邯郸娄里金矿成矿物质来源

摘要：本文以洪山碱性岩体北侧娄里金矿为例，测试分析了金矿石、斑岩体及不同围岩中Au、Cu等成矿元素含量，初步确定区内燕山期火成岩是形成金矿床和铜矿床重要的矿源层。在此基础上利用铅同位素示踪和分析了娄里金矿成矿物质来源，亦得出相同的结论。研究结果显示，形成碱性岩体的岩浆以地幔源为主，区内金、铜成矿元素均来源于幔源的碱性岩体。

关键词：金矿床；碱性岩体；娄里

富碱火成岩，特别是与钾质火成岩有关的大型-超大型Au、Cu矿床相继发现，使得与富碱火成岩有关的大型-超大型金铜矿床成矿作用研究成为目前国内外学者关注的热点。近年来，在邯郸永年洪山碱性杂岩体北侧的娄里地区发现多条化带。已有的勘探资料显示，金矿化与洪山碱性岩体之间存在着密切的成因联系。本文以洪山碱性岩体北侧娄里金矿床为研究对象，测试分析了矿石、岩体及不同围岩中Au、Cu成矿元素含量及铅同位素组成，示踪了娄里金矿的成矿物质来源，为正确厘定区内金矿床成因类型、成矿作用过程等问题提供了理论依据。

1.区域地质

研究区位于华北地台山西断隆与华北断拗两个Ⅱ级构造单元结合部位的武安凹断束中，地壳运动频繁，岩浆活动十分强烈，形成一系列北东向褶皱和断裂，形成十分复杂且规模巨大的构造岩浆岩带。研究区火山喷发作用强烈，火山机构受区域性构造所控制分布在邯郸深大断裂与鼓山-紫山大断裂之间的北北东向构造岩浆岩带内。洪山岩体沿紫山-鼓山断裂侵入，且分布于断裂两侧。岩性以正长岩为主。

2.矿床地质特征

目前已在洪山火山机构北部娄里一带初步圈出四条含金矿化蚀变带。蚀变带中岩性以粗面质含角砾凝灰岩或粗面质角砾凝灰熔岩为主，蚀变带中岩石较破碎、片理发育，蚀变带受构造控制明显。四条蚀变带总体上呈现出以洪山火山机构为南部交汇点，向北呈NWW、SN、NEE放射状分布态势。四条矿化蚀变带均呈陡倾斜，倾角多在700以上。

矿石物质组成较为简单。金属矿物主要为自然金，含银自然金，银金矿、黄铁矿、磁铁矿等。脉石矿物主要为长石、石英，绢云母。矿石中常见晶粒结构、碎裂结构、交代结构、包含结构等。矿石中常见的构造有块状构造、细脉浸染状构造等。

3.矿区不同岩石中成矿元素含量组成

热液金矿床中成矿物质金或是热液从矿体周围赋矿地层中萃取，或是从深部高金背景的地质体中汲聚而来。因此研究区与赋矿地层、与成矿有关的岩体等金元素的本地含量，将对查清成矿物质来源显得至关重要。

统计结果显示，洪山岩体中各类岩石均有很高的Au元素本底含量，均值6.37～54.51×10- 9之间变化，远高于我国碱性正长岩、华北地台正长岩和大陆地壳。洪山杂岩体的各类岩石中Au元素本底含量测试结果表明，娄里矿区容矿围岩及其他岩性段Au成矿元素含量较高，这种成矿元素高背景特征是本区金矿是成矿的物质基础。岩石中高含量的Au 成矿元素，经过成矿地质过程，可使元素进一步局部富集，形成金矿床。

4.稀土元素示踪

娄里矿区矿石及围岩的稀土元素配分模式图显示，除霏细斑岩外，矿石与不同围岩之间具有相似的稀土元素配分模式，稀土元素总量接近，在120×10- 6- 160×10- 6之间，变化较小，但含量较高，反映出岩石类型属碱性岩的特征。岩矿石样品均无Eu异常，或Eu异常不明显。

5.铅同位素示踪

5.1铅同位素组成特征

为研究娄里地区金矿床中矿石铅的来源，本次测试了矿石、斑岩体及不同围岩的铅同位素组成。测试结果显示，所测样品的207Pb/204Pb、208Pb/204Pb变化率分别为0.44%和0.54%，变化率较小。从总体上看，所测样品的铅同位素组成变化率均较小。计算的同位素模式年龄在261Ma- 507Ma之间变化，未出现年龄负值，显示出正常铅同位素组成之特征。此外，矿石铅同位素组成特征与斑岩及各类围岩铅同位素组成相近，也暗示出成矿物质与火成岩关系密切。

5.2铅同位素示踪

从206Pb/204Pb-207Pb/204Pb、206Pb/204Pb-208Pb/204Pb上可以看出，斑岩、晶屑凝灰熔岩、次生石英岩、正长岩和矿石均落在地幔区域，即四者的铅同位素组成具有明显的相关性，预示了矿石铅同位素的来源可能与斑岩、晶屑凝灰熔岩、次生石英岩、正长岩有关，说明矿床与围岩有成因上的联系，另一方面也预示出上述岩石及矿石中的铅来源较深，与地幔关系密切。

铅同位素示踪结果与火成岩中成矿元素本底含量测试结果相吻合，即成礦物质主要来自高背景的燕山期火成岩。

6.结论

（1）本次对娄里金矿区六条剖面岩性的统计结果显示杂岩体中均值在6.37～54.51×10- 9之间变化，其中黑云辉石粗面斑岩中Au元素本底含量高达54.51×10- 9。基于控金矿碱性岩的含金量较高，Mutschler等建议将金含量大于10×10-9作为碱性岩找金的标志。这种碱性岩体中Au元素高背景特征是是成矿的物质基础。

（2）矿石及各类围岩中铅同位素示踪结果显示，娄里金矿成矿物质来源与幔源的碱性岩体关系密切。该认识与火成岩中成矿元素本底含量统计结果相吻合。

（3）形成碱性岩体的岩浆源是导致金、铜矿化的根本。幔源岩浆为主的碱性岩体（如洪山碱性岩体）控制了金、铜矿化的形成，重熔岩浆形成的岩体主要控制了金矿化，铜矿化相对较弱。

参考文献

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