东昆仑西段阿其音金矿成矿流体特征及其成因机制

2023-11-22 03:40孙非非张爱奎刘智刚朱传宝刘光莲马忠元
西北地质 2023年6期
关键词:变质同位素矿化

孙非非 ,张爱奎 ,刘智刚 ,朱传宝 ,刘光莲 ,马忠元

(青海省第三地质勘查院,青海 西宁 810029)

青海省东昆仑地区矿产资源种类丰富,是铁、铜、铅、锌、金、银、镍等矿的主要富集带之一(李文渊等,2006;杜玉良等,2012;贾群子等,2016;张爱奎等,2021)。东昆仑地区金矿研究主要始于20世纪90年代之后,多数情况是伴随着矿床的发现而开展,该地区金矿研究及勘查多集中于东昆仑东段(五龙沟金矿田和沟里金矿田2大金矿田),并且形成了大量的研究资料(马国栋等,2016; 胡继春等,2017;颜全治等,2017;任光利等,2018;国显正等,2018;陈伯林,2019;程龙,2020;卢寅花等,2020;岳维好等,2022;谭文娟等,2023)。但是,东昆仑西段金矿由于发现时间晚,研究程度较低。阿其音金矿点地处东昆仑山脉西段,位于格尔木市西南约为500 km。该矿点是2016年青海省第三地质勘查院在开展1∶5万化探综合异常查证时发现,于2017~2018年开展了预查工作。笔者在详细的野外调研及室内研究的基础上,对阿其音含黄铁矿石英细网脉型金矿石开展流体包裹体、H—O—S—Pb同位素组成分析,探讨成矿流体、成矿物质来源及矿床成因,为东昆仑成矿带金矿成矿规律研究和找矿突破提供基础资料。

1 区域地质

阿其音金矿大地构造位于昆中岩浆弧,属东昆仑成矿带之伯喀里克-香日德成矿亚带,岩金、铜、镍、铅锌、银、铁是本成矿带较为重要的矿产。区域出露主要地层有中元古界金水口岩群、下—中侏罗统大煤沟组及上更新统冲洪积物、全新统冲洪积物。金水口岩群作为东昆仑变质结晶基底,新元古代—新生代经历了长期的、多旋回的构造发展演化过程,除了形成沉积变质型及变成型铁、晶质石墨矿产外,还有一些金、铁、铜、铅锌、银等矿产。矿区南部紧邻昆中断裂(图1a),向南距昆中断裂约为10 km,区域断裂以NW、NWW向断裂为主,少量近EW、NE向断裂。区域内深大断裂及NW向次级韧—脆性断裂带长期活动为金矿形成提供了基本条件。区内岩浆活动强烈,主要有新元古代变质侵入体、早泥盆世侵入体、早三叠侵入体及中三叠世侵入体等4个阶段的岩浆侵入活动。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质特征

矿区出露地层主要有中元古界金水口岩群、下—中侏罗统大煤沟组和第四系(图1b)。构造以断裂构造为主,褶皱不发育,岩浆岩十分发育,主要为早泥盆世侵入岩。脉岩也较发育,主要为辉绿岩脉。

金水口岩群分布于南部地区,整体呈NW向带状展布。变质程度达到角闪岩相,变形强烈,多见M型、V型褶皱,整体倾向NE。与早泥盆世似斑状石英二长岩、花岗闪长岩等岩体呈侵入接触,局部呈断层接触。主要岩性有含石榴子石黑云斜长片麻岩、钾长片麻岩、二长片麻岩等。大煤沟组NW向带状分布,角度不整合于金水口岩群之上。岩性主要为含砾(粉)砂岩、含砾泥岩、长石石英砂岩及含煤层等。

矿区构造以断裂构造为主,发育1条韧性剪切带和3条脆性断裂(图1b)。在F1和F3脆性断裂之间存在一条宽约为400 m的韧性剪切带,呈NW向展布,浅地表岩石均表现为脆—韧性变形,深部出现韧性变形(图2)。韧性剪切带中岩石类型主要有花岗质糜棱岩、糜棱岩化似斑状石英二长岩。岩石结构有塑性流变结构、“δ”旋转碎斑结构、云母鱼结构、亚颗粒结构(图2),构造为弱定向—定向构造。受韧性剪切作用,原岩结构、构造基本消失,变为碎斑和碎基两部分,碎基包绕碎斑呈塑性流变特征,碎基主要为长英质矿物,重结晶现象发育。韧性剪切带中大量发育不均匀毒砂、黄铁矿等金属矿物,局部见方铅矿、闪锌矿,主要分布于韧—脆性转换部位,主体呈细网脉状、脉状分布,强变形带矿化蚀变较弱或不发育。

图2 花岗质糜棱岩照片Fig. 2 Granitic mylonite

F1、F2、F3为韧性剪切带两侧的脆性断裂,均为压扭性断裂。3条脆性断裂走向NW向,倾向NE,产状为16°~45°∠48°~66°,断裂性质为压扭性逆断层,北侧为断层上盘,南侧为断层下盘,F1、F2整体切割了早泥盆世似斑状石英二长岩及花岗闪长岩,F3切割了金水口岩群、似斑状石英二长岩、花岗闪长岩。F1、F2断裂形成的构造带宽为10~40 m,总体表现为脆性变形,局部有韧性变形,多形成构造角砾岩、糜棱岩和断层破碎带,基质出现有流动现象,塑性流变较为明显。F3断裂形成的构造带宽为20~40 m,地表为脆性变形,深部为塑性变形,岩性主要为糜棱岩化似斑状石英二长岩、二长花岗岩等,发育眼球状构造、流动构造,沿断裂有辉绿岩脉充填。3条断层带内发育较明显的黏土化、硅化、绢云母化、绿泥石化、褐铁矿化、黄铁矿化和毒砂矿化等。F1断裂形成了SbⅠ号蚀变带,带内发现2条金矿化体。F2断裂控制了SbⅡ蚀变带,蚀变带沿断裂两侧分布,带内发现金矿化体2条及矿化线索多处。F3断裂北部形成了SbⅢ蚀变带,带内发现金矿化体1条。

矿区内侵入岩分布广泛,出露面积约占全区面积约为50%,主要为早泥盆世侵入岩,呈近EW向条带状产出。岩性主要有似斑状石英二长岩、花岗闪长岩,零星出露二长花岗岩、蚀变黑云花岗岩等。从其局部穿插关系分析,似斑状石英二长岩侵入时间稍早。似斑状石英二长岩主要分布于矿区中南部,呈长条状、带状近NW向展布,少量呈不规则状,地表出露面积约为3.37 km2,与金水口岩群多呈侵入接触,局部为断层接触,与上覆大煤沟组呈角度不整合接触,与同期花岗闪长岩、黑云母花岗岩、二长花岗岩呈脉动接触。花岗闪长岩分布于矿区西南部,呈带状近EW向展布,地表出露面积约为2.1 km2,侵位到金水口岩群中,与同期似斑状石英二长岩呈脉动侵入接触。

2.2 矿化蚀变带特征

区内发现3条金矿化蚀变带,整体呈NW向带状延伸,地表主体沿脆性断裂构造两侧分布,深部赋存于韧性剪切带。在构造-热液作用下,成矿元素局部富集形成矿化蚀变带,带宽为50~90 m,追索控制长超过2 km。矿化蚀变带中多见石英脉,石英脉主要见于西部、南部、东部发现的构造蚀变带中,按产出方位及脉宽可分为NW和NE向石英脉2类。NW向石英脉可分为2类:一类多为细脉状、网脉状(图3a、图3b),烟灰色,脉宽多为1~10 mm,密集处密度可达1~3条/10 cm,产状多变,12~228°∠17~75°均有发育,受控于NW向断裂构造,后期被次级断裂改造,沿石英脉局部发育细粒黄铁矿和毒砂,金矿化多集中分布于该类石英脉中,与成矿关系较为密切。另一类呈单脉状分布,脉宽多为10~30 cm,呈灰白色,沿节理面多发育褐铁矿化,该类石英脉中少见金矿化显示,与成矿的关系尚不明确。NE向石英脉呈灰白色,主要沿岩石节理面、裂隙充填分布,脉宽在数厘米到1 m不等(图3c、图3d),不同程度发育黄铁矿、褐铁矿化,两侧围岩则发育较明显的绿帘石、黏土化。根据脉体穿插关系,NE向石英脉晚于NW向石英脉。测试结果显示,NE向石英脉中基本不见金的矿化。

图3 石英脉照片Fig. 3 Quartz vein

SbI矿化蚀变带分布于矿区北部,受控于F1断裂,呈条带状,宽为55~70 m,整体倾向SW,产状为212~276°∠54~87°,工程控制长度超过200 m,两端均被第四系覆盖。带内岩石由构造角砾岩、碎裂岩化黑云母花岗岩、糜棱岩化似斑状石英二长岩组成,岩石较为破碎,节理、裂隙较为发育。多见辉绿岩脉和次级断裂构造,蚀变强烈(图4),岩石具脆性-韧性变形。围岩蚀变主要有硅化(石英细脉、网脉)、黏土化、绢云母化、弱绿泥石化,矿化见黄铁矿化、褐铁矿化。SbⅡ矿化蚀变带分布于SbⅠ矿化蚀变带南侧,呈NW向带状展布,受控于F2断裂,带宽为70~80 m,两端均被第四系覆盖,整体延伸长度达2.2 km,倾向NE,倾角为47°~78°。带内岩石主要由糜棱岩化似斑状石英二长岩、(碎裂岩化)似斑状石英二长岩、花岗质糜棱岩、片麻岩、大理岩等组成,具脆性—韧性变形特征。围岩蚀变主要有硅化、黏土化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化等,矿化有弱黄铁矿化、毒砂矿化等。SbⅢ矿化蚀变带分布于SbⅡ矿化蚀变带南侧,呈NW向带状展布,受控于F3断裂,带宽为50~90 m,工程控制长度超过600 m,两端被第四系覆盖,整体倾向NE,倾角为65°~83°。带内岩石主要为构造角砾岩、糜棱岩化似斑状石英二长岩,发育眼球状构造、流动构造。围岩蚀变主要发育硅化(石英细脉、网脉)、绢云母化(钾化)、黏土化、绿泥石化等,矿化主要发育黄铁矿化、毒砂化、闪锌矿化等,呈细脉或网脉状分布(图5)。

图4 Sb1矿化蚀变带照片Fig. 4 Sb1 mineralized alteration zone

图5 SbⅢ矿化蚀变带内网脉状毒砂矿化、黄铁矿化网脉状毒砂矿化、黄铁矿化照片Fig. 5 Net vein arsenopyrite mineralization, pyritization, net vein arsenopyrite mineralization and pyritization in SbⅢmineralization alteration zone

2.3 矿体特征

金矿体主要赋存于矿化蚀变带中,与区内的NW向脆性断裂和韧性剪切带关系密切,受NW向韧性剪切带控制明显,赋矿构造为韧性剪切带脆—韧性转换部位、脆性断裂或构造裂隙。矿体的赋矿岩石主要为糜棱岩化或碎裂岩化褐铁矿化钾硅化花岗岩,原岩为似斑状石英二长岩(图6)。SbⅠ矿化蚀变带中发现矿体2条,长为80~160 m,真厚度为0.9~1.26 m,Au品位为0.91~1.40 g/t;SbⅡ矿化蚀变带中发现矿体2条,长大于80 m,真厚度为0.47~1.29 m,Au品位为0.73~1.98 g/t;SbⅢ矿化蚀变带发现金矿化体1条。

图6 阿其音矿区勘探线剖面图Fig. 6 Exploration line profile of Aqiyin mining area

2.4 矿石特征

区内矿石类型主要为金矿石。金属矿物含量为2%~18%,主要有黄铁矿、毒砂(图7)和少量方铅矿、闪锌矿、磁铁矿和黄铜矿等。黄铁矿、毒砂作为主要的载金矿物,金主要集中在黄铁矿及毒砂中。非金属矿物主要有石英、长石、绢云母、绿泥石和高岭石等。矿石结构主要有他形—半自形粒状结构、压碎结构,构造主要有稀疏浸染状构造、细脉状构造、网脉状构造、角砾状构造和星点状构造。

图7 阿其音矿区矿石特征照片Fig. 7 Ore characteristics of Aqiyin mining area

2.5 围岩蚀变

围岩蚀变明显,主要有绢云母化、硅化、钾化、绿泥石化、碳酸盐化等。钾化主要出现在糜棱岩化似斑状石英二长岩中,呈肉红色,不规则脉状、树枝状、团块状分布;硅化主要沿破碎带发育,呈细脉状、细网脉状,受控于断裂构造,NW向石英脉与成矿关系密切,局部见硅化与钾化一同产出,局部穿插钾化;绢云母化分布不规则,部分与硅化及黄铁矿化一起构成黄铁绢英岩化,多分布于绢云母化顶部;绿泥石化主要为岩体中黑云母蚀变而成,分布不均匀;黏土化、碳酸盐化主要在近地表较为发育。

2.6 成矿期及成矿阶段

根据野外观察和镜下鉴定,阿其音金矿主要经历了2个成矿期:热液成矿期及表生风化期。其中,热液成矿期可细分为钾硅化阶段、石英硫化物阶段和退化蚀变阶段3个成矿阶段(图8)。钾硅化阶段主要形成钾长石、石英,少量绿帘石;石英硫化物阶段主要形成石英、绢云母、黄铁矿、毒砂及少量方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、黄铜矿等;退化蚀变阶段主要形成绿泥石、方解石、高岭石、黏土矿物及褐铁矿等。

图8 阿其音金矿床成矿期成矿阶段及矿物生成顺序图Fig. 8 Metallogenic stage and mineral formation sequence of Aqiyin gold deposit

3 流体包裹体、同位素特征

3.1 流体包裹体特征

阿其音金矿主要赋存于以糜棱岩化似斑状石英二长岩为原岩的蚀变带中,带内石英细脉、网脉发育。文中研究样品采自钻孔中,4件样品均为成矿期含黄铁矿石英细网脉型金矿石,矿石矿物成分比较简单,主要为黄铁矿、毒砂,少量方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、黄铜矿等。

依据包裹体成分和室温下的相态,原生和假次生包裹体被分为3种类型:I型(含CO2气液两相包裹体)、Ⅱ型(含子矿物气液固三相包裹体)和Ⅲ型(纯CO2包裹体)。而Ⅰ型包裹体最为广泛(图9),包裹体大小为4~10 µm,平均为7 µm,气液比为20%~30%,平均为26%。

图9 阿其音金矿不同类型流体包裹体照片Fig. 9 Photographs of different types of fluid inclusions in the Aqiyin gold deposit

3.2 成矿流体温度、盐度、密度

文中测试了35个Ⅰ型包裹体的均一温度,而Ⅱ型和Ⅲ型包裹体由于体积过小未取得测试结果。包裹体均一温度为167~356.9 ℃,集中在190~350 ℃。流体包裹体均一温度可分为310~350 ℃、250~290 ℃、190~230 ℃等3个区间(表1,图10a),可分别对应钾硅化、石英硫化物和退化蚀变3个成矿阶段,属于典型的中温热液成矿。

表1 阿其音金矿含黄铁矿石英细脉中的流体包裹体测试结果表Tab. 1 Test results of fluid inclusions in pyrite bearing quartz veinlets in Aqiyin gold deposit

图10 阿其音金矿流体包裹体均一温度和盐度频数直方图Fig. 10 Frequency histogram of homogenization temperature and salinity of fluid inclusions in Aqiyin gold deposit

I型包 裹体的冰点温度(Tm)为—6.9~—2.2 ℃,据35个冰点温度计算出盐度为2.06~10.37 wt% NaCleqv,主要集中在3.21~9.99 wt% NaCleqv(图10b),表明阿其音金矿的成矿流体盐度较低。

根据均一温度和盐度,应用经验公式ρ=a+bTh+cTh2(a、b和c均为无量纲参数) (刘斌等,1987),计算包裹体的密度。结果表明,35个包裹体流体密度为0.65~0.94 g/cm3,平均为0.83 g/cm3。综上所述,阿其音金矿成矿流体具有中温、低盐度、低密度的特征。

3.3 成矿流体H、O同位素组成

阿其音金矿H、O同位素分析结果(表2)显示,含矿石英脉δDV-SMOW值为—90.3 ‰~—98.7 ‰,δ18O石英V-SMOW值为9.4 ‰~11.3 ‰。

表2 阿其音金矿成矿流体H、O同位素组成表Tab. 2 Results of H and O isotopic composition of ore-forming fluids in Aqiyin gold deposit

利用Clayton等(1972)提出的石英与水体系同位素平衡方程:δ18O石英V-SMOW-δ18O水V-SMOW=3.38×106/T2—2.90(公式适应的温度为200~500 ℃;温度取本次流体包裹体均一法测定值;δ18O石英为实验所得石英脉中氧同位素分析结果),获得δ18O水V-SMOW值为1.31 ‰~3.48 ‰,低于正常岩浆水的δ18O水V-SMOW值(5 ‰~7 ‰)。

在δDV-SMOW-δ18O水V-SMOW图解中(图11),阿其音矿区H-O同位素测试结果投影到原生岩浆水和变质水区域左下方,显示为一种混合流体。考虑到矿区及周边侵入岩时代为早泥盆世,早泥盆世弱蚀变似斑状石英二长岩Au元素背景值较低,而糜棱岩化强蚀变似斑状石英二长岩Au元素平均含量较高,故金矿含矿热液很可能是变质水与大气降水的混合。

图11 阿其音金矿成矿流体δD-δ18O图Fig. 11 The δ D-δ 18O diagram of ore-forming fluid in Aqiyin gold deposit

3.4 硫化物S、Pb同位素组成

阿其音金矿矿石中硫化物为主要的含硫矿物,未见硫酸盐,因此硫化物的S同位素组成可以近似地代表成矿溶液总硫的S同位素组成。

阿其音金矿S同位素组成分析结果(表3)显示,硫化物δ34S值为11.6 ‰~13.9 ‰,均值为12.7 ‰,极差为2.3 ‰,具有很大的相似性,均显示为正值。

表3 阿其音金矿S同位素分析结果表Tab. 3 Sulfur isotope analysis results of Aqiyin gold deposit

与S同位素储库(Ohmoto,1972)相比(图12),阿其音金矿矿石中总硫的同位素质量分数比深部岩浆硫(0±5‰)高。通过与自然界天然物质中S同位素组成的对比,矿石S同位素组成属于变质岩、沉积岩或蒸发硫酸盐的范畴,考虑到矿区没有沉积岩或蒸发硫酸盐的分布。结合矿区动力变质作用发育且与成矿十分密切的因素,认为阿其音金矿S来源于动力变质作用,少量可能来源于围岩金水口岩群的变质岩中。

图12 阿其音金矿S同位素δ34S值图解Fig. 12 Illustration of sulfur isotope δ34S value in Aqiyin gold deposit

阿其音金矿5件金属硫化物208Pb/204Pb值为38.067~38.651,均值为38.47, 极差为0.584;207Pb/204Pb值为15.598~15.681,均值为 15.646,极差为0.083;206Pb/204Pb值为18.122~18.553,均值为18.479,极差为0.431;特征参数µ值为9.49~9.61,平均值为9.55(表4)。

表4 阿其音金矿铅同位素分析结果表Tab. 4 Lead isotope analysis results of Aqiyin gold deposit

µ值的变化可以反应Pb的不同来源。朱炳泉(1998)研究认为壳源Pb具有高µ值的特征,µ值低于9.74(Stacey et al.,1975)或低于9.58(Doe et al.,1979)的铅分别来自下地壳或上地幔。从Pb同位素源区特征参数分析可知,本区Pb同位素µ值相对集中,4件样品的µ值为9.49~9.56,且变化范围较小,均低于9.58,仅有1件样品µ值为9.61,说明金矿Pb源主要来自深部。在 Zartman等(1981)的Pb同位素构造模式图上(图13),样品投影点相对集中,投影点均位于造山带演化曲线附近,显示出造山带铅源的特征。

图13 阿其音金矿矿石硫化物Pb同位素构造模式图(据Zartman et al.,1981)Fig. 13 Structural model of sulfide lead isotope in Aqiyin gold deposit

根据单阶段铅演化模式,利用Geokit 软件(路远发,2004)计算Pb同位素的相关参数(表4)。Pb同位素Δβ-Δγ成因分类图解(图14)显示,样品点均落入了地壳与地幔混合的俯冲带铅范围内,这一特征与Zartman等(1981)的铅构造模式图判别结果一致。由此说明阿其音金矿Pb具有地壳与地幔混合铅的特征,反应深源物质在成矿过程中起到了重要的作用。

图14 阿其音金矿矿石金属硫化物Pb同位素Δβ-Δγ 成因分类图解Fig. 14 Lead isotope of metal sulfide in Aqiyin gold deposit Δβ-Δγ Genetic classification diagram

4 矿床成因探讨

4.1 成矿流体演化及金沉淀机制

在热液中,金主要以二硫络合物或者氯络合物形势迁移(Gammons et al.,1994),当温度范围在200~400 ℃之间的时候,近中性到弱碱性的条件下,金是以Au(HS)2-为主要运移方式,矿区中的绢云母化暗示了近中性的Ph值(Mikucki,1998),并且阿其音金矿中的金与硫化物(黄铁矿)密切共生,说明阿其音金矿中的金亦是以Au(HS)2-的方式运移的。通过前人对东昆仑五龙沟矿集区金矿的研究发现,存在2种可能的机制导致金的络合物发生分解,即流体早期的不混溶作用和广泛的水岩反应(张宇婷,2018)。因此,认为在流体早期不混溶作用过程中,H2S会优先进入气相,而造成其发生逃逸,打破物理化学环境,使得金发生沉淀,到晚期温度下降,岩浆水和大气降水的混合亦造成部分金矿质沉淀(于涛,2022)。结合阿其音矿区流体特征及H-O同位素特征,金矿含矿热液很可能是变质水与大气降水的混合,成矿流体为中温、低盐度、低密度流体,属于变质流体。这种变质流体是由深部地幔流体在超临界和非平衡条件下向上运移,经过地壳中浅层次韧性构造变形地段,受动力变质作用叠加改造,逐步转变成的一种变质流体。这种变质流体继续向上运移,在韧-脆性断裂转换部位或叠加的脆性断裂部位,与上部大气降水混合,温度降低,导致金矿沉淀。因此,认为阿其音金矿中金沉淀可能由早期的流体不混溶,流体向上运移的过程中受到动力变质作用的叠加改造后,温度下降、变质水与大气水混合等过程导致的。

4.2 成矿物质来源

阿其音矿区容矿围岩为早泥盆世的似斑状石英二长岩。东昆仑地区1∶50万地球化学测量表明,华力西期花岗闪长岩、花岗岩含金较低,为1.26×10—9~1.28×10—9(罗波等,2019)。矿区早泥盆世弱蚀变似斑状石英二长岩Au元素平均含量达到3.52×10—9,而糜棱岩化强蚀变黄铁矿化似斑状石英二长岩Au元素平均含量达19.43×10—9(罗波等,2019)。相较于糜棱岩化强蚀变似斑状石英二长岩而言,早泥盆世弱蚀变似斑状石英二长岩Au元素背景值较低,对金矿成矿提供物质来源的贡献不会太大。岩石受构造剪切时,深部高温环境表现出韧性,浅部低温表现出脆性。剪切带内,深部岩石被搓碎成糜棱岩,非常有利于热液流体活动,萃取活化成矿物质。随着热液沿断裂带向上运移,温度逐渐降低,矿质沉淀成矿。韧脆性过渡地带,正是指示高温向低温过渡的标志,恰好是有利于金矿沉淀的位置。表明成岩后的构造活动可能为金矿形成提供了重要物质来源,深部韧性剪切位置亦极有可能为矿质来源区。

矿区出露有中元古界金水口岩群,金水口岩群是否为金矿成矿提供了成矿物质来源还不能确定,但金水口岩群中没有发现金矿体或矿化线索,而且根据区域1∶5万地质矿产调查报告显示,金水口岩群Au元素含量最大为3.4×10—9,平均值为1.06×10—9(李建兵,2017)。因此,可推断金水口岩群也不是金矿形成的最主要物质来源。

4.3 矿床形成机制

早泥盆世时期,东昆仑地区存在大量岩浆活动,相关地体的碰撞在这一时期已完成,区域构造体制开始由挤压转向伸展,并且在东昆仑地区伸展作用更强烈(刘彬等,2012;郝娜娜等,2014;张亮等,2021)。后碰撞伸展阶段往往会引发大规模的岩浆作用(毛景文等,2005;Pirajno,2009)。

华力西期,古特提斯洋(昆南洋)在石炭纪打开,二叠纪已开始向北俯冲消减,俯冲消减过程中产生强烈的构造变形和动力变质作用,昆中区域性断裂活动强烈,并形成一系列的大型剪切带。俯冲洋壳脱水及富集地幔再活化形成深部流体来源。昆中断裂及大型剪切带的强烈活动,促使深部壳幔物质交换,有用元素沿区域性断裂或大型剪切带向上迁移。动力变质作用促使围岩岩石脱水、脱挥发份产生变质流体,深部流体携带有用元素加入到变质流体中形成含矿流体。

矿区流体包裹体研究表明,存在3种类型的包裹体,除广泛发育含CO2气液两相水溶液包裹体外,还发育含子矿物气液固三相包裹体和纯CO2包裹体,CO2包裹体的标志性发育,反映与造山型金矿床以变质热液为主的流体特征一致。包裹体均一温度亦表明,阿其音矿区主成矿阶段成矿温度(250~290 ℃)与东昆仑东段典型造山型金矿-五龙沟金矿(260~270 ℃和302~378 ℃)(张德全等,2007)和果洛龙洼金矿(276~310 ℃)(赖健清等,2016;窦光源等,2016)相近。

随着区域地壳不断隆升,成矿流体进入到浅部断裂-裂隙系统中并沿其向上运移,流体运移过程中与围岩不断发生交代作用,加之大气降水的大量混入,引起温压等条件发生剧烈变化,造成温度迅速下降,金等成矿物质在成矿流体中的溶解度越来越小,导致含金络合物在相对有利构造部位,如韧性剪切带旁侧或顶部脆性断裂、脆-韧性转换部位、裂隙等地发生沉淀,聚集成矿。

阿其音金矿具有以下5个成矿特征。①矿体主要赋存于韧性剪切带脆-韧性转换部位和旁侧脆性断裂中,与区内的NW向构造关系密切。②容矿围岩为早泥盆世的似斑状石英二长岩,对成矿没有物质来源和热量的直接贡献,与成矿关系不密切。③围岩具有强烈的蚀变,有钾化、硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、黏土化、高岭石化等,硅化主要沿构造带发育,呈细脉状、细网脉状,受控于断裂构造,NW向石英脉与成矿关系密切。④成矿流体为中高温、低盐度、低密度流体,属于变质流体。⑤成矿物质主要来源于深部壳幔交换作用,流体起源于俯冲洋壳脱水或富集地幔再活化。

综上所述,阿其音金矿是受NW 向剪切带控制,产于脆-韧性转换部位或次级脆性断裂内的造山型(构造蚀变岩型)金矿。

东昆仑成矿带目前已发现3种类型金矿:①造山型金矿床,为独立金矿床,与造山作用有关,受构造控制。②喷流沉积—热液改造型多金属—金矿床。③矽卡岩型多金属—金矿床,金多作为伴生或共生矿产(张爱奎等,2021)。进一步的成因讨论中还需要矿床成矿时代,但矿区暂缺乏直接测年资料。目前东昆仑地区已知造山型金矿床(点)成矿时代主要为202~242 Ma,对应于印支期(李金超,2017),如五龙沟金矿(袁万明等,2000;丰成友等,2002;张德全等,2005;寇林林等,2010)、果洛龙洼金矿(肖晔等,2014)、瑙木浑金矿(李金超,2017)、阿斯哈金矿(李碧乐等,2012;岳维好等,2017)、开荒北金矿(赵俊伟,2008)、大场金矿(丰成友,2002;张德全等,2005)等。阿其音金矿区宏观地质推断,控矿断裂穿切早泥盆世侵入岩,成矿具体晚到什么时代未知。随着阿其音及库德尔特等金矿的发现,无疑说明东昆仑西段亦具有优越的金矿成矿条件及巨大的找矿潜力,而造山带内韧脆性剪切带在形成金矿中的价值需进一步重视。

5 结论

(1)金矿石中流体包裹体主要为含CO2气液两相包裹体(I型),少量含子矿物气液固三相包裹体(Ⅱ型)和纯CO2包裹体(Ⅲ型)。金矿成矿流体具有中温(167~356.9 ℃)、低盐度(3.21~9.99 wt%NaCleqv)、低密度(0.65~0.94 g/cm3)的特点。

(2)H、O同位素组成δDV-SMOW值为—90.3‰~—98.7‰,δ18O石英V-SMOW值为9.4 ‰~11.3 ‰,说明金矿成矿流体为变质水与大气降水的混合。δ34S值为11.6‰~13.9‰,反映矿石中的硫主要来源于动力变质作用。208Pb/204Pb值为38.067~38.651,207Pb/204Pb值为15.598~15.681,206Pb/204Pb值为18.122~18.553,µ值为9.49~9.61,显示出造山带铅源的特征。

(3)金沉淀可能是由早期的流体不混溶,流体向上运移的过程中受到动力变质作用的叠加改造后,温度下降、变质水与大气水混合等过程导致的。阿其音金矿矿体产于脆-韧性转换部位或次级脆性断裂内,成因类型为造山型(构造蚀变岩型)金矿;韧脆性剪切带中形成的金矿在东昆仑造山带地区具有优越的成矿背景,找矿前景巨大。

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