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安徽天井山金矿区韩家岩体成因与成矿意义

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第35卷第1期 资源调查与环境 VoL 35 N0.1 Mar.2O14 2014年3月 Resources Survey and Environment 文章编号:1671—4814(2014)01—001—11 安徽天井山金矿区韩家岩体成因与成矿意义 张定源 ,王爱国 ,鲍晓明 ,谢玉玲 ,王德恩。,曾献育。 (1中国地质调查局南京地质调查中心,南京210016) (2北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083) (3安徽省地质矿产勘查局332地质队,黄山245000) 摘要:韩家岩体与天井山金矿空间上密切相关。对韩家岩体的成因存在不同看法:依据“斑状”外貌,有人主张 是燕山期花岗斑岩;依据隐约可见的片麻状构造,有人认为是晋宁期灵山岩体。鉴于其具有重要的找矿指示意义, 本文通过岩石学、岩石地球化学、同位素年代学等方面的研究,认为韩家岩体是由灵山岩体蚀变而成的绢英岩。天 井山金矿中的金多以自然金形式产于石英大脉的晚期裂隙中,并与石英一绢云母一含铁碳酸盐一硫化物细脉共生。研 究表明,这些裂隙与绢英岩体顶部的石英网脉带贯通,两者具有相同蚀变矿物组合和流体来源。据此,本文认为与 绢英岩化有关的岩浆一构造一蚀变作用是天井山金矿的核心成矿事件。由于韩家绢英岩体具有区域尺度的找矿标 志,这对天井山矿区及其外围进一步找矿具有重要的指导意义。 关键词:金矿;天井山金矿区;韩家岩体;绢英岩 中图分类号:P581 文献标识码:A 位于安徽省休宁县天井山金矿区的韩家金矿, 矿石英脉的再破裂与韩家岩体顶部及其周缘含矿裂 是上世纪80年代发现的口 皖南地区第一个的 原生金矿。2003 ̄2004年期间,安徽省332地质队 在承担“安徽省休宁县韩家一小贺金矿普查”项目时 隙带为同一成矿事件的产物。所以要确定导致天井 山金矿成矿事件发生的地质作用,首先要弄清韩家 岩体与分布在其顶部和两侧的含金裂隙带有无内在 联系以及韩家岩体的成因。 对包括韩家金矿在内的整个天井山矿区进行了普 查,提交(333+334)金储量18t;2011年安徽省潜力 评价项目将天井山矿区归入休宁东南部成矿远景 区 。 1天井山矿区地质概况 研究区位于新元古代江南造山带东段鄣公山弧 间构造混杂岩与怀玉山火山弧之间的拼接部 位E1o-12],天井山金矿产于青山一小贺一富竹矸构造岩 浆岩带中段(图1)。 矿区地层由变质基底和沉积盖层两部分组成。 近十多年来,在天井山地区开展地质工作的单 位和项目比较多,但在天井山金矿核心成矿事件的 研究方面还没有形成具有引领价值的科研成果。过 去认为天井山金矿属剪切带型金矿 ],可是按此思 路沿剪切带找矿,不管是矿区外围还是矿区内部,虽 有些进展,但始终没有实质性突破,说明剪切带可能 新元古代昌前组浅变质碎屑岩(Qnch)、井潭组浅变 质中酸性火山岩(Qnj)以及灵山岩体碱长花岗岩 不是形成天井山金矿的本质因素。事实上,韩家金 矿剪切带内的含矿石英大脉与无矿石英大脉的重要 (7 )构成变质基底,总体呈NNE—NEE向分布于矿 区中东部。受前燕山期多次造山事件影响,区内变 区别是前者发育一组平行而密集的垂直其走向的裂 隙,甚至由于这种裂隙过于密集并发生轻微滑动而 形成角砾化[9]。本文作者通过进一步工作发现,含 质基底发生广泛的塑性变形,在变质地层中形成不 同级别的顺层韧脆性逆冲剪切带,在灵山岩体中形 成片麻理,共同构成由剪切带和岩片相间组成的区 *收稿日期:2013 06—05 改回日期:2013—06—20 责任编辑:谭桂丽 基金项目:国土资源部科技支撵项目“中国东部典型矿集区深部资源勘查技术集成与示范”(项目编号:2011BAB02—5)资助。 第一作者简介:张定源,1962每生,男,剐研究员,从事矿产勘查与研究工作。Email:tdr6678@sina・COrn。 第35卷第1期 张定源,等:安徽天井山金矿区韩家岩体成因与成矿意义 图2韩家金矿25线地质剖面图 Fig.2 Geological profile of Line 25 in the Hanjia gold field ①一④一昌前组;⑤一井谭组;⑥一青山岩体;⑦一灵山岩体。①一灰绿色砂质、粉砂质板岩;②一灰绿色揉皱状板岩;③一深灰色条 带状凝灰质板岩夹S-C构造岩;④一灰绿色凝灰质板岩夹流纹岩;⑤一流纹岩;⑥一绢英岩;⑦一片麻状花岗岩;1一破碎带;2一角 砾岩;3一破碎绿泥石片岩(变质辉绿岩);4-千糜岩;5-金矿体;F 绢云石英千糜岩夹破碎石英脉;F。一含碳干糜岩夹破碎石 英脉;F3-含碳千糜岩夹少量破碎石英脉;F 一石英钠长千糜岩夹少量破碎石英脉;F 一碎裂岩、角砾岩夹石英脉或团块。 2韩家岩体岩石学特征 在韩家金矿F。剪切带与灵山片麻状花岗岩体 接触带附近,发育一长条状NE—NNE向展布的特殊 岩石单元(图1及图2中的岩石单元⑥),《安徽省休 侧“斑晶”逐渐增多且变粗的变化特征。但在显微镜 下,这些“斑晶”矿物常显示为不规则港湾状、弧状、 长条状、浑圆状,正交镜下为显微文像结构(图3a), 由蠕虫状石英和绢云母组成,所谓的斑状结构其实 是一种交代残余,而非真正意义上的斑状结构。所 谓的“韩家岩体”并非是花岗斑岩,而是蚀变形成的 绢英岩。 进一步研究发现,韩家岩体的不同部位绢英岩 化特征不同。岩体中上部呈浅绿色,斜长石及暗色 矿物基本消失,变为微细粒绢云母和蝌蚪状石英集 合体;残余矿物为弱绢英岩化钾长石(图3b)和石 英,粒度2~4 mm,明显大于新生的绢云母和石英, 显示出斑状外貌,局部见有毫米级石英绿泥石团块 或细脉,属绢英岩相。中部岩石逐渐变为淡黄绿色, 钾长石与石英绢英岩化增强,钾长石被微细粒绢云 宁县天井山金矿普查报告》中将这套岩石单元称之 为韩家岩体,岩性定义为花岗斑岩 ]。 韩家岩体呈蝌蚪状出露在韩家25线一l4线之 间,总体走向4O。左右,长约850 rfl,宽7O~1lO m, 倾向南东,倾角40 ̄60。,倾向延深大于300 1TI,产状 与F 大致相同。韩家岩体西侧为糜棱岩化的井潭 组(Qbj)或昌前组(Qbch)地层,两者通常与破碎带 接触,东侧与晋宁期片麻状花岗岩(7。)接触,呈断层 或渐变过渡的接触关系。 韩家岩体上部为浅绿色、中部为黄绿色、深部为 浅灰色,微细粒斑状结构,中心部位为微细粒块状构 造,两侧略具片麻状构造,尤其与东侧片麻状花岗岩 在颜色、粒度、结构构造等方面表现为渐变过渡。肉 眼观察韩家岩体由“斑晶”和基质两部分组成,“斑 晶”为石英、钾长石,形态不规则,粒度以0.5~1.5 母、石英以及少量新生的钾长石取代而呈现各种不 规则的微小残块,或沿着条纹被绢云母和石英交代 (图3c),继续保留原有外貌;石英“斑晶”被微粒状 新生石英集合体和晶间少量绢云母取代(图3d)而 表现为不规则石英团块。深部为浅灰色、灰白色,原 有矿物钾长石、石英基本消失,同时新生矿物绢云母 mm为主,含量约5~2O ,具有从中部向“岩体”两 第35卷 第1期 张定源,等:安徽天井山金矿区韩家岩体成因与成矿意义 韩家岩体的特征为高Si,低Na、Mg和中等Al, ACNK值显示属于弱的准铝质到弱的过铝质,组成 等,随着流体向上迁移,将在绢英岩体上部的不同部 位的裂隙中形成石英细脉、石英萤石细脉、石英含铁 碳酸盐细脉、石英绢云母细脉以及石英钾长石细脉 上与未绢英岩化的灵山岩体近似,但与灵山岩体对 比,部分元素发生规律性迁移。 随着绢英岩化程度增强,Si明显提高(77.02 一78.79 一8O.29 A),而Fe、Mn、Ca、Na含量明显 o等。而Na 则将随流体继续迁出,随着绢英岩化作 用的发展,Na。O含量随之降低(3.19 一0.44 一 0.41%)。 3.2微量元素 降低。这种变化与镜下观察到的矿物变化结果一 致,即:黑云母和斜长石全部消失并转变为绢云母与 石英集合体后,导致铁、钙、钠的流失和石英集合体 由于主量元素和大离子亲石元素(LILE)在后 的出现,其化学反应式可能为: 2K(Mg,Fe)3AISi3 O1o(OH)2(黑云母)+4H 一(Mg,Fe)5A12Si3Olo(()H)8(绿泥石)+ (Mg,Fe)。 +2K +3SiO2 或K(Mg,Fe)3A1Si3Olo(OH)2(黑云母)+ 1OH 一3SiO2+6H2 O+Al什+3(Mg,Fe) + K NazO显著减少,是由斜长石消失弓i起的。绢 云母是低硅富铝矿物(KA1。(A1Si。O 。)(OH) ), SiOz含量只有45~54 ,而斜长石中SiO 含量约 6O ,钾长石SiO 含量高达65%。在弱酸性条件 下,斜长石分解成绢云母时,析出大量富余的SiO。 而形成石英细脉或石英集合体及少量碳酸盐,斜长 石的绢云母化反应式可能为: 3CaA1Si3O8NaA1Si3O8(斜长石)+4H +2K 一2KAl2(A1Si3 Ol。)(OH)2(绢云母)+ 3NaA1Si。O8(钠长石)+3Ca。 6NaA1Si3O8+3CaAl2Si2O8(斜长石)+4H2O +2K2CO。+4CO2 —4KAI (A1Si。O 。)(OH) (绢云母)+ 12SiO2+2Na2 C03+3CaCo3 . 可见,绢英岩化初期,随着富钾的酸性溶液对岩 石的不断交代,斜长石彻底分解为绢云母,Na直接 被溶液带走,而流体中的K则转入绢云母中。但随 着绢英岩化的继续,溶液酸性程度进一步提高,钾长 石逐渐被绢云母和石英交代,并析出部分钾,因而, 蚀变前后岩石中的钾保持相对稳定。与流体中的 Si0z结合形成新生的钾长石颗粒。斑晶钾长石消 失的同时又有微细粒钾长石生成,说明在绢英岩相 中钾长石处于动态平衡,属于过饱和矿物。 3KAlSi。O8(钾长石)+2H 一KA12(A1Si3Ol。)(OH)2(绢云母)+6SiO2 +2K 在蚀变过程中,流体提供了H O、CO。、F一、K 等,而岩体不断释放SiO2、Na 、Ca 、Mg。 和Fe。 期热液活动中属于相对活动组分,而高场强元素 (HFSE)具有相同或相近的原子结构和离子半径, 在地质和地球化学作用过程中常常整体活动,能够 保留原始的组份特征。由于微量元素在地质体中的 丰度及分布型式与其源区组成有关[1a-l s],因此,常可 用来示踪、判断蚀变岩石的原岩性质。 本文作者野外采集5件青山岩体和8件韩家岩 体共13件微量元素样品,由南京大学内生金属矿床 成矿机制研究国家重点实验室ICPMS分室测试, 为便于对比,收集了8件灵山岩体样品[93,测试数据 见表2。 从岩石的稀土元素组成看,韩家岩体具有高的稀 土总量(∑REE一(217.15~284.76)×10一,与灵山岩 体相似(122.05 ̄287.94)×10 ,而明显高于青山岩 体(82.32 ̄111.12)×10… 的2~3倍。在稀土元素 球粒陨石标准化配分模式中(图4),所有韩家岩体与 灵山岩体具有一致的稀土配分模式,都显示轻微到中 等的轻稀土富集,韩家岩体的La /Yb 一4.84~7. 74,灵山岩体的La /YbN一2.70~5.24,都是强烈的 Eu亏损,韩家岩体的8Eu一0.24~0.28,灵山岩体的 8Eu===0.O7~O.41,它们与青山岩体差别明显(La / YbN一10.37 ̄23.25,8Eu=0。73~1.06)。 在岩石微量元素原始地幔标准化蛛网图中(图 5),韩家岩体与灵山岩体一样,具有一致的配分模式, 隧 巢 酱 \ 图4灵山、韩家、青山岩体稀土元素球粒陨石标准化配 分曲线图 Fig.4 Chondrite-normalized REE distribution pattern of Lingshan,Hanjia and Qingshan rock bodies 6 资源调查与环境 20]4正 一姐龋 =}=孵 叵、上凶 苫aJ尝Ip暑一兽II3盘8固 0Iq爿IL pl IJ篁。葛磊lI鼠ul首晨 aII=0兰po 】l 燃啦 , ∞ \ I) -[ . |,∞. ._[ ^ 。_【/mv咖姐 \日rI 卜∞.0_[ N.∞ _[ .0-[ 楼 0 0rl ∞. ∞ ∞H.0 0 .H 甘∞.∞∞ 寸. ∞ 【.H.0 甘 .0 -【 .0 ∞∞. 吕 。 .H 0}{ ∞ .0 ‘[ .0 .0 0 ∞. ∞ .-[ ∞. 议恃. 幡 将 寻啦 rTl怛 百肛 卜.0 ∞0. 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Rare Earth Element Geochemistry[J].New York:Elsevier, Genesis and merallogenic significance of the Hanj ia rock body in the Tianj ingshan gold field,Anhui Province ZHANG Ding—yuan ,WANG Ai—guo ,BAO Xiao—ruing ,Xie Yu~ling ,WANG De'en3Zeng Xian—yu3 ,(1 Nanjing Center,China Geological Survey,Nanjing,210016,China) (2 Department of Geology,Beijing University of Science and Technology,Beijing 100083,Chi 口) (3 No・332 geological team,Bureau of Geology and Mineral Exploration ofAnhui Province,H angshan 24500,Chi 口) Abstract:The Hanjia rock body in Xiuning County,Anhui Province,shows a c1ose spatia1 relationship with the Tianjingshan gold field.There are existed different interpretations about the genesis of the Hanjia rock body・Some researchers support that the rock body is a granite porphyry body formed during the Yanshanian tectonic stage according to the porphyritic texture of the rock body,while the others argue that the granite body is the Lingshan gneissic granite body formed during the Jinningian period considering the in— distinct gnelsslc texture of the rock body.In view of the important ore—hunting indicative significance of the Hanjia rock body,basing on the petrological,petrogeochemical and isotopic geochronologica1 studies of the rock body,this paper suggests that the Hanjia rock body is formed of sericitic quartzites aItered from the Lingshan granite body.The golds in the Tianjingshan gold field occur within the late—stage fractures in thicker quartz veins,showing the form of native golds,and having association with quartzsericite—Fe—car— bonate—sulphide veinlets.The present studies indicate that these fractures link uP the quartz developed on the top of the Hanjia sericitic quartzites,and both of them have the same assemblages of altered minera1s and sources of fluids.Therefore,the simultaneous magmatism,tectonism and alteration associated with the sericitization are the crucial metallogenic event in the Tianjingshan gold fieldAs the Hanjia sericitic .quartzite body is possessed of a regional ore—hunting indicator,it has an important indicative significance for the further ore-hunting in the Tianj ingshan gold field and its peripheral areas. Key words:gold deposit;Tianjingshan gold field;Hanjia rock body;sericitic quartzite 

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