A review of the geodynamic setting of large-scale Late Mesozoic gold mineralization in the North China Craton: an association with lithospheric thinning

Abundant gold deposits are distributed along the margins of the North China Craton (NCC). Occurring throughout the Precambrian basement and located in or proximal to Mesozoic granitoids, these deposits show a consistent spatial–temporal association with Late Jurassic–Early Cretaceous magmatism and are characterized by quartz lode or disseminated styles of mineralization with extensive alteration of wall rock. Their ages are mainly Early Cretaceous (130–110 Ma) and constrain a very short period of metallogenesis. Sr–Nd–Pb isotopic tracers of ores, minerals and associated rocks indicate that gold and associated metals mainly were derived from multi-sources, i.e., the wall rocks (Precambrian basement and Mesozoic granites) and associated mafic rocks.Previous studies, including high surface heat flow, uplift and later basin development, slow seismic wave speeds in the upper mantle, and a change in the character of mantle xenoliths sampled by Paleozoic to Cenozoic magmas, have been used to suggest that ancient, cratonic mantle lithosphere was removed from the base of the NCC some time after the Ordovician, and replaced by younger, less refractory lithospheric mantle. The geochemistry and isotopic compositions of the mafic rocks associated with gold mineralization (130–110 Ma) indicate that they were derived from an ancient enriched lithospheric mantle source; whereas, the mafic dikes and volcanic rocks younger than 110 Ma were derived from a relatively depleted mantle source, i.e., asthenospheric mantle. According to their age and sources, relation to magmatism and geodynamic framework, the gold deposits were formed during lithospheric thinning. The removal of lithospheric mantle and the upwelling of new asthenospheric mantle induced partial melting and dehydration of the lithospheric mantle and lower crust due to an increase of temperature. The fluids derived from the lower crust were mixed with magmatic and meteoric waters, and resulted in the deposition of gold and associated metals.     

冀北中生代高Sr低Y和低Sr低Y型花岗岩：地球化学、成因及其与成矿作用的关系

冀北是我国重要的金矿成矿区，冀北金矿有不同的类型，但大多与中生代中酸性侵入岩有关。本文的研究表明，冀北与金矿有关的中酸性侵入岩大体可划分为两类：一类为高Sr低Y型岩体，具有埃达克质岩的地球化学特征。推测可能是加厚的下地壳部分熔融形成的，其残留相为榴辉岩或角闪榴辉岩；另一类为低Sr低Y型岩体，以较低的Sr、Al和具明显的负铕异常而区别于埃达克质岩，又因其低Y和HREE而类似于埃达克质岩，推测源岩残留相中有斜长石存在，相当于高压麻粒岩相的环境，可能也形成于加厚下地壳底部。冀北金矿的S、Ph、H、O和C同位素大多显示深源的特点,且在时空分布上与上述两类中酸性侵入岩存在密切的关系，表明冀北金矿床的成矿物质和流体可能是幔源的，与中生代高Sr低Y和低Sr低Y型岩浆的成因有关。这一认识对于理解冀北金矿的成因和找矿可能是有益的。     

造山型金矿成矿流体来源与演化的氢-氧同位素示踪：夹皮沟金矿带例析

在详细的矿床地质研究和成矿阶段划分基础上,系统采集了距夹皮沟断裂带100~3622m的6个金矿床不同成矿阶段的20件矿石样品,进行了氢、氧同位素测试。距夹皮沟断裂带由近及远,各金矿床的氢、氧同位素组成分别为:北沟(100~172m,δD=-97‰~-90‰,δ18O_w=-3.26‰~5.49‰)、二道沟(820~830m,δD=-95‰~-94‰,δ18O_w=-4.58‰~-0.50‰)、三道岔(1385~1412m,δD=-97‰~-91‰,δ18O_w=-3.58‰~-1.39‰)、四道岔(2776~2802m,δD=-99‰~-80‰,δ18O_w=0.75‰~4.69‰)、八家子(3400m,δD=-102‰,δ18O_w=0.22‰)、夹皮沟本区(3595~3622m,δD=-108‰~-92‰,δ18O_w=2.91‰~5.39‰)。成矿早、主、晚阶段δD、δ18O_w和W/R值分别为-97‰~-80‰、3.99‰~5.49‰和约0.1;-108‰~-90‰、-3.26‰~4.71‰和0.1~0.5;-97‰~-91‰、-4.58‰~-2.68‰和0.01~0.1。反映金矿早阶段成矿流体以变质水为主体,混入有少量岩浆水,W/R值较小;主阶段成矿流体为变质水和大气降水的混合,W/R值显著增大,氢、氧同位素和W/R值具有明显的空间不均一特征(成矿流体隧道式流动):前者与距夹皮沟断裂带的距离正相关、后两者负相关,而它们与各金矿床已探明资源量的相关性相反,可能表征了成矿系统有效流体压力对W/R值和金沉淀成矿的控制作用;晚阶段大气降水大量加入,成矿流体弥散式的流动机制引起大面积同位素均一化,W/R值最小。据此推断,氧同位素低值区与氢同位素和W/R高值区(尤其是它们的显著变化区)的套合部位是金大规模沉淀聚集的最有利地段暨找矿勘查的重要选区。     

南秦岭石泉-汉阴北部煌斑岩脉特征及与金矿化的关系

羊坪湾矿区位于南秦岭南部逆冲推覆系迎丰-搁河口推覆体。北邻留凤关-金鸡岭褶皱束,西邻扬子准地台汉南凸起,南接北大巴山弧形褶皱带。矿区出露地层由南西向北东依次为洞河群（Z2-O）和下志留统梅子垭组（S1m）。其中洞河群分布于矿区的西南部,呈北西向展布,总体北东倾,倾角15°～45°,主要为硅质板岩,板岩中局部夹薄层炭质绢云石英片岩。下志留统梅子垭组倾向北东,倾角一般15°～50°,局部倾角最高可达75o,地层沿倾向及走向具波状起伏特征。梅子垭组以绢云石英片岩、二云石英片岩、含炭绢云石英片岩为主,以及夹有少量灰岩、大理岩条带等。金矿均赋存于志留系梅子垭组二云母石英片岩和含炭二云石英片岩中,以前者为主,约占90%以上。黄龙金矿区出露地层为下志留统梅子垭组,岩性为一套巨厚的浅变质细碎屑岩系,主要为绢云石英片岩、变砂岩、含黑云母变斑晶绢云石英片岩、含炭绢云石英片岩、含石榴子石黑云母变斑晶绢云石英片岩等。其中与矿（化）体关系最为密切的岩性为含炭绢云石英片岩、含黑云母变斑晶绢云石英片岩、含石榴子石黑云母变斑晶绢云石英片岩。     

新疆东部马庄山金矿成矿作用同位素年代学研究

马庄山金矿位于新(疆)甘(肃)边境。地质、地球化学研究表明,马庄山金矿床受马庄山古火山机构控制,与矿区内同期火山-次火山作用有直接的成因联系,成因类型为浅成中-低温热液型。次火山岩及含金石英脉年代学研究表明,马庄山火山机构形成时代与金矿成矿时代均为中-晚石炭世:次流纹斑岩和次英安斑岩全岩及含金石英细(网)脉石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄分别为301±21Ma、303Ma±26Ma和298Ma±28Ma(95%置信度)。     

辽宁红透山铜锌块状硫化物矿床的变质变形和成矿组分再活化

辽宁红透山铜-锌块状硫化物产在太古宙绿岩带中，矿床形成后经历了强烈的变形和变质，变质程度达高级角闪岩相。野外和显微镜研究表明，矿石在进变质过程中发生过强烈的机械再活化和重结晶，但各种进变质结构大部分已被变质峰期的全面重结晶所清除，目前保存着的结构主要是变质峰期和退变质过程的产物。退变质过程以黄铁矿变斑晶生长、矿石糜棱岩的形成、二次退火和化学再活化为特征。矿床中高度富集铜和金的矿石是韧性剪切形成的矿石糜棱岩受退变质流体叠加而成。磁黄铁矿主要是同生沉积后重结晶的产物，另有一部分由退变质热液形成，而黄铁矿变斑晶则有沉积一重结晶、磁黄铁矿退变质脱硫和热液叠加多种成因。世界各地块状硫化物矿床中的磁黄铁矿和黄铁矿各有三种成因类型。磁黄铁矿的类型有：同生沉积．变质重结晶、同生沉积黄铁矿变质和退变质热液充填或交代；黄铁矿的类型有：同生沉积-变质重结晶、磁黄铁矿退变质脱硫和退变质热液充填或交代。红透山矿区的退变质流体具有从早到晚氧逸度升高的趋势。     

胶东中生代构造体制转折过程中流体演化和金的大规模成矿

胶东是我国最大的金矿产出集中区,依据矿床和矿点的密集程度,可分为招远-莱州-平度、蓬莱-栖霞、牟平-乳山三个成矿带,区域内金矿类型可主要分为石英脉型和蚀变岩型。高精度的单矿物 Ar-Ar、Rb-Sr 同位素及热液锆石离子探针测年研究业已证买,金成矿的时代为120±10Ma,金矿床载金矿物-黄铁矿、矿石-黄铁矿石英脉、控矿围岩-花岗岩和变质岩等及伴生脉岩的 Sr-Nd 放射性同位素研究也证明,金成矿物质具有多源性,既来自于控矿围岩-花岗岩和变质岩,又来自于幔源的岩浆岩,流体包裹体研究表明,各类金矿具有一致的成矿流体介质条件,为低盐度 H_2O-CO_2-NaCl±CH_4流体,金成矿温度、压力条件近似,主成矿温度为170～335℃,成矿压力为70～250MPa。氢氧等稳定同位素结果表明,成矿流体可能来源于与金矿床伴生的基性幔源岩浆脱水形成的岩浆水,但在地壳浅部遭受到大气降水的混合。因此,胶东各类型金矿是在同一成矿背景下形成的矿床,与区域内中生代构造体制转折作用有关,也是中生代构造体制转折的表现形式之一。     

黑龙江三道湾子金矿Au-Ag-Te系列矿物特征及其成矿流体

本文采用光学显微镜、扫描电镜和电子探针对黑龙江省三道湾子金矿中Au-Ag-Te系列矿物碲银矿、碲金银矿、针碲金银矿、斜方碲金矿和碲金矿进行了详细的矿物学研究,本次研究还发现Au2Te的存在。碲化物矿物多呈粒状或脉状分布于石英或硫化物矿物的裂隙中。Au-Ag-Te系列矿物中,Au含量与Ag含量呈负相关性,与Te含量呈弱的负相关性。结合Au-Ag-Te成分共生图解及镜下特征对金银碲化物矿物共生组合进行分析表明Te优先与Ag结合形成碲银矿或碲金银矿,只有成矿流体中Ag被大量消耗后,Te才与Au结合形成针碲金银矿、斜方碲金矿、碲金矿,最后当成矿流体中Te也被大量消耗后,Au才会形成自然金。氦、氩同位素研究表明石英—黄铁矿阶段流体包裹体中3He/4He值为0.01～0.03Ra,金银碲化物阶段3He/4He值为0.08～1.04Ra,指示金银碲化物阶段有大量地幔物质参与。     

小沟里金矿床地质特征及控矿因素分析

小沟里金矿床属石英脉型金矿 ,产于西秦岭泥盆系中统碎屑岩中 ,矿床规模已达中型。蚀变以硅化、钠长石化、毒砂化、黄铁矿化、绢云母化为特征 ,矿石中金以自然金为主 ,石英、钠长石、方解石和白云石是主要载金矿物。裂隙构造是矿床最主要的控矿因素。     

胶东三山岛金矿床黄铁矿原位微区微量元素特征及对矿床成因的指示

胶东地区是我国最大金成矿聚集区,其金矿床的成因长期以来一直存在很大争议,三山岛金矿床是胶东地区最大的金矿床,通过采用LA-ICP-MS分析不同阶段黄铁矿中微量元素组成,可以探讨成矿流体演化及成矿物质来源。根据野外地质特征及岩相学观察,结合SEM结构分析将三山岛金矿床的黄铁矿分为3个阶段,6个亚类,即黄铁绢英岩化带(Py1)中包裹大量绢云母和石英的Py1-a和表面光滑的Py1-b,石英—黄铁矿±菱铁矿脉(Py2)中富含矿物包裹体的Py2-a和与菱铁矿共生且表面光滑的Py2-b,石英—多金属硫化物脉(Py3)中有很多细粒多金属硫化物包裹体的Py3-a和表面光滑的Py3-b。3个阶段黄铁矿晶格中金含量均很低,大部分小于1×10^-6,金主要以可见金形式存在。从早阶段到晚阶段黄铁矿中Au与Ag,Cu,Pb,Sb有较好的正相关性,且含量有逐渐增加的趋势。最早阶段黄铁矿中Co+Ni的含量很高(最高为9268×10^-6),反映了早期黄铁矿可能来源于岩浆岩源区,后期Co/Ni值逐渐降低,暗示了成矿流体温度逐渐降低。结合地质特征和黄铁矿微量元素研究,表明三山岛金矿床成矿物质可能来源于深部岩浆热液储库,通过地震泵机制沿断裂构造多次侵位成矿。