太行山石湖金矿成矿流体来源、性质及演化机制研究

论文摘要

成矿流体的研究是矿床研究的一个非常重要的方面。石湖金矿在成矿流体的研究方面,前人只进行简单探讨了成矿热液来源和成矿物理化学条件,没有按照成矿期次对包裹体进行详细的划分,更加缺乏系统的水—岩反应及流体演化的动态认识。本文通过同位素、流体包裹体和主量、微量成分等方法和手段对石湖金矿成矿流体的来源、性质以及演化机制进行了研究。1、本文结合氢氧同位素和包裹体群体分析结果认为石湖金矿热液的成矿过程由早期的岩浆水为主转换成成矿晚期的岩浆水与雨水的混合流体。石湖金矿硫化物的同位素和总硫同位素显示硫源主要为上地幔,硫化物的形成温度在7500℃--800℃之间。铅同位素表明硫化物铅主要来源于下地壳,部分来源于上地幔,其与中深变质地壳或同化混染作用有关。2、典型剖面180中段31线穿脉的主量和微量元素的变化显示,石湖金矿的成矿流体是富含钾质和硅质,并以大量出现的钾化和硅化蚀变为特征；同时也含有大量的Cu、Pb、Zn、Rb、Ba等元素,形成了大量的多金属硫化物。Fe在不同地段的富集程度是不同的,可以作为金含量的指示元素。在蚀变过程中存在质量的亏损。3、流体包裹体研究显示了石湖金矿整体上具有中低温、低盐度和低密度特征。氢氧同位素水—岩反应的W/R比值和包体群体分析都显示了主成矿期所处的环境为弱还原的弱酸-中性环境。4、对流体包裹体分期并计算后发现,无论是气相、液相成分还是fCO2、fCH4、fH2S、fH2O等成矿的物理化学参数并不是顺序递增或递减,而是存在波动,结合对钾化蚀变的分期认为石湖金矿流体具有多期次、多阶段的脉动式活动特征。5、石湖金矿的成矿流体演化具有明显的阶段性特征,而在主成矿期出现了大量的沸腾包裹体。对石湖金矿流体包裹体特征参数的计算和投图认为主成矿期存在浓缩（流体沸腾）作用和稀释作用两种机制和趋势,两种机制的共同作用导致了金的沉淀。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究区位置
• 1.2 研究项目依托
• 1.3 石湖金矿床的研究进展
• 1.3.1 石湖金矿床研究概况
• 1.3.2 以往研究中存在的主要问题
• 1.4 选题依据
• 1.5 技术路线与研究方案
• 1.6 主要实物工作量
• 第2章 金矿床成矿地质特征
• 2.1 区域地质概况
• 2.1.1 区域地层
• 2.1.2 区域构造
• 2.1.3 区域岩浆岩
• 2.2 金矿床地质特征
• 2.2.1 赋矿地层
• 2.2.2 矿区构造
• 2.2.3 矿体特征
• 2.2.4 矿石特征
• 2.2.5 围岩蚀变
• 2.2.6 成矿阶段划分
• 第3章 成矿流体及成矿物质来源
• 3.1 样品采集、制备与测试方法
• 3.1.1 样品采集与制备
• 3.1.2 样品的实验条件与测试方法
• 3.2 氢氧同位素特征分析
• 3.2.1 氢氧同位素计算原理
• 3.2.2 石湖金矿的氢氧同位素特征
• 3.3 硫铅同位素特征分析
• 3.3.1 硫同位素特征分析
• 3.3.2 硫化物矿物间的同位素分馏作用与平衡温度
• 3.3.3 总硫同位素与成矿流体性质
• 3.4 铅同位素特征分析
• 3.4.1 铅同位素的分布特征
• 3.4.2 铅同位素单阶段演化模式
• 3.4.3 铅源的判别与成矿物质来源
• 3.5 小结
• 第4章 成矿流体的性质与特征
• 4.1 围岩蚀变过程中元素的迁移规律与成矿流体特征
• 4.1.1 围岩的化学成分
• 4.1.2 蚀变带的岩性变化
• 4.1.3 蚀变过程中的组分质量迁移的定量计算原理
• 4.1.4 矿区180中段31线剖面蚀变过程主量元素的迁移规律
• 4.1.5 矿区180中段31线剖面微量元素的迁移变化规律
• 4.2 钾化蚀变分期与成矿流体演化
• 4.3 流体包裹体特征与成矿流体性质
• 4.3.1 包裹体样品采集与实验条件
• 4.3.2 包裹体类型划分及其特征
• 4.3.3 包裹体的均一温度与冰点
• 4.3.4 包裹体的盐度与密度
• 4.3.6 包裹体成分分析
• 4.3.7 成矿流体形成的物理化学条件
• 4.4 小结
• 第5章 成矿流体演化机制研究
• 5.1 成矿流体的来源与性质
• 5.2 成矿流体成分演化与各阶段的演化特点
• 5.2.1 流体包裹体成分变化与成矿流体演化
• 5.2.2 流体包裹体的不混溶与沸腾作用
• 5.2.3 热液蚀变元素迁移与成矿流体演化
• 5.3 成矿流体水—岩反应的氢氧同位素约束
• 5.4 成矿流体氧逸度的变化与金的沉淀机制
• 5.5 石湖金矿的流体成矿过程
• 第6章 结论
• 6.1 取得的主要认识
• 6.2 存在的主要问题
• 致谢
• 参考文献
• 附录