河南灵宝樊岔金矿床成矿流体和同位素地球化学研究

樊岔金矿床位于小秦岭金矿田的娘娘山岩体西南侧,受观音堂剪切带控制,赋矿围岩为太华超群变质岩。根据矿物组合特征和脉体穿插关系,成矿可分为早、中、晚3个阶段,分别以石英+钾长石±黄铁矿、石英+多金属硫化物、石英+方解石±黄铁矿为标志,以中阶段矿化最为重要。热液石英发育纯CO2包裹体(PC型)、CO2-H2O包裹体(C型)、水溶液包裹体(W型)和含子晶多相包裹体(S型)。早阶段流体包裹体主要为C型,次为PC型及少量的W型和S型包裹体,均一温度的峰值为340～360℃,盐度w(NaCleq)峰值为14.0%～16.0%。与早阶段相比,中阶段PC型、C型包裹体数量减少,W型、S型包裹体数量增多,均一温度峰值为320～340℃,盐度w(NaCleq)峰值为12.0%～14.0%。晚阶段只发育W型包裹体,均一温度峰值为180～200℃,盐度w(NaCleq)峰值为2.0%～4.0%。激光拉曼探针显示早阶段流体包裹体富含CO2和CH4,中阶段包裹体中仅富含CO2,而晚阶段包裹体中不含CO2或CH4。结合氢、氧同位素研究,认为樊岔金矿床成矿流体由早阶段中温、中低盐度、富含CO2和CH4的变质热液逐渐向晚阶段低温、低盐度、贫CO2的大气降水热液演化,沸腾作用和混合作用是其主要演化机制。根据沸腾包裹体计算得出早阶段和中阶段包裹体的捕获压力分别介于108～295 MPa和97～261 MPa之间,对应的成矿深度分别约为10.8 km和9.7 km。矿石硫、铅同位素研究表明,成矿物质主要来自太华超群围岩而非燕山期岩浆。综合上述区域地质、矿床地质、包裹体和同位素地球化学资料,樊岔金矿床应是形成于侏罗纪—早白垩世华北与扬子大陆碰撞造山过程挤压向伸展转变体制的造山型金矿床。     

陆内碰撞体制的流体作用模式及与成矿的关系—理论推导和东秦岭金矿床的研究结果

陆内碰撞和流体作用都是当前地球科学的前沿领域,但陆内碰撞体制流体作用以及有关成矿作用的研究仍很薄弱。文章以陆内碰撞成岩成矿模式为基础,通过理论分析,建立了陆内碰撞体制流体作用的模式,即在陆内俯冲体制中,随板片俯冲深度的增加,依次产生改造流体、变质流体和岩浆流体,所产生的流体在空间上具有分带性,并造成岩石、元素、矿化蚀变的成带规律分布;陆内俯冲的早期挤压阶段的流体作用以深部物质分泌的上升流体（改造、变质和部分熔融）为主,晚期伸展阶段以浅层下渗流体（来自大气降水）循环为主,中期由挤压向伸展的转变阶段为深分泌上升流体与浅层下渗流体的混合作用。为检验模式的科学性,选择典型的陆内碰撞带——东秦岭作为实例解剖,发现该区的陆内碰撞作用与金矿床等的成矿作用在时间、空间、地质地球化学特征等方面都十分吻合,且与理论推导的陆内俯冲体制的流体作用规律一致。对若干典型矿床成矿流体的氢同位素研究表明,成矿流体的性质、来源和演变特征等与理论推导的陆内碰撞体制流体作用规律完全符合。