基于成礦構(gòu)造和成礦流體耦合條件下的貴州錦豐（爛泥溝）金礦成礦模式.pdf

1、貴州錦豐(爛泥溝)金礦是滇黔桂“金三角”目前已知最大的卡林型金礦床。盡管前人作了不少的研究工作，但有關(guān)礦床成因的一些重大問題仍未解決。本文在深入解剖該礦床的基礎(chǔ)上，抓住成礦構(gòu)造、成礦流體和成礦時(shí)代三個(gè)擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題，運(yùn)用現(xiàn)代構(gòu)造解析、顯微構(gòu)造與組構(gòu)分析、巖石地球化學(xué)、流體包裹體地質(zhì)學(xué)、電子探針顯微分析、X射線衍射分析、穩(wěn)定和放射性同位素年代學(xué)等方法和手段，主要研究了礦床構(gòu)造與成礦關(guān)系、成礦流體性質(zhì)和物質(zhì)來源、成礦年代等內(nèi)容，并取得

2、了如下主要成果： 1．錦豐(爛泥溝)金礦床是一個(gè)與巖漿作用無關(guān)的，以鈣質(zhì)陸源碎屑巖為容礦巖石，斷層控礦的后生金礦床。熱液蝕變從早到晚可劃為四個(gè)階段：①去鈣化+白云巖化+弱硅化(交代)階段一②硅化+黃鐵礦化+毒砂化+粘土化(交代)階段一③石英+方解石+不含金硫化物(充填)階段→④石英+方解石+高嶺石+絹云母(充填)階段。主要載金礦物環(huán)帶狀含砷黃鐵礦電子探針顯微分析(EPMA)表明較大顆粒黃鐵礦晶體中富As環(huán)帶與細(xì)小無核的富As黃鐵

3、礦晶體是同期形成的。巖石中存在四種不同成因的層狀硅酸鹽礦物，其中熱液交代伊利石和熱液脈狀充填絹云母代表了熱液作用的年齡。 2．詳細(xì)的構(gòu)造解析表明礦區(qū)構(gòu)造樣式總體表現(xiàn)為褶皺—斷層組合，北西向構(gòu)造控制了礦床的總體構(gòu)造格局。北西向大型復(fù)式褶皺是礦床主要褶皺，后期北東向小型褶皺疊加在早期北兩向大型褶皺之上。近南北向斷層主要是長(zhǎng)期活動(dòng)的同生斷層；北西向斷層是礦床主要斷層，其中主賦礦斷層F3上陡下緩，運(yùn)動(dòng)學(xué)分析表明其早期為由北東向南西的逆沖

4、，后期為右旋—正滑運(yùn)動(dòng)。北東向斷層則切割前兩組斷層，其中主賦礦斷層F2運(yùn)動(dòng)學(xué)特征與F3相配套，早期為右旋正滑，晚期左旋剪切。 3．礦床構(gòu)造演化主要經(jīng)歷了同生期裂陷、造山期擠壓、后碰撞造山側(cè)向擠壓和巖石圈伸展等四個(gè)階段，并與右江盆地的裂陷—閉合—坍塌的發(fā)展演化歷史相吻合。成礦發(fā)生在由擠壓向拉張過渡的構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換階段。造山期逆沖作用形成的構(gòu)造閉圈和造山期后擠壓向伸展轉(zhuǎn)變的過程中形成的張性構(gòu)造環(huán)境是礦質(zhì)得以大量聚集、沉淀的主要控制因素

5、。 4．巖礦石常量元素分析表明熱液蝕變過程中Fe、Mg、K、Ti等元素帶入，Ca、Na等帶出。鉑族元素配分型式為左傾斜型，說明鉑族元素來源與右江盆地裂解有關(guān)的基性—超基性巖漿活動(dòng)有關(guān)。含砷黃鐵礦和石英及其包裹體稀土元素配分曲線均為明顯的右傾斜型，負(fù)銪異常清楚；代表成礦流體特征的石英包裹體稀土配分型式及特征值與區(qū)域上不同時(shí)代的幔源基性-超基性巖差別較大，而與礦床圍巖、礦石、含砷黃鐵礦及其包裹體稀土配分型式及特征值十分相似，反映成礦

6、流體總體上以殼源為主。Eu負(fù)異常反映了偏酸性(富CO<,2>)、具還原性的成礦環(huán)境。稀土元素特征表明成礦熱液有可能來源于沉積盆地中的建造水。含砷黃鐵礦利石英及其包裹體微量元素分析表明，含砷黃鐵礦富含親硫元素，虧損V、Sr及高場(chǎng)強(qiáng)元素；石英除親石元素含量高以外，還表現(xiàn)為親硫元素以及Mo、Bi富集。HFSE和REE比值(Th/L、Nb/La)均小于1，HFSE明顯虧損，說明成礦流體為富Cl的流體；含砷黃鐵礦及其包裹體中Co/Ni比值僅為0.

7、20-0.31，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1，說明成礦溫度較低，成礦流體主要為盆地流體。 5．含砷黃鐵礦包裹體<'3>He/<'4>He為0.0786～0.43R/Ra，<'40>Ar/<'4>He為2.26～5.37，<'40>Ar/<'36>Ar為292372，指示成礦流體屬于大氣飽和水(ASW)，包括由原始大氣降水和海水演化形成的盆地建造水。含砷黃鐵礦Re-Os同位素等時(shí)線初始<'187>Os/<'188>Os比值為1.127±0.043，

8、明顯高于地幔比值而接近現(xiàn)代海水的比值，也說明成礦物質(zhì)為殼源，成礦流體主要為盆地流體。 6．首次采用含砷黃鐵礦的Re-Os測(cè)年方法，獲得加權(quán)擬合的Re-Os等時(shí)線年齡為1934±13 Ma。首次采用常規(guī)<'40>Ar/<'39>Ar階段升溫測(cè)年法對(duì)石英一方解石脈中充填的熱液絹云母進(jìn)行測(cè)年，獲得坪年齡為194.6±2 Ma。上述兩個(gè)測(cè)年數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi)十分相似，反映金的成礦時(shí)代為早侏羅世，與構(gòu)造解析推斷的金沉淀的構(gòu)造演化階段(即碰撞

9、造山后印支期擠壓造山向燕山期伸展的構(gòu)造轉(zhuǎn)換期)吻合。 7．建立在成礦時(shí)代約束下，基于成礦構(gòu)造和成礦流體耦合條件下的成礦模式為：①右江盆地裂解一弧后盆地階段(D<,2>-T<,1>)，形成初始礦源巖(層)，同生斷層F7活動(dòng)→②右江盆地前陸盆地階段(T<,2>)，巨厚濁流沉積物之下的盆地建造水從礦源層中萃取成礦物質(zhì)，逐步演化為含礦流體→③右江盆地?cái)D壓造山階段(T<,3>)，F(xiàn)7反轉(zhuǎn)成逆斷層，并與造山作用形成的北西向逆斷層(如F3、F

10、14)及配套走滑斷層(如F2、F12)三者共同構(gòu)成導(dǎo)礦網(wǎng)絡(luò)體系。而F5及其上盤T<,2>xm<'1-3>泥巖共同形成一個(gè)良好的構(gòu)造閉圈，導(dǎo)致礦液主要在構(gòu)造閉圈所限制的以同生斷層為主的熱液運(yùn)移網(wǎng)絡(luò)內(nèi)活動(dòng)→④右江盆地碰撞后造山側(cè)向擠壓階段(J<,1>)，一方面使造山期形成的褶皺發(fā)生重褶,形成走向北東的替加褶皺；另一方面隨著構(gòu)造應(yīng)力在F2-F3近“X”型斷裂系上的分配，F(xiàn)3右旋—正滑運(yùn)動(dòng)，在F2-F3交切地段的引張區(qū)域形成減壓擴(kuò)容帶，含礦流體