赵泉沟金矿稀土及微量元素地球化学特征及成因探讨.docx

赵泉沟金矿稀土及微量元素地球化学特征及成因探讨 包德军（辽宁省化工地质勘查院）摘 要：赵泉沟金矿矿体主要赋存于大古代建平群大营子组片麻岩中，矿体类型为糜棱岩型及含金石英脉型本文针对矿区内14件矿与非矿样品的稀土、微量元素进行了系统研究，认为矿区各类岩石具有相同的物质来源及相似的成矿作用过程，矿床成因为中高温富Cl流体的变质分异型矿床关键词：赵泉沟金矿；稀土元素；微量元素；中高温；变质分异型矿床1 区域成矿地质背景本区位于哈尔套-锦州金成矿带南端（图1），医巫闾山大型伸展构造的西测南段王满沟金矿化集中区[2]区域岩石地层单位有太古宙建平群、中元古界长城系、早元古代二长花岗岩及中新生代岩浆岩等经历了中元古代至古生代长期的稳定沉积，形成了巨厚沉积岩系[3]由于该区基底各类片麻岩、花岗岩中的金丰度值较高[2]，至中生代强烈的构造岩浆活动，它们空间上相互交切，构成了本区典型的菱形格状构造样式2 矿体地质特征2.1 含金石英脉（图2）：为灰白色，油脂光泽，一般呈致密块状，局部可见蜂窝状构造，地表常见蜂窝中被黄铁矿风化后的褐铁矿充填，节理裂隙发育脉体的延伸及宽度较小，多呈透镜状、扁豆状分布，产状与围岩大营子组片麻岩片麻理、糜棱面理基本一致。

2.2 含金硅化糜棱岩：主要表现为硅化和黄铁矿化等的糜棱岩型矿化蚀变带他们多沿糜棱面理分布，其中黄铁矿化可进一步分为三期：剪切期前的黄铁矿化多具有明显的压力影，粒度粗大；同剪切期黄铁矿化粒度较细，断续沿剪切面理分布；剪切期后黄铁矿化粒度较粗，晶形好，其生长不受面理限制，这类金矿化品位普遍较低矿石结构呈条带状、浸染状3 稀土元素地球化学特征3.1 样品采集及测试样品主要采集于矿区钻孔中具代表性的样品14件，其中含矿样品Au>0.5g/t，非矿样品Au<0.1g/t，含矿糜棱岩Au 0.5～1.0g/t，含金石英脉Au>1.0g/t），所采样每样重约2kg，每种类型样品不少于2个，以保证分析结果的可靠性所采样品均由化工地质矿山第三实验室进行加工和测试，元素分析采用LA-ICPMS方法完成，图解制作采用GeoKitPro软件（路远发，2015）完成3.3 稀土元素特征稀土元素分析结果和数据特征见表1，球粒陨石标准化图解见图3样品分析数据表明，本区不含矿糜棱岩ΣREE变化范围为206.35～223.7710-6，平均值215.0610-6；含矿糜棱岩ΣREE变化范围为154.04～168.4110-6，平均值161.2210-6；不含矿石英脉ΣREE变化范围为188.26～207.1110-6，平均值197.69。

稀土元素配分模式图中，与中国东部片麻岩（迟清华，2015）相比，显示富集LREE，亏损HREE均显示出右倾的轻稀土富集，轻重稀土分馏明显的特征，（La/Yb）N 均大于1，变化于17.09～70.29之间，也说明了这一点δEu值均小于1，显示出铕的弱负异常矿与非矿糜棱岩REE配分模式图在区域尺度上显示出相似的物质来源而矿与非矿石英脉其稀土元素与矿与非矿糜棱岩大体一致的曲线变化模式，可能是由于此类石英脈是在本区韧性剪切变形过程中从围岩或基底岩石经变质分异作用分离出来的硅质热液的重新聚集，顺剪切面理贯入过程中形成的[2]矿与非矿糜棱岩稀土元素含量变化趋势大体一致，表明其原岩化学成分大体一致，可能为同种岩石，含矿样品总体显示出轻稀土更为富集，重稀土则更为亏损的特征；同样矿与非矿石英脉相比，此特征更为明显4 微量元素地球化学特征赵泉沟金矿各类样品微量元素组成及特征参数列于表2研究发现，富F的热液亦可迁移大量的LREE（Flynn et al.，1978；Alderton et al.，1980；Haas et al.，1995）富Cl的热液富集LREE，Hf/Sm、Nb/La和Th/La值一般小于1，而富F的热液富集LREE和HFSE，Hf/Sm、Nb/La和Th/La值一般大于1（Oreskes et al.，1990；毕献武等，2004）。

由上表1、2可已看出，本区各类样品富集LREE元素，Hf/Sm（除含矿糜棱岩外）、Nb/La和Th/La值均小于1因此我们可以认为本区金矿床中与金矿成矿作用关系密切的成矿热液应该是Cl多于F的众所周知，矿石中微量元素的含量在一定程度上反映矿石的形成条件，对矿床成因具有一定的指示意义，一般来说Co/Ni比值越大，矿物的形成温度越高（盛继福等，1999）从表2可知本区各类岩石中Co/Ni比值变化范围在0.72～1.25之间，由此说明本区金矿成矿温度较高，应为中高温矿床Y和Ho元素具有相同的价态和离子半径，常常具有相似的地球化学性质，在许多地质作用过程中Y/Ho比值并不发生改变地球上大多岩浆岩和碎屑沉积物都保持着球粒陨石的Y/Ho比值28（Bau et al.，1995）由表2可以看出，本区各类样品中的Y/Ho比值变化范围为21.00～26.88，比值变化不大，由此可以表明本区金矿成矿热液流体的来源与围岩关系密切，与前人认为本区石英脉型金矿体是在本区韧性剪切变形过程中从围岩或基底岩石经变质分异作用分离出来的硅质热液的重新聚集，顺剪切面理贯入过程中形成的观点得到了很好的印证5 结论5.1 本区各类样品较中国东部片麻岩相比，LREE含量相对偏高，HREE含量较为亏损，各类样品均显示出铕弱负异常的特征。

5.2 各样品轻重稀土分馏明显，变化趋势大体一致，表明本区各类岩石相似的源区特征及相近的成矿作用过程含金石英脉的稀土元素总量相对偏高，可能由于富含Au含矿热液或外来流体的叠加和改造作用影响的结果 （含金石英脉矿石样品金品位均高于含金糜棱岩样品）5.3 含矿样品总体显示出轻稀土更为富集，重稀土则更为亏损的特征；含金石英脉此特征更为明显，表明成矿元素含量的变化与稀土元素的分布有一定的关系5.4 Y/Ho比值21.00～26.88，变化不大，表明本区金矿成矿流体为变质流体；Co/Ni比值变化范围在0.72～1.25之间，表明为中高温矿床；各类样品富集LREE元素，Hf/Sm（除含矿糜棱岩外）、Nb/La和Th/La值均小于1，表明矿床热液为流体为富Cl流体，在区域韧性剪切过程中形成的糜棱岩型矿体有外来富F流体的参与综上所述，本区矿床成因类型应属于在构造体制转换过程中基底片麻岩类经区域变质作用及动力变质作用形成的中高温富Cl流体的变质分异型矿床参考文献[1]贾三石，王恩德，付建飞，等.冀东-辽西主要金矿矿集区地质特征的差异性与成矿作用的统一性探析[J].地质学报，2011.[2]辽宁省第八地质大队.辽宁省凌海市、锦州市、双羊店、杏山四幅区域地质调查报告[R].1995.[3]辽宁省地质矿产调查院.锦州市幅1：25万区域地质调查报告[R].2003. -全文完-。