胶东夏甸金矿床金红石成因判别与U-Pb定年

热液金红石U-Pb测年是确定金成矿时代的有效方法,然而金红石的多种成因限制了其在金成矿过程和年代学方面的应用。胶东夏甸金矿床中广泛发育多种类型的金红石,是鉴别金红石成因和厘定金成矿时代的理想选择。该矿床中的金红石呈簇状分布,与银金矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和辉钼矿等热液矿物共生,且发育交代结构,呈不规则环带状,表明其为热液成因。通过BSE和EPMA分析,识别出两种热液金红石:高W金红石(W含量1.672%~6.125%,平均3.48%)和低W金红石(W含量0.002%~0.788%,平均0.204%)。在金成矿期的早阶段,富钛或含钛矿物的分解或重新平衡导致了低W金红石的沉淀,而成矿主阶段热液流体携带难熔元素及部分高场强元素多次脉动式上涌,流体中的V^(3+)、W^(6+)、Fe^(3+)、Cr^(3+)和Nb^(5+)等离子以2M^(3+)+W^(6+)3Ti^(4+)为主要机制置换早阶段低W金红石中的Ti^(4+)形成高W金红石。夏甸金矿床中高W金红石通常与石英-硫化物阶段的热液矿物共生,而且其W含量超过7000×10^(-6),Zr含量范围为200×10^(-6)~600×10^(-6)。综上,本文认为高W金红石是热液成因,与金矿化关系更为密切。此外,低W金红石的LA-ICP-MS U-Pb定年结果为119.3±8.4Ma(2σ,n=17,MSWD=2.9),为夏甸金矿床的成矿时代提供了新的约束。