小秦岭桐沟大型石英脉型金矿床成矿过程:来自白钨矿和独居石原位微区分析的精细制约
批准号:
42102063
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
刘俊辰
依托单位:
学科分类:
矿床学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘俊辰
中文摘要
石英脉型金矿床由于成矿流体在长距离的迁移过程中会卷入不同来源的物质,且矿体常为多期次/阶段热液活动产物,因而对其成矿过程的精细刻画一直是国际矿床学界研究的难点。华北克拉通南缘的小秦岭金矿田是全球石英脉型金矿床最为集中的地区之一,其成矿过程十分复杂,成矿机制认识仍存在很大分歧。区内桐沟大型金矿床中白钨矿和独居石的生长贯穿了主要成矿阶段,环带结构发育,直接记录了成矿过程中的重要信息。因此,本项目拟以白钨矿和独居石矿物自身特性为切入点,开展精细的矿物原位微区分析研究。依据白钨矿结构、微量元素及Sr同位素特征,结合独居石U-Pb同位素定年,揭示成矿物理化学条件、矿质迁移-沉淀过程、成矿流体来源及成矿时代,在微观尺度上精细刻画桐沟金矿床成矿过程。旨在通过典型矿床的研究为小秦岭石英脉型金矿床成矿机制提供精细可靠的新证据。
英文摘要
Since the fact that the other materials from various depths at different locations will be involved in or mixed with the ore-forming fluids along the long migrant pathways, and the auriferous quartz veins were commonly deposited during multi-stage hydrothermal activities, it has long been a sticking point to precisely constrain the ore-forming process of lode gold deposits in the metallogeny research worldwide. The Xiaoqinling goldfield, located along the southern margin of the North China craton, is one of the most concentrated areas of lode gold deposits in the world. Due to the complex hydrothermal processes, the ore genesis remains controversy so far. At the Tonggou large lode gold deposit in this area, scheelite and monazite with zoning structure occurred through the major mineralization stages, which directly recorded the important information of the metallogenic process. In the light of the scheelite micro-structure, in-situ trace element compositions and Sr isotope characteristics, combined with in-situ U-Pb isotope dating of monazite, this project intends to reveal the physico-chemical conditions of mineralization, elements migration precipitation, origin of ore-forming fluid and age of gold deposition, and precisely depict the metallogenic process of the Tonggou gold deposit on the micro-scale. The study of typical lode gold deposit is expected to provide new robust evidence for the metallogenic mechanism of the Xiaoqinling lode gold system.
本次工作通过对小秦岭北、中、南三个矿带中的典型矿床进行了详细的矿床地质特征、矿物学、成矿年代学、同位素地球化学等综合对比研究,取得的主要成果和认识如下:. 小秦岭北矿带大湖、秦南是区内代表性的Au-Mo矿床,尽管钼矿化和金矿化赋存于同一矿脉中,但它们的矿物组合、成矿时代、流体性质和来源完全不同。脉体结构特征表明,早期含钼石英-硬石膏脉被晚期含金石英脉充填叠加。钼矿化矿物组合主要为石英、硬石膏、黄铁矿、辉钼矿,大湖矿床中与辉钼矿共生的金红石U-Pb年龄为216.1 ± 9.7 Ma,相关硫化物δ34S值集中在-10 ~ -9‰;金矿化矿物组合主要为石英、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、碲化物,与载金黄铁矿共生金红石和独居石的年龄分别为124.7 ± 3.9 Ma(大湖)、121.5 ± 1.3 Ma(秦南)和122.1 ± 2.0 Ma(桐沟-中矿带),相关硫化物δ34S值集中在-4 ~ 3‰之间。以上证据均表明钼矿化和金矿化为两期独立成矿事件的产物。其中,钼成矿作用与晚三叠世扬子和华北克拉通的陆-陆碰撞造山作用有关,金成矿作用则与欧亚大陆东部边缘后俯冲引致的大规模伸展作用有关。. 对北矿带秦南、桥上寨,中矿带桐沟和南矿带杨砦峪矿床中与金紧密共生的白钨矿的结构、微量元素组成及Sr同位素组成对比分析。小秦岭白钨矿同时具有变质成因和岩浆成因的双重特征,即高Sr含量(>1000 ppm)和具有明显的分带结构。整体上,白钨矿均显示出中稀土富集特征,不同在于北矿带秦南和桥上寨金矿床中白钨矿表现为负Eu异常,而中矿带桐沟和南矿带杨砦峪金矿床中白钨矿则表现为正Eu异常。同时,北矿带中白钨矿Mo含量(>100 ppm)显著高于中、南矿带中白钨矿的Mo含量(<20 ppm)。氧逸度(fO2)的变化是造成上述差异的主要原因。北矿带靠近拆离断层,更多的大气降水渗入有关导致氧逸度更高。矿集区尺度上,白钨矿87Sr/86Sr比值由北向南呈明显增加趋势,这种变化规律可能指示成矿流体的运移方向可能为由北向南,由于水-岩反应,Sr同位素随着流体运移距离的增加而向放射性组分转变。
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