冀东“长城式”金矿地质特征及成矿模式

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冀东“长城式”金矿是20世纪90年代初期被人们发现,产在冀东地区青龙、迁安、迁西、宽城一带的中、新元古界碳酸盐岩地层中的具有多种金矿化类型的金矿床。因其赋矿层位和矿化类型特殊,且又沿古长城分布故被称为“长城式”金矿。本文以成矿系统理论、动态成矿理论为指导,在系统总结冷口断裂带内产出的小井沟、南沟、军屯等“长城式”金矿矿床地质特征的基础上,通过对肖营子复式岩体、矿床地球化学特征、C-H-O-S同位素、流体包裹体等分析研究,探讨所研究矿床的成矿物质来源、流体来源,同时结合大地构造演化、区域成矿作用、与金矿的时空分布规律,查明成矿作用类型与成矿作用过程,建立成矿模式。取得以下成果:1.通过对肖营子复式岩体花岗闪长岩和钾长花岗岩采样分析认为,花岗闪长岩属于壳幔混源I型花岗岩,形成于强烈加厚地壳的底部,源区主要残留相为石榴石+辉石+角闪石。钾长花岗岩属于A型花岗岩,形成于加厚地壳的底部,源区残留相可能由斜长石+辉石+角闪石+石榴石组成。2.微量元素分析表明,肖营子复式岩体属于同碰撞造山花岗岩和碰撞后造山花岗岩,表明其源岩形成于同碰撞晚期岩石圈加厚之后的伸展垮塌向非造山板内的过渡阶段。I型花岗闪长岩形成于挤压环境,A型钾长花岗岩形成于相对拉张的构造环境。3.矿石稀土元素、C-H-O、S同位素等研究结果表明,“长城式”金矿成矿作用与岩浆活动关系密切,成矿物质具有多来源的特点,主要来源于基底变质岩和地壳深部。成矿流体可能是岩浆水、基底变质岩层中封存的变质水和大气降水的混合物。4.对长城式金矿强硅化带原生流体包裹体的测温结果表明包裹体均一温度变化于140380℃之间,明显集中于200280℃,计算出流体密度为0.6870.984g/cm3,变化较大。计算成矿压力范围为381997MPa,成矿深度范围为1.273.32km。流体包裹体分析表明,矿床是在中低温、浅成-超浅成条件下形成的。5.流体包裹体成分分析表明,成矿流体既与岩浆热液有关,又和地下热卤水有关。小井沟流体包裹体高Ca2+、Mg2+,其成矿与围岩关系更加密切,而水泉南沟、头道门子沟、军屯流体包裹表明成矿流体与岩浆热液关系更加密切。6.肖营子复式岩体整体属于壳幔混源,其侵位为金矿形成带来了成矿热量、部分成矿物质和成矿流体。随着岩体的侵位,在岩(浆)体上部的挥发组分逐渐增多,压力增大,形成高压流体,随着高压流体压力逐渐增大,在浅部发生隐爆一震碎作用,同时流体中的成矿物质可在适宜的环境下卸载成矿,同时形成隐爆一震碎角砾岩体。在角砾岩体形成过程中及其形成之后,岩浆热液与来自于地表的大气降水、封存于基底岩层中的变质水在岩体热力驱动下产生循环,淬取基底变质岩、岩体、盖层中的金等成矿物质,汇聚形成含矿热流体,在角砾岩体内部及岩体附近构造裂隙中通过交代一充填作用不断“卸载”,使成矿物质富集形成“长城式”金矿。
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