豫西嵩县前河金矿矿化特征与矿床成因浅析.docx

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豫西嵩县前河金矿矿化特征与矿床成因浅析

豫西嵩县前河金矿矿化特征与矿床成因浅析

学生：

唐克非指导教师：

李建威

（中国地质大学资源学院武汉430074）

摘要：

前河金矿位于华北克拉通南缘熊耳山地区，属于典型的构造蚀变岩型金矿。

赋矿地层为古元古界熊耳群鸡蛋坪组和马家河组。

区域构造以近EW向断裂为主，局部有NE和NNE向断裂发育。

金矿体严格受近东西向马超营深大断裂的次级断裂控制。

区内岩浆活动主要有3期，其中燕山晚期花岗质侵入岩最为发育，占全区侵入岩出露面积的90%以上。

矿相学研究和扫描电镜－能谱分析结果表明，前河金矿金属矿物主要有黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿，同时有少量辉钼矿、金红石、自然金、银金矿、毒砂、重晶石、磷钇矿、白钨矿和氟磷钙铈矿等。

Au多以银金矿和自然金的形式分布于石英脉及黄铁矿中，其存在形式主要有包体金、裂隙金和粒间金。

根据矿物共生关系将前河金矿成矿作用划分为四个阶段：

粗粒自形黄铁矿-石英阶段、石英-中细粒黄铁矿阶段、多金属硫化物阶段和碳酸盐-卤化物阶段。

前河金矿流体包裹体主要为富液两相包裹体，均一温度145~331℃，金大量沉淀的温度范围集中在200~260℃。

流体包裹体的盐度介于1.8-13.4wt.%NaClequiv.，由温度和盐度计算出成矿流体的密度为0.92~1.00g/cm3之间。

激光拉曼光谱分析表明，包裹体液相成份主要为H2O，气相成分以水和CO2为主，含少量甲烷。

成矿流体从早到晚，ƒO2和ƒH2O呈减小的趋势，而ƒCO2、ƒH2S和ƒCH4在主成矿阶段均有增大的表现。

从成矿早期到晚期pH值减小、Eh值增大，表明成矿溶液为弱酸性、弱还原性，并在中晚期增强。

LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明，前河金矿南部出露的合峪岩体侵位年龄为132.8±0.58Ma，它可能近似代表前河金矿的成矿时代。

综合已有稳定同位素资料认为，前河金矿的成矿物质来自太华岩群地层和燕山晚期花岗岩体（合峪岩体），而成矿流体则主要来自花岗质岩浆，晚期有大气降水的混入。

华北克拉通晚中生代岩石圈减薄是前河金矿成矿作用的深部地球动力学背景。

关键词：

前河金矿床矿化特征流体包裹体矿床成因

Geology,mineralization,andgenesisoftheQianhegolddeposit,Xiong’ermineraldistrict,southernmarginoftheNorthChinaCraton

Candidate：

Ke-feiTangSupervisor：

Jian-weiLi

FacultyofEarthResources,ChinaUniveristyofGeosciences,Wuhan430074,HubeiProvince,China

Abstract:

TheQianhegolddepositislocatedintheXiong’erregion,southernsideoftheNorthChinaCraton,andconsistsofdisseminatedandstockworkores.GoldmineralizationishostedinthePaleoproterozoicXiong’erGoupcomposedmainlyofandesites.ThemainstructureoftheXiong’erregionaredominatedbyapproximatelyeast-west-trendingfaults,withsubsidiaryNE-andNNE-trendingfaults.TheorebodiesarecontrolledstrictlybytheEW-trendingfaults.MgmatisminthedistrictismarkedbytheporphyricHeyumonzograniteoflateMesozoicage.Opticalmicroscopyandscanningelectronmicroscopy（SEM）,whichisequippedwithanenergydispersespectrometer（EDAXGENESIS）,wereusedtocharacterizethemineralogyofgoldoresandoccurrencedofgoldintheores.TheresultssuggestthatAumainlyoccursasgoldnativegoldandelctrum,presentandinclusionsorstringersinpyriteorquartz.Astudyoftheparagenesishasledtorecognitionoffourstagesofmineralization,whichare,fromearlytolate,coarse-grainedeuhedralpyrite-quartzstage,quartz-fine-grainedpyritestage,polymetallicsulfidestage,andcarbonate-halidestage.Fluidinclusionsarewidespreadinquartzfromgoldores,dominantlyofliquid-richtwophase.Thehomogenizationtemperaturerangesfrom145to331℃,withgoldbeingprecipitatedintherangeof200260℃.Thesalinityoffluidinclusionsvariesfrom1.8to13.4wt.%NaClequiv..Basedonthehomogenizationtemperatureandsalinityoftheinclusions,thedensityoforefluidsiscalculatedbetween0.92and1.00g/cm3.LaserRamanspectrometryanalysisindicatesthatbothliquidandvaporphasesoffluidinclusionsaredominatedbyH2O,withminoramountsofCO2andCH4inthevapor.Thefugacityofoxygen（ƒO2）andwater（ƒH2O）tendedtodecreasewiththeevolutionfoofluids,whereasthethatofCO2（ƒCO2,）,H2S（ƒH2S）andCH4（ƒCH4）increaseslightlyatthemainstageofmineralization.ThepHvaluesincreaseandtheEh’valuesdecreaseduringtheevolutionofmineralizatedfluid,indicatingthattheacidityandreducibilityofmineraliztedfluidareenhancedinthemiddleandlatestagesofgoldmineralization.LA-ICP-MSzirconU-PbdatingconstrainstheemplacementoftheHeyumonogranite,intrudedtheXiong’erGrouptothesouthoftheQianhegolddeposit,at132.8±0.58Ma（2σ）.This,combinedwithpreciseisotopicdaingofgolddepositssurroundingtheQianhemine,ledustoconcludethatgoldmineralizationattheQianhegolddepositstookplaceintheearlyCretaceous（ca.130-120Ma）.AstudyofexistingstableisotopedatasuggeststhatgoldandrelatedmetalswerederivedmainlyfromfromtheArcheanTaihuaGroupandtheearlyCrataceousgranitoidintrusions,whiletheorefluidsweremostlymagmaticintheearlystageandmixtureofmagmaticandmeteoricwatersinthelatestageofmineralization.ThegeodynamicsettingresponsibleforgoldemplacementattheQianhedepositswasthelithosphericthinningofNorthChinaCraton.

Keywords：

Qianhegolddeposit,mineralization,fluidinclusions,metallogeny,lithosphericthinning.

目录

第一章前言1

§1.1熊耳山地区金矿研究现状1

§1.2存在问题2

§1.3选题依据及研究意义2

§1.4研究思路及完成工作量3

第二章区域地质背景4

§2.1区域地层5

2.1.1太古界太华群5

2.1.2古元古界熊耳群7

2.1.3古近系和第四系9

§2.2区域构造9

2.2.1褶皱9

2.2.2断裂9

§2.3区域岩浆岩12

§2.4区域矿产14

第三章矿区地质概况15

§3.1矿区地层15

§3.2矿区构造17

3.2.1近东西向断裂（F4）17

3.2.2北北东向断裂（F18）17

3.2.3近南北向断裂（F22）18

§3.3岩浆岩18

3.3.1岩体特征18

3.3.2侵位时代21

第四章矿床地质特征23

§4.1矿体几何特征23

§4.2矿石特征26

4.2.1矿石类型26

4.2.3结构构造28

§4.3金的赋存状态29

§4.4围岩蚀变特征及与金矿化的关系30

§4.5成矿期与成矿阶段32

第五章流体包裹体研究34

§5.1前河金矿床流体包裹体类型34

5.1.1包裹体成因类型34

5.1.2包裹体相态类型36

§5.2流体包裹体显微测温36

5.2.1包裹体均一温度36

5.2.2包裹体盐度及密度37

§5.3流体包