小秦岭大湖金钼矿床辉钼矿铼锇同位素年龄及印支期成矿事件

东秦岭北部存在世界最大的钼矿带,并蕴涵著名的小秦岭造山型金矿田,金、钼矿床成矿时代和构造背景一直存在争议。河南小秦岭金矿田大湖金矿床深部新发现了石英脉型钼矿床,查明钼资源储量已达中型。6件辉钼矿样品Re-Os同位素模式年龄介于215.4±5.4～255.6±9.6Ma,等时线年龄为218±41Ma(2σ误差,MSWD=38),加权平均年龄为234±18Ma(2σ误差,MSWD=23),表明钼矿化发生在印支期。结合对已有年龄资料的归纳和分析,认为秦岭造山带曾在印支期发生重要的岩浆-成矿事件,但被燕山期造山作用所改造或破坏,在秦岭造山带北缘尚有明显保留或记录。

河南大湖金钼矿床成矿物质来源的锶钕铅同位素约束

河南灵宝大湖金钼矿床位于小秦岭金矿田北缘,属典型的断控脉状矿床。前人较好研究了矿床流体包裹体和成矿年代,但对成矿物质来源研究薄弱。本文对16件矿石硫化物及5件赋矿围岩样品进行了Sr-Nd-Pb同位素分析,金属硫化物I_(Sr)=0.70470～0.71312,平均0.70854;(^(143)Nd/^(144)Nd)_i=0.51143-0.51215,平均0.51162;(^(206)Pb/^(204)Pb)_i=17.033～17.285,(^(207)Pb/^(204)Pb)_i=15.358～15.438,(^(208)Pb/^(204)Pb)_i=37.307-37.582,平均值分别是17.162,15.405,37.440。5件太华超群样品I_(Sr)=0.70947～0.73201,平均0.72294;(^(143)Nd/^(144)Nd)_i=0.51076～0.51133,平均0.51107;(^(206)Pb/^(204)Pb)_i=17.127～18.392,(^(207)Pb/^(204)Pb)_i=15.416～15.604,(^(208)Pb/^(204)Pb)_i=37.498～37.814,平均值分别是17.547,15.470,37.616。Sr-Nd-Pb同位素特征表明成矿物质来源具壳幔混合特征,初始成矿流体可能来源于亏损的残余洋壳,并通过成矿过程的水岩相互作用与太华超群混合;据此认为,在218Ma年左右,秦岭地区的陆陆碰撞造山作用并没有结束,而仍在进行之中。

小秦岭大湖金钼矿床地质特征及成矿流体

小秦岭地区位于华北克拉通南缘,赋存许多大型-超大型的金矿床,大湖金钼矿床位于小秦岭北矿带。大湖金钼矿床成矿具有多期多阶段特点,包括热液期和表生期,根据矿脉穿切关系、矿石的矿物组成以及结构、构造研究,热液期分为4个成矿阶段,即石英-钾长石-辉钼矿阶段(Ⅰ)、石英-黄铁矿-自然金阶段(Ⅱ)、石英-多金属硫化物-自然金阶段(Ⅲ)和石英-碳酸盐阶段(Ⅳ)。流体包裹体岩相学、激光拉曼成分分析和冷热台测温结果表明,大湖金钼矿的初始成矿流体属H_(2)O-CO_(2)-NaCl体系,包裹体分为三种类型,即CO_(2)-H_(2)O型包裹体(C型)、水溶液型包裹体(W型)和纯CO_(2)型包裹体(PC型)。成矿Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ阶段包裹体均一温度范围分别为275.3~350.0℃、260.0~312.7℃、245.3~287.6℃和237~251℃,流体盐度范围为5.2%~16.7%,密度为0.777~1.108 g/cm^(3),为中-高温、中-低盐度、低密度流体,与变质流体特征一致。均一温度从Ⅰ阶段→Ⅳ阶段呈逐渐下降趋势,盐度从Ⅰ阶段→Ⅲ阶段逐渐降低,Ⅳ阶段沸腾作用使流体中的气体组分逸出,导致剩余流体的浓缩盐度增高。流体成矿压力范围为58.0~196.3 MPa,对应成矿深度范围为3.0~7.1 km。矿区普遍存在的围岩蚀变表明水岩反应强烈,氢同位素δD为-90‰~-44‰,成矿流体氧同位素δ^(18)O_(水)范围为2.1‰~5.9‰,属于变质热液范围;在δ^(18)O_(水)-δD组成图解投图中落在变质水范围左下侧,Ⅱ、Ⅲ阶段样品的δ^(18)O_(水)较Ⅰ阶段整体左移,表明高温变质流体与围岩(斜长角闪岩等变质岩)发生水岩反应,导致同位素互换平衡。大湖金钼矿床受区域近东西向断裂构造控制,属典型的断控脉状矿床,成矿流体以变质水为主,矿床主要特征与典型的造山型金矿特征相符。

河南小秦岭金矿田大湖金-钼矿床流体包裹体特征及矿床成因

河南灵宝大湖金-钼矿床位于小秦岭金矿田,属典型的断控脉状矿床。成矿过程经历3个阶段:早阶段为黄铁矿—石英脉,遭受变形、破碎,应形成于挤压或压剪过程;中阶段为细粒的辉钼矿—黄铁矿—石英网脉,贯入到早阶段黄铁矿或石英矿物的裂隙(可呈共轭状),应形成于剪切环境;晚阶段石英—碳酸盐细脉具梳状构造,充填于张性或张扭性裂隙。即,流体成矿作用发生在赋矿断裂由挤压或压扭转向伸展或张扭性的过程中。早阶段只发育 CO_2-H_2O 型流体包裹体;中阶段流体包裹体类型复杂,有纯 CO_2型、CO_2-H_2O 型、H_2O-NaCl 型和含子晶包裹体,指示流体沸腾作用强烈;而晚阶段只发育水溶液包裹体。早、中、晚3个阶段的流体包裹体均一温度分别集中在400～500℃、290～470℃、220～260℃;估计的早、中阶段流体的最低捕获压力分别为138～331MPa和78～237MPa,对应于成矿深度分别为13.8km～11.0km和7.8km～8.0km。因此,成矿流体具中-高温、中-深成、低盐度、富 CO_2的特征,与中-深成造山型矿床一致。大湖金-钼矿床的成矿流体形成和演化及其成矿作用可利用 CMF 模式进行合理解释。