辽南大东沟金矿床流体包裹体和C-H-O同位素特征及其成因探讨

大东沟金矿床位于华北克拉通北缘东段,辽东古裂谷的西端。矿体主要产于古元古界盖县岩组二段绢云千枚岩内,呈似层状、透镜状、褶皱状、脉状,受NWW向褶皱构造和NE向断裂构造共同控制。围岩蚀变主要为黄铁矿化、硅化、绢云母化、绿泥石化及少量碳酸盐化。金属矿物以黄铁矿为主,次为毒砂和磁黄铁矿,另有少量白铁矿、黄铜矿、方铅矿、自然金、银金矿等。岩浆热液期为主成矿期,可划分为4个阶段:早期无矿石英阶段(1)、石英-金-毒砂-黄铁矿阶段(2)、石英-金-多金属硫化物阶段(3)、石英-碳酸盐阶段(4),其中(2)和(3)阶段为金主要成矿阶段。该矿床岩浆热液期石英中发育5种类型的流体包裹体:富液相包裹体(Ⅰ型)、富气相包裹体(Ⅱ型)、含子矿物三相包裹体(Ⅲ型)、CO2-H2O三相包裹体(Ⅳ型)和单相包裹体(Ⅴ型)。Ⅲ-1阶段主要发育Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型包裹体,均一温度155~482℃,w(NaCleq)5.86%~34.51%;Ⅲ-2阶段主要发育Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型包裹体,均一温度111~450℃,w(NaCleq)1.91%~33.59%;Ⅲ-3阶段主要发育Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型包裹体,均一温度158~420℃,w(NaCleq)2.41%~33.31%。包裹体激光拉曼光谱分析结果显示,各阶段包裹体气相成分类似,主要为CO2、CH4以及少量N2。岩浆热液期成矿流体的C、H、O同位素特征显示:δ13CV-PDB为-18.6‰^-9.6‰,δDV-SMOW为-98.3‰^-77.1‰,δ18OH2O为2.97‰~7.43‰,暗示成矿流体主要为岩浆来源,并混有部分大气降水和围岩有机碳组分。流体包裹体特征表明,流体的不混溶作用为矿质沉淀的主要机制;其次,地层中早期形成的碳质、黄铁矿层可能为成矿物质沉淀的有利成矿结构面。该矿床成因类型为中低温岩浆热液型。