放射性母体中(源区)分离出来,铅 的来源最大的可能是云开地区老于1048.IMa的中元古代地层;按两阶段异常铅演化方程, 给定假设的含异常铅矿物的结晶时间的可能范围(晚三叠世到古近纪)t:二227一23.3Ma, 计算得到对应tl二1225.9~1357.IMa,也表明异常铅来源于中元古界,属两阶段演化的产物; 银矿石铅同位素组成部分落在金矿石的铅异常直线上,说明银矿石异常铅是富’。了Pb的端元 铅与金矿石的两阶段异常铅(普通铅和放射性异常铅)的不同比例混合铅,是三阶段演化 的异常铅:铅同位素构造模式图反映金矿石铅的壳源性质,而银矿石铅则有壳慢混合源的 特点。 金银矿床原生矿石可划分为三种基本类型:硅质矿石、钙硅质矿石和铝硅质矿石。似 碧玉岩(j aspero记)构成了硅质矿石和钙硅质矿石,主要由次生石英、黄铁矿及少量重晶 石、雄黄、雌黄、伊利石、地开石等组成,次生石英含量上一般为70%一90%,具典型热液 交代和交代残余结构,普遍发育典型的构造岩的角砾状构造、碎裂构造、碎斑构造、微裂 隙及孔洞构造,无沉积岩结构构造。含金银似碧玉岩主要由成矿过程中硅化作用形成,经 显微镜下观察,其硅化作用在金矿化期可划分为四期,银矿化阶段为一期。含金银似碧玉 岩稀土元素组成轻稀土较重稀土富集,球粒陨石标准化分布型式呈右倾斜式展布,Ce轻度 负异常,几乎全部样品均为Eu负异常,与典型的热水沉积硅质岩显著的Ce负异常和Eu正 异常截然不同,所以似碧玉岩非热水沉积作用和海水沉积作用产物,而是热液交代所致, 说明金银矿床不是发生于海水与沉积物界面之间的热水沉积成因,也不是SEDEx型矿床, 而是低温热液交代矿床。 长坑一富湾金、银矿床,上金、下银,彼此互不重叠、互不包容,分别构成独立的金 矿体和银矿体。金矿具有微细浸染型金矿(miero一desseminated gold deposit)的特征,与银 矿紧密共生,通常,卡林型金矿床中金、银含量比大于1,部分矿床还达到100:1,而长 坑一富湾金银矿床却小于1,甚至达到1:10或l:100,使该矿床变得非常独特。为深入了解 金银矿床成矿时代


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