青海省海西蒙古族藏族自治州滩间山金矿床

Answer 1

青海省海西蒙古族藏族自治州滩间山金矿床由青海省第一地质矿产勘查大队于20世纪80年代末期在放射性异常检查中发现的。

1 区域地质背景

滩间山金矿床位于柴达木地块北缘，隶属“柴北缘残山断褶带”。区内构造层呈NW向展布，周边被断裂围限（图1）。

图1 滩间山金矿床区域地质构造略图

（据于凤池等，1998）

Q—第四系；J-R—侏罗系-第三系（古—新近系）；O₃Tn—上奥陶统滩间山群；Pt₂Wd—中元古界万洞沟群；Pt₁Dk—古元古界达肯大坂群；γ₅—印支期花岗岩；γ₄—华力西期花岗岩；γ₃—加里东期花岗岩；v₃—加里东期基性岩；Σ₃—加里东期超基性岩。1—陆相盆地边界；2—韧性剪切带；3—脆性断裂带；4—推测断裂带；5—滩间山金矿床

古元古界达肯大坂群构成区域地壳结晶基底，由中深变质岩系组成。中元古界万洞沟群形成于陆缘裂陷槽内，由浅变质的碳泥质岩石、富镁碳酸盐岩组成，其中，黑色岩系为金的矿源层。上奥陶统滩间山群形成于陆内裂谷环境，由一套厚达5000m以上的中基性火山岩、火山碎屑岩和部分陆源碎屑岩、碳酸盐岩组成，经历了绿片岩相区域变质。晚古生代地层仅有零星分布，以海相、海陆过渡相沉积为主。此后区域地壳脱离海相环境。由于区域地壳多次开合演化以及后期大规模陆内推覆，导致上述不同时代地层均为断裂接触。滩间山金矿床位于万洞沟群与滩间山群交接带北侧的区域NW向韧性剪切带中。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露地层绝大部分为万洞沟群，该地层为一套遭受区域变质及动力变质的碳泥质碎屑岩及富镁碳酸盐岩建造，总体上呈NW向展布（图2）。

万洞沟群地层分上、下2个岩组：下岩组由厚层状白云石大理岩和条带状白云石大理岩组成，上部有碳质绢云千枚岩夹层；上岩组主要为灰黑色含碳“斑点状”千枚岩-片岩类岩石，上部夹有结晶灰岩。上岩组碳质千枚岩-片岩地层是该区重要的容矿地层。

据区域资料，万洞沟群地层金含量较低（上段1.04×10^-9，下段1.0×10^-9），含量变化也较小（上段金含量变异系数1.76，下段1.75），表明万洞沟群建造的形成过程（沉积及后期变质）几乎未伴有金矿化作用。

2.2 构造

区内构造活动强烈，主要表现为地层的褶皱、岩石的片理化以及断裂活动。

褶皱构造有2组：一组是NW向复式向斜构造，核部主要为万洞沟群上岩组碳质千枚岩-片岩地层，两翼为下岩组白云质大理岩。伴随该向斜的形成，岩层发生同方向片理化，并在千枚岩-片岩中形成了由石榴石变斑晶等组成的“斑点”；另一组褶皱为近SN向层间背向形构造，伴随该组褶皱的形成，产生了近SN向片理化带。NW向复式向斜及同方向片理化带形成于加里东期，而近SN向层间褶皱及同方向片理化带形成于华力西期。早期片理化带（韧性剪切带）的复活部位、晚期片理化带的脆性破裂带以及近SN向层间褶皱的轴面断裂（或劈理）和层间虚脱部位（或层间滑脱带）（图1）是矿区重要的容矿构造。

断裂构造有NW向、NNE向及近EW向3组（图2）。其中，NNE向（及近SN向）断裂规模相对较小，多为轴面断裂或褶皱翼部的层间走滑断裂，是区内重要的控矿及容矿断裂。

图2 滩间山金矿区地质略图

（据崔艳合等，2000）

Q—第四系；1—碳质千枚岩-片岩；2—大理岩；3—斜长花岗斑岩；4—岩脉；5—矿体；6—断层；7—背斜轴；8—向斜轴；9—CD剖面（图3位置）

2.3 岩浆岩

矿区的岩浆岩主要为华力西期中酸性侵入岩，岩石类型有斜长花岗斑岩、花岗斑岩、花岗细晶岩、斜长细晶岩、闪长玢岩或闪长细晶岩及云煌岩。斜长花岗斑岩呈小侵入体产出，是滩间山斜长花岗斑岩体在矿区出露的部分。脉岩大多发生蚀变，有的受构造运动影响而发生弯曲、揉皱。脉岩发生蚀变、矿化后，形成脉岩型金矿体。

据区域资料，矿区华力西期侵入岩成矿元素的平均含量低于克拉克值，且含量变化小。唯独斜长花岗斑岩金含量相对较高（均值2.54×10^-9），而且砷含量也相应较高（9.65×10^-6）。脉岩中从基性到中性至偏碱性，金、砷含量依次同步递增，反映了矿区斜长花岗斑岩类中酸性岩极可能构成金的源区。

3 矿床地质特征

主要工业矿体呈NNE 向展布，少数矿体呈NW向展布。矿体形态多呈似层状、脉状及透镜状（图2，图3），与蚀变围岩无明显界线，呈渐变过渡关系。

图3 滩间山金矿C-D 剖面图

（据崔艳合等，2000）

1—第四系洪积物；2—碳质千枚岩；3—白云质大理岩；4—花岗斑岩；5—金矿体；6—推测金矿体；7—钻孔；8—穿脉

矿石主要为构造蚀变岩型，依蚀变原岩的不同又可分为蚀变碳质千枚岩-片岩型和蚀变脉岩型。矿石矿物主要有自然金、银金矿、毒砂和含砷黄铁矿等；脉石矿物主要为石英、绢云母、绿泥石、绿帘石和白云石等。

矿石的结构主要为自形—半自形立方体、五角十二面体粒状、环边、环带及筛状包含结构等；矿石构造主要为浸染状、眼球状团块状及细脉—网脉状等。

矿床的围岩蚀变主要为容矿岩石（碳质千枚岩-片岩）的黄铁矿化、硅化、绢云母化及少量碳酸盐化，围岩中的暗色矿物多发生绿泥石化和绿帘石化。矿体、蚀变岩及未蚀变围岩之间为渐变过渡关系。

3.1 控矿剪切带

区域NW向韧性剪切带宽约1km，叠加在矿区碳泥质岩石之上，覆盖了所有已知矿体、矿点的分布。NE向韧性剪切带宽约500m，夹持于区域NW向韧性剪切带之中，为区域NW向韧性剪切带递进演化的产物。由于区域NW向韧性剪切带多次左行、右行剪切活动，矿区NE向韧性剪切带经历了多次强烈的挤压收缩和伸展扩容，为矿化流体的循环和汇聚提供了有利条件，控制了矿区主矿体的分布（图4）。

3.2 容矿岩层

矿区地层由于强烈的剪切变形，原始层理已被置换，层位相当于万洞沟群中部的黑色岩系，以碳质糜棱片岩为主，位于矿区强应变域内。岩石化学成分与水云母粘土岩相当，还原碳含量1.53%，含金13.6×10^-9～32.0×10^-9，砷17.68×10^-6～79.68×10^-6。

4 矿床成因

4.1 矿床地球化学特征

4.1.1 成矿元素地球化学特征

滩间山金矿床蚀变千枚岩、片岩及同类型矿石中 Au 与 As（R_Au-As＝0.943 7）、Sb（R_Au-Sb＝0.9082）密切正相关；As与Mo（R_As-Mo＝0.9945），Sb与Mo（R_Sb-Mo＝0.9364）密切正相关；Mo与As，Sb密切正相关；Se与Te密切正相关（R_Se-Te＝0.875 3）。成矿元素相关矩阵见表1（于凤池等，1998）。

图4 滩间山金矿床矿区地质构造略图

（据于凤池等，1998）

Ph—碳质糜棱片岩；Mb—微晶大理岩；Sch—云母石英片岩；γοπ₄—华力西晚期斜长花岗斑岩；γ₃—加里东期辉长岩。1—韧性剪切带；2—脆性剪切带；3—矿体

表1 滩间山金矿蚀变千枚岩、片岩（含部分矿石）成矿元素相关矩阵

注：相关性临界值：R_0.05＝0.755；R_0.01＝0.875

从表2可见，华力西期侵入岩中的Au与Mo（R_Mo-Au＝0.7974）、Ag（R_Au-Ag＝0.4693）呈密切正相关关系，进一步说明Au（Ag）与Mo同源自岩浆热液的特点。另外，W与Cu、Pb（R_W-Cu＝0.6275，R_W-Pb＝0.5239）呈密切正相关关系，表明它们具有共同的地球化学迁移方式，As，Sb，Hg元素之间的密切正相关关系（R_As-Sb＝0.9799，R_As-Hg＝0.9574，R_Sb-Hg＝0.9212）代表了岩浆热液中的低温组分易于迁移，暗示蚀变千枚岩-片岩型矿石中Au与As，Sb均源自岩浆热液，是华力西期同碰撞造山作用的伴生产物。

4.1.2 流体包裹体

本矿区石英流体包裹体有气体包裹体、气液包裹体、液体包裹体和CO₂包裹体。包裹体大小多在5～10 μm之间。石英流体包裹体的均一温度平均为232℃，黄铁矿的爆裂温度为278℃，因而判定成矿温度应为232～278℃，温度相对较低，与代表低温条件的Au的矿化剂元素As，Sb，Hg组合相符。成矿盐度为0.16%～8.9%；估算的成矿压力为12.16～23.21 Pa；估算的成矿深度为0.6～1.0km，属浅成金矿，这一特点与滩间山金矿的脉岩、斑岩岩浆热液成矿的特点相符。

表2 滩间山金矿华力西期侵入岩（含部分脉岩型矿石）成矿元素相关矩阵

注：相关性临界值：R_0.05＝0.460；R_0.01＝0.590。据于凤池等，1998。

成矿流体的成分以H₂O为主（95%左右），气相成分以CO₂为主，其次为CO和CH₄。成矿流体的离子组合为

型。成矿流体的氧逸度值（

）变化于-34～-37之间，具还原环境特征。

4.1.3 稳定同位素

矿床硫同位素组成δ³⁴S变化于3‰～10‰之间，极个别为负值。这种硫同位素组成显示其经历了相对均一化过程，具有岩浆硫的特征，由于其δ³⁴S值相对正向偏离陨石硫，具壳源岩浆硫的特征。硫同位素组成值的分布范围主要与花岗岩重叠，显示硫主要来自花岗质岩浆。个别样品δ³⁴S为负值，表明在岩浆热液侵入碳质千枚岩-片岩中成矿时，有变质岩（或沉积岩）硫的加入。

碳同位素（δ¹³C_PDB）变化于-12.9‰～3.2‰之间，其范围未超出岩浆中氧化碳的范围，因此，其来源与矿区岩浆岩（主要指侵入的斑岩）同源。矿区石英流体包裹体水的投影散点多落在变质水与岩浆水交汇区及附近，因此，认为流体水的来源是岩浆水和变质水的混合，同时可能有少量天水的加入。

矿区碳质片岩的铅同位素投影散点落在远离正常铅同位素演化曲线范围，具有异常铅的特征，与碳质片岩原岩形成时由于富含碳而富集了放射性同位素²³⁸U，²³⁶U，因而铅同位素组成中富含放射性成因铅有关。矿区闪长玢岩岩石铅同位素落在靠近正常铅演化曲线的异常铅区，表明其在侵位时混染了地层铅；矿区外围侵入岩（石英闪长岩、斜长花岗斑岩、辉长岩）铅同位素投影散点则位于正常铅演化曲线范围；从片岩型矿石、蚀变围岩黄铁矿、脉状黄铁矿、片岩型矿石黄铁矿到闪长玢岩矿石、闪长玢岩矿石中黄铁矿，铅同位素投影点依次远离碳质片岩铅同位素投影区而向正常铅同位素演化曲线范围内的矿区外围侵入岩投影区靠近，表明矿石中的铅同位素既有碳质片岩中的异常铅，也有与侵入岩同源的正常铅。另外，黄铁矿的铅同位素组成比之其母体矿石的铅同位素组成更接近岩浆铅，考虑到矿床中金与黄铁矿密切伴生，因而进一步说明金主要来自岩浆热液。

5 矿床成因及成矿机制

5.1 成矿物质来源

前文已述，本矿床成矿流体中的水是变质水与华力西期岩浆水的混合；矿石中的硫以花岗岩类岩浆硫为主，有变质硫的混染；矿石中的碳以岩浆碳为主；矿石中的铅是岩浆铅与变质铅的混合；华力西期岩浆岩中，由基性到酸性至偏碱性，Au，As含量同步递增，而且元素之间的相关关系表明，在As与Sb矿化剂的作用下，Au与Mo一同沿韧脆性构造裂隙迁移到碳质千枚岩-片岩中淀积成矿，即Au主要来自华力西期侵入岩。

5.2 成矿流体的类型与成矿条件

滩间山金矿床成矿流体是一种弱还原条件下的Na^＋-K^＋（Ca^2＋）-Cl^--SO^2-4-CO₂-H₂O类型。成矿作用温度范围主要为232～278℃；流体的盐度为0.16%～8.90%；成矿压力为12.16～23.21 MPa。基本上属于浅成中温热液型。

5.3 Au 的搬运形式和沉淀条件

5.3.1 Au 的搬运形式

T M Seward（1973）的实验资料表明，在碱性溶液中，Au₂（HS）₂S^2-配合物是Au的主要存在形式，在中性溶液中则以Au（HS）^2-为主，在酸性溶液中可能有Au（HS）配合物存在。实验结果还表明，在中性至稍碱性环境下，溶液中含硫金配合物的溶解度最大。C A Wood等（1987）指出，金是软金属离子，故在含硫溶液中可与软的二硫化物离子形成主要配合物Au（HS）^2-。D M Shenberger和H L Barnes（1989）通过在给定温度（150～350℃）下对金在水溶硫化物溶液中溶解度的研究，认为Au（HS）^2-具有最大的稳定性，Au可以在热液中呈Au（HS）^2-搬运。T M Seward（1973）还指出，由于Au与As，Sb的地球化学联系，在浅成低温热液矿床中，砷硫及锑硫配合物即Au（AsS₂）⁰，Au（AsS₃）^2-和Au（Sb₂S₄）等也可能存在。博伊尔（1984）则指出，As，Sb的强极化力以及Au^＋的强变形性，使As，Sb与Au形成的配合物的稳定性大大提高。

滩间山金矿床黄铁矿是重要的载金矿物，其含量也较高，而且以蚀变碳质千枚岩-片岩为主的金矿石中Au与As，Sb呈密切正相关，因而认为滩间山金矿床中Au的搬运形式主要为Au（HS）^2-，Au（AsS₂）⁰，Au（AsS₃）^2-和Au（Sb₂S₄）等。

5.3.2 Au 的沉淀条件

因为矿物的沉淀是其溶解的一种相反过程，而成矿流体中矿物的沉淀是以成矿元素及其络合配位体（如HS^-等）的饱和度及稳定性为先决条件的。引起含硫金配合物发生分解或其溶解度降低而发生沉淀的因素有：①温度的降低，使流体中含硫金配合物的溶解度降低，迫使Au沉淀。成矿过程中温度的降低，可认为是由成矿热流体因压力差沿裂隙向上迁移过程中，与冷的围岩发生热量交换所致。②成矿流体体系的开放。体系的开放必然导致流体S，As，Sb组分的带出，随之使Au，S，As，Sb形成的配合物发生分解而使Au沉淀；体系的开放还使Au的硫、砷、锑配合物所在体系中的水向围岩渗透，使围岩发生蚀变的同时配合物浓度升高到饱和状态以上，因而使Au沉淀。另外，体系的开放还会导致变质岩中水的混入，使体系的pH值发生变化；体系的开放还会导致压力下降，这些变化都会使Au的配合物发生分解而沉淀。

5.4 成矿时代的厘定

5.4.1 地质依据

滩间山金矿中所有的矿体均产于万洞沟群上岩组碳质千枚岩、片岩中。容矿岩石除碳质千枚岩、片岩外，还有经构造破碎蚀变的华力西期中酸性脉岩（少数为基性脉岩）。前者经历了区域NW向片理化带形成时期（加里东晚期—华力西早期）的变质作用，NNE 向片理化带形成时期（华力西中期）的变形作用以及华力西晚期的岩浆热液成矿作用，后者则主要经历了NNE向片理化带形成时期的变形作用以及华力西晚期的岩浆热液成矿作用。

赋矿层位万洞沟群上岩组下岩段地层在滩间山金矿区构成的大型层间拖褶皱构造控制了金矿床的定位，其翼部层间裂隙、片理化带及在后期复活形成的NNE及NW向韧-脆性断裂裂隙带和背形轴部轴面劈理带，以及在后期复活形成的近SN向断裂破碎带控制着主矿带矿体及零星矿体的形态、产状及分布。初步认为控矿构造的形成时期（华力西中期？）即矿床形成的时间下限。

5.4.2 同位素地质年代学

斜长花岗斑岩是矿区最大的中酸性岩体，吞侵了矿区NNE向褶皱构造带，因而其形成时间稍晚于NNE向片理化带。闪长玢岩、云煌岩及细晶岩类岩脉发生蚀变时形成金矿体，因而这类脉岩的形成时代更确切地代表了矿床形成的时间下限。花岗斑岩切穿了斜长细晶岩脉，因而花岗斑岩的形成时代则代表了矿床形成的时间上限。斜长花岗斑岩的K-Ar年龄值为209.4×10⁶～309.87×10⁶Ma，Rb-Sr年龄为330.03×10⁶Ma，考虑到本区后期强烈的构造活动可能导致样品中Ar的散失而使其K-Ar年龄变小，因而取330.03×10⁶Ma为其形成年龄，那么本区NNE向片理化带的形成时代可定为330.03×10⁶Ma以前，即华力西中期。构成脉岩型金矿体的云煌岩的年龄值（K-Ar年龄为288.9×10⁶Ma）最小，因而将其形成年龄定为成矿时代的时间下限，花岗斑岩的K-Ar年龄值为234.4×10⁶～275.9×10⁶Ma，其最高值275.6×10⁶Ma可定为成矿时代的时间上限，因而本矿床的形成时期为288.9×10⁶～275.9×10⁶Ma，相当于华力西晚期。黄铁绢英岩化闪长玢岩的K-Ar年龄为294.29×10⁶Ma，而蚀变花岗斑岩型金矿石的K-Ar年龄为268.94×10⁶Ma，表明蚀变作用早于成矿，同时进一步证明滩间山金矿床的形成时代为华力西晚期。矿床形成以后，矿区仍有岩浆活动，见有燕山期石英闪长岩玢岩侵入。

5.5 矿床成因机制

关于滩间山金矿床成因机制主要有以下2种观点。

滩间山金矿床位于柴达木盆地北缘中西段，加里东晚期至华力西早期，在区域近SN向压应力作用下形成NW向复式向斜构造及同方向片理化带；华力西早期，压应力方向转为NW—SE向，在滩间山地区形成NNE向层间褶皱构造及同方向展布的片理化带，同时斜长花岗斑岩侵位，而且派生的细晶岩脉沿NNE向褶皱的层间滑脱断裂、褶皱轴面劈理带及复活的NW、NNE向断裂侵位；华力西晚期，构造进一步活动，细晶岩类脉岩与地层同步褶皱；岩浆期后热液将Au，As，Sb，Pb，S，C，H₂O等组分带入NNE向脆性破裂带，与高渗透的碳质千枚岩-片岩等围岩发生热、组分的交换，随着物理化学条件（温度降低、E_h升高、压力下降等）的变化，Au-S-As-Sb配合物发生分解，Au淀积成矿，形成了浅成中温热液蚀变岩型金矿床（崔艳合，2000）。

滩间山金矿床位于柴达木盆地北缘，金矿化与剪切变形变质作用同步，经历了韧-脆性剪切变形成矿阶段的演化，是一个较典型的同构造蚀变岩型金矿床（于凤池，1998）。

参考文献

崔艳合，张德全，李大新等.2000.青海滩间山金矿床地质地球化学及成因机制.矿床地质，9（3）：211～221

魏刚锋，于凤池.1999.青海滩间山金矿床构造演化及成因探讨.西安工程学院学报，21（4）：62～67

于凤池，马国良，魏刚锋等.1997.青海滩间山金矿床地质特征及其铅同位素组成的地质意义.地质地球化学，（2）：9～18

于凤池，魏刚锋，孙继东等.1998.青海滩间山金矿床成矿模式.西安工程学院学报，20（1）：19～22

于凤池，魏刚锋，孙继东等.1999.青海滩间山金矿床矿石物质组成及成矿物质来源.西安工程学院学报，21（4）：57～62

（李杰美、王美娟编写）