内蒙古哈达门沟金矿床成矿流体特征及演化

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位于华北克拉通北缘金成矿带的内蒙古哈达门沟金矿床是我国典型的超大型金矿床之一。矿区内广泛发育石英脉,且部分石英中存在明显矿化现象。本文首先对矿区内的石英进行期次划分,辨别确定与矿化相关的石英脉。其次,采用岩相学观察、显微测温、单个流体包裹体LA-ICP-MS等方法对各期石英中的流体包裹体进行系统的研究,进而探讨哈达门沟金矿床成矿流体特征、成矿流体演化及流体体系来源、金的迁移与沉淀。哈达门沟金矿床内,石英可分为五期:第一期是分布于钾化蚀变岩中的乳白色微晶石英(Q1);第二期是变质变形的波浪状石英细脉(Q2);第三期是呈雁列式排列的白色石英脉(Q3);第四期是呈脉状分布的烟灰色石英脉(Q4);第五期呈网状及脉状分布的乳白色石英脉(Q5)。流体包裹体岩相学及显微测温表明,包裹体主要有三种类型:气液两相盐水包裹体(Ⅰ型)、纯液相H2O包裹体(Ⅱ型)和含CO2包裹体(Ⅲ型)。从矿化早期到晚期,包裹体均一温度分别由375℃→215℃→307℃→291℃,对应盐度由16.40%NaCleqv→11.98%NaCleqv→13.72%NaCleqv→9.50%NaCleqv。随着成矿作用的进行,成矿流体的温度及盐度波动下降。主成矿阶段成矿温度为270℃~400℃,盐度为13%~19%NaCleqv,密度为0.69~0.91 g/cm3,属于中高温度、中等盐度,中等密度的H2O-NaCl-CO2流体体系。单个流体包裹体原位微量分析显示,流体包裹体中主要含量有高浓度的Na、K、Mg、Al、Fe、Cu六种元素,可观的Zn和Pb两种元素。此外含有Rb、Sr、Ag、Sn和Cs。不同成矿阶段中单个流体包裹体成分各不相同。从早期至晚期,流体中的Cs/(Na+K)、Rb/(Na+K)均分布在一个较小的数值区间,表明成矿流体起源于一个地球化学均一的岩浆源区。金在含矿热液中主要以Au(HS)0的形式进行迁移,在合适的构造部位沉淀下来。引起哈达门沟金矿床金沉淀的主要地质作用有水-岩反应、降温减压沸腾和H2O-NaCl-CO2体系的流体不混溶,其中与碱性含金岩浆岩有关的水-岩反应可能是引起金沉淀的最有效机制。
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