豫西萑香洼金矿床成矿机制探讨:流体包裹体和稳定同位素证据

摘要

萑香洼金矿位于华北陆块南缘熊耳山地区,是大型的构造蚀变岩-石英脉复合型金矿床。该矿床热液成矿作用经历了4个阶段:黄铁矿-石英阶段(Ⅰ)、石英-黄铁矿阶段(Ⅱ)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅲ)和碳酸盐阶段(Ⅳ)。为查明成矿流体的类型、性质、演化特征及成矿物质来源,对脉石英流体包裹体进行了系统的显微测温、成分及H、O、S同位素测试分析,在此基础上,探讨了成矿机制。研究结果表明,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段主要发育CO_(2)-H_(2)O-NaCl型包裹体和NaCl-H_(2)O型包裹体,以富液相包裹体为主,同时发育少量富气相包裹体,第Ⅳ阶段仅发育NaCl-H_(2)O型包裹体。从早到晚,各成矿阶段包裹体的均一温度分别集中在260-320℃、220-280℃、180-240℃和120-180℃,盐度分别集中在5%-9%NaCleq、7%-12%NaCleq、5%-10%NaCleq和0%-2%NaCleq,成矿流体由早阶段的中温低盐度热液体系向晚阶段的低温低盐度热液体系演化。石英-硫化物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)阶段流体气相成分以H_(2)O、CO_(2)为主,含少量的H_(2)S、N_(2)、C_(2)H_(6)、CH_(4)、CO、H_(2)等,液相成分中金属阳离子以Na^(+)为主,阴离子以SO_(4)^(2-)、Cl^(-)为主;碳酸盐阶段成矿流体中多数离子含量较早阶段出现了降低。H-O同位素研究结果表明:第Ⅰ阶段至第Ⅲ阶段的成矿流体δ^(18)O_(水)分别为3.8‰-11.9‰(均值7.7‰)、3.3‰-8.2‰(均值5.2‰)、1.2‰,相应的δD分别为-96‰--72‰(均值-84‰)、-98‰--67‰(均值-87‰)、-90‰,早阶段成矿流体与岩浆热液特征相似,随着成矿作用的进行,大气降水出现一定程度的混入;萑香洼金矿δ^(34)S的值介于-24.2‰-0.6‰,其中成矿早阶段未分馏的δ^(34)S的值主要在0值附近,认为萑香洼金矿硫源与早白垩世岩浆-热液系统或幔源流体相关,二者或参与成矿。萑香洼金矿为早白垩世区域岩石圈减薄、伸展环境下形成的“克拉通破坏型金矿床”。