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1、第8卷第2期地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)Vol8No22002年6月JOURNALOFGEOMECHANICSJun.2002文章編號(hào):10066616(2002)02015609內(nèi)蒙古金廠溝梁金礦床穩(wěn)定同位素組成和礦床成因討論121張長(zhǎng)春,王時(shí)麒,張韜(1中國(guó)地質(zhì)大學(xué)北京100083;2北京大學(xué)地質(zhì)系100871)摘要:穩(wěn)定同位素的研究對(duì)于分析礦床成因、闡明成礦物質(zhì)來(lái)源等具有重要意義。金廠溝梁金礦成礦流體的同位素組成與本區(qū)變質(zhì)巖、巖漿巖的同位素組成具有非常密切的關(guān)系,成礦流體的H、O、C、S同位
2、素特征繼承了本區(qū)變質(zhì)巖、巖漿巖181334的H、O、C、S同位素特征,它們的O、D、C、S值具有相似的變化范圍,其同位素的變化規(guī)律表明變質(zhì)巖是本區(qū)成礦物質(zhì)的母巖。本區(qū)巖漿構(gòu)造活動(dòng)頻繁,為成礦物質(zhì)活化提供了動(dòng)力條件。成礦模式為本區(qū)太古宙變質(zhì)巖經(jīng)過(guò)多次活化,使成礦物質(zhì)逐步聚集,到了燕山晚期,巖漿期后熱液活動(dòng)將成礦物質(zhì)帶到構(gòu)造有利部位聚集形成了金礦床,因此,該礦床屬重熔巖漿熱液型礦床。關(guān)鍵詞:金礦;同位素;成因;內(nèi)蒙古中圖分類(lèi)號(hào):P5972文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A0引言金廠溝梁金礦位于內(nèi)蒙古赤峰市敖漢旗,金礦
3、儲(chǔ)量大,是內(nèi)蒙地軸上的一個(gè)較為典型的礦床,不同單位先后從不同角度在該區(qū)做過(guò)大量工作,北京大學(xué)等單位于1987~1990年進(jìn)[1]行過(guò)赤峰市南部地區(qū)原生金礦綜合信息與找礦預(yù)測(cè)研究,地質(zhì)力學(xué)所等單位進(jìn)行過(guò)金廠溝[2]梁區(qū)域成礦規(guī)律、構(gòu)造控礦模式及礦脈預(yù)測(cè)的專(zhuān)門(mén)研究。各家對(duì)該礦床的成因見(jiàn)解比較一致。本文主要是系統(tǒng)地研究與該礦床有關(guān)的巖漿巖、變質(zhì)巖及礦體的穩(wěn)定同位素組成,分析成礦熱液、成礦物質(zhì)等的來(lái)源,進(jìn)而探討礦床成因。1礦區(qū)地質(zhì)概況金廠溝梁金礦地處赤峰開(kāi)原大斷裂與承德北票大斷裂之間的努魯兒虎隆起帶的中部。其古老基底
4、長(zhǎng)期隆起,經(jīng)歷了呂梁、加里東、華力西及燕山等多次構(gòu)造活動(dòng)的影響,所以構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜,斷裂構(gòu)造發(fā)育,按其展布方向可分為3組:SN向、NW向和NE向,前兩組為成礦前斷裂,多被巖脈或礦脈充填,后者為成礦后斷裂,不同程度切割礦脈,局部低序收稿日期:20020409作者簡(jiǎn)介:張長(zhǎng)春(1965),男,在讀博士,主要從事水資源水環(huán)境方面的研究。第2期張長(zhǎng)春:內(nèi)蒙古金廠溝梁金礦床穩(wěn)定同位素組成和礦床成因討論157次有礦脈充填。礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為太古宇建平群小塔子溝組的各類(lèi)變質(zhì)巖,巖性為片麻巖、呈夾層或透鏡狀產(chǎn)出的角閃巖、似層
5、狀產(chǎn)出的斜長(zhǎng)角閃巖及少量的磁鐵石英巖、淺粒巖等,它們是礦區(qū)的主要賦礦圍巖。巖漿巖主要出露于礦區(qū)南部,巖漿活動(dòng)主要表現(xiàn)為海西晚期和燕山期巖漿侵入,其巖性主要為似斑狀花崗巖(KAr年齡為1879Ma)、片麻狀花崗巖(KAr年齡為13536Ma)、花[2]崗閃長(zhǎng)巖(KAr年齡為1263Ma)、花崗閃長(zhǎng)斑巖(KAr年齡為1215Ma),從年齡看似斑狀花崗巖侵入最早,其次是片麻狀花崗巖,再次是花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖,并且年齡相近,表明它們可能是同期同源不同次的侵入復(fù)式巖體。礦區(qū)礦脈主要由含金石英脈型和蝕變巖
6、型組成,礦脈大略有60余條,絕大多數(shù)賦存在變質(zhì)巖系中,少數(shù)產(chǎn)于片麻狀花崗巖中。礦脈沿對(duì)面溝花崗閃長(zhǎng)巖體呈放射狀分布,礦脈長(zhǎng)一般在300m~600m,平均厚在042m~086m,平均品位為10~20gT,礦脈傾角較大,為70~90。礦脈中主要礦物有石英、黃鐵礦,其次有方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、方解石、絹云母、綠泥石等。礦石組成以硫化物種類(lèi)居多,但在礦脈中含量并不高,約占10%,其他非金屬礦物如石英、絹云母、綠泥石等占90%。礦脈中金與硫化物關(guān)系密切,特別是硫化物富集地段含金較高,說(shuō)明硫化物是金的主要載體礦物。礦石
7、中金主要以自然金的形式存在,產(chǎn)出形態(tài)多呈粗細(xì)不等的它形粒狀、不規(guī)則粒狀、線狀等,礦區(qū)金的成色大致在800左[1]右,反映出形成深度較深。礦區(qū)地質(zhì)概況見(jiàn)圖1。2金礦床的穩(wěn)定同位素組成21變質(zhì)巖的氫、氧同位素組成對(duì)于低中級(jí)區(qū)域變質(zhì)巖,我們主要研究變質(zhì)巖全巖和石英的同位素組成,因?yàn)樵谧冑|(zhì)作1818用過(guò)程中,盡管變質(zhì)巖礦物的O值產(chǎn)生了明顯的變化,但其O全巖值在一定程度上仍保[3]留原巖的某些特征;而石英是自形成以后在后期疊加地質(zhì)事件中最不易發(fā)生同位素交換的[3]礦物。本區(qū)變質(zhì)巖全巖氧同位素介于57!~98!之
8、間,平均為79!,再結(jié)合表1,可1818[3]18看出,本研究區(qū)變質(zhì)巖以O全巖低和O石英小于14!為特征,屬正變質(zhì)巖,且O變[4]化較小,說(shuō)明在區(qū)域變質(zhì)作用過(guò)程中達(dá)到了同位素平衡,所以可用方程式:石英-水=6-2251?10T-195(Claytonetal.1972,500#~700#),來(lái)計(jì)算石英包體中H2O的同位素[5]36-2組成(式中
