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秦岭-大别造山带是我国重要的多金属成矿带之一,受华北克拉通岩石圈减薄/破坏影响,河南省传统产金地集中在小秦岭地区。豫西西峡-桐柏地区位于秦岭-大别造山带中段,区内处于秦岭-大别造山带演化背景中,也受到了华北克拉通岩石圈的伸展过程影响,复杂的地质背景及构造岩浆活动为金属成矿提供了优越的条件。近年来,东秦岭-大别地区金矿找矿取得了较大进展,多个金矿床(点)找矿工作取得阶段性突破,位于区内东端的桐柏老湾金矿即是区内典型的金矿床之一。目前该矿床已控制资源量近150吨,估算储量208吨,为河南省迄今为止发现的最大金矿床,但勘查程度较高,研究程度较低,关于成矿机制,物质来源和金的赋存形式的分歧直接影响深部和外围地区找矿预测。东秦岭西峡-内乡地区沿朱阳关-夏馆断裂已发现多个金属矿床,矿床研究程度相对薄弱。作为朱夏断裂带上代表矿床之一,河南庄金矿与杏树坪金矿研究程度远低于桐柏金矿带,对成矿物质来源、成矿流体来源、矿床成因及其之间的联系缺少明确的定论,严重制约找矿工作。且西峡-内乡地区与大别桐柏地区为南阳盆地隔断,缺少一定的对比研究。两地同处秦岭-大别造山带中段,区域地质背景构造条件相近。据此,本文将两地区作为一个整体研究区,选取四个典型金矿床(桐柏老湾金矿,桐柏银洞坡金矿,西峡河南庄金矿,内乡杏树坪金矿)为研究对象,在详细的野外地质调查基础上,利用矿物学,微量元素地球化学,流体包裹体研究,载金矿物微区原位分析,同位素地球化学等技术方法,对四个金矿矿床地质特征,矿物标型,成矿元素富集机制,成矿流体和成矿物质来源及成矿作用过程进行研究,探讨了金成矿与区域构造-岩浆-成矿作用的演化关系,并在上述认识的基础上,筛选评价关键控矿因素,为研究区找矿工作部署提供了参考依据,论文取得的主要认识如下:(1)老湾金矿发现大量与金共生的碲化物,包括碲金矿,碲金银矿,碲银矿,碲铋矿,辉碲铋矿,碲铋银矿六种,并在微观上具有多种共生组合。在宏观上揭示了矿体“上银下铋”的碲化物组合垂向分带。控制碲化物形成与共生关系的因素为温度,碲逸度及硫逸度的组合,成矿温度由250°C至200°C时,logf Te2与logf S2分别由-13.0~-8.3和-14.7~-8.6降低至-15.2~-11.2和-16.7~-10.5。(2)老湾金矿共鉴定出五类黄铁矿(Py1,Py2,Py3,Py4,Py5),黄铁矿含砷,金与砷关系不明显。Py1与Py2中贫金,Py3与Py4中金,银,碲,铋相对富集,金与银,碲,铋存在显著正相关性。微量元素数据表明在高碲逸度条件下,金与碲之间存在正相关性,老湾金矿中主要以碲对金起控制作用,砷的作用不明显。可见金多以高成色裂隙金产出,不可见金主要以显微金银碲铋矿物包裹体形式赋存于黄铁矿中。金与碲铋矿物以熔体态的微粒固溶体形式迁移,富集,沉淀。老湾金矿普遍存在的金银碲铋富集特征指示成矿物质与幔源岩浆作用有关。碳氢氧硫铅同位素组成特征一致表明,老湾金矿成矿流体和物质来源于幔源岩浆热液,在成矿晚阶段有大气降水和壳源物质混入,老湾岩体与龟山岩组地层对成矿的作用不明显(这与前人提出的金主要来源于龟山岩组地层,受老湾岩体活化迁移富集成矿的观点有所出入)。(3)银洞坡金矿鉴定出三类黄铁矿,两类与成矿相关,载金黄铁矿中金与砷呈正相关性。可见金多以裂隙金形态产出,不可见金以微包裹体及晶格金的形式赋存于黄铁矿内部。微量元素数据特征表明黄铁矿为岩浆热液成因,结合微区原位硫同位素特征,证明岩浆作用对成矿有影响。早期含矿方解石碳氧同位素证明成矿流体具有岩浆水来源的特征。稳定同位素数据表明,成矿流体来源于岩浆水与变质水混合,成矿物质为壳幔混合岩浆与二郎坪群歪头山组地层共同提供,侵入岩体(桃园岩体,梁湾岩体)作用不明显,可能存在有隐伏岩体。(4)河南庄金矿受构造控矿作用显著,矿体赋存于断裂层间破碎带及地层与侵入岩接触带部位。鉴定出两类黄铁矿,黄铁矿中金与砷呈正相关性。可见金多以裂隙金形态独立产出于脉石矿物裂隙中,多为银金矿。不可见金以微包裹体及晶格金的形式赋存于黄铁矿内部。矿石硫化物中磁黄铁矿发育,指示成矿流体氧逸度低的还原性质。微量元素数据表明黄铁矿为岩浆热液成因,成矿环境贫Zn与Pb元素。成矿流体中发育三类包裹体,早,中,晚期均一温度分别集中于290~310°C,270~290°C,170~200°C;盐度分别为9.14~12.73 wt%,1.40~12.13 wt%,0.40~10.10wt%。三个阶段均一温度分别为300°C,280°C和180°C。成矿流体气相成分主要为CO2,CH4,SO2,N2及H2S,CH4特征峰远高于其他气体,流体为深源还原性流体。稳定同位素数据表明,河南庄金矿成矿流体来源于深源岩浆水,混染有地层碳及硫;成矿物质来源为深部岩浆与秦岭群雁岭沟组地层共同提供,与已知北秦岭燕山期花岗岩及二郎坪岩体关系不明显,可能存在有隐伏岩体。(5)杏树坪金矿受构造控制,矿体产出于侵入岩与地层接触带层间断裂中。鉴定出两类黄铁矿,载金黄铁矿中金与砷呈正相关性,黄铜矿,闪锌矿同样具有一定载金性。可见金多以裂隙金形态与黄铜矿,闪锌矿及方铅矿共生,或产出于裂隙间。金成色变化较大,自然金,银金矿,金银矿,辉银矿均有发现。不可见金以微包裹体形式赋存于黄铁矿和黄铜矿内部。微量元素数据表明黄铁矿为岩浆热液成因且发生有较强的水岩反应,成矿环境富Ag,Pb和Zn元素。成矿流体中发育有三类包裹体,早,中,晚期均一温度分别集中于310~350°C,260~300°C,180~200°C;盐度分别为8.92~12.93 wt%,1.34~10.99 wt%,0.31~9.23 wt%,均一温度分别为330°C,280°C和190°C。成矿流体气相成分包括CO2,CH4,SO2,H2S及C3H8,表明流体同样为深源还原性流体。稳定同位素数据均表明,杏树坪金矿成矿流体来源于深源岩浆水,成矿物质来源可能为深源岩浆和五垛山侵入岩体共同提供,秦岭群雁岭沟组地层提供的物质较少。(6)西峡-内乡地区朱夏断裂带典型金矿床(河南庄金矿,杏树坪金矿)成矿流体来源为岩浆水,成矿物质来源于深源与浅层混合,揭示了成矿物质富集,运移,释放是由深部控制的机制。结合老湾金矿与银洞坡金矿,四个金矿成矿过程均与岩浆作用有密切的关系,岩浆热液为成矿过程提供了成矿流体,部分物质来源,热能及挥发分等必要条件。其原因可能为研究区受到早白垩世华北克拉通岩石圈拆沉破坏作用导致的大规模岩浆活动影响,岩浆热液沿区域性深大断裂上移,在不同层位不同地段分别产出成矿。因此研究区所处于同一构造地质背景下,既卷入了秦岭-大别造山带的演化,也经历了华北克拉通岩石圈的伸展过程。(7)豫西西峡-内乡-桐柏地区与岩浆相关金矿的形成与早白垩世华北克拉通岩石圈减薄和整体破坏密切相关,本文桐柏地区老湾金矿的工作成果,结合前人对西峡地区高庄金矿碲化物研究,证明在西峡-内乡-桐柏地区幔源岩浆作用同样可以影响到金矿成矿过程,扩展了早白垩世华北克拉通岩石圈减薄作用的影响范围,东秦岭-大别造山带中与岩浆作用有关及受深大断裂影响的金矿床即为对该构造-岩浆作用的区域地质响应,这同时为将华北克拉通早白垩世岩浆活动和成矿作用与秦岭-大别造山带的成矿作用作为一个整体的地质事件来综合考虑提供了支持。(8)深大断裂的存在导致幔源岩浆可沿断裂通道上移,受幔源岩浆影响的载金黄铁矿金含量远超出其他载金黄铁矿多个数量级。北西西向深大断裂控制着区域构造-岩浆-成矿作用的演化,深大断裂发育的强度直接影响着矿体产出的规模。早白垩世大规模的岩浆活动导致了华北克拉通南缘及东秦岭-大别造山带的大规模成矿作用,多数矿床的产出与岩浆作用关系密切。多数矿床集中产出于部分地层中,这些地层或岩石致密坚硬,易于发生破碎形成层间破碎带,利于矿液运移;或炭质含量高,利于吸附矿液中的成矿金属元素,使之富集沉淀成矿。局部的褶皱构造与脆-韧性剪切带的存在为成矿热液提供了运移通道和赋矿空间。