后龙门山构造带辛家咀金矿床成矿流体特征及其演化：来自流体包裹体与H-O同位素的证据

摘要

辛家咀金矿床是近两年后龙门山构造带内新发现的金矿床，找矿潜力巨大。为了探明辛家咀金矿床的成矿流体特征和来源，在详实的野外调研基础上，对不同成矿阶段的石英进行了系统的包裹体岩相学、显微测温、激光拉曼光谱及H-O同位素分析。野外调研发现辛家咀金矿区存在4期面状构造，其中S₀为原始沉积层理，S₁-S₃对应三期不同的构造热液活动。根据脉体间穿插关系、矿物共生组合和矿石组构，辛家咀金矿床热液成矿期分为三个成矿阶段，对应三期构造面理，即Ⅰ.石英—黄铁矿阶段（S₁）;Ⅱ.石英—方解石—自然金-多金属硫化物阶段（S₂）;Ⅲ.石英—碳酸盐阶段（S₃）。镜下观察显示，该矿床中包裹体主要为富液两相(L_H2O+V_H2O)和富气两相包裹体(V_H2O+L_H2O)。测温结果显示，从第Ⅰ阶段到第Ⅲ阶段，成矿流体温度从323.4～403.2℃逐渐降低到188～191℃,盐度w(NaCl_eq)从4.01%～10.11%逐渐降低到2.89%～4.01%,指示成矿热液为中温、低盐度的流体；激光拉曼光谱分析显示第Ⅰ和第Ⅱ阶段流体包裹体气相和液相组成大部分是H₂O,第Ⅱ阶段中可见少量N₂,表明成矿流体属NaCl-H₂O体系；成矿流体的δ¹⁸O_H2O从15.03‰～20.03‰变化到11.79‰～19.43‰,δD_H2O从-72.3‰～-50.3‰变化到-82.4‰～-61.7‰,表明辛家咀金矿早期成矿流体主要为变质热液，后期成矿流体中有大气降水加入。蚀变矿化特征和流体包裹体研究结果表明，温度降低和水岩反应是辛家咀金矿床金沉淀的重要机制。此外，根据成矿流体特征估算成矿深度为5.57～8.69 km,龙门山构造带剥蚀深度<7 km,认为辛家咀金矿床深部仍具有较大的找矿潜力。

关键词

流体包裹体 / H-O同位素 / 金沉淀机制 / 成矿深度 / 辛家咀金矿床

基金资助

中国地质调查局项目(DD20230369,DD20230057); 陕西省青年基金(2023-JC-QN-0328)