河北大白阳金矿流体包裹体特征与矿床剥蚀保存

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张宣地区是全国著名的金矿床集中区,论文研究的大白阳金矿位于张宣矿集区内。在对大白阳金矿韩家沟矿段成矿不同阶段的流体包裹体进行详细的岩相学观察的基础上,通过流体包裹体的显微测温、激光拉曼气相成分分析测试手段,结合H-O以及S-Pb同位素数据,探讨了成矿流体和成矿物质的来源以及成矿流体的演化过程,分析了矿床的成矿机制和矿床成因类型。矿床的变化保存情况是矿床地质的重要研究内容。为了研究大白阳金矿的剥蚀保存情况,采用矿物压力计方法,对大白阳金矿周边水泉沟杂岩体,以及谷嘴子、杨家营和前坝口花岗质岩体的侵位深度进行了估算,结合前人年代学数据,对该区隆升剥蚀情况以及大白阳金矿的剥蚀保存情况进行了探讨。通过上述流体包裹体和矿物压力计的研究,本文共取得以下几点成果及认识:(1)大白阳金矿韩家沟矿段流体包裹体类型简单,主要为富液相包裹体。成矿早、中、晚三个阶段流体均一温度分别集中于220300℃,180220℃和140200℃。流体盐度呈中低盐度,三个阶段分别集中于12%18%(NaCleq),、9%15%(NaCleq)和6%12%(NaCleq)。流体的温度和盐度由早至晚呈逐渐降低的趋势。(2)流体密度计算结果表明成矿流体密度相对稳定,不同阶段流体密度没有发生明显变化,属于低密度流体。早、中、晚三个阶段成矿流体密度分别为0.890.97g/cm3、0.860.96g/cm3和0.780.93g/cm3,主成矿阶段的压力范围在46.3-104.6MPa,计算得到成矿深度为5.40-8.45km,平均6.93km。(3)H-O同位素研究表明,成矿流体来源于岩浆水与大气降水的混合。Pb同位素研究表明成矿物质中有深部幔源物质加入,S同位素研究表明硫质来源于太古代地层。流体的沸腾作用与流体的混合作用是金沉淀的主要机制。综合矿床地质及成矿流体特征,认为大白阳金矿为中低温、中低盐度、贫CO2热液型金矿。(4)张宣地区几个典型岩体的侵位深度估算结果为:水泉沟岩体西段(372.7Ma),侵位压力约3.5kbar,侵位深度约10.0km;水泉沟岩体中段(380.5Ma),侵位压力约2.8kbar,侵位深度约10.8km;水泉沟岩体东段(383.4Ma),侵位压力约3.0kbar,侵位深度约11.1km;谷嘴子岩体(236.0Ma),侵位压力约1.8kbar,侵位深度约6.93km;杨家营岩体(138.6Ma),侵位压力约0.2kbar,侵位深度约3.01km;前坝口岩体(140.2Ma),侵位压力约0.3kbar,侵位深度约3.13km。(5)张宣地区岩体侵位深度计算结果,结合前人的年代学数据,得到该区自中生代以来剥蚀速率为0.0220.029km/Ma,剥蚀量为3km左右,而本区的大白阳矿床成矿深度平均为6.93km,剥蚀量小于成矿深度,因此认为矿床保存情况良好,具有深部找矿前景。
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