河南灵宝金渠金矿区矿床成因及成矿机制探讨.pdf

第12卷第2期黄金科学技术Vol.12,No.2
2004年3月GoldScienceandTechnologyMar.2004

河南灵宝金渠金矿区矿床成因及成矿机制探讨X

柴世刚
(河南金渠黄金股份有限公司,河南省三门峡472000)

摘要:金渠金矿区位于小秦岭金矿田中东部。本文通过对该矿床中303和202两条重要矿脉的
稳定同位素(S,O,H,C和Pb)组成和成矿物理化学条件等方面的研究,结合以往科研成果,探讨
金渠金矿区矿床成因及成矿机制。
关键词:金渠金矿区;矿床成因;成矿机制;河南小秦岭
中图分类号:P618.2文献标识码:A文章编号:100522518(2004)0220022-05

中黄铁矿的δ34S变化范围为-8.65‰～+
1前言
15.7‰,围岩中的δ34S变化范围为-5.9‰
小秦岭金矿田是我国著名的金矿大型矿～+20.8‰,二者相近,说明矿脉中的硫源主
床密集区,我国第二大岩金基地,迄今为止,要来自太华群地层。
已发现各种规模的含金石英脉1000多条,金渠金矿区矿物成分简单,黄铁矿占硫
探明金矿床40余处,随着对小秦岭金矿的开化物总量的85%以上。本次工作系统测定
发、利用,对金矿床的研究工作也在不断深了不同矿化阶段、不同赋存状态的各类硫化
入,先后有数十家单位从不同角度对矿源层、物,总计17件(表1)。
成矿物质来源及其运移和富集规律、成矿模从表1中可以看出:
式、矿床成因、成矿物理化学条件、成矿时代(1)矿区的δ34S主要为负值,34S亏损。
等进行了深入的研究,提出了许多颇有见地δ34S变化范围为+3.6‰～-28.5‰,极差为
的认识,促进了小秦岭地区金矿找矿勘探工32.1‰,从矿化阶段早期到晚期δ,34S逐渐降
作,现依据近年来本地区所获得的找矿勘探低,从+3.6‰→-3.0‰→-28.5‰δ,34S
及科研成果探讨金渠金矿区的成矿控制因素与样品所在位置关系不大。
及矿床成因及成矿机机制。(2)多金属硫化物阶段,硫同位素分馏基
本达到完全平衡状态δ,34S值的大小顺序为:
2稳定同位素组成特征34
ZnS>CuS>FeS2>PbS,FeS2的δS偏小,
2.1硫同位素组成基本符合硫化物富集规律。可以用共生矿物
硫同位素是金矿床研究中应用最广泛的对来计算成矿温度。经计算,闪锌矿-方铅
稳定同位素之一,可以用来判断成矿物质来矿硫同位素对的温度为195～250℃,与石英
源、探讨成矿构造环境演化等。据统计,小秦包裹体测温结果相吻合,表明多金属硫化物
岭金矿田中硫同位素已测试500余件,矿脉阶段成矿温度相对较低。

X收稿日期:2003211227;修订日期:2003212201
作者简介:柴世刚(1963-),男,工程师,从事金矿勘查和矿山地质工作1
第2期柴世刚:河南灵宝金渠金矿区矿床成因及成矿机制探讨23

表1矿区硫同位素组成石英脉的5.9‰增大到桐沟金矿303石英脉
测定
石英脉样号δ34S(‰)的32.1‰,表明硫源有一定变化,或者表明
矿物
30343黄铁矿+3.6Ⅰ粗晶、浸染状氧逸度有升高的趋势,即小秦岭东部剥蚀较
44黄铁矿-2.5Ⅱ细晶、条带状浅,有更多的沉积物硫源。
41黄铁矿-2.7Ⅱ多金属共生
63黄铁矿-3.0Ⅲ碳酸盐细脉中
74黄铁矿-28.5Ⅲ方解石晶簇中
42闪锌矿-1.9Ⅱ多金属共生
42方铅矿-4.9Ⅱ多金属共生
72黄铜矿-2.4Ⅱ多金属共生
4方铅矿-5.8Ⅱ多金属共生
77黄铁矿-3.8Ⅱ与自然金共生
52黄铁矿-0.2团块状
202TW5黄铁矿-0.38
图2小秦岭地区金矿床δ34S(‰)分布范围图
TW6黄铁矿0.43
TW7黄铁矿2.64
TW8黄铁矿2.322.2碳、氧同位素组成
TW9黄铁矿0.59
TW10黄铁矿2.59(1)碳同位素组成。碳酸盐类矿物是含
金石英脉中含量仅次于石英的非金属矿物,
(3)从黄铁矿—石英阶段(Ⅰ)→多金属在303石英脉中约占10%,因此碳酸盐矿物
硫化物阶段(Ⅱ)→碳酸盐-石英阶段(Ⅲ),的碳同位素特征是判断成矿物质来源的重要
δ34S从+3.6‰→-3.0‰→-28.5‰,34S因素之一。通过系统地采集不同赋存状态的
逐渐亏损,表明成矿流体的物理化学性质发矿物进行测试(表2)得知δ,13C值很接近δ,13

生变化。在pH-lgfo2图上(图1)可以看出,C的变化范围为-4.27‰～-7.6‰,与小秦
13
在成矿作用过程中,氧逸度(fo2)逐渐升高,岭地区其他金矿床的δC(-3.19‰～7.
成矿环境逐渐从还原环境向氧化环境转变,73‰)值基本相同,离散性小,表明来源相近。
特别是成矿末期,氧逸度急剧升高,表明地壳石英脉中的δ13C与围岩的δ13C值(-23.
迅速隆起或有生物硫加入。95‰)有明显差