青海省五龙沟金矿床的矿床特征及成因浅析

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摘 要：青海省五龙沟金矿床是东昆仑成矿带大型矿集区之一，具有十分重要的经济价值与研究意义。本文重点阐述了该矿床的地质、地球化学特征，以及成矿期次，成矿流体的来源、性质和成矿年龄。并结合区域地质背景、控矿地质条件对其成矿机制进行了探讨。

关键词：东昆仑成矿带 五龙沟金矿床 成矿流体 成矿年龄 成矿机制

中图分类号：P618 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（b）-0115-05

The Geological Characters and Genesis of the WuLongGou Deposit in Qinghai Province

Zhao Yin

（No.1 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources of Qinghai Province， Xining， Qinhai， 810000）

Abstract： WuLongGou gold deposits in Qinghai province is one of the large ore concentration area of east Kunlun metallogenic belt， which is of great economic value and research significance. This paper expounds the geology and geochemistry characteristics of the deposits. Furthermore， we also study the ore-forming period， the origin and nature of ore-forming fluid and ore-forming age. Based on above research， we conclude this paper with the discussion of the metallogenic mechanism.

Key Words：The East Kunlun Metallogenic Belt； WuLongGou Gold Deposits；Ore-forming FluidOre-forming Age；the Metallogenic Mechanism

1 矿区地质特征

五龙沟地区介于东昆仑昆中、昆北两条深断裂之间（图1），区内出露的地层有早元古代金水口群（Pt1J）、中元古代长城系（Pt2Ch）、晚元古代青白口系（Pt3Qb）及少量新生界地层。元古代地层岩系具有较高的Au含量，是金矿床相对密集产出的位置[2]，区内大多数矿体都与这些古老的变质岩系密切相关，如岩金沟金矿带产出于金水口群中，打柴沟矿带产于长城系小庙群中，石灰沟、红旗沟金矿带产于青白口系中。

研究区内岩浆活动十分复杂，元古代、寒武纪、泥盆纪及三叠纪的侵入岩广泛分布，致使地层多断续出露，部分呈残留体形式产出。侵入岩多为中酸性花岗岩类，其形成时间主要为元古代前兴凯期、华力西期及印支期，岩石类型主要为I型、S型及A型花岗岩。地质观察发现金矿床常产在韧性剪切带穿切的元古界与花岗岩岩体的内外接触带附近[4]，表明矿床的形成与岩浆作用关系密切。

区内断裂构造十分发育，是东昆仑地区的一个构造密集分布区。断裂主要有NW、NWW、NNW、NE、NS及EW六组，区域构造形迹以3条NW-NNW向脆韧性剪切带为特征：岩金沟、萤石沟-红旗沟、三道梁-苦水泉剪切带，构成了五龙沟地区三个主要的控矿构造带（图2），是本区寻找金矿体的有利地段。

五龙沟金矿区共划定金矿化段7个（表1），分别为石灰沟、淡水沟、深水潭、红旗沟、水闸东沟、黑石沟、中支沟矿段，矿石平均品位为0.18～33.51 g/t，其中以深水潭矿段矿化最强、含金量最大，矿体大多呈层状或似层状产出，沿北西、北北西方延伸、尖灭或再现。

通过野外观察和室内研究，矿石主要类型有（含金）黄铁绢英岩化片麻花岗岩、毒砂黄铁矿化硅化碎裂状碳质板岩、（含金）毒砂矿、毒砂磁黄铁矿化蚀变绢云硅板岩、毒砂黄铁绢英岩化片麻状花岗岩、黄铜黄铁矿化绢英岩化花岗岩、含黄铁矿石英脉、磁黄铁毒砂矿化碳质绢英岩、蚀变辉石岩、含金黄铁矿化蚀变斜长花岗岩。矿石结构主要以半自形-它形粒状结构、半自形粒状结构、它形粒状结构、交代结构、鳞片变晶结构、碎裂结构为主，包含结构次之；矿石构造主要为浸染状-脉状构造。

2 矿物组合及围岩蚀变

对较多的矿石及光片观察表明，五龙沟金矿区内矿石矿物组合较为简单，金属矿物主要以自然金、黄铁矿、黄铜矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿为主，磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、铜蓝、白钛矿、钛铁矿、白铁矿、蓝辉铜矿、辉锑矿次之，脉石矿物主要为长石、石英、云母，次含方解石、电气石、绢云母、金红石、榍石、锆石、石墨等矿物。根据矿物分布特征、交代、穿插或包裹等关系，初步判定矿物的生成顺序为：石墨黄铁矿、毒砂磁黄铁矿闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、白铁矿、钛铁矿、辉锑矿自然金铜蓝、褐铁矿。

区内围岩蚀变十分强烈，主要蚀变类型有黄铁矿化、硅化、绢云母化、高岭土化、碳酸盐化。其中硅化、绢云母化、高岭土化、黄铁矿化蚀变组合的蚀变强度与金矿化具有正相关关系（图3）；而黄铁矿是主要的载金矿物，通常作为寻找金矿床的重要标志。矿区硅化较为发育，多见石英细脉、网脉呈透镜状、串珠状或弯曲脉状沿构造裂隙、片理、片麻理方向产出，脉体两侧围岩多发生烘烤褪色蚀变现象；石英脉旁多发育交代式硅化形成浅色蚀变岩。硅化强度与矿化密切相关，一般来说，硅化强度大，石英细脉及网脉发育，金的矿化强度则越大。本区绢云母化多在赋矿地层、糜棱岩和脉岩中发育，但与金矿化关系密切的绢云母化仅局限于硅化强烈的部位。

依据矿物组合及矿物生成顺序，五龙沟金矿可以划分为多金属矿化热液期、金矿化热液期及表生氧化期，其中金矿化期为金矿主要的成矿期，又分为黄铁绢英岩化金矿化阶段、硅化毒砂化金矿化阶段、辉（铁）锑矿化金矿化阶段、石英黄铁矿化金矿化阶段、碳酸盐化阶段；各阶段矿物共生组合、围岩蚀变及温度，压力等成矿条件见于表2。

3 矿床成因

3.1 成矿物质来源

对区内各地质体中的Au元素含量统计如表3，古元古代金水口群、新元古代青白口纪丘吉东沟组、祁曼塔格群均明显高于泰勒值，以祁曼塔格群变火山岩组含金最高，平均值达14.61×10-9，为泰勒值的3.5倍，其中基性火山岩、变角闪安山岩更高达91.42×10-9和31.0×10-9，为泰勒值的 8～25倍。丘吉东沟组浅变质岩系的硅质岩、砂泥质板岩、石英片岩等各类岩石的含金量平均值为9.20×10-9，为泰勒值的2.3倍。金水口群的各类片麻岩、碳酸盐岩的金含量为5.02～10.0×10-9，平均值为6.99×10-9，为泰勒值的1.75倍。各地质单元的Au元素含量值表明，本区地层具有较高的Au背景值，可能为金成矿提供了充足的物质来源。而围岩及黄铁矿中S同位素研究表明：围岩S同位素组成（δ34S为4.74‰～ 6.86‰）与矿石（δ 34S为3.26‰～5.32‰）相近，也表明二者具有相同的成矿物质来源。矿区侵入岩Au平均含量为7.63～12.16×10-9，为泰勒值的2～3倍，对金矿石与侵入岩的地球化学研究显示矿石的稀土元素配分模式与闪长玢岩类岩脉十分相似，表明成矿物质来源于印支期的中酸性岩浆活动具有一定的关系。

3.2 成矿流体

对不同期次的矿物及共生的脉石矿物包裹体进行了温度，pH值，及Eh值得测定，结果列于表2。可见矿床的成矿温度为215℃～600 ℃，为中低温-中温矿床，从成矿早期到晚期，成矿温度降低；成矿流体的PH值4.09～6.08，为弱酸性～中性，从早期到晚期，成矿流体由中性向酸性演化；成矿流体的Eh值为0.523～0.766 V，为弱还原条件，随着成矿作用的进行，还原条件有所减弱。而金矿石中硫化物包裹体水为δD为-57.32‰～-75.24‰，落入岩浆水的δD=-40‰～-80‰范围内，说明成矿热液源自岩浆。

3.3 成矿时代

前人对五龙沟地区的剪切带变形和成矿时代进行过较深入的研究（如表3）[6～10]。对该区岩浆活动、变形及成矿有如下认识：（1）区内控矿剪切带的年龄为216～240 Ma，剪切带糜棱岩的年龄为399～439 Ma；（2）区内最晚活动的岩浆活动-红石岭钾长花岗岩及外滩杂岩体年龄为209～228 Ma；（3）矿化岩石矿石的年龄采用Rb-Sr、K-Ar、Ar-Ar法获得的年龄变化范围较大，主要集中于175 Ma～275 Ma，由于Rb-Sr、K-Ar、Ar-Ar法等定年方法得到的只是蚀变矿物或矿化围岩的年龄，蚀变矿物通常早于或者晚于成矿年龄，故其年龄并不能准确的反应成矿年龄，而只能作为参考；（4）方铅矿的Pb同位素模式年龄分别为210 Ma，矿石的磷灰石裂变径迹年龄为200.5 Ma，矿化流纹斑岩的锆石U-Pb年龄为210 Ma，矿化闪长玢岩全岩Rb-Sr年龄为209.09 Ma，这表明200～210 Ma时，可能发生了主要矿化事件。另外，锆石及磷灰石热年代学分析显示矿区经历了2次升温和降温过程，表明具有多期次成矿的特征[5]。

在以上工作基础上，“青海省都兰县五龙沟地区金矿成矿规律研究及大比例尺成矿预测”项目对其它的剪切带围岩和矿石再次进行了测年，共取得12个年龄数据。其中反映成矿时代的矿石样品8个，采自红旗沟、打柴沟、黑石山等地，在成都理工大学采用ESR方法测定；反映韧性剪切带变形时代的2个样，采自岩金沟和打柴沟剪切带，在中科院广州所采用Ar-Ar法进行测定，获得坪年龄和等时线年龄共4个。12个年龄数据中，韧性剪切带样品的年龄主要集中于240 Ma左右；矿石样品年龄主要集中于235～197 Ma；金、铜、铅锌矿石的石英HAESRDQ年龄则主要为91.9～21 Ma。这表明围岩的韧性剪切作用完成于240 Ma左右的印支早期；到晚印支-早燕山期时（235～197 Ma）区内则以脆性变形为主，并发生第一期矿化事件，燕山晚期到喜马拉雅期，由于受到岩浆活动及构造运动的影响，再次发生了脆性变性及晚期矿化事件。

综上所述，五龙沟地区自变质基底形成以来，经历了多期构造变形及岩浆活动[11]：晋宁-加里东期，基底裂陷，深源岩浆活动强烈，生成超基性-基入岩，本次岩浆活动可能是区内最早的岩浆活动；海西期，昆中断裂带俯冲作用形成了北西向韧性剪切带及一系列超基性-基性岩；印支-燕山期，该区发生了规模性的右行走滑作用，韧性剪切带发生脆性复合，在北西向韧性剪切带的基础上形成一系列次级断裂组合，为该区矿体就位提供了空间位置。自加里东期，早期深源超基性-基性岩浆在构造作用下不断的发生部分熔融及结晶分异作用，最终形成了中酸性岩浆及深源流体，并将地壳及岩体中的金富集其中；初期的成矿流体近于中性，处于还原环境，富含较多的[HS]-，因此在流体运移过程中，又进一步萃取围岩中的Au元素，最后在印支-燕山期，中酸性岩浆侵位，形成了红石岭钾长花岗岩体及外滩杂岩体，而成矿流体由于地球化学障的作用在先前断裂破碎带以及岩体与围岩接触带发生矿化；进入喜山期以后，区域发生东西向的断裂活动，断裂多以正断层为主，区域发生差异隆升及风华剥蚀作用，构造作用可能带来深部的岩浆热液再次成矿。

五龙沟金矿集中区是东昆仑成矿带典型的矿集区之一[1]，其位于青海省都兰县，区内矿产丰富，发育铜、铅、锌、铁、金、银等多金属矿床，其中以金矿床规模最大，最具经济价值，目前已发现金矿点30余处，探明金矿储量86万吨，被认为是青海省最具资源潜力的金矿集中区之一[2]。

参考文献

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[2] 张廷斌，钟康惠，易桂花，等.东昆仑五龙沟金矿集中区遥感地质信息提取与找矿预测[J].地质与勘探，2009，45（4）：444-449.

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