湘中古台山金锑矿床变形序列、成矿事件及控矿构造

湘中古台山金锑矿位于雪峰构造带西南段东北部,发育SN向金矿脉和NW向金锑矿脉2类矿脉。前人提出SN向和NW向断裂为容矿构造,并获得了印支期成矿的40Ar-39Ar同位素年龄,但对容矿断裂的性质、形成时代以及2类矿脉的时代关系缺乏研究和认识。鉴于此,文章通过地表和井下露头构造以及矿化蚀变的观测、解析,结合区域构造特征、区域构造演化和测年资料等,厘定了古台山金锑矿区构造变形序列及其时代、不同类型矿脉的成矿时代和构造背景,探讨了构造控矿规律及动力机制。主要认识如下:(1)研究区自早至晚经历了5期主要变形事件:志留纪晚期受到NWW向挤压,形成NNE向板劈理、NNE向褶皱(水车背斜)、SN向顺层断裂、逆冲剪切破裂和断裂;中三叠世晚期受到NNW向挤压,局部形成NEE向轴面劈理;晚三叠世受到SN向挤压,形成EW向褶皱、NW向—NNW向右行走滑断裂和剪切破裂、NNE向左行走滑断裂和剪切破裂、EW向逆冲剪切破裂等;中侏罗世晚期受到NWW向挤压,形成EW向右行剪切破裂和断裂;古近纪中晚期受到NE向—NNE向挤压,形成SN向—NNE向右行剪切破裂和断裂、EW向—NEE向左行剪切破裂和断裂、NE向左行剪切破裂等;(2)SN向金矿脉形成于印支晚期(晚三叠世),NW向金锑矿脉形成于燕山期(晚侏罗世);2类不同矿脉在空间上共生可能与不同成矿阶段的埋深差异有关;(3)NNE向水车复背斜和白马山-龙山EW向隆起相关的NNE向、EW向隐伏大断裂和花岗岩体,以及郴州-邵阳NW向基底隐伏大断裂,为矿床定位提供了良好的构造条件;(4)导矿构造为晚三叠世NNE向左行走滑断裂;金矿脉的容矿构造为志留纪晚期的SN向逆断裂,金锑矿脉的容矿构造为晚三叠世NW向右行走滑断裂;NNE向断裂的左行走滑,导致SN向和NW向含矿断裂局部偏转为NNW向和NWW向。

流体包裹体和C-H-O同位素对湘中古台山金矿床成因制约

古台山金矿是湘中盆地最典型的高品位石英脉型金矿床,主要赋存于新元古界和震旦系板岩-千枚岩中。为了探明古台山金矿的成矿物质和成矿流体来源,本次工作对其开展了详细的野外地质考察,对不同阶段石英进行了系统的包裹体岩相学观察、显微测温、激光拉曼探针及H-O同位素分析,对与金矿化密切相关的铁白云石进行了C-O同位素分析。包裹体岩相学及测温结果显示,不同阶段石英主要发育CO_2三相和水溶液两相包裹体,金沉淀阶段CO_2三相包裹体丰度最高,包裹体均一温度集中在180~320℃之间,盐度集中在0~13%NaCleqv之间。激光拉曼显示不同阶段石英包裹体成分主要为H_2O、CO12及少量的CH_4和N_2。不同阶段石英的δ^(18)O_(V-SMOW)变化范围为15.6‰~17.9‰,对应的δ8OH_2O变化范围为4.5‰~8.3‰,δD_(V-SMOW)变化范围-78‰^-49‰,显示成矿过程中有岩浆水参与。铁白云石的δ^(13)C_(PDB)集中在-10.3‰^-8.6‰,δ^(18)O_(V-SMOW)分布在13.9‰~15.7‰之间,暗示成矿流体中的碳主要来自深部岩浆。流体不混溶、CH_4气体存在、围岩及脉体发生硫化-碳酸盐化等因素是导致古台山矿床Au沉淀富集的重要机制。综合上述分析,推测古台山金矿可能是一个非典型的造山型金矿床。

湖南古台山金锑矿床成矿流体He-Ar、Sr同位素地球化学及深部找矿意义

古台山矿床是雪峰弧形构造带中段颇具代表性的石英脉型金锑矿床。矿床位于白马山复式岩体的外接触带,主要赋存于南华系长安组和板溪群五强溪组。本文对古台山矿床载金矿物毒砂流体包裹体氦、氩同位素和含矿石英流体包裹体铷、锶同位素进行了分析。He-Ar同位素分析显示,成矿流体的3He/4He为0.011~0.038 Ra,40Ar/36Ar值为414.4~732.6,表明成矿流体主要为地壳流体,同时有部分大气降水的加入。Sr同位素分析显示,含矿石英流体包裹体87Rb/86Sr变化于0.013~0.956,87Sr/86Sr变化于0.72529~0.73245;利用前人获得的成矿年龄(223.6 Ma)进行了初始锶同位素组成的返算,获得其ISr-223.6变化于0.72360~0.73167,平均0.72744。通过与印支期白马山岩体、板溪群等相关地质体锶同位素组成对比,认为古台山矿床成矿流体不可能单独来源于岩浆,而是岩浆流体运移过程中与来自基底具有高锶同位素比值的碎屑岩水岩相互作用的结果。He-Ar同位素揭示矿区深部及周缘地区板溪群具有更好的资源潜力。

雪峰弧形构造带中段典型金锑矿床成矿流体对比研究

古台山矿床和龙王江矿床是雪峰弧形构造带中段颇具代表性的石英脉型金锑矿床。古台山金锑矿床位于白马山复式岩体的外接触带,而龙王江金锑矿床则距离白马山岩体较远。本文从流体包裹体和氢氧同位素研究入手,讨论了成矿流体的特征、来源及其与成矿的关系。流体包裹体岩相学观察和显微测温表明,古台山矿床成矿期石英中包裹体以气液水两相包裹体和CO2-H2O三相包裹体为主,均一温度集中在199~298℃,盐度集中在2.07%~11.46%NaCleqv;龙王江矿床成矿期石英中包裹体以气液水两相包裹体为主,均一温度集中在164~238℃,盐度集中在1.40%~8.41%NaCleqv。氢氧同位素研究表明,古台山矿床成矿流体来源主要为岩浆水和变质水的混合流体;龙王江矿床成矿流体主要来源于变质水。根据流体包裹体岩相学观察,结合显微测温,认为流体不混溶是导致古台山矿区矿质沉淀的主要机制;而龙王江矿区矿质沉淀很可能是温度和(或)压力的变化,或大气降水的加入(混合)所导致。