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豫西公峪金矿床流体包裹体及He、Ar、S、H、O同位素研究

李永峰  毛景文  李厚民  胡华斌  李蒙文  郭保健  
【摘要】:豫西公峪构造蚀变岩型金矿床位于熊耳山东南缘祁雨沟金矿田内,矿体赋存于北东向断裂破碎带内。为探讨成矿流体的来源,尤其是地幔流体参与成矿的程度,选择13件主成矿期的矿石样品进行了系统研究,测定了公峪构造蚀变岩型金矿床成矿系统的温度、压力及其S、H、O同位素和惰性气体He、Ar同位素组成。包裹体结果显示:公峪构造蚀变岩型金矿床中含有丰富的包裹体,其类型复杂多样,有气体包裹体、气液包裹体、液体包裹体、含CO2包裹体四种类型。包裹体的均-温度变化范围较宽,在120℃-440℃之间均有分布,但主要集中于150℃-3700℃的范围内,可进一步分为150℃-190℃、210℃-250℃和290℃-350℃三个区间。结合显微镜下观测载金矿物特点,推测金矿的形成温度区间在150℃-350℃之间。冰点变化范围较大,在-0.5℃-10℃之间,对应的盐度在4.65wt%-17.26wt%之间。稳定同位素结果表明:硫化物的δ34S值变化于-1.7‰-2.2‰之间,与陨石硫的δ34S值接近,反映为深源;主成矿期I阶段流体的δD值为-68‰-0.86‰,δ18OH2O为-0.6‰-+4.9‰,主成矿期Ⅱ阶段流体的δD值为-67‰--84‰,δ18OH2O为-0.6‰--8.9‰,反映成矿流体主要有两个来源,I阶段以深源水为主,Ⅱ阶段有大量大气降水混入。氦、氩同位素研究表明:公峪构造蚀变岩型金矿床黄铁矿流体包裹体的3He/4He比值为1.05-3.17R/Ra,高于地壳的3He/4He比值100余倍,但明显低于地幔流体的3He/4He比值:40Ar/36Ar=298-391,略高于大气氩的同位素组成;40Ar/4He比值0.08-0.35,平均为0.20,与地壳40Ar/4He比值一致。He、Ar同位索组成特征显示了公峪金矿床成矿流体以大气降水为主,但同时有地幔流体成分,推断金矿床成矿作用与地幔活动有着密切的关系。通过与祁雨沟隐爆角砾岩型金矿床的对比研究,认为虽然祁雨沟金矿和公峪金矿赋存于不同的构造环境中,但是流体包裹体及稳定同位索的研究显示了成矿作用具有一致性,两类矿床的形成均与角砾岩体的隐爆、流体的减压沸腾和深循环的古大气水混入有关。公峪金矿与祁雨沟金矿应属于同一成矿系统的产物,均与燕山晚期岩浆热液活动有关,可能为同源、同期、不同构造空间的演化产物。

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