构造蚀变岩型矿床控矿因素分析范文

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摘要：岩浆—构造蚀变岩型矿床是一种典型的成矿模式，本文以青海省五龙沟地区Au矿为例，在全面分析研究区各类矿（床）点控矿因素、矿化特征、成因类型、成矿时代和物化探条件基础上，结合邻区典型矿床控矿因素的分析，对研究区内Au矿控矿因素进行研究，并建立研究区找矿模型，为成矿预测和找矿靶区的圈定提供依据。

关键词：成矿模式；控矿因素；找矿模型

分析区域地质资料之后，可以发现包括研究区百吧沟金矿点在内的五龙沟金矿带成矿作用与造山带构造演化密切相关，大规模成矿形成于以伸展体制为主的印支晚期，既造山带隆起伸展阶段。金矿床的空间分部受控于热穹窿构造各构造单元的变形变质演化，成矿流体以壳幔相互作用而形成的深部流体为主的多源流体，北西向大型韧性剪切带为沟通深部地壳和浅部地壳的通道，也为含矿流体聚集的空间场所；矿床的形成发生在脆-韧性变形转换阶段。五龙沟金矿具多期成矿作用特点，加里东造山晚期金矿初始富集成矿；晚华力西-印支碰撞造山晚期为金矿成矿作用的主要时期。

1研究区概况

研究区位于青海省中部都兰县五龙沟-诺木洪一带的昆仑山东段北坡，地形复杂，山高谷深，海拔高度一般在3300～4700m，相对高差一般为500～1200m。地貌总体表现为南部高，北部低。研究区属华北地层大区（V），东昆仑—中秦岭地层分区（V11），跨柴达木南缘小区（V11-4）和东昆仑南坡小区（V11-5）。古元古代地层为变质基底岩系，中-新元古代地层属似盖层沉积，奥陶纪（O）、石炭纪（C）、三叠纪（T）地层为沉积盖层，新生代沉积了新近纪（N）和第四纪（Q）地层。研究区构造变形期主要有前兴凯期、加里东期、晚华力西-印支期和喜山期，构造复杂，主要构造线方向呈北西向展布。褶皱构造主要发育于前寒武纪基底岩系中，紧闭-中常褶皱，褶皱轴向以近东西为主，其次为北东向。韧性剪切带主要沿古元古代中深变质岩系与中-新元古代中浅变质岩系接触带发育，剪切带为滑脱型韧性剪切带，呈环带状展布，具规模大、活动时间长特点；其次为线形展布的韧性剪切带。脆性断层极为发育，遍布不同时代的构造层或地质体，具多期发育、规模不等特点；其中以北西或北西西向断裂为主，具数量多、规模大、多期活动和控岩控矿作用特点。

2控矿因素分析

昆中深断裂将研究区分割成布尔汗布达造山亚带和伯克里克-香日德基底隆起-岩浆岩带两个三级构造单元（图1），控制了各构造单元的地质演化过程、含矿岩石建造的形成、岩浆的侵入活动、流体活动和地球化学特征，进而控制了矿物质在有利的构造部位聚集成矿。因此，该研究区域的成矿作用主要受到岩浆岩、构造和地层三个方面的主要控制。

2.1Au成矿的地层条件

研究区的金成矿作用与变质地层关系密切相关，尤其古元古代中深变质岩系为研究区成矿作用的主要矿源层，其次中-新元古代地层和古生代地层也是研究区Au成矿作用的重要矿源层。古元古代中深变质岩系白沙河岩组原岩为砂泥-碳酸盐岩夹中基性火山岩建造，大量的火山岩层内富含丰富的Au元素，尤其是基性火山岩为深部地幔源，Au含量最高。岩石地球化学研究表明，白沙河岩组内主要的富金岩性为变粒岩、片麻岩和斜长角闪岩，其中的变粒岩、片麻岩Au含量一般高出地壳克拉克值数倍，斜长角闪岩Au含量可高出克拉克值数十倍。中-新元古代中浅变质岩系（丘吉东沟组和狼牙山组）板岩、变质粉砂岩Au含量均高于克拉克值，也是Au成矿作用的矿源层之一。中-新元古代万宝沟群中基性火山岩厚度巨大，含丰富的幔源Au元素（高出克拉克值2～3倍）；早古生代滩间山群火山-沉积建造中所夹中基性火山岩厚度巨大，也为富Au元素岩石建造，对研究区金成矿作用的起了不可忽视作用。

2.2Au成矿的岩浆岩条件

研究区经历了加里东晚期和晚华力西-印支造山晚期强烈的岩浆侵入活动，金的成矿作用与岩浆活动密切相关，不同时期的岩浆活动均对研究区Au成矿均起了一定作用。岩浆活动不但带来丰富的深源成矿物质，而且驱动变质地层内Au的活化、迁移，导致地壳浅部Au的富集。研究区的加里东造山晚期和晚华力西-印支造山后期大规模侵入岩主要属幔源、壳幔混源组合，基性-中酸性侵入岩内金含量普遍偏高，幔源基性岩浆的底侵作用、壳幔源岩浆混合作用促进了壳-幔间物质与能量交换，使大量地幔物质与能量进入地壳，更有利于幔源元素在地壳浅部成矿。另外，造山晚期大规模的岩浆上侵导致造山带地壳热软化、热隆起和热穹窿构造的形成，并导致造山带浅部伸展扩张，为含矿热液聚集提供必备的储集空间；岩浆大规模上涌不但提供大量含矿热液，而且驱动周围变质地层内Au的活化、含矿流体迁移、向地壳浅部聚集。因此，造山晚期的大规模岩浆活动，形成了研究区构造-岩浆改造成矿系统，有利于Au的富集成矿。地球化学研究表明，研究区不同时期侵入岩、不同类型侵入岩Au的含量不同。就区域而言，基性-超基性岩Au丰度较高，中酸性岩较低。在多期岩浆侵入活动过程中，东昆仑印支期侵入岩含Au量最高。花岗质岩浆的侵入活动对金矿的形成，除了提供部分成矿物质外和热力学条件外，提供含矿热液也是成矿的必要条件。由于岩浆冷凝，岩浆中的挥发组份、水和其它成矿元素等组分，逐渐聚集成含矿热液，金主要呈氯络合物［AuCl2］-、［AuCl4］-和硫的络合物［AuS］-［AuS2］2-的形式迁移。此外，通过同位素研究显示成矿流体具岩浆水和大气降水混合组成的特点。①硫同位素：五龙沟金矿床硫同位素测试结果研究表明（表1），δ34S变化于1.1～6.9‰，众值集中在2～5‰之间，均为正值，平均值为3.89‰，接近岩浆硫的δ34S，但其范围变化较大，绝对不是单纯的岩浆硫来源，很可能为大气降水从岩浆岩中萃取的岩浆硫和地幔硫的混合物。②铅同位素：方铅矿测试分析结果表明（表2），铅同位素组成变化不大，均落在正常增长曲线附近与零等值线左边范围内。投点相对集中，没有明显的异常铅线。从铅同位素在不同物源环境的演化趋势分析，大部分落在上地幔与上地壳之间的造山带铅演化线附近，说明研究区岩石和矿石铅属于壳幔混合型。③氢、氧同位素五龙沟金矿氢、氧同位素组成分析δ18O变化于3.01～12.53‰之间，与之平衡的流体的δ18OH2O变化为-4.71～4.81‰之间；δD变化为-48～-91.28‰之间，多数在-48～-75‰之间。据岩浆水的δ18OH2O为5.5～9.5‰和δD为-40～-80‰，变质水的δ18OH2O为5～25‰和δD为-20～-65‰的分析，五龙沟金矿成矿流体的氢、氧同位素组成具岩浆水向大气降水演化的过渡特点，与变质流体氢、氧同位素组成差异较大，揭示出成矿流体主要由岩浆水和大气降水组成的特点。

2.3Au成矿的构造条件

研究区金矿床点是东昆仑造山带长期演化的结果，属造山带型金矿，是造山过程多种地质作用的共同的结果。尤其晚华力西-印支期的强烈碰撞造山运动，不但形成了一些大型韧性剪切带及次一级断裂-裂隙系统，而且发生了大规模的金成矿作用。金矿成矿作用受三级构造控制：东西向的昆中深断裂带为一级构造，控制着研究区成矿的地质构造环境，对研究区的地层、岩浆岩、地球化学场和区域成矿作用起重要控制作用。北西-南东走向大型韧性剪切带，为控矿二级构造，是区内重要的导矿和区域容矿构造，也是研究区成矿作用的原因之一。韧性剪切带旁侧的北西向和近北西向断裂为容矿构造（属三级控矿构造），矿体定位时断裂面力学性质为右旋张扭性。除上述控矿构造外，五龙沟金矿受热穹隆构造控制明显，热穹隆构造不同部位成矿作用特点、规模有明显差别。

3成矿模型加里东造山晚期Au矿化阶段：

在加里东晚期（S3-D），华南板块与塔柴板块发生强烈的陆-陆碰撞和陆内叠复造山运动，产生强烈的变形作用和变质作用，东西向昆中深大断裂的走滑运动，导致昆中断裂北侧形成长30～50公里的NW向五龙沟-红旗沟-百吧沟大型构造带，该构造带是区内重要的导矿和区域容矿构造。变形变质作用使地层岩石脱水、脱挥发份产生变质流体，在碰撞产生的地热增温驱动下，沿深断裂和大型剪切带迁移，并不断与围岩反应，从中萃取成矿物质，逐步形成较高温的含矿流体。在碰撞造山晚期，造山带由挤压状态转变为伸展拉张，在软流圈上涌、地幔底侵作用下，在壳幔边界形成大量中酸性壳幔混源岩浆，上侵的岩浆与造山带重力均衡联合作用，导致造山带隆起和构造伸展，并形成研究区的热穹窿构造和拆离性韧性剪切带构造，夹持于热穹窿构造之间的五龙沟-红旗沟-百吧沟大型构造带张扭性活动，上侵的岩浆驱使地壳内含矿流体沿该构造带向地壳浅部运移和聚集，初步富集成矿。晚华力西-印支造山晚期矿化阶段（T2-T3）：大量同位素年龄资料研究结果显示，该阶段为五龙沟金矿主成矿期。二叠纪-中三叠早期（P-T2），为古特提斯洋壳向塔柴板块俯冲碰撞造山阶段。中三叠末-晚三叠世，研究区进入陆内A型俯冲碰撞造山阶段，地壳缩短、增厚、强烈变形，造山带发生区域性增温，五龙沟-红旗沟-百吧沟构造带左旋逆冲活动，脆韧性变形（绿片岩相），成为沟通深部含矿流体的主要通道。印支晚期（T3），由于深部岩石圈的动力学过程，包括软流圈上涌、地幔底侵和壳幔源岩浆混合作用，和地壳深熔作用，加之地壳重力均衡调整，造山带在隆起过程中，地壳强烈伸展、减薄，同期地壳浅部的断裂构造性质也转变为张性，为深部向上运移流体和浅部下渗流体提供运移和储存空间。在垂向压力作用下，岩浆结晶冷凝形成的含矿流体和减压分熔形成的变质流体向地壳浅部运移，在构造扩容部位-即韧性剪切带旁侧的脆性断裂内聚集，由于物理化学条件的突变，矿质沉淀成矿。

4主要结论

通过对研究区内成矿地质条件、成矿事实、矿产的时空分布规律、地物化综合找矿信息的研究，基本查明了研究区矿产时空分布规律、成矿地质背景、控矿因素，对研究区Au矿控矿因素进行了系统的分析研究，主要结论如下：（1）研究区Au矿化受变质地层、侵入岩和构造共同控制，变质地层及岩浆岩提供了成矿物质来源、岩浆活动为含矿热液活动提供了驱动力，区域性构造带为含矿热液运移提供了运移通道，低次序的断裂构造成为储矿构造。（2）从区域成矿展布特征看，各金矿床、点或含矿构造带多分布于北西-南东走向主断裂带两侧附近，主断裂及韧性剪切带是研究区重要的导矿构造，主断裂两侧次级断裂为容矿构造，控矿断裂属张扭性质，为印支晚期造山带拉张-伸展体制产物。（3）通过从地层条件、岩浆岩条件和构造条件三个方面对研究区内Au控矿因素进行分析得出，五龙沟金矿带成矿作用与造山带构造演化密切相关，且具多期成矿作用特点，加里东造山晚期金矿初始富集成矿，晚华力西-印支碰撞造山晚期为金矿成矿作用的主要时期。

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作者：任鑫 马文 单位：青海省地质调查局