河南嵩县萑香洼金矿床地质地球化学特征及成因探讨

论文摘要

构造蚀变岩型金矿是华北陆块南缘熊耳山地区金矿主要类型,目前对于此类金矿的成矿时代、成矿物质来源以及成矿机制尚存在争议。本次选取其中的萑香洼中型金矿为研究对象,通过野外地质调查,了解了矿床地质特征,借助电子探针、流体包裹体、稳定同位素、放射性同位素年代学等方法和手段,重点研究了成矿流体类型、性质和来源、成矿物质来源、成矿年代、矿床成因等内容,并取得了如下主要成果:1.据矿物组合、矿石结构构造和脉体穿插关系,重新划分了萑香洼金矿的成矿阶段:（Ⅰ）钾长石阶段,（Ⅱ）黄铁矿-石英阶段,本矿主成矿阶段,（Ⅲ）多金属硫化物阶段,（Ⅳ）碳酸盐阶段。围岩蚀变作用主要有钾化、硅化、黄铁矿化、黑云母化、绢云母化、碳酸盐化,其中黄铁矿化与金矿化关系最为密切,黑云母化为本矿特征性的蚀变。2.流体包裹体成分分析结果表明主成矿阶段流体气相成分以H2O、CO2为主（＞98.8%）,其中CO2占7.45-15.6%,部分包裹体中含有少量的C2H6、H2S、N2和CH4等气体,指示成矿流体的还原性;液相成分中金属阳离子以Na+为主,阴离子以SO42-为主,含少量Cl-、F-。晚阶段流体中各类离子较早阶段出现了明显的降低。3.流体包裹体测温结果显示,早阶段钾长石的形成温度高于500℃;主成矿阶段的流体包裹体主要为NaCl-H2O型、CO2-H2O型,成矿温度峰值集中在220～300℃,盐度ω(NaCleq)集中在5～11%,属中温低盐度热液体系;成矿晚阶段的流体包裹体类型单一,主要为NaCl-H2O型,均一温度集中在200～260℃,盐度ω(NaCleq)介于1～4%。4.稳定同位素结果显示:主成矿阶段流体的δ18O水在3.5‰～6.2‰之间,与岩浆热液和地幔流体δ18O相似;主成矿阶段两种矿石硫同位素表现出双峰式特点,由交代作用形成的蚀变岩型矿石中δ34S介于-16.8‰～-14‰,由充填作用形成的石英脉型矿石的δ34S为-3.4‰～0.6‰,后者代表了本矿初始硫源的特征,与深源硫相似;多金属硫化物阶段各类硫化物的δ34S变化于-9.1‰～-4.4‰之间,是主成矿阶段流体分馏后的结果。5.Re-Os同位素测年获得矿区内被主成矿阶段石英脉切割的钼矿化花岗伟晶岩脉年龄为155.0±2.2Ma,主成矿阶段成矿作用发生于155.0±2.2Ma之后。结合野外地质特征,认为该花岗伟晶岩为五丈山花岗岩体后期分异形成,否定了萑香洼金矿与五丈山花岗岩体的成因联系。6.萑香洼金矿与本区庙岭金矿、祁雨沟金矿均形成于早白垩世,同为区域岩石圈减薄、伸展环境下,深部流体所导致的成矿作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题背景和项目依托
• 1.2 研究现状与存在问题
• 1.2.1 脉型金矿成因研究现状
• 1.2.2 豫西熊耳山地区金矿研究现状和存在问题
• 1.2.3 萑香洼金矿研究现状和存在问题
• 1.3 研究内容与技术路线
• 1.4 完成的工作量
• 第2章 区域地质背景
• 2.1 地层
• 2.1.1 太华群
• 2.1.2 熊耳群
• 2.1.3 官道口群
• 2.1.4 栾川群
• 2.1.5 白垩系
• 2.2 构造
• 2.2.1 东西向断裂
• 2.2.2 北东向断裂
• 2.3 岩浆活动
• 2.4 区域地球物理特征
• 2.5 区域地球化学场特征
• 2.6 区域成矿特征
• 第3章 矿床地质特征
• 3.1 矿区地质
• 3.1.1 地层
• 3.1.2 构造
• 3.1.3 岩浆岩
• 3.2 矿体特征
• 3.3 矿石特征
• 3.3.1 矿石矿物组成
• 3.3.2 矿石的结构构造
• 3.4 围岩蚀变
• 3.5 成矿期次与成矿阶段划分
• 3.5.1 热液期
• 3.5.2 表生期
• 3.5.3 矿物生成顺序
• 第4章 矿床地球化学特征
• 4.1 流体包裹体显微测温
• 4.1.1 样品特征
• 4.1.2 分析方法
• 4.1.3 流体包裹体岩相学特征
• 4.1.4 显微测温结果
• 4.1.5 成矿压力和深度
• 4.2 成矿流体成分
• 4.2.1 分析方法
• 4.2.2 激光拉曼测试
• 4.2.3 气-液相色谱分析
• 4.3 氢、氧同位素组成
• 4.3.1 样品选取和研究方法
• 4.3.2 测试结果
• 4.3.3 成矿流体来源
• 4.4 硫同位素
• 4.4.1 采样和分析方法
• 4.4.2 测试结果
• 4.4.3 成矿物质来源
• 第5章 成矿年代学
• 5.1 样品的采集和处理
• 5.2 测试方法及测试结果
• 5.3 测试结果的可靠性探讨
• 5.4 花岗伟晶岩成因及其与金矿化关系讨论
• 第6章 讨论
• 6.1 成矿阶段的重新认识
• 6.2 成矿流体类型、性质与金的运移沉淀
• 6.3 成矿时代探讨
• 6.4 金矿与花岗岩成因关系浅析
• 6.5 成矿机制和动力学背景探讨
• 6.6 找矿方向
• 6.7 存在问题和进一步工作方向
• 第7章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 个人简历及论文发表情况