華北克拉通南緣小秦嶺礦集區(qū)靈湖金礦床成因:流體包裹體和H-O、S-Pb同位素證據(jù)
發(fā)布時(shí)間:2022-02-09 19:11
靈湖金礦床位于華北克拉通南緣的小秦嶺地區(qū),礦體大多呈脈狀產(chǎn)于斷裂帶內(nèi)。成礦過(guò)程可初步劃分為石英-黃鐵礦、石英-多金屬硫化物和石英-碳酸鹽-黃鐵礦3個(gè)階段。Au主要沉淀于石英-多金屬硫化物階段。成礦期石英中發(fā)育富液兩相、富氣兩相和H2O-CO2三相包裹體。石英-黃鐵礦階段發(fā)育富液兩相包裹體,其完全均一溫度為424℃~499℃,鹽度為11.5%~13.6%NaCleq,密度為0.55~0.66 g·cm-3;石英-多金屬硫化物階段發(fā)育富氣兩相、富液兩相和H2O-CO2三相包裹體,其完全均一溫度為291℃~389℃,鹽度為0.4%~11.8%NaCleq,密度為0.50~0.83 g·cm-3;石英-碳酸鹽-黃鐵礦階段可見(jiàn)富液兩相和富氣兩相包裹體,其完全均一溫度為206℃~289℃,鹽度為8.3%~22.2%NaCleq,密度為0.83~0.99 g·cm-3。成礦流體具有高...
【文章來(lái)源】:地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,42(05)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:15 頁(yè)
【部分圖文】:
黃鐵礦硫同位素直方圖
金屬硫化物的硫同位素組成(δ34S值)是判斷成礦物質(zhì)來(lái)源的重要依據(jù)[55]。靈湖金礦床石英-黃鐵礦階段黃鐵礦δ34S值為-2.5‰,石英-多金屬硫化物階段黃鐵礦δ34S值為-8.5‰~-6.5‰,石英-碳酸鹽-黃鐵礦階段黃鐵礦δ34S值為-8.4‰~2.4‰。個(gè)別樣品數(shù)值差距較大,表明可能有少量的不同來(lái)源S混入[55]。熱液礦床中硫化物的硫同位素組成不僅取決于其源區(qū)物質(zhì)的δ34S值,而且與成礦流體演化過(guò)程中的物理化學(xué)條件密切相關(guān)[56]。因此,S的來(lái)源必須根據(jù)硫化物沉淀時(shí)熱液的總硫同位素組成(δ34S∑)來(lái)判斷[63]。靈湖金礦床金屬硫化物主要為黃鐵礦、黃銅礦和方鉛礦等,未見(jiàn)硫酸鹽礦物,據(jù)此可以判斷靈湖金礦床成礦過(guò)程中的熱液體系以H2S占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),黃鐵礦、黃銅礦和方鉛礦等均形成于低氧逸度(fO2)和低pH值的條件下。Wu等研究表明,當(dāng)熱液體系以H2S占優(yōu)勢(shì),且成礦環(huán)境處于低氧逸度和低pH值條件時(shí),平衡狀態(tài)下,δ34S∑值約等于δ34SH2S值[56]。本文采用徐九華等研究的δ34SH2S值計(jì)算公式[3],通過(guò)滿(mǎn)足黃鐵礦的硫同位素組成來(lái)計(jì)算δ34SH2S值,并以此近似代表熱液體系的總硫同位素組成。硫同位素分析結(jié)果顯示,靈湖金礦床的總硫同位素組成為-8.9‰~2.0‰(表3),其總體上接近于隕石硫[64]。綜上所述,可以認(rèn)為靈湖金礦床的S主要來(lái)自上地;蛘呱畈康貧。前人研究表明,鉛同位素不僅能指示地殼演化,還可以指示成礦物質(zhì)來(lái)源和礦床成因[65-67]。利用礦石中硫化物和地層中礦物的鉛同位素對(duì)比來(lái)判別礦石鉛同位素的來(lái)源是目前國(guó)際上普遍認(rèn)同的方法[68-69]。盡管Pb和Au的來(lái)源并不完全相同,但靈湖金礦床的金屬硫化物和Au在成因上具有密切聯(lián)系。這表明金屬硫化物與Au可能來(lái)源于同一成礦流體。由表3可知,靈湖金礦床的金屬硫化物中鉛同位素μ值為9.3,低于上地殼μ值,而高于地幔μ值[44]。在鉛同位素圖解(圖10)中,靈湖金礦床的所有樣品主要落于低級(jí)下地殼區(qū)域,其鉛同位素組成明顯高于華北克拉通南緣基底太華群。據(jù)此可以推斷,靈湖金礦床的Pb主要來(lái)源于低級(jí)下地殼。
成礦流體是金礦床形成的關(guān)鍵控制因素,因而也是礦床學(xué)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。流體包裹體研究可以了解成礦流體的性質(zhì)和成礦物理化學(xué)條件,繼而探討礦床的成礦機(jī)制。H-O、S-Pb同位素可以指示礦床成礦流體和成礦物質(zhì)來(lái)源,從而為討論礦床成因提供依據(jù)。目前,有關(guān)小秦嶺礦集區(qū)的研究成果多集中于大湖、東闖、文峪、楊砦峪和桐峪等金礦床,而對(duì)礦集區(qū)內(nèi)靈湖金礦床尚未開(kāi)展系統(tǒng)的礦床學(xué)研究。因此,為了深入揭示小秦嶺礦集區(qū)靈湖金礦床的礦床成因和成礦機(jī)理,本文對(duì)該礦床開(kāi)展了成礦流體和H-O、S-Pb同位素研究,以期為深入認(rèn)識(shí)該礦床的成礦流體特征、成礦物質(zhì)來(lái)源及成礦機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)。1 區(qū)域地質(zhì)背景
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]華北克拉通南緣早白堊世區(qū)域大規(guī)模巖漿-熱液成礦系統(tǒng)[J]. 趙新福,李占軻,趙少瑞,畢詩(shī)健,李建威. 地球科學(xué). 2019(01)
[2]小秦嶺華山和文峪巖體成金潛力異同分析:來(lái)自鋯石群形態(tài)標(biāo)型的證據(jù)[J]. 溫子豪,李勝榮,袁茂文,智澤亞,李士勝. 地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]河南崤山金礦床流體包裹體及同位素特征[J]. 李鐵剛,孟憲鋒,王國(guó)瑞,肖建輝,吳昊,范海洋,員曉琪. 礦床地質(zhì). 2018(02)
[4]流體包裹體和C-H-O同位素對(duì)湘中古臺(tái)山金礦床成因制約[J]. 李偉,謝桂青,張志遠(yuǎn),張興康. 巖石學(xué)報(bào). 2016(11)
[5]豫西靈湖金礦床地質(zhì)特征及資源前景分析[J]. 王興國(guó),高鋒輝,尤陽(yáng)陽(yáng). 黃金. 2015(05)
[6]豫西銀家溝硫鐵多金屬礦床流體包裹體和同位素特征[J]. 武廣,陳毓川,李宗彥,劉軍,楊鑫生,喬翠杰. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2013(03)
[7]河南省石寨溝金礦床成礦流體特征及硫鉛同位素研究[J]. 劉軍,武廣,陳方伍,張汪應(yīng),朱明田. 中國(guó)地質(zhì). 2012(06)
[8]華北陸塊南緣小秦嶺地區(qū)早白堊世埃達(dá)克質(zhì)花崗巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡、Hf同位素和元素地球化學(xué)特征[J]. 高昕宇,趙太平,高劍峰,薛良偉,原振雷. 地球化學(xué). 2012(04)
[9]小秦嶺文峪金礦床流體包裹體研究及礦床成因[J]. 周振菊,蔣少涌,秦艷,趙海香,胡春杰. 巖石學(xué)報(bào). 2011(12)
[10]流體不混溶性和流體包裹體[J]. 盧煥章. 巖石學(xué)報(bào). 2011(05)
博士論文
[1]小秦嶺金礦集區(qū)成礦物質(zhì)來(lái)源與富集機(jī)制[D]. 劉俊辰.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2020
[2]東秦嶺中生代造山型金成礦作用[D]. 陳晶.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2018
本文編號(hào):3617505
【文章來(lái)源】:地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,42(05)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:15 頁(yè)
【部分圖文】:
黃鐵礦硫同位素直方圖
金屬硫化物的硫同位素組成(δ34S值)是判斷成礦物質(zhì)來(lái)源的重要依據(jù)[55]。靈湖金礦床石英-黃鐵礦階段黃鐵礦δ34S值為-2.5‰,石英-多金屬硫化物階段黃鐵礦δ34S值為-8.5‰~-6.5‰,石英-碳酸鹽-黃鐵礦階段黃鐵礦δ34S值為-8.4‰~2.4‰。個(gè)別樣品數(shù)值差距較大,表明可能有少量的不同來(lái)源S混入[55]。熱液礦床中硫化物的硫同位素組成不僅取決于其源區(qū)物質(zhì)的δ34S值,而且與成礦流體演化過(guò)程中的物理化學(xué)條件密切相關(guān)[56]。因此,S的來(lái)源必須根據(jù)硫化物沉淀時(shí)熱液的總硫同位素組成(δ34S∑)來(lái)判斷[63]。靈湖金礦床金屬硫化物主要為黃鐵礦、黃銅礦和方鉛礦等,未見(jiàn)硫酸鹽礦物,據(jù)此可以判斷靈湖金礦床成礦過(guò)程中的熱液體系以H2S占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),黃鐵礦、黃銅礦和方鉛礦等均形成于低氧逸度(fO2)和低pH值的條件下。Wu等研究表明,當(dāng)熱液體系以H2S占優(yōu)勢(shì),且成礦環(huán)境處于低氧逸度和低pH值條件時(shí),平衡狀態(tài)下,δ34S∑值約等于δ34SH2S值[56]。本文采用徐九華等研究的δ34SH2S值計(jì)算公式[3],通過(guò)滿(mǎn)足黃鐵礦的硫同位素組成來(lái)計(jì)算δ34SH2S值,并以此近似代表熱液體系的總硫同位素組成。硫同位素分析結(jié)果顯示,靈湖金礦床的總硫同位素組成為-8.9‰~2.0‰(表3),其總體上接近于隕石硫[64]。綜上所述,可以認(rèn)為靈湖金礦床的S主要來(lái)自上地;蛘呱畈康貧。前人研究表明,鉛同位素不僅能指示地殼演化,還可以指示成礦物質(zhì)來(lái)源和礦床成因[65-67]。利用礦石中硫化物和地層中礦物的鉛同位素對(duì)比來(lái)判別礦石鉛同位素的來(lái)源是目前國(guó)際上普遍認(rèn)同的方法[68-69]。盡管Pb和Au的來(lái)源并不完全相同,但靈湖金礦床的金屬硫化物和Au在成因上具有密切聯(lián)系。這表明金屬硫化物與Au可能來(lái)源于同一成礦流體。由表3可知,靈湖金礦床的金屬硫化物中鉛同位素μ值為9.3,低于上地殼μ值,而高于地幔μ值[44]。在鉛同位素圖解(圖10)中,靈湖金礦床的所有樣品主要落于低級(jí)下地殼區(qū)域,其鉛同位素組成明顯高于華北克拉通南緣基底太華群。據(jù)此可以推斷,靈湖金礦床的Pb主要來(lái)源于低級(jí)下地殼。
成礦流體是金礦床形成的關(guān)鍵控制因素,因而也是礦床學(xué)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。流體包裹體研究可以了解成礦流體的性質(zhì)和成礦物理化學(xué)條件,繼而探討礦床的成礦機(jī)制。H-O、S-Pb同位素可以指示礦床成礦流體和成礦物質(zhì)來(lái)源,從而為討論礦床成因提供依據(jù)。目前,有關(guān)小秦嶺礦集區(qū)的研究成果多集中于大湖、東闖、文峪、楊砦峪和桐峪等金礦床,而對(duì)礦集區(qū)內(nèi)靈湖金礦床尚未開(kāi)展系統(tǒng)的礦床學(xué)研究。因此,為了深入揭示小秦嶺礦集區(qū)靈湖金礦床的礦床成因和成礦機(jī)理,本文對(duì)該礦床開(kāi)展了成礦流體和H-O、S-Pb同位素研究,以期為深入認(rèn)識(shí)該礦床的成礦流體特征、成礦物質(zhì)來(lái)源及成礦機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)。1 區(qū)域地質(zhì)背景
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]華北克拉通南緣早白堊世區(qū)域大規(guī)模巖漿-熱液成礦系統(tǒng)[J]. 趙新福,李占軻,趙少瑞,畢詩(shī)健,李建威. 地球科學(xué). 2019(01)
[2]小秦嶺華山和文峪巖體成金潛力異同分析:來(lái)自鋯石群形態(tài)標(biāo)型的證據(jù)[J]. 溫子豪,李勝榮,袁茂文,智澤亞,李士勝. 地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]河南崤山金礦床流體包裹體及同位素特征[J]. 李鐵剛,孟憲鋒,王國(guó)瑞,肖建輝,吳昊,范海洋,員曉琪. 礦床地質(zhì). 2018(02)
[4]流體包裹體和C-H-O同位素對(duì)湘中古臺(tái)山金礦床成因制約[J]. 李偉,謝桂青,張志遠(yuǎn),張興康. 巖石學(xué)報(bào). 2016(11)
[5]豫西靈湖金礦床地質(zhì)特征及資源前景分析[J]. 王興國(guó),高鋒輝,尤陽(yáng)陽(yáng). 黃金. 2015(05)
[6]豫西銀家溝硫鐵多金屬礦床流體包裹體和同位素特征[J]. 武廣,陳毓川,李宗彥,劉軍,楊鑫生,喬翠杰. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2013(03)
[7]河南省石寨溝金礦床成礦流體特征及硫鉛同位素研究[J]. 劉軍,武廣,陳方伍,張汪應(yīng),朱明田. 中國(guó)地質(zhì). 2012(06)
[8]華北陸塊南緣小秦嶺地區(qū)早白堊世埃達(dá)克質(zhì)花崗巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡、Hf同位素和元素地球化學(xué)特征[J]. 高昕宇,趙太平,高劍峰,薛良偉,原振雷. 地球化學(xué). 2012(04)
[9]小秦嶺文峪金礦床流體包裹體研究及礦床成因[J]. 周振菊,蔣少涌,秦艷,趙海香,胡春杰. 巖石學(xué)報(bào). 2011(12)
[10]流體不混溶性和流體包裹體[J]. 盧煥章. 巖石學(xué)報(bào). 2011(05)
博士論文
[1]小秦嶺金礦集區(qū)成礦物質(zhì)來(lái)源與富集機(jī)制[D]. 劉俊辰.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2020
[2]東秦嶺中生代造山型金成礦作用[D]. 陳晶.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2018
本文編號(hào):3617505
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/kuangye/3617505.html
最近更新
教材專(zhuān)著