文摘

梨园金矿是承载在太古代基底变质岩和NNE-trending控制的缺点在华北克拉通中部。成矿过程可分为三个阶段(早、中、晚)。三种类型的主要流体包裹体(FIs)识别为一体,包括纯碳酸,carbonic-aqueous和水溶液包裹体。三个阶段的主要FIs主要是均相的温度在318 - 408°C, 201 - 329°C,和136 - 229°C,盐度2.1 - -8.9,0.5 - -12.4,0.4 - -6.3 wt。分别为%氯化钠等价。非盟的主要矿化与中间阶段,和水岩相互作用导致快速沉淀的黄金阶段。最初的成矿流体可能是岩浆水或变质流体,在后期与大气水混合。由于缺少花岗岩身体目前开采水平,我们推测这是岩浆水,可能是exsolved隐伏花岗岩的身体在更大的深度或变质流体,是直接从深度运输通过深大断裂。基于所有可用的地质和地球化学证据,我们建议的存款属于造山金矿位于华北克拉通内部。

1。介绍

造山金矿是一个独特的阶层的矿床源至少三分之一的世界黄金产量(1- - - - - -3]。这种类型的存款被广泛公认的年轻老克拉通块和显生宙移动皮带和主要形成在转换挤压碰撞或挤压事件postcollisional构造设置(1,2]。造山金矿通常显示以下特点:控制的矿体存在结构性缺陷或脆塑性区,和主机的岩石变形和变质。热液蚀变组合主要由石英、绢云母、硫化物、碳酸盐和绿泥石。(3)成矿流体盐度较低(12 wt。%氯化钠当量)和H的混合物₂O和有限公司₂,减少大量的CH₄和N₂,接近中度博士(4)形成的矿化自然界在广义上——middle-crustal - t条件下,约100 - 500 MPa和200 - 650°C (1,2,4- - - - - -7]。

造山金矿是极其重要的黄金勘探目标在中国占近50%的黄金资源(8- - - - - -10]。在中国大多数金矿床集中在华北克拉通(NCC),和许多的地质和地球化学特征表明一种造山金矿化风格(例如,2,5,8,11- - - - - -14])。先前的研究NCC的金矿床主要是集中在克拉通的边缘,如胶东和辽东黄金省(东部边缘),小秦岭金矿省(南缘)和Jibei-Jidong Chifeng-Chaoyang黄金省(北部边缘)(数据1(一)和1 (b))。然而,很少有系统的调查研究了地质、地球化学、控矿构造、矿石和遗传的金矿风格在室内NCC如在北部太行山(TM)地区,中央NCC,这限制了我们理解整个NCC金矿化过程。

大部分的TM北部地区金矿分布在前寒武纪变质岩和严格控制的脆塑骨折(即共享许多相似特征。,矿化风格,矿石矿物成分、水热变化,特征与造山金矿床成矿流体)在全球范围内(15- - - - - -19]。妞妞et al。16,17),陈等人。18),而田et al。19)提出,该地区存款属于metamorphic-hydrothermal或造山型金矿,而其他人(例如,20.,21)被认为是岩浆热液金矿床的形成过程。Shihu存款是最大的金矿地区的黄金资源超过50 t(平均成绩为5.9 g / t),和一些研究已经进行Shihu金矿床(例如,[20.- - - - - -24])。建议在ca.141 Shihu金矿成立马(石英⁴⁰基于“增大化现实”技术,³⁹基于“增大化现实”技术的年龄),本矿床成矿流体的特点是低盐度、中温的,有限公司₂- h₂O-NaCl系统和与小主要来源于下地壳地幔成分(20.- - - - - -22]。梨园金矿是一个TM北部地区新发现的金矿床,现在还是一个小存款由于贫穷的勘探工作。徐(25)的地质调查及建议这个存款属于蚀变岩型金矿床受断裂带的控制。尽管温度(140 - 350°C),盐度(1.8 - -12.6 wt。%氯化钠当量),密度(0.65 - -0.98克/厘米³),有限公司₂其流体包裹体在主舞台矿石为Ju et al。26),这些作者没有研究早期ore-barren石英和相关代的流体包裹体。此外,详细的成矿流体的稳定同位素研究,目的是约束金沉积机制和矿石的创世纪立元存款仍然缺乏。

金矿一般形式的构造,地质和地球化学条件(27),成矿流体的性质和演化的根本重要性的6]。因此,一个准确的评估特征和成矿流体的性质是一个关键的理解矿床的起源。在这篇文章中,我们进行了详细的野外工作,结合岩相,microthermometric,和激光拉曼分析,利用流体包裹体分析和H-O-C同位素分析,约束的起源和演化立元金矿的成矿流体,为了提供新的证据来加强我们对矿石成因的理解,并促进和指导进一步的研究在成矿潜力,进一步黄金勘探TM北部地区,中央NCC。

2。区域地质

华北克拉通(NCC),位于中亚造山带之间(CAOB)朝鲜和中国中央造山带(CCO)南部,是历史最悠久、规模最大的克拉通在东亚(图1(一),(35,36])。NCC包含两个太古代大陆原子核,西部块(WB)和东块(EB),由中国Trans-North造山带(TNCO)形成在1.85 Ga两个街区(图之间的碰撞1 (b),(37- - - - - -39])。

美味的金矿位于太行山北部TNCO (TM)。地下室的地区由太古代富平组角闪岩- granulite-facies变质岩组成的tonalite-trondhjemite-granodiorite TTG片麻岩、混合岩、角闪岩,少量的上地壳的岩石,在ca变质年龄。1.92 - -1.80 Ga (40- - - - - -43]。地下室的岩石是由元古代不整合覆盖和古生代碎屑和钙质地层,包括一个厚的ca。1400毫安白云石(Gaoyuzhuang形成),1310 - 1207 Ma硅质白云岩(Wumishan形成),和寒武-奥陶系灰岩(馒头形成和区形成)和中生代特岩石序列(Tiaojishan形成)。薮猫中生代花岗岩类岩石发生在北部地区TM。此外,各种mafic-ultramafic堤坝,包括辉绿岩、辉长岩、煌斑岩,在该地区普遍存在。大多数这些堤坝NW-striking(尽管有些NE-striking)和被侵进太古代变质岩和元古代沉积岩(图1 (c),(21,44- - - - - -47])。

TM北部地区的主要地质结构几乎是NW-trending折叠和NNE-trending缺点。褶皱的形成主要是在Mesoarchean古元古代与NNE-trending同时代的断层带着古元古代末mafic-ultramafic堤(48,49),而区域NNE-trending缺点,跨越前寒武纪基底和古生代地层,主要是与中生代构造事件(燕山期)(50,51]。众多非盟、银、铜、钼、铅、锌矿藏,包括本文中讨论的梨园金矿和Lianbaling铅锌、Mujicun Cu-Mo,致电乌鲁木齐市大湾Cu-Mo,和Shihu盟存款,分布在区域NNE-trending故障(52,53)(图1 (c))。

TM北部地区中生代岩浆作用由火山岩(Tiaojishan形成)和大量的花岗岩类岩石。Tiaojiashan形成年龄与马在170年和139年之间主要由安山熔岩、凝灰岩、角砾闪长岩斑岩(54- - - - - -56]。大量中生代花岗岩类岩石,如王'anzhen Mapeng, Chiwawu岩基(最近获得的介绍和虾锆石U-Pb年龄140 - 125 Ma) (57- - - - - -59沿着NNE-trending)分布在该地区断层。

3所示。梨园金矿的地质

梨园金矿(39°05′00′′到39 45°05′′′N, 114°30′′′114°19′30′′E)位于中部的TM北部地区,县以南72公里的Lingqiu在山西省北部,中国(图1 (c))。金矿体主要驻留在太古代变质岩的富平组片麻岩和太古代粗粒度的钾长石花岗岩(图2,(26])。有数万NW-tending辉绿岩矿区堤坝,和一些辉绿岩堤坝横断的含金的石英脉和强烈变形,改变(图3(一个))。介绍锆石U-Pb分析表明这些辉绿岩岩石的安放年龄是1788±13马(我们的未公开的数据)。没有花岗岩的尸体被发现在目前的开采水平梨园,除了少数intermediate-felsic堤坝,趋势向和北北西和主要由石英斑岩和细粒度的花岗岩侵入的前寒武纪基底,产生了一个介绍锆石U-Pb 134±1 Ma(图的时代2,我们的未公开的数据)。

结构、矿地区的特点是NW-trending背斜和一些年轻的NNE、NW -,和近W-E-trending缺点。F₃断层长约2000米,几十厘米到15米宽,趋势从10°-30°和45°倾斜-65°西北。热液角砾岩、碎裂岩和断层泥是沿着断层发育良好,这可能表明多个变形事件在不同结构下的政权(60]。矿体大多局限于蚀变区开发沿着NNE-trending F₃断层及其子公司(图2)。此外,NW-trending断层形成主要是在前寒武纪和充满了辉绿岩堤,和许多矿体削减近W-E-trending postmineralization错误(图2)。

目前,三个矿体开采在梨园金矿床。矿化特性可以最好由我矿体的最多,这是控制NNE-trending F₃故障(25]。该矿体长400多米,宽2 - 5米(平均3.5米),西北与罢工10°-30°和下降45°-65°角。我矿体的黄金等级的数量是300.0 g / t盟平均为3.7 g / t)和相关的公司也是经济利益的。

梨园金矿床的矿化风格包括静脉,网状脉,传播,带状,角砾矿石(图3)。(即Au-Ag系列矿物质。,Ag-bearing native gold and Au-bearing native silver) are mainly found within the quartz-polymetallic sulfide veins/veinlets. Ag-bearing native gold typically occurs along the boundaries between pyrite and quartz (or other sulfides) (Figures4 (f)和4 (g))或黄铁矿的裂隙内(图4 (h))。Au-bearing原生银通常发生在夹杂物在黄铁矿和石英(图4(我))。此外,这些静脉/小静脉也包括黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿,磁铁矿、辉银矿。大多数的金矿石与黄铁矿相关联。黄铁矿是主要的硫化矿物(超过80%的总金属矿物),显示全形的半形的粒状晶体,展品交代解散纹理(图4)。脉石矿物包括超过85%与少量的绢云母石英,莫斯科,钾长石、绿泥石、铁白云石、方解石和粘土矿物(图4)。

利源沉积热液蚀变很发达,主要蚀变类型包括硅的,钾长石、绢云母、绿泥石、碳酸盐的改变。硅的改变通常发生在细粒度与绢云母和石英共存莫斯科在蚀变区(数字4(一)和4 (b))或表现为quartz-sulfide小静脉或网状脉(数字3 (c)- - - - - -3 (g))。黄铁矿显示与硅的密切联系和绢云母蚀变和形式pyrite-sericite-quartz蚀变岩石(数字3 (b)和3 (d)),当然,黄铁矿也发生在含金的石英脉(数字3 (c),3 (d),3 (f),3 (g))。碳酸盐岩改变普遍存在在postore热液阶段,主要由方解石、铁白云石(数字3 (h),3(我),4 (c))。三个热液阶段已确定在梨园金矿床的基础上现场证据,矿物组合、岩相观察,和横切关系。热液成矿过程可分为早期石英阶段,中间quartz-polymetallic硫化物阶段和后期quartz-carbonate阶段(图5)。

早期的特征是pyrite-sericite-quartz蚀变岩石(图3 (b))或在ore-barren石英脉的地方(数字3(一个)和3 (c))。矿物组成粗粒度的乳白色半形的他形的石英、绢云母,莫斯科(图4(一)),和稀疏分布式小粗-中等粒度的,自形的半形的黄铁矿。少量的Au-Ag系列矿物中观察到这个阶段。此外,早期石英脉通常断裂和局部或巩固了削减中产阶段和晚期阶段静脉(数字4 (d)和4 (e))。

中间阶段,特点是硫化quartz-polymetallic静脉(数字4 (f)和4 (g)),代表最重要的黄金阶段。石英在这个阶段一般细粒度和烟灰色显示没有明显的变形,这表明其形成和外延的设置没有挤压变形。硫化物,包括黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿,显示粗——中等粒度的全形的晶体或半形的总量和占大约10卷。%的矿物质(数字4 (d)和4 (e))。矿石主要发生在Ag-bearing自然金和Au-bearing原生银与其他硫化物(数据共存4 (f)- - - - - -4(我))。

后期阶段的特点是碳酸盐胶结早期热液角砾岩(图改变4 (h))或quartz-carbonate静脉和小静脉交叉形成的蚀变岩和静脉在前面两个阶段(数字3 (d),3 (e),3(我),4 (b))。没有其他硫化物发生微量的黄铁矿,沉淀在这个阶段。晚期quartz-carbonate静脉填充扩展关节sericite-quartz蚀变岩石,展示了矿物质,被固定在一个具体的设置(图4(我))。

4所示。分析方法

4.1。流体包裹体的测量

26双抛光薄片(约200μ米厚)在流体包裹体研究中选择从三个成矿阶段的数量我立元金矿床的矿体。流体包裹体是仔细观察来确定他们的基因和组成类型,气-液比例和空间分布。11个样本(三个样本的早期阶段,五个样品中间阶段,后期和三个样本)与丰富,代表流体包裹体被选为microthermometric测量和激光拉曼光谱分析。

流体包裹体岩相学的研究是使用Eclipse LV100POL尼康显微镜进行国家示范实验中心矿产勘查教育,中国地质大学(武汉)。Microthermometric测量进行了使用Linkam三氯甲烷- 600 heating-freezing阶段(从196−600°C)附加到徕卡显微镜DM2700P连接到电视摄像机和屏幕在中国地质大学(武汉)。阶段与合成流体包裹体的纯H校准₂O(冰熔化温度= 0°C;临界温度= 374.1°C)和纯有限公司₂(有限公司₂熔化温度=−56.6°C)。加热/冻结速率一般是0.2 - -5.0°C /分钟,但减少到< 0.2°C / min相变附近。测量的不确定性±0.5±0.2±2.0°C运行在120−−70°C,−70到100°C,分别和100到600°C。观察冰融化温度的升温速率小于0.1°C /分钟和均化温度≤1°C /分钟。

相变记录的五个参数,包括最后的冰融化温度(),包合物的熔化温度(),熔点固体有限公司₂(),均一化温度有限公司₂液体和蒸汽(),总均一化温度(),这取决于类型的金融中间人。盐度计算使用方程·博德纳尔[61年)水流体包裹体和柯林斯(62年]aqueous-carbonic流体包裹体。密度和压力估计使用Flincor软件(32根据microthermometric)包数据有限公司₂- h₂O-NaCl系统[33]。

流体包裹体激光拉曼光谱分析在地质过程与矿产资源国家重点实验室,中国地质大学(武汉),使用英国rm - 1000拉曼显微镜。表面的激光源是一个氩激光功率5 mW激动人心的辐射(514.5海里)。电荷耦合器件(CCD)检测器的面积是20μ米²,光谱的扫描范围是1200到3800厘米⁻¹为每个扫描,30年代的积累和±2厘米的光谱分辨率⁻¹。在所有分析仪器设置保持不变。

4.2。氢、氧、碳同位素分析

四个石英样本选择矿物氧氢和碳同位素和流体包裹体分析,和他们代表相应的早期(LY13-1-6),中层(LY13-2-1和LY13-2-11)和后期(15 lyd-12)。所有的样品都碎成-网格和纯石英分离被选中。分析了氢、氧和碳同位素在Finnigan MAT253质谱仪在实验室的稳定同位素地质学、中国地质科学院,北京。氧气(O₂)产生的石英与BrF定量反应₅(34),转换成有限公司₂在platinum-coated碳棒。水从石英中的流体包裹体中提取分离与锌发生反应。400°C和H释放₂质谱测量。有限公司₂解放从碳酸石英中流体包裹体分离热爆裂作用在真空,然后测量δ¹³通过质谱分析C。结果规范化V-SMOW标准和精度±2为δD和±0.2为δ¹⁸O和δ¹³c .水的氧同位素值与矿物质平衡分馏公式计算了1000年 报道了克莱顿et al。34),的平均值从同一石英流体包裹体均一化温度+ pressure-corrected样品温度如下面所讨论的。

5。结果

5.1。利用流体包裹体岩相学和类型

流体包裹体(FIs)发生作为孤立的夹杂物,随机分布的组织,或在集群被认为是主要或pseudosecondary起源,而对齐沿着裂隙的晶内小径被解释为二级(63年,64年]。三种类型,包括aqueous-carbonic流体包裹体(C型),纯碳酸流体包裹体(单机)和水流体包裹体(w),确定了石英和方解石颗粒从梨园金矿根据阶段在室温(25°C),在加热和冷冻相变观察,利用激光拉曼光谱成分。FIs的分类在这项研究也符合先前的研究由Ju et al。26]。

5.1.1。Aqueous-Carbonic流体包裹体(c型)

这种金融中间人是最丰富的石英颗粒的类型和中间阶段早期,这主FIs占据总数的50%。他们由两个(液体H₂O +液体有限公司₂液体)或三个阶段(H₂O +液体有限公司₂+蒸汽有限公司₂)在室温(25°C)(数据6(一)- - - - - -6 (d)),有限公司₂体积比例范围为10%至90%。这种FIs显示椭球形、不规则或负晶体形状和大小从4到30μm(主要是5 - 15μ米)。

5.1.2中。纯碳酸流体包裹体(单机)

单机FIs,占大约10%的总主要FIs人口,mono -(蒸汽或液体有限公司₂)或两相(液体有限公司₂+蒸汽有限公司₂)在室温(25°C)(数据6 (e)和6 (f)),通常在这种共存FIs的早期和中期阶段。他们通常显示椭圆和不规则的形状和大小不同的4 - 12所示μm。

5.1.3。水流体包裹体(形)

形FIs存在于所有矿化阶段,占FIs人口总数的40%。他们通常表现为两相液体(H₂O H +蒸汽₂O) FIs在室温(25°C),泡沫体积占5 - 20%(数据6 (g)和6 (h))。形FIs负晶体,椭圆形,不规则的形状和2 - 15所示μm大小。他们通常出现在一个组合与C -和单机FIs中间矿化阶段(数字6(我)- - - - - -6 (k))。此外,主形FIs发生在孤立的或集群,而一些形FIs可能沿着裂隙(图分发6(左)),表示次要来源。

5.2。显微温度学

Microthermometric收集的数据对C - W -,单机三个矿化阶段的主要流体包裹体进行了总结表1并提出了数据7和8清楚地表明矿物组合之间的关系,理化条件,矿化阶段。microthermometric榉等的数据。26的中、晚期也列在表中1进行比较。

5.2.1。早期阶段

早期石英中流体包裹体居多的c -型和w形,与小单机FIs型。融化温度(坚实的公司)₂在C -型FIs的范围从58.3−−56.8°C(图7(一)),这是非常接近纯的三相点有限公司₂(−56.6°C),表明这些FIs的碳酸阶段几乎是纯CO₂。包合物融化温度()显示一个范围从5.6到8.9°C,从2.2到8.2 wt与相应的盐度。%氯化钠(图8 (b))。碳酸阶段()的C -型金融中间人是均相液体从18.6到29.5°C(图7(一))。总均化温度()的C -型FIs的范围从318到392°C(图8(一个)),一般均相液体和蒸汽阶段,没有系统的均质化液体或蒸气之间的差异。计算有限公司₂密度范围从0.62到0.79克/厘米³和体积密度从0.71到0.96克/厘米³(表1)。单机FIs、融化温度(坚实的公司)₂显示范围从58.1−−56.9°C(图7(一)),这表明这些夹杂物几乎是纯的组件有限公司₂。均化温度()有限公司₂是19.8到30.2°C(所有同质化液相)(图7 (b)),相应的密度0.59 ~ 0.78克/厘米³。w型夹杂物产量最终冰融化温度()5.8−−1.2°C和盐度2.1 - -8.9 wt。%氯化钠(图8 (b))。此外,这些夹杂物显示总均化液在温度320至408°C(图8(一个)),计算密度0.56 ~ 0.76克/厘米³(表1)。

5.2.2。中间阶段

中间阶段石英晶体主要包含C - W -,和单机流体包裹体,在这种金融中间人是最丰富的。实有限公司₂c -型FIs产生融化的温度()60.3−−56.9°C(图7 (c)),它的三相点略低于纯CO₂(−56.6°C),这表明可能存在少量的其他气体,如CH₄,它实际上是用拉曼光谱检测(图9 (d))。的有限公司₂包合物的温度融化在3.1到9.6°C,与相应的盐度范围从0.8到11.8 wt。%氯化钠(图8 (d))。有限公司₂一般均相液相和范围从18.7到30.8°C(图7 (d))。的密度有限公司₂阶段0.54 - 0.79克/厘米³,大量夹杂物的密度0.70 ~ 0.95克/厘米³(表1)。C -型FIs完全均相液体或蒸汽在229到327°C(图8 (c))。对单机FIs,最终融化的液体是在加热过程中,观察到从59.3−−56.9°C(图7 (c))。均质化(液体)有限公司的高温₂()从17.1变化到28.7°C(图7 (d)),对应的密度0.64 ~ 0.80克/厘米³(表1)。形FIs中间阶段石英最后冰融化温度8.6−−0.3°C和盐度0.5到12.4 wt。%氯化钠(图8 (d))。他们均相液体在201到329°C(图8 (c))的密度0.75 ~ 0.95克/厘米³。

5.2.3。后期阶段

只出现在w FIs quartz-carbonate静脉和小静脉在此阶段。他们的范围从3.9−−0.2°C,对应于0.4到6.3 wt的盐度。%氯化钠(图8 (f))。他们是完全均相液体在134到227°C(图8 (e)),他们的计算密度0.85 ~ 0.96克/厘米³。

5.3。拉曼光谱分析

代表流体包裹体与激光拉曼光谱测量,以确定他们的气体成分(图9)。结果表明,汽相的单机和c -型FIs的早期阶段主要是有限公司₂(数据9(一个)和9 (b)),c型夹杂物的液相已经大量的水(图9 (b))。早期的单机和c -型FIs显示定义良好的公司₂山峰(图9(一个)和9 (b))。单机FIs的中产阶段显示定义良好的公司₂高峰和略CH₄山峰(图9 (c)),这种金融中间人从中间阶段包含汽相的有限公司₂用少量的CH₄和液相与大量的水(数字9 (d)和9 (e))。形FIs的蒸气和液体阶段后期阶段是由水;其他气体阶段几乎没有发现(图9 (f))。结果也符合先前的气体分析组坠毁的流体包裹体(26流体包裹体的气体成分是由公司主导₂,其次是微量的CH₄,有限公司₂和N₂。没有公司,H₂,或者N₂被激光拉曼在这项研究中发现这可能是由于他们的低含量的气相流体包裹体。

5.4。H-O-C同位素数据

氢和氧同位素数据从梨园金矿获得表中列出2。石英分离了δ¹⁸ 10.1到13.2的值,平均为12.0,而从石英流体包裹体水提取δ87−−66 D值80年,平均−。有限公司₂在流体包裹体缩小δ¹³ −8.9−7.1的范围,平均−7.9。氧同位素组成的热液水根据测量计算δ¹⁸石英O值和平均值的流体包裹体的均一化温度相同的样品+ pressure-corrected温度如下面所讨论的。计算产量δ¹⁸ 2.2到9.5的成矿流体,平均值为5.8。

6。讨论

6.1。流体不混溶性和估计的压力

利源沉积,主要形丰富,c型,单机FIs共处在一个给定的集群在早期和中间阶段石英颗粒(数字6(我)- - - - - -6 (k))。尽管postentrapment修改(如后续退火期间柱头裂隙)可能导致w的共存,这种,单机FIs在同一个样本(65年,66年),流体包裹体研究样本中缺乏丰富的二次夹杂物轨迹和展示没有证据表明postentrapment修改(即。、拉伸、泄漏和收缩;例如,[67年])。选择所有的流体包裹体显微温度学和激光拉曼光谱主要来源,通常发生在未变形的石英颗粒和常规的形状。

流体不混溶性通常与金和硫沉积在各种热液矿床,其中包括Yanzhaiyu在小秦岭金矿68年),新城(69年和玄70年)金矿Jiaiodong,浸满铜沉积在云南,中国71年]。Ramboz et al。72年)定义的四个标准,可以用来识别流体不混溶性,包括不同类型的流体包裹体的捕获;被困与分散程度的不同填充流体包裹体;(3)总水量充足的均质化的两种完全不同的模式( )和vapour-rich ( 在相同的温度范围)流体包裹体;(4)化学成分的相对浓度的液体和汽相应该适当平衡分馏总同质化。

依据流体不混溶性立元金矿包括以下:

(1)有三个不同类型的流体包裹体,包括aqueous-carbonic (c型),纯碳酸(单机)和水流体包裹体(w),在梨园金矿床。相互共存的早期和中期阶段。

(2)这种FIs变量阶段比率和填充度改变了不断从10卷。%(图6(一))到90卷。%(图6 (b))。

(3)和中间阶段早期,w型和c型FIs总均匀温度(数据相似8(一个)和8 (c))。这种FIs显示两个完全不同的模式的总水量充足的均化( )和vapour-rich ( )流体包裹体在大约相同的温度范围(表1;数据7和8)。单机FIs相似公司的范围₂均化温度与c -型金融中间人(表1;图7),这表明他们被困同时代地,可能是相同的H₂O-CO₂氯化钠溶液。单机FIs可能代表着分离CO₂丰富endmember。尽管水阶段是不可见的,单机夹杂物可能包含15卷。%水自喜欢坚持包容墙作为薄膜(72年- - - - - -74年]。

(4)c -型FIs显示略低盐度(平均4.26和5.33 wt的价值观。%氯化钠等效和中间阶段早期,resp)比w FIs(中位数5.86和8.55 wt的价值观。%氯化钠等效和中间阶段早期,resp。)(数据8 (b)和8 (d)与相分离(),这是一致的75年]。

因此,流体不混溶性是一个可能的解释流体包裹体特征的早期和中期阶段。

捕获由于估计可以使用流体包裹体(等容线确定76年]。不混合性发生时,一个同质流体分裂成更稠密和盐水阶段endmember volatile-rich endmember阶段(77年,78年]。捕获压力可以从endmember近似夹杂物被困在非混相条件下(74年,77年- - - - - -79年]。根据我们的研究,非混相圈闭解释发生在早期和中期阶段梨园。因此,我们选择了c -型流体包裹体在低和高的早期和中期阶段内容估计捕获压力。等容线计算基于H₂O-CO₂生理盐水系统使用公式的凉亭和Helgeson [33)和Flincor项目(10,33,80年]。

鉴于总利用流体包裹体均一化温度只能用于提供最低温度形成石英脉/小静脉,压力估计总是困难(81年]。因此,我们使用相同的逻辑所使用的风机et al。82年修改的治疗压力和温度。测量总均匀化温度设置为使用这些值作为最低温度,初步的最低压力可以从等容线。使用这个值,捕获温度可以作为 。这个修订的捕获温度可以用来计算更准确的压力。

利源的情况下,因为这种FIs的总均一化温度和体积密度变量范围,上、下四分位数是用来更好地反映数据的分布(例如,83年])。这种FIs的早期阶段,上、下四分位数均一化温度为343°C和367°C,分别和相关的C -型FIs的低和高内容有散装密度0.89克/厘米³和0.77克/厘米³(图10)。初步的压力图11大约是140 MPa在343°C。修正为140 MPa的压力约为120°C (63年]。因此,早期C -型流体包裹体的捕获温度从463年到487°C。重新计算捕获压力是239到347 MPa(图11)。在中间阶段,总均匀化温度的上、下四分位数丙种外币金融中间人246到278°C,分别和相关的C -型FIs的低和高内容有散装密度0.92克/厘米³和0.81克/厘米³。初步的最低压力图11大约是70 MPa,根据腹内充满卵的(63年)调整为70 MPa的压力约为70°C。因此,这种FIs的捕获温度从中间阶段316到348°C。这种FIs的重新计算捕获压力是131到224 MPa(图11)。

捕获压力这种FIs的早期阶段(239 - 347 MPa)高于中产阶段(131 - 224 MPa),表明在成矿过程中压力下降。捕获的变化可能反映了波动之间的静水压力和地面条件在流体不混溶性(84年),这种情况是常见的造山金矿(例如,85年- - - - - -87年])。利源沉积,次要的CH₄被发现在碳酸阶段的c -型和单机FIs中间阶段。额外的CH等挥发组分₄可以扩展的温度和压力范围的流体不混溶性,使流体不混溶性的发生更容易(88年,89年]。在梨园,我们表明,流体不混溶性是引起压降和温度降低,从而降低CO₂在H中的溶解度₂O-CO₂生理盐水系统[33,90年],CH的存在₄在中间阶段可以使流体不混溶性变得更加容易。

6.2。成矿流体的来源

早期的氧同位素组成和中间阶段的成矿流体立元存款类似于岩浆水或变质水,但氢同位素情节略低于岩浆水或变质水领域,和后期流体显示低氧和氢同位素组成比岩浆水或变质水δD vsδ¹⁸阿图(图12)。这个特性表明,主立元金矿的成矿流体基因类似于岩浆水或变质水。计算δ¹⁸ 值三个热液阶段的成矿流体从9.5降低到5.7和2.2,后期明显比那些轻的主要岩浆水(5到10,(91年),这表明越来越多的大气水混合岩浆或变质流体,尤其是在后期阶段。较低的δD值也可能属性CH的存在₄在成矿流体。成矿流体在梨园δ¹³ 值8.9−−7.1,平均−7.9,相似或略低于平均地幔值(7 - 5,(92年,93年]),这表明利源沉积的碳可能来自深部岩浆来源。此外,δ¹³ 值略低于平均水平地幔和可能影响同位素分馏由于化学反应,如碳酸盐分解或污染的小CH₄气体与变质作用(94年]。

成矿流体的特征,如温和低温,低盐度、和高有限公司₂内容在流体包裹体,是典型的全球多数造山金矿(例如,1,2,4,95年,96年])。虽然许多这些存款都被认为是由变质流体(例如,97年,98年]),岩浆流体模型的起源与当地大气水混合也已提出了许多造山金矿(例如,82年,99年- - - - - -102年])。在梨园金矿床的情况下,考虑到中生代末TM北部地区金矿化的时代比年龄超过20亿岁的变质岩,区域变质流体与这些前寒武纪岩石不是一个可行的来源,而深部岩浆水会生成成矿流体,尽管目前我们并未发现任何花岗岩身体立元但是隐伏花岗岩的身体在更大的深度是可能的根据最近的地球物理调查(个人通信)虽然仍需进一步测试这个假说。

6.3。流体演化和金沉积

流体包裹体显微温度学和激光拉曼光谱表明主导这种FIs下属W -和单机FIs开发早期阶段石英。在这个阶段,成矿流体属于H₂O-CO₂生理盐水系统,温和的温度(318到408°C),有限公司₂其和低盐度(2.1到8.9 wt。%氯化钠等效)。在中间阶段,这种金融中间人是主导,W -和单机FIs也在场。成矿流体的变化,属于H₂O-CO₂氯化钠±CH₄系统,中等温度(201到329°C),较低的有限公司₂与小CH₄,但高盐度(0.5到12.4 wt。%氯化钠当量),在这一阶段流体不混溶性是一致的。在相分离,盐是优先分离进入水相,导致的结果形FIs的盐度(0.5到12.4 wt。%氯化钠,中位数为8.55 wt。%氯化钠当量)略高于丙种外币FIs wt(0.8到11.8。%氯化钠等效,中位数为5.33 wt。%氯化钠等效)[75年]。后期阶段,成矿流体最终演变成一个低温(136到229°C),低盐度(0.4到6.3 wt。%氯化钠当量)和有限公司₂——可怜H₂O-NaCl系统类似于液体来自大气水,也是支持的氢氧同位素数据(图12)。

如上所示,梨园的金矿体矿床主要是托管在太古代的片麻岩、斜长石、角闪石、片麻岩和钛铁矿是非常常见的,和石英、钾长石、榍石、绿泥石是发达的典型蚀变矿物的蚀变片麻岩(26]。小CH₄c型和单机FIs中间阶段可能是下列反应的产物(103年]:

因此,CH的存在₄在中间阶段很可能与水岩相互作用成矿流体和岩石在力源。

金主要是氯化金(AuCl运输^{2 -})和二硫化金复合物()在水热解决方案(104年- - - - - -107年]。通常,AuCl^{2 -}复合物主要在接近中度弱碱性,高盐度和H₂穷人矿石水分在高温(> 400°C, [108年]),而对于接近中度弱酸性pH值在含硫的解决方案和在相对较低的温度下(< 400°C)配合物运输黄金发挥更重要的作用[109年,110年]。K-feldspar-sericite矿物组合,开发不仅在蚀变区,而且在石英脉,表明立元金矿的成矿流体是弱酸性的接近中度(pH = 5.2 - -6.8,69年,111年])。考虑到成矿流体是丰富的公司₂在201 - 408°C,黄金很可能是运输复合物的成矿流体,这也是符合事实,黄金通常是伴随着硫化物(特别是黄铁矿,数字4 (h)和4(我))。因此,金沉积在梨园可能是相关分解二硫化金复合物()。先前的实验和理论研究表明,当温度低于400°C,减少温度一致的流体成分将增强溶解度(112年]。因此,简单的成矿流体冷却从早期到中期阶段并不是一个有效的梨园存款金沉积机制。然而,H₂损失和减少商品^{- - - - - -}活动可以有效地降低溶解度(88年]。

流体不混溶性和水岩相互作用的两种可能的机制,可能导致H₂年代的成矿流体损失113年- - - - - -116年]。在利源的情况下,主要在石英流体包裹体早期和中期阶段显示流体不混溶性的证据。然而,早期石英脉/小静脉只包含小黄铁矿和跟踪数量的黄金。因此,流体不混溶性不可能发挥重要作用的金沉积在梨园。鉴于黄金与普遍pyrite-sericite-quartz变更相关的存款(图3)和密切联系的黄金矿产和硫化物(特别是黄铁矿,数字4 (h)和4(我)),凡口型流体之间的反应和含铁壁岩石形成黄铁矿可能是一个更有效的手段降低H₂浓度和导致金沉积(113年]。

6.4。比较造山金矿

如上所述,许多立元金矿的地质和地球化学特征与典型的造山金矿一致[全球5,86年,117年]。这些特性包括以下几点:(1)的矿体主要托管在太古代富平NNE-trending组变质岩和结构控制的缺点。(2)多个阶段的矿化传播和石英脉和小静脉/网状脉矿石。(3)硫化矿物黄铁矿居多的协会,小闪锌矿、方铅矿和黄铜矿。(4)热液蚀变特征是硅的,钾长石、绢云母、绿泥石、碳酸盐的改变。(5)低到中度的成矿流体温度、H₂O-CO₂氯化钠(CH₄与低盐度)系统,丰富的流体有限公司₂。(6)液体从有限公司₂丰富的成矿流体有限公司₂——可怜期间大气水流体演化。

这些特性支持这一事实的存款可以归类为造山型金矿床。尽管在太古代基底岩石,主持中央NCC的TM地区金矿最有可能白垩纪早期的年龄。例如,石英分离前寒武纪变质岩中的石英脉含金的托管在Shihu Yixingzhai金矿在同一地区了⁴⁰基于“增大化现实”技术,³⁹马Ar 141±4岁(22和马131±3118年),分别。这些年龄排除金矿化之间的遗传关系和中央NCC Neoarchean变质作用(40- - - - - -43]但可能表明立元存款在燕山期岩浆作用形成虽然进一步直接年龄数据需要存款(20.,21,119年- - - - - -121年]。此外,梨园的成矿流体属于H₂O-CO₂氯化钠±CH₄系统与介质温度的特点(主要是< 400°C),浓缩的有限公司₂和中低盐度(< 12.4 wt %氯化钠等效)。他们非常不同于典型的岩浆流体,具有高温、高盐度(122年]。因此,立元存款不能归类为“intrusion-related金矿床。“中国东部成为太平洋边缘的一部分构造在侏罗纪到白垩纪时,主要从计算构造变换压缩NNE-SSW剪切逐渐完成。Maruyama et al。123年)认为这一地区大陆边缘造山带,及其向陆地边界是NNE-trending计算重力容貌(NSGL,图1 (b))。太行山是典型的一部分NSGL NCC中部[124年];因此,尽管远离NCC的东部边缘,该地区可能会受到Paleo-Pacific板块的俯冲的影响,和大规模流体循环,花岗质岩浆作用和成矿作用发生在TM地区侏罗纪到白垩纪。

7所示。结论

(1)的存款是一种结构控制金矿床中央NCC太行山地区的。在梨园矿化可以分为三个阶段:早期石英阶段,中间quartz-polymetallic阶段,quartz-carbonate后期阶段。

(2)三种类型的主要识别流体包裹体:在aqueous-carbonic (c型),纯碳酸(单机)和水流体包裹体(w)。早期和中间阶段石英晶体包含所有三种类型的主要流体包裹体、晚期石英和方解石只包含形夹杂物。

(3)初始成矿流体是岩浆水,可能是从一个隐伏花岗岩的身体,或变质水,直接从地壳深处,通过深大断裂和大气水在流体演化中扮演了越来越重要的角色,特别是在后期阶段。

(4)压降,温度下降,和额外的CH₄来自水岩相互作用引起的大规模流体不混溶性在中间阶段131 - 224 MPa的压力。凡口型流体流动相互作用和含铁解释围岩在梨园金沉淀的主要机制。

(5)的金矿股票许多类似的特性与造山金矿在世界范围内,因此我们建议这个存款属于造山型金矿床。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢先生Pu W, Lei霍奇金淋巴瘤,赵KD博士,他MC,陈W,戴X帮助实验室工作。这项工作是财务由中国地质调查局项目(不支持。12120115036801)和最特别的基金从地质过程与矿产资源国家重点实验室,中国地质大学(MSFGPMR03-2)。作者感谢Lingqiu利源矿业有限公司的员工为他们帮助现场工作期间和抽样。