冀西石湖地区多金属矿床成矿流体氦氩碳氢氧同位素特征及地质意义.pdf

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1、第41卷第2期中国地质Vo1．41，No．22014年4月GEOLOGYINCHINAApr．，2014冀西石湖地区多金属矿床成矿流体氦氩碳氢氧同位素特征及地质意义王自力牛树银郭鹏志段焕春陈志国郭忠沈利霞胡建勇王军王宝德陈超李英杰2,3(1．天津华北地质勘查局，天津300170；2．石家庄经济学院，河北石家庄050031；3．中国地质大学(北京)，北京100083)提要：石湖地区金、银多金属矿床位于太行山中北段，产出于太古界阜平群变质岩系，燕山期麻棚岩体的周边。本文以石湖地区代表性矿床为例，根据多金属矿床黄铁矿流体包裹体中He、同位素及与黄铁矿共生的石英流体包裹体中C

2、、H、O同位素组成，探讨了石湖地区金、银多金属矿床成矿流体来源。分析结果表明石湖地区金、银多金属矿床黄铁矿流体包裹体中HePHe介于0．43-2．40Ra，介于477～879，显示出本区金、银多金属矿床的成矿流体为地幔流体与地壳流体混合的产物。石英包裹体中扣。w介于一62％o'---105％o，ov．介于9．6％13．8％0，表明成矿流体为岩浆水与大气降水的混合；c介于一3．5‰一5．0‰，表明矿区成矿热液来自地幔。氢、氧、碳同位素体系与氦、氩同位素体系的示踪具有一致性，均显示出石湖地区金、银多金属矿床成矿流体为地幔流体与地壳流体混合的产物。关键词：He-Ar；H--

3、O；同位素；成矿流体；石湖；河北省中图分类号：P597；P611文献标志码：A文章编号：1000—3657(2014)02—0577—12河北省是中国东部地区的产金大省，黄金产量近些年来，He和Ar同位素体系被广泛应用于在全国占有举足轻重的地位。相对于冀东、张宣等成矿物质和成矿过程的示踪研究，取得了许多其他产金地区，太行山中段虽然是研究新区，但是近年来方法无法获得的重要信息I2，其主要原因在于氦、的地质研究成果显示出其有很好的找矿前景(潜氩同位素体系化学性质稳定，在地质作用过程中不力)。目前本区已发现多处金、银多金属矿床(点)，参与化学反应，以及在地壳和地幔中具有独特

4、的同其中以石湖金矿为典型代表，现已成为河北省西部位素组成，因此可以反映成矿流体来源和演化过程的大型金矿，众多专家学者曾在此区开展过工作7】，的原始信息。本文以石湖地区石湖、西石门、银洞、为本区的地质找矿工作积累了宝贵的经验。秋卜洞、丑泥口等金、银多金属矿床为例，通过对黄石湖金矿作为区域上金属矿床的代表，矿床成铁矿流体包裹体氦、氩同位素以及石英流体包裹体因多年来一直存在较大的争议。刘伟等p、息朝庄的碳、氢、氧同位素的研究，探讨石湖地区多金属矿等嘲、游先军等、黄颖洲等no／认为其成矿物质主要床的成因机制及成矿流体来源。来源于矿源层；牛树银7】、陈超[11,13J、王自力等

5、“一201提l区域地质概况出幔枝构造成矿控矿的观点，认为成矿物质主要来源于地球深部。区域上出露地层主要为太古宇阜平群的中一高收稿日期：2013-05-24；改回日期：2013—09—16基金项目：公益性行业科研专项经费项目(2009l10o7)和国家自然科学基金(40872137)联合资助。作者简介：SE自力，男，1982年生，硕士，工程师，主要从事矿产勘查与矿床研究工作；E-m~l：wangzili1982@163．tOm。http：／／geoehina．egs．gov．cn中国地质，2014，41(2)578中国地质级变质岩系，由老至新可划分为：索家庄组、团泊口棚

6、、赤瓦屋、司各庄、王安镇等燕山期岩体。阜平变组、南营组、漫山组、木厂组和四道沟组6个岩组，主质核杂岩成矿区先后已经发现和勘查金(铜)矿床要岩石类型为黑云斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻(点)100多处，其中太行山中段已发金、银多金属矿岩、浅粒岩、斜长角闪岩和大理岩。原岩主要为陆床(点)6O余处。石湖金矿、西石门金矿、银洞钼矿、源碎屑岩夹镁质碳酸盐，变质程度主要为高角闪岩丑泥口金矿、秋t-洞银矿、北营银铅锌矿等众多矿相。其中索家庄组、漫山组、木厂组、四道河组出露床(点)均分布于燕山期麻棚岩体的周边(图1)。较少，团泊口组和南营组出露广泛，局部可见有少麻棚岩体周边的金、银多金

7、属矿床在时空上与量第四系。岩体关系密切，岩体在区域成矿过程中起着重要的石湖地区的金、银多金属矿床(点)处于阜平变作用[45--47】。岩体受区域性NNE向断裂和NW向断裂质核杂岩核部岩浆一变质杂岩区t，并总体受着区控制，与围岩阜平群中深变质岩系呈侵人接触，平域上北北东向断裂构造和北西向断裂构造的控面形态呈近椭圆(鞋底)状，系由多个单元组成的复制。由于两组构造的深切，使深部减压释荷形成岩式岩体。岩体内部分带明显，划分出5个脉动单元，浆源，并控制岩浆呈脉动式多期次上侵，形成了麻分别命名为大东沟、北庄、前斗岭、观音堂、后斗园t固z固，田团s田田田s田圈·。