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1 第 37 卷第期 08 年月地质科技情报 GeologicalScienceandTechnologyInformation Vol.37 No. Jan. 08 doi:0.9509/j.cnki.dzkq 孙亮, 张林, 张海东. 内蒙古白云鄂博群地层岩石地球化学 : 对浩尧尔忽洞金矿床层控机理研究 [J]. 地质科技情报,08,37): 7G 内蒙古白云鄂博群地层岩石地球化学 : 对浩尧尔忽洞金矿床层控机理研究孙亮 a,, 张林, 张海东 3. 北京大学 a. 地球科学与空间科学学院 ;. 造山带与地壳演化教育部重点实验室, 北京 0087;. 陕西省煤层气开发利用有限公司天宇地质研究所, 西安 70065;3. 长安大学地球科学与资源学院, 西安 70054) 摘要 : 华北克拉通北缘黑色页岩中分布了一系列大型 - 超大型金矿床和金矿点, 但对于沉积地层与层控型金矿床间的成因联系至今尚未完全查明. 对白云鄂博群的地层岩石学地球化学 P 同位素组成等方面展开了相关研究, 以此来讨论地层对于浩尧尔忽洞金矿床的控矿机制. 比鲁特组第一二岩性段是金矿床的主要赋矿围岩, 岩性间存在明显的物性差异, 并富含碳. 金矿石比鲁特组和海西期岩浆岩的微量元素稀土元素具有相似的变化曲线, 均表现为 La Sm Y LREE 富集,Nd Ta Sr Zr Hf HREE 亏损, 和明显负 Eu 异常的特征. 比鲁特组炭质板岩中的星点状黄铁矿与金矿石中的硫化物具有相似的 P 同位素组成 08 P/ 04 P= ~38.989, 07 P/ 04 P=6435~684, 06 P/ 04 P=8.5660~8.97). 这些地质与地球化学数据结果表明, 形成浩尧尔忽洞金矿床的成矿物质主要来源于白云鄂博群, 加里东期区域挤压变形海西期大规模岩浆活动和海西 - 印支期脆 - 韧性剪切作用一方面使地层中的金发生大规模活化迁移, 另一方面为含矿热液提供了良好通道和沉淀空间. 比鲁特组中富含的有机质是金沉淀的有利还原剂. 关键词 : 浩尧尔忽洞金矿床 ; 白云鄂博群 ; 比鲁特组 ; 星点状黄铁矿 ;P 同位素中图分类号 :P59 文献标志码 :A 文章编号 :000G784908)0G0007G09 黑色页岩建造系形成于特定地质时期特殊地质环境中, 以富含有机质为特征的一套陆内碎屑岩 [] 组合, 赋存了许多重要的有色金属 P Zn Cu) 贵金属 Au Ag Pt) 稀有元素 V Mo Hg) 等矿 [G5] 产. 其中, 世界上许多特大型金矿床就赋存在黑色页岩中, 如 : 乌兹别克斯坦 Muruntau 金矿床俄 [6G3] 罗斯 SukhoiLog 金矿床和干谷金矿床等. 近几年来, 我国在华北克拉通北缘白云鄂博群和渣尔泰山群的黑色页岩中陆续发现了大型 - 超大型浩尧尔忽洞金矿床朱拉扎嘎金矿床十八倾壕金矿床 [4G6] 等, 一举使得华北克拉通北缘黑色页岩成为寻找金矿最重要的潜力区. 虽然对黑色页岩中金矿床研究程度已经较 [7G8] 高, 但对于金矿床受地层控制的认识仍存在较大分歧. 如, 浩尧尔忽洞金矿床是近年来在内蒙古中部地区发现的一个大型 - 超大型金矿床, 探明黄金储量达 48t, 金矿体受地层控矿特征明显, 主要赋存于白云鄂博群比鲁特组第一二岩性段炭质板岩千枚岩片岩内 [9], 关于金矿床的控矿机理有 3 种认识 : 第种观点认为白云鄂博群是金初始矿源层, 为金矿形成提供了成矿物质 [0], 但缺点是白云鄂博群 wau) 普遍偏低约 ), 无法提供足够多的成矿物质 ; 第种观点认为金矿床受 EW 向和 NEE 向构造控制 [], 其缺点是除比鲁特组第一二岩性段的构造带内有金矿体外, 其他地质体的断层带内是不含矿或只含少量金矿体 ; 第 3 种观点认为金矿床受控于海西期岩浆活动, 因为金矿体与海西期岩体和脉岩在时间和空间上关系密切 [], 但缺点是海西期岩体和脉岩本身并不成矿, 且其 wau) 也较低约 ). 基于此, 笔者拟通过对白云鄂博群开展岩石学地球化学以及 P 同位素地球化学研究, 探讨地层对浩尧尔忽洞金矿床的控矿机理, 为该地区下一步找矿提供理论依据. 收稿日期 :06GG4 编辑 : 刘江霞基金项目 : 国家自然科学基金项目 44004); 中国地质调查局项目 04000) 作者简介 : 孙亮 990 ), 男, 现正攻读构造地质学专业博士学位, 主要从事矿床学与矿产资源定量预测与评价工作.EGmail: sunliang5@foxmail.com

2 8 地质科技情报 08 年成矿地质背景华北克拉通北缘从中元古代开始逐渐由挤压构 [3] 造环境转变为伸展 - 裂解构造环境, 在华北板块北缘古元古代大陆边缘的基底上裂解形成了条平行排列的巨大裂谷, 并沉积了白云鄂博群和渣尔泰山群图 ) [4]. 其中, 白云鄂博群的比鲁特组尖山组和渣尔泰山群的阿古鲁沟组均含有一定的黑色页 km 岩, 是我国寻找 egngree Au PGZnGCu 等矿产 [] 的有利区域. 从加里东期开始, 华北和西伯利亚两大板块开始汇聚, 大致在二叠纪, 两大板块最终拼 [5] 贴在一起. 之后, 随着构造力的不断减小, 华北克拉通北缘构造背景由挤压转变伸展, 形成了大规 [6] 模后造山性质的岩浆岩. 在此过程中, 含炭质页岩的白云鄂博群和渣尔泰山群地层中形成了一系列大型 - 超大型金矿床和金矿点, 其中以浩尧尔忽洞金矿床最为典型. a km 图浩尧尔忽洞金矿床区域地质简图据文献 [4] 修改 ) ig. SimplifiedregionalgeologicalmapofHaoyaoerhudonggolddeposit 浩尧尔忽洞金矿床位于华北克拉通北缘白云鄂博裂谷带中部. 区内出露的地层呈长条状, 面积小于 00km, 包括中元古界白云鄂博群尖山组哈拉霍疙特组和比鲁特组, 岩基为海西期中酸性花岗岩图 Ga). 浩尧尔忽洞向斜横贯整个矿区, 整体走向 NEE, 两翼倾角 0 ~4 图 G,c). 断裂构造主要为 NEE 向脆韧性剪切带和 NW 向平移断层.NEE 向断裂在矿区内最为发育, 是主要的导矿控矿构造图 Gc), 由一系列挤压破碎带和片理化带组成. 矿区内发育 NW 向的成矿后构造, 为断距约为十米至上百米的平移断层, 切割近 NEE 向的挤压破碎带, 对于矿体的保存具有一定的破坏作用图 G). 矿区及其周边地区岩浆活动频繁, 以加里东期和海西 [6,8] 中晚期岩浆活动为主. 区内岩浆岩类型主要包括花岗闪长岩辉长岩黑云母花岗岩粗粒花岗岩, 以岩基岩脉产出图 G). 此外, 区内还产出一定量脉岩, 主要类型为辉绿岩闪长玢岩煌斑岩等. 矿床地质特征浩尧尔忽洞金矿床产出于 NE 向展布的浩尧尔忽洞向斜核部图 G,c, 图 3Ga), 受比鲁特组第一二岩性段控制, 含矿围岩主要为炭质板岩千枚岩片岩等. 以 9300E 勘探线为界, 将浩尧尔忽洞金矿床分为东西个矿带, 长 4000 m. 矿体以层状为

3 第期孙亮等 : 内蒙古白云鄂博群地层岩石地球化学 : 对浩尧尔忽洞金矿床层控机理研究 9 主, 走向 NE 并与围岩走向一致, 平均厚度十米至数十米. 浩尧尔忽洞金矿区矿石的金赋存状态有种形式 : 一是赋存于石英细脉中 ; 二是以不可见状态赋存于硫化物细脉中. 因此, 将矿石类型分为石英细脉型图 3Ga) 和硫化物细脉型图 3G) 种. 石英细脉型矿石主要分布在浩尧尔忽洞向斜核部和构造破碎带内. 石英细脉宽 ~0cm, 呈透镜体香肠状揉皱状. 矿石矿物主要为黄铁矿磁黄铁矿方铅矿闪锌矿黄铜矿辰砂等 ; 脉石矿物以石英为主, 其次 [9] 有少量的绢云母方解石等. 硫化物细脉型矿石主要分布在层间薄弱带内, 围岩主要为炭质板岩千枚岩和片岩等. 矿石矿物有黄铁矿磁黄铁矿毒砂方铅矿自然金和辰砂, 脉石矿物有石英绢云母绿泥石红柱石方解石等. 矿石矿物以细脉状 [7] 和薄膜状沿炭质板岩的板理面或节理面产出. 0 km a 0 50 m c c 3 3 / 0 80 m 90 DDH 79 d DDH-8 DDH-6 DDH-80 DDH-5 DDH 78 DDH-8 E0 E6 E8 E3 E E3 E E 89.m) 39.0m) E E6 E3 04.6m) E E3 64.6m) E m) E5 E 38.4 m) E6 36. m) 64m) DDH-8. 第四系 ;. 白云鄂博群比鲁特组 ;3. 比鲁特组第四段 ;4. 比鲁特组第三段 ;5. 比鲁特组第二段 ;6. 比鲁特组第一段 ;7. 白云鄂博群哈拉霍疙特组 ;8. 哈拉霍疙特组第三段 ;9. 哈拉霍疙特组第二段 ;0. 哈拉霍疙特组第一段 ;. 白云鄂博群尖山组 ;. 花岗岩 ;3. 钾长花岗岩 ;4. 花岗闪长岩 ; 辉绿岩和辉绿岩脉 ;6. 金矿体 ;7. 向斜 ;8. 背斜 ;9. 断层图浩尧尔忽洞金矿床矿区地质简图 a,) 及金矿体空间分布图 c,d) 据文献 [7] 修改 ) ig. GeologicalmapoftheHaoyaoerhudonggolddeposita,)andthespatialdistriutionofgoldoreodiesinHaoyaoG erhudongarea

地质科技情报１０ a!"#.$ ２０１８年 c 5 mm ')*+,%-.$ d 50 mm e f 00 mm Py %&!

浩尧尔忽洞金矿床矿石结构构造和沉积围岩特征照片 ig ３ PhotographsoftexturesandstructuresoforesandsedimentaryrocksintheHaoyaoerhudonggolddeposi t ３比鲁特组岩石学特征区内

千枚岩呈灰黑色,鳞片变晶结构,千枚状构造图３Ｇ e),矿物组成体积分数)为极微细粒状石英１０ ~１５ ) 鳞片状黑云母２０ ~２５ ) 绢云母４５ ~５０ ) 胶团状石墨５ ~１０ )和黄铁矿５ ~１５ ).

定向排列的星点状微小黄铁矿颗粒,显示原始沉积２)尖山组为一套滨海相的碎屑岩建造,岩性主要为暗灰色粉砂质绢云母板岩变质粉砂岩黑色成,夹变质同生角砾岩.

３)哈拉霍疙特组自下而上可分为３岩性段: 第一岩性段以灰黑色灰色千枚岩板岩片岩为主, 夹少量的薄层灰岩,变形较弱;第二岩性段为灰白色石英岩硅灰岩,夹少量的千枚岩;第三岩性段为灰色灰岩夹薄层泥灰岩,各类脉岩发育.

4 地质科技情报１０ a!"#.$ ２０１８年 c 5 mm ')*+,%-.$ d 50 mm e f 00 mm Py %&!"#$ 炭质板岩中的石英细脉; 炭质板岩中的石英细脉和黄铁矿细脉; 炭质板岩的板状结构光片); 炭质板岩中的石墨团块光片); a c d e 千枚岩; 炭质板岩中被拉长定向排列的星点状黄铁矿光片); 黄铁矿 f Py 图３浩尧尔忽洞金矿床矿石结构构造和沉积围岩特征照片 ig ３ PhotographsoftexturesandstructuresoforesandsedimentaryrocksintheHaoyaoerhudonggolddeposi t ３比鲁特组岩石学特征区内出露的地层为中元古界白云鄂博群,地层从老到新依次为都拉哈拉组尖山组哈拉霍疙特组和比鲁特组.其中,与成矿关系密切的地层主要为比鲁特组第一二岩性段. １)都拉哈拉组岩性主要为暗灰色变质细砾岩长石石英砂岩绢云母板岩大理岩等.底界与组成体积分数)为微细石英５ ~１０ )和鳞片状黑云母６０ ) 绢云母２０ ~３０ ) 胶团状石墨 ) ) ５ ~１０图３Ｇ d 和黄铁矿５ ). 千枚岩呈灰黑色,鳞片变晶结构,千枚状构造图３Ｇ e),矿物组成体积分数)为极微细粒状石英１０ ~１５ ) 鳞片状黑云母２０ ~２５ ) 绢云母４５ ~５０ ) 胶团状石墨５ ~１０ )和黄铁矿５ ~１５ ).值得注意的是,在第二岩性段含炭质的地层中可见被拉伸新太古界宝音图岩群呈断层接触,未发现金矿化. 定向排列的星点状微小黄铁矿颗粒,显示原始沉积２)尖山组为一套滨海相的碎屑岩建造,岩性主要为暗灰色粉砂质绢云母板岩变质粉砂岩黑色成,夹变质同生角砾岩. 变砂岩呈浅灰色,层状构含炭质板岩红柱石角岩和长石石英砂岩,未发现金矿化. ３)哈拉霍疙特组自下而上可分为３岩性段: 第一岩性段以灰黑色灰色千枚岩板岩片岩为主, 夹少量的薄层灰岩,变形较弱;第二岩性段为灰白色石英岩硅灰岩,夹少量的千枚岩;第三岩性段为灰色灰岩夹薄层泥灰岩,各类脉岩发育. 的特征图３Ｇ f).第三岩性段由变粉砂岩变砂岩组造,变余砂状结构. 第四岩性段由灰白色青灰色中厚层状灰岩组成,产状近直立. ４岩石地球化学特征４１样品采集及分析测试为了能够更好地了解白云鄂博群对浩尧尔忽洞４)比鲁特组是矿区内主要的控矿围岩,按岩石组合类型自下而上可划分为４个岩性段:第一岩金矿床的层控机理,笔者对白云鄂博群特别是比鲁岩石产状近直立,节理裂隙和薄膜状黄铁矿均较发下观察,从中挑选出６件矿石和围岩样品进行了微性段主要由炭质变粉砂岩组成,并夹有粉砂质板岩, 育;第二岩性段以炭质板岩千枚岩和红柱石十字石石榴石片岩为主,夹中厚层状变粉砂岩,发育黄铁矿化和硅化,是金的主要赋存层位. 炭质板岩呈黑色灰黑色,隐晶质结构,板状构造图３Ｇ c),矿物特组第一二岩性段) 浩尧尔忽洞金矿床进行了详细调研,共采集各类岩石样品１２８件,经偏光显微镜量元素稀土元素分析,对５件黄铁矿单矿物进行了 P 同位素分析.样品经过手工粉碎,由长安大学地质实验室中心用ICP ＧMS 完成微量元素和稀土元素 REE)分析测定.P 同位素的分析测定在核工业

5 第期孙亮等 : 内蒙古白云鄂博群地层岩石地球化学 : 对浩尧尔忽洞金矿床层控机理研究北京地质研究院分析测试研究中心完成, 样品通过三酸分解, 通过树脂交换法得到铅, 蒸干后得到分离好的用来进行质谱测定的铅样品, 质谱测定所用仪器为 ISOPROBEGT 热电离质谱仪. μg 铅的 08 P/ 06 P 测量精度优于 0.005%. 4. 分析结果矿石岩石的微量元素和稀土元素分析结果显示, 含金属硫化物石英细脉的微量元素和稀土元素质量分数明显比炭质板岩红柱石片岩以及海西期岩浆岩偏低表 ). 在微量元素蛛网图图 4Ga) 中, 石英脉炭质板岩红柱石片岩和海西期岩浆岩间微量元素的变化曲线虽然存在差异, 但整体变化趋势较为一致, 均表现出 K La P Sm Y 富集,Nd Ta Sr Zr 和 Hf 亏损的特征. 在稀土元素配分曲线图图 4G) 上, 除了含金属硫化物石英细脉稀土元素质量分数较其他各类岩石偏低以外, 其余岩石稀土元素配分曲线变化基本一致, 均表现出轻稀土元素富集重稀土元素亏损和明显负 Eu 异常的特征 HR004-8 HR00- HR006-3 a HR004- HR004-3 HR / 00 0 / 0 0. R Ba Th U K Ta N La Ce Sr Nd P Zr Hf Sm Ti Y 0. La Ce Pr Nd Sm Eu Gd T Dy Ho Er Tm Y Lu 图 4 浩尧尔忽洞地区矿石岩石微量元素蛛网图 a) 和稀土元素配分图 ) 海西期岩浆岩数据引自文献 [8]) ig.4 PrimitivemantleGnormalizedspidergramsa)andchondriteGnormalizedREEpaterns)ofironoreandrocksinHaoyaoerhudongarea 表浩尧尔忽洞地区矿石围岩的微量稀土元素分析 Tale Traceandrareearthelementsanalysisoforeandwalrocksfrom Haoyaoerhudongarea 岩石类型含金属硫化物石英细脉含黄铁矿闪长岩脉红柱石片岩炭质板岩野外编号 HR00G HR004G HR006G3 HR008G0 HR004G3 HR004G8 R Ba Th U K Ta N Sr Nd P Zr Hf Sm Ti Y w B / La Ce Pr Nd Sm Eu Gd T Dy Ho Er Tm Y Lu ΣREE LREE HREE LREE/HREE δeu La/Y) N La/Sm) N

6 地质科技情报 08 年 5 铅同位素地球化学为了较好地了解白云鄂博群是否为浩尧尔忽洞金矿床的形成提供了成矿物质, 笔者从比鲁特组炭质板岩炭质千枚岩中共挑选出 3 件具有原始沉积特征的黄铁矿样品图 3Gf), 从硫化物细脉型金矿石中挑选出件黄铁矿样品, 分别进行了 P 同位素测试, 测试结果见表. [,] 表对比了本次及前人发表的不同岩矿 ) 石 P 同位素数据, 可以看出比鲁特组炭质板岩中星点状黄铁矿与各类型金矿石中硫化物 P 同位素组成相当均一, 08 P/ 04 P 比值范围为 ~38.989, 低于 ; 07 P/ 04 P 比值范围为 6435~684, 大于 3000; 06 P/ 04 P 比值范围为 ~8.97, 大于 , 显示铀铅富集钍铅亏损的特征 [9]. 与石英脉型金矿石中石英和白云鄂博群炭质板岩的 P 同位素组成相近, 只不过石英炭质板岩的 P 同位表素比值略偏低. 而白云鄂博群长石石英砂岩的 P 同位素组成 08 P/ 04 P=5.9353, 07 P/ 04 P= 8066, 06 P/ 04 P=.360) 明显高于地层和金矿石中的硫化物. 在 Zartman 构造模式图图 5) 中, 件石英脉中的石英样品均分布在地幔和造山带之间, 地层中的星点状黄铁矿和金矿石中的硫化物和硫化物细脉中的黄铁矿样品较集中分布在造山带和上地壳之间, 而白云鄂博群样品分布在上地壳线之上. 在 Δγ -Δβ 成因分类图解图 6) 中, 件石英样品分布在地幔铅和岩浆作用铅范围内, 显示其成因与岩浆活动有关. 而其他样品均分布在上地壳铅范围内, 显示其来源于上地壳, 但它们在空间上的分布表现出明显的规律. 白云鄂博群具有最大的 Δβ 值, 地层中星点状黄铁矿的 Δβ 值次之, 同时地层中星点状黄铁矿具有最大的 Δγ 值, 白云鄂博群的 Δγ 值次之, 而金矿石中硫化物和石英的 Δγ 和 Δβ 值最小, 这可能暗示它们的成因与上地壳和岩浆活动具有密切联系. 浩尧尔忽洞金矿床 P 同位素组成及相关参数 Tale PisotopecompositionandparametersofHaoyaoerhudonggolddeposit 岩矿 ) 石类型样品号测试对象 08 P/ 04 P 07 P/ 04 P 06 P/ 04 P μ ω Δβ Δγ 资料来源炭质板岩中星点状黄铁矿硫化物细脉型石英脉型白云鄂博群长石石英砂岩白云鄂博群炭质板岩 HY00G 黄铁矿 HY00G 黄铁矿 HY03G8 黄铁矿 HY003G6 黄铁矿 HY003G8 黄铁矿 CSHGPG8 石英 CSHG3 石英 CSHG 黄铁矿 CSHG 毒砂 B945 全岩 B949 全岩本文文献 [0] 文献 [30] 注 : μ = 38 U/ 04 P;ω= 3 Th/ 04 P;Δβ=[ β / βm t)-] 000;Δγ=[γ/γMt)-] 000, 其中 β= 07 P/ 04 P γ= 08 P/ 04 P 为测定值, β t) γmt) 为 t 时的地幔值, 地幔值按照对应的现代亏损地幔 μ 值计算 P/ P P/ P 图 5 浩尧尔忽洞金矿床 P 同位素构造模式图底图据文献 [3]) ig.5 PisotopediagramofHaoyaoerhudonggolddeposit 6 讨论 6. 成矿物质来源在微量元素蛛网图图 4Ga) 和稀土元素配分曲线图图 4G) 中, 石英细脉型矿石含黄铁矿闪长岩脉炭质板岩红柱石片岩和海西期岩浆岩虽然个别元素存在一定的差异, 但整体具有相似变化曲线 La Sm Y LREE 富集,Nd Ta Sr Zr Hf HREE 亏损和明显负 Eu 异常 ), 这可能说明浩尧尔忽洞金矿床的形成与海西期岩浆岩白云鄂博群有一定继承性. 为了研究地层是否为金矿床的形成提供了物质来源, 笔者从比鲁特组炭质板岩中挑选出星点状黄铁矿进行了 P 同位素分析. 分析结果显示 : 地层

7 第期孙亮等 : 内蒙古白云鄂博群地层岩石地球化学 : 对浩尧尔忽洞金矿床层控机理研究 3 γ a 拉霍疙特组比鲁特组第三四岩性段到赋矿围岩比鲁特组第一二岩性段, 地层中金的平均质量分数和峰值都有增高的趋势, 说明金在地层中发生了非常明显的分散和迁移, 并具有从外围向金矿床不断运移富集的特征, 这进一步说明白云鄂博群为浩尧尔忽洞金矿床的形成提供了成矿物质来源. 表 3 [9] 浩尧尔忽洞地区各地层单元金地球化学参数特征 Tale3 AugeochemicalaspectsofeveryunitinHaoyaoerG hudongarea 参数 n/ 个 x/0-9 σ/0-9 CV/% xmax/0-9 哈拉霍疙特组比鲁特组第三四岩性段比鲁特组第一二岩性段 β. 地幔铅 ;. 上地壳铅 ;3. 上地壳与地幔混合的俯冲带铅 3a. 岩浆作用 ;3. 沉积作用 );4. 化学沉积型铅 ;5. 海底热水作用铅 ;6. 中深变质作用铅 ;7. 深变质下地壳铅 ;8. 造山带铅 ;9. 古老页岩上地壳铅 ;0. 退变质铅图例同图 5) 图 6 ig.6 浩尧尔忽洞金矿床 P 同位素 Δγ-Δβ 成因分类图解底图修改自文献 [3]) Δγ - Δβ diagram ofpisotopein Haoyaoerhudong golddeposit 中星点状黄铁矿 P 同位素组成与石英细脉型硫化物细脉型金矿石中的硫化物 P 同位素组成相近表 ), 说明它们在成因上存在密切关系. 在 P 同位素构造模式图图 5) 和 Δγ-Δβ 成因分类图图 6) 中, 星点状黄铁矿和各类金矿石中硫化物的分布特征均显示它们来源于上地壳, 但它们间却存在明显的差异, 从星点状黄铁矿到各类金矿石中的硫化物, 表现为上地壳属性逐渐减弱, 而岩浆属性逐渐增多的趋势 ; 石英细脉型金矿石中石英分布在与地幔和壳幔混合相关的区域内, 显示其成因与区域内海西期大规模岩浆活动有关, 说明浩尧尔忽洞金矿床的成矿物质主要来源于地层, 但海西期岩浆活动对成矿也有一定的促进作用. 为了更好地说明浩尧尔忽洞金矿床的成矿物质来源问题, 笔者还对比鲁特组中呈星点状分布的黄铁矿微小颗粒进行了电子探针分析数据未发表 ). 分析结果显示 : 这些星点状黄铁矿 Au 质量分数普遍较高, 分析点 HR0G9G 金质量分数达 ,HR03G5G4 金质量分数达 , 这进一步说明白云鄂博群比鲁特组为该地区金矿床的形成提供了重要的成矿物质来源. 另外, 根据收集到的浩尧尔忽洞金矿区万金元素化探数据表 3) 可以看出, 金矿区内 3 个地层单元中金质量分数普遍较低约 ), 但整体变异系数较大 >63%), 并具有从矿体外围哈注 :σ =[x-x) + x-x) + + xn -x) ]/n;cv = σ/x) 00%, 其中,n 为样品个数,x 为算术平均值,σ 为均方差, CV 为变异系数,xmax 为峰值 6. 岩性组合 - 构造 - 岩浆活动的控矿作用浩尧尔忽洞金矿床主要赋存于白云鄂博群比鲁特组第一二岩性段炭质板岩千枚岩中的脆韧性构造带张性裂隙和节理面内. 地层岩石学研究显示, 浩尧尔忽洞地区主要出露的炭质板岩千枚岩片岩粉砂岩存在明显的力学性质差异和易滑动的层面 [3], 所以, 在后期加里东期海西期和海西 - 印支期 ) [33] 的构造运动中, 特别是褶皱变形和脆韧性剪切变形过程中, 极易发生层间滑脱和张性断裂, 为后期海西期 ) 岩浆和含矿热液上升沉淀提供了良好的通道和场所, 从而在浩尧尔忽洞金矿区内形成了一系列平行排列的含硫化物石英细脉和硫化物细脉. 浩尧尔忽洞金矿床主要赋矿围岩含有大量石墨图 3Gd). 石墨的存在, 一方面使地层在受到构造作用时更容易滑动, 形成层间薄弱带 ; 另一方面石墨在受到海西期岩浆活动所携带热和流体的作用下降解为 HS 和 CH [] 4, 作为还原剂可以使热液中的 Au 发生沉淀, 形成金矿床. [G33] 野外调研和前人研究的成果表明, 研究区内先后存在加里东期区域挤压变形海西期大规模岩浆活动和海西 - 印支期脆 - 韧性剪切变形共 3 期较强烈的构造 - 岩浆作用. 大约在加里东期, 受西伯利亚板块向华北板块俯冲作用的影响, 研究区内发生了一期强烈加压变形作用并形成了一系列紧闭褶皱和层间破碎带 [34]. 其中, 浩尧尔忽洞紧闭褶皱就是这一期构造活动的产物. 大约在海西期, 研究区在完成加里东期板块间的俯冲碰撞后, 进入了伸展构造环境 [34], 并随后发生了大规模岩浆活动 []. 受此影响, 白云鄂博群的形态发生变化, 并以柳叶状残留体形态产出在岩基中图 Ga). 海西期岩浆活动所携带的热和流体促使地层中的金开始发生大规模活化迁移, 并沿次级张性断裂带和层间虚脱带

8 4 地质科技情报 08 年形成了一系列中酸性脉岩和含金属硫化物的石英细脉, 是该区石英细脉型金矿石的重要形成阶段. 之后, 区域内又发生了一期较强烈脆 - 韧性剪切作用, 空间上叠加于早期构造之上. 早期形成的各类脉岩和石英细脉受这一期脆 - 韧性剪切作用的影响, 被拉伸呈串珠状透镜体分布图 3Ga,), 并与之伴随或稍后发生了强烈的硫化物蚀变, 在比鲁特组第一二岩性段内形成了大量硫化物细脉型金矿细脉. 综上所述, 浩尧尔忽洞金矿床主要赋存于浩尧尔忽洞紧闭向斜核部比鲁特组第一二岩性段炭质板岩千枚岩中脆韧性构造带张性裂隙和节理内. 浩尧尔忽洞金矿床的形成主要受控于矿源层岩性组合 - 构造岩浆活动有机质等, 其中, 岩性组合 - 构造是主要的控矿因素, 而矿源层则为金矿床的形成起预富集作用, 岩浆活动为地层中的金活化迁移提供了热量和流体, 同样地层中的有机质为金成矿提供了还原剂. 根据以上分析对浩尧尔忽洞金矿床的形成过程简述如下 : 古元古代末华北克拉通北缘开始裂解, 并沉积了富含 e NGREE Au 的白云鄂博群 ; 受加里东期的强烈挤压变形作用影响, 研究区内形成了包含浩尧尔忽洞紧闭褶皱在内的一系列紧闭褶皱和层间破碎带 ; 在海西期区域内爆发的大规模岩浆活动, 使白云鄂博群解体, 呈残留体漂浮在花岗岩岩基中, 随后沿张性裂隙和层间破碎带形成了含金属硫化物石英细脉, 是石英细脉型金矿石的重要形成时期 ; 在海西 - 印支期区域内又发生了一期脆韧性剪切作用, 形成了一系列挤压破碎带和片理化带, 为稍后期硫化物细脉侵位提供了良好通道和沉淀空间, 形成了硫化物细脉型金矿石. 7 结论 ) 浩尧尔忽洞金矿床主要赋存于紧闭向斜核部比鲁特组第一二岩性段炭质板岩千枚岩中脆韧性构造带张性裂隙和节理内, 矿石类型主要为石英细脉型和硫化物细脉型. ) 含金属硫化物石英脉赋矿围岩和海西期岩浆岩的微量元素稀土元素变化曲线相似, 暗示它们在成因上存在密切联系. 3) 比鲁特组炭质板岩中星点状黄铁矿与金矿石中硫化物具有相似的 P 同位素组成 08 P/ 04 P = ~38.989, 07 P/ 04 P=6435~ 684, 06 P/ 04 P=8.5660~8.97), 显示它们起源于上地壳, 并具有上地壳属性逐渐减弱而岩浆属性逐渐增强的趋势, 暗示金成矿物质来源于白云鄂博群. 4) 比鲁特组第一二岩性段岩性间物性差异和高的炭质含量, 为地层间形成层间滑动和张性断裂提供了条件. 区域内存在 3 期构造 - 岩浆作用, 一方面使地层中的金开始活化迁移, 另一方面为含矿热液提供了良好通道和沉淀空间. 参考文献 : [] WignalPB.BlackShales[M].New York:Oxford University Press,994:G7. [] CoveneyR M,MurowchickJB,Grauch RI,etal.Goldand platinum in shales with evidence against extraterrestrial sourcesof metals[j].chemical Geology,99,99/3): 0G4. [3] Mitkin V N,Galizky A A,KordaT M.Someoservationson thedeterminationofgoldandtheplatinumggroupelementsin lackshales[j].geostandardsand Geoanalytical Research, 000,4):7G40. [4] PasavaJ.A group ofpapersdevotedtothe metalogeny of lackshales[j].economicgeology,996,9):g3. [5] Starostin VI,YapaskurtO V.AuGCulackshaleformations [J].EarthSciencerontiers,007,46):45G56. [6] DistlerV V,YudovskayaM A,MitrofanovGL,etal.Geology, compositionandgenesisofthesukhoilognolemetalsdeposg it,russia[j].oregeologyreviews,004,4/):7g44. [7] Drew LJ,BergerBR,KuranovN K.Geologyandstructural evolutionofthemuruntaugolddeposit,kyzylkum Desert,UzG ekistan[j].oregeologyreviews,996,4):75g96. [8] KempeU,BelyatskyB,KrymskyR,etal.SmGNdandSrisotope systematicsofscheelitefromthegiantaugw)depositmuruntau Uzekistan):ImplicationsfortheageandsourcesofAumineraliG zation[j].mineralium Deposita,00,365):379G39. [9] LargeRR,MaslennikovV V,Roert,etal.MultistagesediG mentaryandmetamorphicoriginofpyriteandgoldinthegiant SukhoiLogdeposit,Lenagoldprovince,Russia[J].Economic Geology,007,07):33G67. [0]MefreS,LargeRR,ScotR,etal.AgeandpyritePGisotopic compositionofthegiantsukhoilogsedimentghostedgolddeg posit,russia[j].geochimicaetcosmochimica Acta,008,7 9):377G39. []PorterT M.TheTienShanelt:GoldenheartofCentralAsia [J].Gangue,006,88):4G5. [] Wilde A R,LayerP,Mernagh T,etal.Thegiant Muruntau golddeposit:geologic,geochronologic,andfluidinclusioncong straintsonoregenesis[j].economic Geology,00,963): 633G644. [3] Wood B L,Popov N P.ThegiantSukhoiloggolddeposit, Sieria[J].Russian Geologyand Geophysics,006,473): 35G34. [4] 聂凤军, 江思宏, 侯万荣, 等. 内蒙古中西部浅变质岩为容矿围岩的金矿床地质特征及形成过程 [J]. 矿床地质,00,9):58G70. [5] 张振法, 牛颖智, 杨万金, 等. 内蒙古朱拉扎嘎金矿物探化探新进展和超大型远景规模评述 [J]. 物探与化探,00,65): 357G364. [6] 梁一鸿, 张宏颖, 秦亚, 等. 内蒙古十八顷壕金矿床的叠加成矿作用 : 来自黄铁矿组分特征的证据 [J]. 吉林大学学报 : 地球科学版,0,4):77G83. [7]KempeU,BelyatskyBV,KrymskyRS,etal.SmGNdandSriG

9 第期孙亮等 : 内蒙古白云鄂博群地层岩石地球化学 : 对浩尧尔忽洞金矿床层控机理研究 5 sotopesystematicsofscheelitefromthegiantaugw)deposit MuruntauUzekistan):Implicationsfortheageandsourcesof Au mineralization[j].mineralium Deposita,00,365): 379G39. [8]GoldfarRJ,GrovesDI,GardolS.Orogenicgoldandgeologic time:agloalsynthesis[j].oregeologyreviews,00,8/): G75. [9] 宁夏回族自治区核工业地质勘查院. 内蒙古自治区乌拉特中旗浩尧尔忽洞金矿详查报告 [R]. 银川 : 宁夏回族自治区核工业地质勘查院,005. [0] 赵百胜, 刘家军, 王建平, 等. 内蒙古长山壕金矿矿床地球化学特征及成因研究 [J]. 现代地质,0,56):077G088. [] 郭书胜. 浩尧尔忽洞金矿床成因控矿因素浅析 [J]. 科技论坛, 0086):G3. [] WangJP,LiuJJ,PengR M,etal.GoldmineralizationinProtG erozoiclackshales:examplefromthe Haoyaoerhudonggold deposit,northern marginofthe North ChinaCraton[J].Ore GeologyReviews,04,63):50G59. [3] 周建波, 郑永飞, 杨晓勇, 等. 白云鄂博地区构造格局与古板块构造演化 [J]. 高校地质学报,00,8):46G6. [4]Zhang H T,SoCS,YunST.Regionalgeologicalsetingand metalogenesisofcentralinnermongolia,china:guidesforexg plorationofmesothermalgolddeposits[j].oregeology ReG views,999,4):9g46. [5] 范宏瑞, 胡芳芳, 杨奎峰, 等. 内蒙古白云鄂博地区晚古生代闪长质 - 花岗质岩石年代学框架及地质意义 [J]. 岩石学报, 009,5):933G938. [6] 肖伟, 聂凤军, 刘翼飞, 等. 内蒙古长山壕金矿区花岗岩同位素年代学研究及地质意义 [J]. 岩石学报,0,8):535G543. [7] 张海东, 赵宗勤, 李强, 等. 内蒙古浩尧尔忽洞金矿床多期构造控矿作用浅析 [J]. 地学前缘,05,4):G30. [8] 刘建朝, 王得权, 张海东, 等. 内蒙古浩尧尔忽洞金矿区花岗岩岩石成因及构造意义 [J]. 地质力学学报,03,94):43G43. [9] 张静, 杨艳, 胡海珠, 等. 河南银洞沟造山型因矿床碳硫铅同位素地球化学 [J]. 岩石学报,009,5):833G84. [30] 张宗清, 袁忠信, 唐索寒, 等. 白云鄂博矿床年龄和地球化学 [M]. 北京 : 地质出版社,003. [3] 朱炳泉. 地球科学中同位素体系理论与应用 : 兼论中国大陆壳幔演化 [M]. 北京 : 科学出版社,998. [3] 翟裕生. 矿田构造学概论 [M]. 北京 : 冶金工业出版社,984. [33] 李义明, 王建平, 彭润民, 等. 内蒙古浩尧尔忽洞金矿床成矿流体特征 [J]. 地质与勘探,03,495):90G97. [34] 周建波, 郑永飞, 杨晓勇, 等. 白云鄂博地区构造格局与古板块构造演化 [J]. 高校地质学报,00,8):46G6. Petrology,GeochemistryandPIsotopeCompositionofBayan OoGroupinInnerMongolia:ConstraintsontheGenesisof StrataoundHaoyaoerhudongGoldDeposit SunLiang a,,zhanglin,zhanghaidong 3 a.schoolofearthandspacesciences;.keylaoratoryoforogenicbeltsand CrustalEvolutionofMinistryofEducation,PekingUniversity,Beijing0087,China;.TianyuResearchInstituteofGeology,ShaanxiCoaled MethaneDevelopmentCo.Ltd., Xi an70065;3.schoolofearthscienceandresources,chang anuniversity,xi an70054,china) Astract:TherearemanylargeandsuperGlargegolddepositsandspotsintheNorthernChinaCraton NCC), whicharehostedylackshales.however,thereiscurentlynomodelfortheroleofmarinesedimentaryrocksin contactwithgolddeposits.inthispaper,wepresenttheresultsofthepetrology,geochemistryandpisotope compositionofbayanoogroup,anddiscussthemechanismofhaoyaoerhudonggoldoreodiescontroledy strata.therearemanyaruptlithologicchangesandcaroninthefirstandsecondlithologicsectionsofbiluteorg mation,themainhostrocksforgoldoreodiesinthestudyarea.theore,biluteormationandhercynianmagma rocksgeneralyhaveasimilartraceandreeelementsvariationtrendsuchastheenrichmentofla,sm,y,and LREE,andthedepletionofNd,Ta,Sr,Zr,Hf,andHREE.ThestarGlikepyriteincaronaceousslateofBiluteorG mationandsulfideinorehaveasimilarpisotopecomposition,withtherangesof 08 P/ 04 P, 07 P/ 04 P,and 06 P/ 04 Pvaryingfrom to38.989,6435to684and8.5660to8.97,respectively.These geologicalggeochemicalcharacteristicsindicatethatoregformingmaterialsmainlycomefromthestrata.ontheone hand,thecaledonianregionalcompressiondeformation,largescalehercynianmagmaintrusionandhercynianging dochinaritlegductileshearingcooperatedtomakeautoactiveandmigrate,andontheotherhand,thiscooperag tionprovidedeterspaceforfluxionandemplacementoforegformingfluids.andthecaroninbiluteormationis eterreductantforprecipitationofauinhaoyaoerhudonggolddeposit. Keywords:Haoyaoerhudonggolddeposit;BayanOoGroup;Biluteormation;starGlikepyrite;Pisotope