关键词：矿床地质;;流体地质;;年代学;;地球化学;;成岩成矿地质过程;;高松山金矿床;;小兴安岭北麓
摘 要：高松山金矿床是小兴安岭北麓重要浅成热液金矿床之一,自上世纪末发现、确立为中型、并有望勘探为大型浅成热液矿床以来,有关其成矿作用、矿床成因属性和资源潜力倍受学者的关注和研究;本文在前人研究基础上,系统开展了矿床地质、流体地质、年代学、元素和同位素地球化学研究,研究结果显示:矿床地质研究揭示,矿区出露地质体主要有早白垩世早期板子房组火山岩(岩性为玄武安山岩、安山岩、粗面安山岩及中性火山碎屑岩等)、早白垩世晚期福民河组流纹岩及少量浅成流纹斑岩;构造主要发育NW向沙阿其河张性断裂和近EW向火山机构。矿床由11条矿体组成,多赋存在板子房组火山岩中,呈脉状产出,受火山机构断裂控制。矿石矿物主要有黄铁矿、黄铜矿和赤铁矿,其次为闪锌矿、方铅矿、自然金等;围岩蚀变有伊利石化、绢云母化、硅化、冰长石化、绿泥石化及碳酸盐化,具有一定的分带性,以矿体为中心向外依次发育硅化带、硅化-冰长石化、伊利石化-绢云母化带、绢云母化-青磐岩化带。成矿作用过程从早到晚可划分为五个阶段:(Ⅰ)微晶石英-赤铁矿±磁铁矿阶段、(Ⅱ)黄铁绢英岩化阶段、(Ⅲ)乳白色黄铁矿化石英-冰长石阶段、(Ⅳ)灰色石英多金属硫化物阶段、(Ⅴ)石英-碳酸盐阶段。年代学研究揭示,板子房组粗安岩和福民河组流纹岩锆石U-Pb定年结果分别为121~129Ma、105.6±1.7Ma(n=13,MSWD=1.2),代表了区内早白垩世两个期次的火山事件;出溶流体寄主岩石流纹斑岩中岩浆锆石U-Pb年龄为104.6±1.0Ma,n=23(MSWD=0.37),热液锆石U-Pb年龄为100.8±2.1Ma(n=4,MSWD=0.13),表明成矿作用与流纹质岩浆作用密切相关,形成于火山作用晚期。包裹体研究揭示,流纹斑岩中含黄铁矿球颗石英集合体(早期出溶流体)发育有大量富气相流体包裹体(RV型)、纯气相包裹体(V型)、富液相流体包裹体(RL型)和极少量熔融包裹体(M型)、含子矿物三相包裹体(S型)五种类型,均一温度和盐度分别为245~413℃、4.79~8.27%NaCleqv。成矿早阶段(Ⅰ)赤铁矿化石英中主要发育富液相包裹体和少量富气相包裹体;成矿主阶段(Ⅲ、Ⅳ)石英中含大量富液相、少量纯气相流体包裹体;成矿晚阶段(Ⅳ)石英中含大量富液相和纯液相包裹体。流体包裹体的均一温度从早阶段到晚阶段分别为为243~370℃、165~261℃、156~198℃,盐度依次为3.53~9.73%NaCleqv、1.22~4.48%NaCleqv、1.05~2.89%NaCleqv。出溶流体、成矿早阶段流体中包裹体气相成分主要为H_2O,含少量CO_2;成矿主、晚阶段阶段只有H_2O;指示伴随着温度降低,成矿过程由含CO_2的水盐体系逐渐演化为水盐体系。氢—氧、硫—铅同位素研究表明,初始成矿流体可能为具有弱酸性氧化性质的岩浆水,演化过程中大气降水不断混入,到成矿主、晚阶段主要为具有近中性还原性质的大气降水流体,成矿物质来源于深部岩浆(流纹质岩浆)。地球化学研究揭示,板子房组中性火山熔岩属高钾钙碱性-钾玄岩系列,富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),明显亏损高场强元素(HFSE),显示出受流体交代的地幔源区特征,且岩浆受到地壳物质的混染;福民河组流纹岩、浅成流纹斑岩属钾质-高钾质系列,富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K等)和轻稀土元素(LREE)元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P等),具有壳源属性的A型流纹岩特征,结合其锆石正εHf(t)值、相关元素比值(Nb/Ta、Rb/Sr、Th/Yb)等,认为流纹质岩浆起源于增生的新生地壳的部分熔融并有俯冲沉积物熔体的加入。与国内外典型的低硫化型浅成低温热液金矿床对比,厘定高松山金矿床为低硫化型浅成低温热液金矿床,成矿流体、成矿物质均来源于流纹质岩浆的出溶,大规模流体出溶发生在流纹质岩浆喷发及流纹斑岩就位之后(100~102Ma)。成岩成矿地质过程经历了早白垩世太平洋板块俯冲下伸展作用阶段壳幔相互作用下的玄武质岩浆的喷发、底侵,流纹质岩浆上升喷发、侵位→流体出溶→成矿流体沸腾作用形成隐爆角砾岩、氧化性矿体→成矿流体沸腾、流体的混合作用等形成典型的低硫化型热液蚀变及多金属硫化物石英脉和石英-碳酸盐脉。
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