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甘肃合作早子沟金矿微量元素、同位素特征与成矿物质来源

2023-10-07李鸿睿李康宁张江苏贾儒雅程志中刘晓箫朱锐

地质论评 2023年5期
关键词:长玢岩板岩闪长岩

李鸿睿,李康宁,张江苏,贾儒雅,程志中,刘晓箫,朱锐

1)甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院,兰州,730050;2)甘肃省金属贵金属矿产资源勘查与综合利用工程技术研究中心,兰州,730050;3)中国地质调查局发展研究中心,北京,100037;4)甘肃省合作早子沟金矿有限责任公司,甘肃合作,747000

内容提要:甘肃合作早子沟金矿是西秦岭夏河—合作金矿富集区最著名的特大型金矿床,经过近20年持续勘查,已探明资源量超过150 t。笔者等通过对2018~2021年实施的深部科研钻探SDZK8314岩芯进行系统编录和测试分析,为研究深部流体和成矿物质来源提供新的资料。研究表明,早子沟金矿中不同类型的岩石与矿石的稀土微量元素具有相似配分曲线特征,含矿岩石相对围岩具有明显更低ΣREE含量和更高的K、Sr含量,同时矿石中的金品位与K2O含量呈现明显的正相关关系。早子沟金矿中的石英闪长玢岩n(208Pb)/ n(204Pb)=38.33~38.48、黄铁矿—毒砂n(208Pb)/ n(204Pb)=38.23~39.19、辉锑矿n(208Pb)/n(204Pb)=37.75~38.63,具有多源、混合铅的特征,从闪长玢岩黄铁矿—毒砂辉锑矿具有从上地壳到造山带甚至地幔的演化趋势。H—O同位素显示,成矿流体主要来源于岩浆水,后期有大气降水和围岩循环水的混入。矿石中δ34SV-CDT值的范围为-14.7‰~-7.0‰,平均值-10.3‰,硫主要来源于岩浆热液,与围岩发生强烈的水岩反应而带入一部分地层硫。早子沟金矿的形成与区域较晚期岩浆—构造活动直接相关,成矿物质主要来源于深部石英闪长岩。

甘肃省夏河—合作地区位于青藏高原东北缘,甘肃、青海、四川交界处。近30年来累计发现金矿(化)点80多处,探明金资源量约450 t,使这一地区成为西秦岭地区重要的金矿富集区。虽然关于西秦岭在三叠纪的构造体制向来争议较大,有“开—合”造山(霍福成等,1995;李永军等,2003,2017;牛海平等,2016)、陆内叠覆造山(冯益民等,2002)、洋壳俯冲增生造山(闫臻等,2012;黄雄飞,2016;陈国忠等,2019;李康宁等,2020)等,但都承认这一时期西秦岭造山过程中发生了强烈的构造—岩浆运动,为Au、Cu等内生金属成矿提供了有利条件。西秦岭地区金矿床与中酸性脉岩协同演化,为同一岩浆—构造旋回演化的产物(殷勇等,2011,李康宁等,2019)。

甘肃早子沟金矿位于甘南藏族自治州合作市西南约10 km处,1996年根据群众报告而被发现,之后二十多年通过持续勘查,累计投入钻探约200 km,硐探近20 km(陈耀宇等,2016),查明金资源储量超过150 t(包括格娄昂矿段)。作为本区最为知名的典型矿床,早子沟金矿一直是研究的热点,多位学者曾对该矿床开展过研究工作,目前在矿床成因和成矿物质来源等方面存在一定的争议。有关矿床成因的研究,目前有以下5种结论:① 中低温热液蚀变型金矿(吕新彪等,2009;姜琪等2010;陈耀宇等,2012;赵积珍等,2013);② 卡林型金矿(刘春先等,2011;曹晓峰等,2012);③ 斑岩型金矿(刘勇等,2012;高作宇等,2019);④ 造山型金矿(邱昆峰等,2020)和⑤ 中酸性岩浆作用有关的金矿(隋吉祥等,2018;王涛,2018;李建威等,2020;李康宁等,2020)。

而针对成矿物质来源也有3种不同的认识:① 地层(吕新彪等,2009;刘春先,2011;曹晓峰等,2012)、② 变质热液(代文军等,2012;邱昆峰等,2020)和③ 岩浆热液(隋吉祥等,2018;王涛,2018;李建威等,2020;李康宁等,2020)。笔者等基于详细的野外地质勘查和结合深部钻探数据,同时利用侵入岩微量元素、H—O—Pb—S稳定同位素等方面的研究,综合探讨成矿物质来源和矿床成因,为进一步找矿勘查提供方向和理论依据。

1 区域地质背景

研究区位于西秦岭造山带的西北部, 处在华北板块和扬子板块的结合部位。印支运动发生近SN向的挤压造成了区内一系列近EW或NWW向的构造形迹。研究区出露晚古生代—中生代地层,其中,晚古生代(C、P)分布在夏河—合作断裂以北,主要为一套砂板岩夹砾屑灰岩组成的滨浅海相沉积。三叠系主要分布在夏河—合作断裂以南,可分为下三叠统果木沟组、江里沟组,中—上三叠统大河坝组,总体上为一套砂板岩互层半深海斜坡相浊流沉积。岩浆活动强烈,北部有德合日二长花岗岩、三索玛花岗闪长岩、德乌鲁花岗闪长岩、美武花岗闪长岩等大小岩株10余处,与上三叠统华日组火山岩(T3h)一起组成了NW向岩浆弧。侵入岩时代集中在210~250 Ma,火山岩主喷发时代为234~245 Ma(李康宁等,2020)。研究区南部岩浆岩规模较小,主要为中酸性岩脉。断裂构造对区内的地层、岩浆岩及矿点分布具有十分重要的控制作用:力士山—围当山逆冲断裂为石炭系与二叠系的分界断层,向东呈帚状撒开为三条逆冲断裂;夏河—合作断裂为二叠系与三叠系的分界线,断裂带由夏河—合作、南木塔—早仁道、杂恰勒布—早子沟3条逆冲断层组成;桑科南—格里那断裂带沿桑科南—加甘滩—格里那一线发育,呈NW向展布,由索拉贡玛—纳合迪—格里那主断裂及其以南的两条断层组成,均为压扭性逆冲断层。夏河—合作金多金属成矿带目前发现的主要金矿床(点)都受控于该断裂带,并分布于该断裂带与桑科南—格里那断裂带所控制的范围内。

2 矿区地质特征

2.1 矿区地质

矿区地层简单,仅见下三叠统江里沟组和第四系(图2),江里沟组大体上自下而上由粉砂质板岩—泥质板岩—钙质板岩构成的一个较大的沉积旋回。粉砂质板岩常具纹层状构造,条纹主要成分为粉砂质和钙质,呈断续状平行分布。矿区构造以断裂为主,NE向、近SN向、NW向三组断裂为主要控矿断裂。NE向断裂为矿区内发育最密集的断层,倾角普遍大于65°,NE向张性—张扭性断裂结构面较规则,充填于该断裂的矿脉延长和延深相对较大。近SN向断裂组主要发育于矿区西矿段,破碎带长倾向不一,倾角多数大于75°。近SN向扭性断裂结构面呈舒缓波状,充填于该断裂的矿脉倾向不一,陡倾角处矿体薄而贫,缓倾角处矿体厚且富。NW向断裂组在3100~3200 m标高之间断续延伸,破碎带长800~1100 m,宽约100 m,NW向张性—张扭性断裂结构面较规则,充填于该断裂的矿脉延长较大,延深较小。近EW向断裂呈压扭性,基本不含矿,可能受区域上印支早期SW—NE向的挤压应力作用形成。NNE向断裂组是矿区最晚一期的构造(成矿期后构造),多为左旋张性断裂,斜切NE向断裂,对矿体起破坏作用。此外,上述不同方向的断裂交汇部位(如NE向断裂与NW向断裂的交汇部位)以及不同方向的各主干断裂与其旁侧次一级的派生分支断裂交汇部位(如NE向断裂与旁侧分支断裂的复合部位),特别是历经多次活动的断裂构造,往往是成矿流体上升循环、成矿物质富集沉淀的有利构造部位,也是深部找矿的有利部位(李康宁等,2019)。

图1 甘肃夏河—合作地区地质简图(张国伟等,2004;李康宁等,2020)Fig.1 Geologic map of Xiahe—Hezuo area, Gansu Province(from Zhang Guowei et al.,2004&;Li Kangning et al.,2020&)AMS—阿尼玛卿缝合带;CBS—柴北缘缝合带;GL—甘孜—理塘缝合带;KLS—东昆仑缝合带;MLS—勉略缝合带;NQL—北祁连缝合带;SDS—商南—丹凤缝合带AMS—Anemaqen suture belt;CBS—Northern margin of Qaidam Basin suture belt;GL—Garze—Litang suture belt ; KLS—East Kunlun suture suture belt;NQL—North Qilian suture belt;SDS—Shangnan—Danfeng suture belt

2.2 矿体特征

3 采样与分析

稀土微量样品主要取自SDZK8314钻孔和地表岩矿石,分矿石类型在不同深度分别采取(表1);H—O同位素样品主要取自SDZK8314钻孔、坑道中的矿石(表2);Pb、S同位素样品主要在坑道中采取,按不同矿石类型及其围岩分别取样(表3)。本次测试了早子沟金矿32件岩矿石的稀土微量元素(表1),27件不同深度不同岩性中石英脉的H—O同位素(表2),5件石英闪长玢岩(围岩)、10件黄铁矿+毒砂(二者多为嵌晶,难以单独挑出)、13件辉锑矿的铅同位素(表3),11件黄铁矿、11件毒砂的δ34S值,并收集7件辉锑矿δ34S值(表4)。

样品号SDZK8314-24SDZK8314-252020XVI-1132020XVI-114ZZG-8ZZG-10ZZG-11ZZG-12ZZG-4ZZGT-6SDZK8314-13SDZK8314-16SDZK8314-18SDZK8314-19SDZK8314-12SDZK8314-17岩矿石名称石英闪长岩型矿石石英闪长岩板岩型矿石粉砂质板岩砂岩型矿石砂岩La29.7034.1038.8030.5029.0434.2227.1638.7844.6538.5339.9040.5041.6039.7038.3040.20 Ce56.8065.8086.3062.2058.4168.7454.5278.4387.6877.4391.7094.7096.7091.508193.80 Pr6.787.629.327.656.327.686.058.749.778.619.309.9210.109.679.189.83 Nd25.1027.8031.8026.7023.9129.1023.0232.7036.1531.9333.4036.3036.9035.2033.2036 Sm3.944.346.045.455.265.754.335.846.235.576.587.237.396.746.127.07 Eu1.181.201.521.481.141.140.861.091.110.961.651.831.791.721.791.73 Gd2.542.664.604.505.745.053.374.894.954.575.706.276.395.905.386.07 Tb0.360.410.560.610.930.800.520.760.730.730.850.960.980.880.820.91 Dy1.841.972.693.515.504.793.034.394.164.374.975.805.655.104.905.26 Ho0.280.320.430.641.060.930.620.890.830.890.881.060.990.910.900.93 Er0.790.891.161.852.842.641.802.552.442.632.923.453.262.983.013.04 Tm0.100.100.130.250.410.390.260.380.370.390.410.480.450.410.430.42 Yb0.580.660.801.652.642.481.782.482.482.602.833.273.052.802.962.83 Lu0.090.100.110.250.390.360.270.370.370.380.420.490.450.410.440.42 Y6.356.659.1013.7030.5926.8817.5125.1124.2625.2221.2027.7026.1023.8021.3023.90 Rb178178114124206.71180.59167.45258.61109.93239.50109136139133122128 Ba584554628527255.58242.37133.92269.7867434.24338528494503594430 Th14.9015.6021.401812.4112.808.7413.8517.9613.2014.2017.8017.6016.6014.2017.40 U4.714.213.183.722.483.952.672.713.484.9632.862.702.542.582.62 Nb7.026.4210.609.5512.6413.199.8710.7812.9010.2213.4010.9011.9011.2011.8011.80 Ta0.640.560.820.730.930.960.690.720.950.761.421.201.271.211.261.27 Zr122120174149119.63125.0292.93136.05374.89143.12146144141124184120 Hf3.904.653.1023.163.262.453.579.023.743.2033.303.305.302.90 Sr204228301292355.95429.58534.97243.0943.53265.97338288188182398180 K35198366922656422164298023619423825382691278431711236592897225651116223030027560 P410419493428563537336585506323611873786524655742 Ti3555361536573609408945203471389136752944419746164137329743164256 ΣREE130.07147.97184.26147.24143.60164.07127.61182.30201.93179.60201.51212.26215.70203.92188.43208.51 LREE123.50140.86173.78133.98124.08146.64115.95165.59185.59163.03182.53190.48194.48184.53169.59188.63 HREE6.577.1110.4813.2619.5217.4311.6616.7116.3416.5818.9821.7821.2219.3918.8419.88 LREE/HREE18.7919.8316.5810.106.368.419.959.9111.369.839.628.759.169.5299.49 (La/Yb)N36.7337.0634.7913.267.889.9210.9411.2212.9110.6210.118.889.7810.179.2810.19 δEu1.141.080.880.910.640.650.690.620.610.580.820.830.800.830.950.81

表2 甘肃省合作早子沟金矿石英脉H—O同位素数据表Table 2 H—O isotopic data of quartz veins from Zaozigou gold deposit, Hezuo County, Gansu Province

表3 甘肃省合作早子沟金矿Pb同位素数据表Table 3 Pb isotope data of Zaozigou gold deposit, Hezuo County, Gansu Province

表4 甘肃省合作早子沟金矿不同类型矿石硫同位素数据表Table 4 Sulfur isotopic dataof different types ores from the Zaozigou gold deposit, Hezuo County, Gansu Province

稀土微量元素测试由国土资源部兰州矿产资源监督检测中心完成,稀土、微量元素采用等离子体质谱法(ICP-MS),仪器为Agi-lent公司等离子体质谱仪(型号Agilent 7500a),稀土微量元素分析相对误差为5%~10%。H、O、S、Pb同位素测试工作均由南京宏创地质勘查技术服务有限公司完成。H同位素MAT-253 气体同位素质谱计分析,O同位素Delta V Advantage质谱计(仪器编号为11278)分析,H、O同位素的标准物质为V-SMOW和V-PDB,分析相对误差分别为±2‰、±0.2‰。S同位素测试时将金属硫化物单矿物研磨后在真空条件下与Cu2O按一定比例混合均匀后加热至980℃进行氧化反应生成SO2,然后用冷冻法收集供Delta v plus 气体同位素质谱计(编号为10056)分析,标准物质为V-CDT,分析相对误差优于±0.2‰。Pb同位素测试仪器为Phoenix 热表面电离质谱仪,分析时温度为20℃,相对湿度为40%。

4 微量元素特征

笔者等将含金矿石与围岩中酸性岩脉、砂板岩的稀土元素成分加以对比,从稀土元素配分曲线(图4)上可以看出,无论矿石还是围岩,稀土元素分配曲线均向右倾斜,都具有轻稀土相对富集、重稀土相对亏损,轻重稀土分异明显的特点,粉砂质板岩、长石砂岩ΣREE高于中酸性侵入岩,相同岩石中矿化岩石的稀土元素总量低于非矿化岩石,而且矿化岩石中的Eu负异常更加明显。石英闪长岩以不具δEu异常明显区别于其他岩石。

从微量元素蛛网图(图5)上我们可以看出,除不含矿的粉砂质板岩外,所有矿石与脉岩的曲线形态基本一致,表明成矿热液来源与岩浆具有一定的亲缘关系。闪长玢岩和石英闪长岩中,含矿岩石具有高Rb、K,低Nb、Ta、Sr的特征;在砂板岩中,含矿岩石具有高K和高Sr的特点。

图5 甘肃省合作早子沟金矿矿石与围岩微量元素原始地幔标准化蛛网图(标准化数据来自Sun and McDonough,1989)Fig.5 Spider diagram of primitive mantle normalized trace elements of the ores and surrounding rocks of Zaozigou gold deposit, Hezuo County, Gansu Province(Primitive mantle data from Sun and McDonough, 1989)

5 稳定同位素特征

5.1 H—O同位素特征

本次共测试早子沟金矿不同深度不同岩性中石英脉中H—O同位素27件。氧同位素按照克拉顿计算公式(Clayton,1972):1000lnα石英—H2O=3.38×106/T2-3.4,1000lnα石英—H2O=δ18O石英-δ18OH2O进行换算,温度取石英—黄铁矿—毒砂阶段的峰值温度250℃(第鹏飞,2018)。

早子沟金矿矿脉的δ18OH2O在-1.1‰~13.4‰之间,平均为10‰,δD为-108.9‰~-77.7‰,平均为-92.4‰。在δD—δ18OH2O图(图6)上,δ18OH2O可能受到寄主矿物(石英)的形成温度和水—岩交换反应体系影响而变化较大,仅有一个样品落入了原生岩浆水范围(δD=-80‰~-40‰,δ18O=5.5‰~10‰;Taylor,1974)内,其余样品均集中在了岩浆水右侧或下方区域,但是浅部闪长玢岩更靠近高岭石风化线,而深部石英闪长岩更靠近原生岩浆水。H—O同位素结果表明成矿流体为岩浆水与地层循环水的混合流体的来源,在成矿作用除相分离外,有大量的水岩反应作用,导致大量外部流体的加入。

图6 甘肃省合作早子沟金矿不同深度δD—δ18O图解(底图据杨学明等,2000)Fig.6 δ D— δ 18O diagram of intrusive rocks at different depths from Zaozigou gold deposit, Hezuo County, Gansu Province(after Yang Xueming et al., 2000#)

5.2 Pb同位素

一般来说,硫化物中由U、Th衰变而来的放射性铅较少,可以忽略不计,而岩体中U、Th含量一般较高,放射性铅对与矿石铅的对比分析有一定影响,因此对岩体中的全岩铅同位素实测值进行校正。对早子沟 (石英)闪长玢岩采用250 Ma进行校正,校正后数据见表3。黄铁矿—毒砂是早子沟金矿主成矿期早阶段的特征矿物组合,其Pb同位素组成较为均一,n(206Pb)/n(204Pb)为18.36~19.31,平均值为18.74;n(207Pb)/n(204Pb)为15.58~15.72,平均值为15.67;n(208Pb)/n(204Pb)为38.23~39.19,平均值为38.74。辉锑矿是早子沟金矿成矿期晚阶段的特征矿物,Pb同位素组成均一程度较高,n(206Pb)/n(204Pb)为17.81~18.59,平均值为18.44;n(207Pb)/n(204Pb)为15.45~15.68,平均值为15.63;n(208Pb)/n(204Pb)为37.75~38.63,平均值为38.45。(石英)闪长玢岩的n(206Pb)/n(204Pb)为18.55~19.05,平均值为18.66;n(207Pb)/n(204Pb)为15.63~15.68,平均值为15.65;n(208Pb)/n(204Pb)为38.33~38.48,平均值为38.42。由上述数据可以看出,早子沟金矿中的(石英)闪长玢岩、黄铁矿—毒砂、辉锑矿同位素组成具有不同的数据特征,黄铁矿—毒砂铅同位素比值最高。

5.3 S同位素

早子沟金矿床含硫矿物均为硫化物,未发现硫酸盐矿物,因此矿床中硫化物δ34S的平均值可代表成矿流体的δ34S值(Ohmoto et al.,1979)。根据硫同位素分析测试结果可以看出早子沟金矿黄铁矿δ34SV-CDT值范围为-14.2‰~-7.3‰,极差为6.9‰,平均值为-10.7‰;毒砂δ34SV-CDT值的范围为-14.7‰~-7.3‰,极差为7.4‰,平均值为-10.1‰;辉锑矿δ34SV-CDT值的范围为-12.3‰~-7.0‰,极差为5.3‰,平均值为-10.1‰;综合来看,δ34SV-CDT值的范围为-14.7‰~-7.0‰,极差为7.7‰,平均值为-10.3‰。说明早子沟金矿硫化物δ34SV-CDT值变化范围较窄,硫同位素组成比较稳定,且辉锑矿数据相对黄铁矿、毒砂变化范围更窄。

6 讨论

6.1 成矿物质来源

早子沟金矿含矿岩石K含量普遍较高,说明成矿过程中可能有K带入,在蚀变矿物上表现为黑云母化。在Au—K2O关系图(图7)上可明显看出,Au与K2O成正相关。Sr在闪长玢岩和石英闪长岩较高,而在(石英)闪长玢岩型和石英闪长岩型矿石(占所有矿石类型的50%)中含量较低,在砂板岩中较低,砂板岩矿石(占所有矿石类型的40%)中较高,即成矿过程中Sr从岩浆岩中带出进入砂板岩矿石中,进一步说明成矿热液来源于深部岩浆作用。

图7 甘肃省合作早子沟金矿矿石品位Au—K2O关系图Fig.7 Au—K2O relation diagram of ores from Zaozigou gold deposit, Hezuo County, Gansu Province

一般认为月球上各类岩石具有相同或相似的来源,其稀土元素(Sm/Eu)/(Sm/Eu)球粒陨石—(Sm/Eu)投点均位于同一直线上(王建国等,2009)。早子沟金矿不同类型矿石及围岩样品在(Sm/Eu)/(Sm/Eu)球粒陨石—(Sm/Eu)变异图基本拟合成一条直线(图8a),早子沟各类岩矿石的形成受同一区域地质构造岩浆演化系统控制。在(La/Yb)N—δEu图解上 (图8b),(石英)闪长玢岩、砂板岩型矿石及其围岩基本位于壳源区域,石英闪长岩型矿石及其围岩则全部位于壳幔混源区,说明了深部石英闪长岩形成源区不同。而早子沟金区矿体明显切穿各类砂板岩、闪长玢岩,表明金矿的形成与晚期石英闪长岩更为密切。

图9 甘肃省合作早子沟金矿矿石硫化物和岩体Pb同位素构造环境判别图(a)、(b)和构造模式图(c)、(d) (底图据Zartman and Doe,1981)Fig.9 Discrimination diagram of Pb isotopic tectonic environment (a), (b) and structural model diagram (c), (d) of ores sulfide and rocks from Zaozigou gold deposit,Hezuo County, Gansu Province(after Zartman and Doe, 1981)A、B、C、D分别代表各区域中相对集中区A,B, C and D respectively represent the relatively concentrated areas in each region

图 10 甘肃省合作早子沟矿床铅同位素△β—△γ成因分类图解(据朱炳泉等,1998)Fig.10 △β—△γ diagram of genetic classification Lead isotopes from Zaozigou gold deposit, Hezuo County, Gansu Province (after Zhu Bingquan et al., 1998&)

6.2 矿床成因

从矿区硫同位素对比图(图11)可以看出,西秦岭地区的大部分金矿的δ34S值显示的是正值,而合作矿集区的金矿的如早子沟、加甘滩的的δ34S值均显示为负值,且变化范围较窄,老豆金矿从地质特征来看是较为典型的岩浆热液型金矿,矿体主要赋存在花岗岩体内,野外地质调查探明,矿区存在大量的电气石蚀变,其的δ34S值在0值附近。总体上夏河—合作地区金矿的δ34S值变化范围与自然界花岗岩相似。有研究表明当岩浆岩与地层岩石发生强烈同化混染时,一些典型的岩浆成因矿床也会显现出地层来源的S同位素组成特征(Muntean et al.,2011)。而早子沟、加甘滩金矿的的δ34S值偏向负值,说明了可能在成矿过程中,有其他来源流体的加入。从H—O同位素和的δ34S值都可以看出,成矿作用可能是岩浆水与围岩循环水、大气降水的混合,也就是大量水岩反应过程。前人的同位素和流体包裹体研究也表明,早子沟金矿与地幔或深部岩浆作用密切相关(隋吉祥等,2013;王涛,2018;李康宁等,2019),但是与哪一期岩浆作用有关一直悬而未解,直到深部科研钻探工程揭露的石英闪长岩才得以解决,深部石英闪长岩全岩金矿化且未见构造影响(图3i—j),结合其特征的微量元素、流体包裹体特征,我们认为早子沟金矿为与三叠纪晚期岩浆作用有关的金矿床,成矿物质来源于深部隐伏石英闪长岩体,成矿过程中与地层发生了强烈的物质交换。

图 11 甘肃省合作早子沟金矿床与西秦岭典型金矿床及主要岩石硫同位素对比投影图(据靳晓野等,2013修改)Fig.11 Comparison of sulfur isotope distribution between Zaozigou gold deposit and typical gold deposits, Hezuo County, Gansu Province and main rock types of WesternQinling Mountains area (modified from JinXiaoye et al., 2013&)

7 结论

(1)甘肃合作早子沟金矿不同类型矿石及其围岩都具有轻稀土相对富集,重稀土相对亏损的特点,配分曲线右倾;矿化岩石ΣREE低于非矿化岩石,闪长玢岩和石英闪长岩中,矿化岩石具有高Rb、K,低Nb、Ta、Sr的特征,在砂板岩中,矿化岩石具有高K、高Sr的特点。成矿过程中ΣREE带出、K带入,Sr从岩浆热液带入砂板岩矿石中。

(2)早子沟金矿载金矿物(黄铁矿、毒砂、辉锑矿)S、Pb稳定同位素显示早子沟金矿成矿主要发生在造山带中,与深部岩浆活动密切相关,可能有少部分幔源物质的加入。早子沟金矿成矿流体主要来源于岩浆水,在水岩反应过程中有大气降水及围岩循环水的混入。矿石中硫来源于岩浆热液,与围岩发生强烈的混染而带入一部分地层低值硫。

(3)早子沟金矿的形成与深部石英闪长岩所代表的较晚一期岩浆—构造活动直接相关,成矿作用与晚期岩浆作用近于同期或稍滞后,但明显晚于浅部(石英)闪长玢岩,成矿物质主要来源于深部石英闪长岩。

致谢:感谢中国地质调查局发展研究中心庞振山教授级高级工程师的长期指导,甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院李鹏兵高级工程师、田向盛高级工程师等人在野外调研和项目实施过程中提供帮助和便利,陈耀宇正高级工程师、刘伯崇正高级工程师、兰州大学杨帆副教授在论文过程中提出了许多有益的意见和建议,在此一并表示诚挚的感谢。

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