煌斑岩与成矿的关系

“三江”地区煌斑岩在金矿化过程中不具有提供大量成矿物质和成矿流体的潜力，但伴随煌斑岩岩浆活动过程中的地幔去气作用和岩浆去气作用形成的流体是成矿流体的重要来源，煌斑岩在含金成矿流体成矿过程还起到“地球化学障”的作用。

图3-7 煌斑岩(87Sr/86Sr)-(143Nd/144Nd)图

Fig.3-7 The87Sr/86Sr-143Nd/144Nd diagram of lamprophyres

（原图据Greenough等，1991）（primary diagram after Greenoughet al.，1991）

“三江”地区富碱侵入岩Sr、Nd同位素组成据范蔚茗（1989）、朱炳泉等（1992）、张玉泉等（1997，1998）和邓万明等（1998）

图3-8 煌斑岩源区地幔REE含量模拟计算结果

Fig.3-8 The calculated results of REE contents of source mantle of lamprophyres

（球粒陨石据Boynton，1984）（the Chondrite after Boynton，1984）

图3-9 煌斑岩岩浆过程REE判别图

Fig.3-9 The REE discriminant diagram of magmatic processes

姚安金矿区煌斑岩REE含量范围较小，图中没有示出

图3-10 “三江”地区煌斑岩和富碱侵入岩REE配分模式对比

Fig.3-10 The correlation of REE patterns of lamprophyres and alkali-rich intrusive rocks in the Sanjiang area

所研究的5个矿床除白马寨镍矿床外，其他4个矿床的煌斑岩均与金矿化密切***生（图3-14、图3-15），煌斑岩成岩时代（27～36Ma）也与成矿时代（28～32Ma）一致。煌斑岩型金矿石是该4个矿床的重要组成部分。金含量分析及岩（矿）石铅同位素组成结果表明：矿床成矿物质主要由区域变质地层和早期形成的基性超基性岩提供，煌斑岩本身金含量较低（3×10-9左右），不具有提供大量金源的潜力。图3-16显示，矿区矿化煌斑岩的Ni、Cu和PGE含量与新鲜煌斑岩相近，但其Au含量明显高于后者，同样暗示矿化煌斑岩中的Au不是由煌斑岩本身提供。

图3-11 “三江”地区煌斑岩和富碱侵入岩同源性判别图

Fig.3-11 The discriminant diagram of affinity for lamprophyres and alkali-rich intrusive rocks in the Sanjiang area

虚线区为富碱侵入岩，空心圆为煌斑岩

图3-12 煌斑岩和富碱侵入岩MgO-K2O图

Fig.3-12 The MgO-K2Odiagram of lamprophyres and alkali-rich intrusive rocks in Sanjiang area

A为“三江”地区煌斑岩（○）和富碱侵入岩（+）；B为煌斑岩不同熔融程度实验结果

图3-13 煌斑岩液态不混溶实验结果

Fig.3-13 The experimental results of liquid immiscibility for lamprophyres

□—深色玻璃（不混溶相对基性端元）；△—浅色玻璃（不混溶相对酸性端元）；★—混合玻璃（初始物）

煌斑岩加黄铁矿体系和煌斑岩携金性高温高压实验结果表明：黄铁矿（硫化物）熔体与煌斑岩熔体之间的液态不混溶体存在于较宽的压力范围，但高压条件下这种现象相对更明显，由于比重的差异和流体力学机制的控制，聚集的黄铁矿（硫化物）熔体（球体）沉淀于实验产物的底部（图3-17A）。

均匀分布的煌斑岩粉末（小于200目）和金粉（小于400目），在高温（样品全熔温度）、高压（大于1.5GPa）条件下将聚集成金球，并沉淀于实验产物（煌斑岩玻璃）的底部。煌斑岩玻璃中含金极少，金球与玻璃之间的界线清晰（图3-17B、C）。如果样品中存在少量硫，形成的金球将被黄铁矿（黄铁矿至磁黄铁矿之间的产物）球包裹***同沉淀于实验产物的底部，玻璃、黄铁矿球和金球之间的界线清晰（图3-17D）。由此认为煌斑岩岩浆携带金的能力较差，自然界煌斑岩在金矿化过程中提供大量金矿的可能性较小。

根据蚀变强弱及是否矿化，4个金矿区（姚安金矿、北衙金矿、老王寨金矿和马厂箐铜金多金属矿）的煌斑岩均可分为新鲜（相对）、蚀变和矿化三种。矿化煌斑岩明显特征是岩石强烈变形，绢云母化、碳酸盐化、硅化、硫化物化等多种蚀变并存，出现铁白云石、黄铁矿、毒砂、辉锑矿等矿物，主要元素贫 SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、Na2O，富FeO、CaO。在图3-18上三种煌斑岩分布于不同区域，其微量元素和稀土元素地球化学特征也与新鲜（相对）和蚀变煌斑岩有一定的差别。质量平衡计算结果表明，煌斑岩矿化流体富含K2O、CaO、CO2、F、S、Cu、Zn、As、Sb、Au、Ag等元素。

图3-14 老王寨金矿床冬瓜林S14号-老王寨52号勘探线剖面图

（据胡云中等，1995）

Fig.3-14 Theprofile of exploration line of the Liaowangzhai gold deposit

（after Hu et al.，1995）

1—上三叠统泥岩、砂岩及砂砾岩；2—下石炭统二段硅质绢云板岩-含炭质砂质绢云板岩；3—下石炭统一段含炭质薄层泥灰岩；4—上泥盆统二段绢云板岩-含炭质放射虫硅质岩；5—上泥盆统一段变石英杂砂岩；6—断裂；7—中酸性岩；8—煌斑岩；9—基性火山岩；10—蚀变超基性岩；11—矿体

包裹体地球化学和C、H、O、S同位素组成研究证实，所研究金矿床成矿流体均具有岩浆热液性质（不排除少量变质热液和大气降水等的参与）。挥发分地球化学研究表明，煌斑岩本身不具有提供大量成矿流体的潜力，但该区煌斑岩形成于拉张构造环境、岩石中发现不混溶的碳酸岩球体（图3-19）、岩石来源交代富集地幔以及岩石蚀变流体是母岩浆演化到晚期分异出来的产物和岩石C同位素组成等均显示煌斑岩岩浆活动过程中存在广泛的地幔去气作用和岩浆去气作用。结合煌斑岩与金矿化时空密切***生等特征，认为伴随煌斑岩岩浆活动过程中的地幔去气作用和岩浆去气作用形成的流体为成矿流体的重要来源。煌斑岩母岩浆成分模拟高温高压实验结果表明：煌斑岩岩浆活动过程中存在CO2、S等挥发分的去气作用，表现在煌斑岩的碳酸盐在高温高压条件发生分解形成、熔融产物（玻璃）CO2的含量随温度和压力的降低大幅度减少以及实验产物中硫化物中S含量有规律的变化等方面，这为上述结论提供了有力的证据。

图3-15 北衙金矿万硐山72号探勘线剖面图

Fig.3-15 The profile of 72＃ exploration line of the Baiya gold deposit

1—第三系；2—北衙组灰岩；3—断裂及破碎带；4—煌斑岩；5—黑云母正长斑岩；6—石英正长斑岩；7—褐铁矿脉；8—矿体

图3-16 新鲜煌斑岩与矿化煌斑岩PGE对比

Fig.3-16 The correlation of PGE patterns of fresh and mineralization lamprophyres

（原始地幔据McDoonough and Sun，1995）

研究区煌斑岩与金矿化时空密切***生。与新鲜（相对）和蚀变煌斑岩相比，矿化煌斑岩明显富Fe2O3、贫FeO，相应地w（Fe2O3）/w（FeO）比值大幅度增加，因而煌斑岩对成矿流体中的Au具有还原作用，即Au++Fe2+→Au0↓+Fe3+，也就是说，煌斑岩在金矿化过程中还起到“地球化学障”的作用。

综合各方面的资料及研究成果，建立了“煌斑岩与金矿化关系”的“地幔去气和岩浆去气成矿作用模式”（图3-20）。模式以成矿流体的幔源性（不排除少量其他来源，如变质流体、大气降水等）为主线，将区域构造环境、地幔去气作用、煌斑岩岩浆形成与演化、岩浆去气作用以及围岩蚀变与矿化作用视为统一体系，不仅合理地解释了该区（及其他地区）煌斑岩与金矿化时间上、空间上密切***生关系，而且解决了前人提出的“煌斑岩与金矿关系模式”中存在的许多问题。

图3-17 煌斑岩成矿高温高压实验结果

Fig.3-17 The experimental results of ore-forming for lamprophyres

A—煌斑岩加黄铁矿体系（压力2.0GPa，温度1332℃），实验产物中聚集的黄铁矿球体（10×40）；B、C和D为煌斑岩加金体系（压力1.5GPa，温度1450℃），B—实验产物顶部没有聚集的金球（5×4）；C—实验产物底部聚集的金球（5×4）；D—实验产物中黄铁矿球体包裹的金球（10×40）

图3-18 新鲜、蚀变和矿化煌斑岩化学成分判别图

Fig.3-18 The discriminant diagram of major elements of fresh，altered and mineralization lamprophyres

图3-19 “三江”地区煌斑岩中的球粒结构

Fig.3-19 The ocelli textures observed in lamprophyres from the Sanjiang area

图3-20 煌斑岩成岩与金矿床成矿模式图

Fig.3-20 The model of diagenesis of lamprophyre and ore～forming of gold