华北克拉通南缘康山金多金属矿床成矿时代及流体演化——来自独居石U-Pb年龄、黄铁矿微量元素和原位S同位素制约

作     者：张哲铭 曾庆栋 王永彬 郭云鹏 俞炳 王瑞良 杨进辉 陈彦坤 ZHANG ZheMing;ZENG QingDong;WANG YongBin;GUO YunPeng;YU Bing;WANG RuiLiang;YANG JinHui;CHEN YanKun

作者机构：中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究院重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学北京100049 云南大学云南省地球系统科学研究重点实验室昆明650091 首都师范大学北京100048 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国地质大学(北京)北京100083 栾川县栾灵金矿有限公司洛阳471544 

出 版 物：《岩石学报》 (Acta Petrologica Sinica)

年 卷 期：2023年第39卷第3期

页      面：865-885页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 081803[工学-地质工程] 0709[理学-地质学] 07[理学] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家研发计划项目(2021YFC2901704) 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室自主研究课题(SKL-Z201905)联合资助 

主　　题：黄铁矿微量元素 原位S同位素 独居石U-Pb定年 康山金多金属矿床 华北克拉通南缘 

摘      要：小秦岭-熊耳山金矿集区位于华北克拉通南缘,发育众多伴生铅锌银等金属的金矿,成为揭示克拉通破坏型金矿成因的天然实验室。产于小秦岭-熊耳山金矿集区内的康山金多金属矿床受控于北东向的中生代脆性断裂,赋存于新太古代变质岩和中元古代火山岩中。成矿过程可分为4个热液阶段:石英±黄铁矿阶段、石英-黄铁矿-黄铜矿-自然金阶段、多金属硫化物-自然金-石英-铁白云石阶段、石英-方解石±萤石阶段。本文获得康山金多金属矿床金成矿阶段热液独居石LA-ICP-MS U-Pb年龄为131.7±4.6Ma,与晚中生代华北克拉通破坏有关的岩浆热液成矿作用时代一致。本次研究开展的各阶段黄铁矿原位微量元素单点和扫面分析,发现第2阶段Au与Co、Ni、As呈正相关关系,且有明显的振荡环带,Cu、Ag、Sb、Pb、Bi这几种元素从黄铁矿颗粒的核部向边缘含量逐渐降低,且黄铁矿颗粒中出现富含这些元素的矿物包裹体,说明该阶段发生流体沸腾作用;而第3阶段黄铁矿中各微量元素含量为所有阶段中最低,黄铁矿无振荡环带且裂隙中有富含各微量元素的硫化物充填,说明各种元素在该阶段均得到充分卸载,且成矿流体的化学性质较稳定。结合前人关于该矿床各阶段流体包裹体分析结果,表明流体沸腾是Au的主要沉淀机制,而流体混合是Pb、Zn、Ag的主要沉淀机制。黄铁矿中微量元素含量指示,从第1阶段到第3阶段流体温度依次降低;第2和第3阶段流体fO2比第1阶段高且后两者相差不大。根据黄铁矿Co、Ni含量及比值的计算,认为第1和第2阶段黄铁矿为岩浆热液成因,第3阶段黄铁矿受围岩物质影响。黄铁矿原位S同位素分析得到第1至第3阶段黄铁矿δ34S分别为+6.6‰-+8.9‰、+5.0‰-+7.2‰和+6.0‰-+8.7‰,均与区域花岗岩类的S同位素值类似。综上所述,本文得出康山金多金属矿床形成于早白垩世与华北克拉通破坏有关的岩浆热液成矿作用。