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    摘要

    前垂柳金矿床为胶莱盆地东北缘新发现的大型蚀变岩型金矿床,为深入探讨其矿床成因,文章对其开展了详细的矿床地质特征、流体包裹体、氢-氧-硫-铅、Rb-Sr及40Ar-39Ar同位素等研究。结果表明,前垂柳金矿床成矿期包括3个阶段,其中,金-黄铁矿-碳酸盐(白云石)-石英阶段为主成矿阶段,载金矿物为黄铁矿,其次为白云石和石英。成矿期流体包裹体以气液两相包裹体为主,显示成矿流体具典型的中低温、中低盐度、低密度特征;氢、氧同位素显示,成矿流体为地幔初生水和岩浆热液混合流体,后期有大气降水的参与;硫同位素显示,矿石硫具高δ34S值特征,为混合来源,显示了荆山群对成矿有一定贡献;铅同位素显示,矿石铅为壳幔混合来源,且具有下地壳铅的特征;主成矿阶段载金黄铁矿Rb-Sr年龄为(123.8±5)Ma,绢云母40Ar-39Ar年龄为(123.25±0.20)Ma,成矿期后中-基性脉岩锆石U-Pb加权平均年龄为(117.5±1.8)Ma,认为前垂柳金矿成矿时代为123.8~117.5 Ma。综合研究表明,前垂柳金矿成矿物质来源于壳幔混源,成矿流体在上侵过程中经历了流体混合,由于物理环境的变化,在前垂柳矿区近EW向盆缘滑脱构造由陡变缓部位沉淀成矿,形成中低温热液蚀变岩型金矿,金矿的形成与该区早白垩世构造-岩浆-热液事件密切相关。该金矿的突破为区域找矿提供了重要勘查思路,笔者认为胶莱盆地东北缘仍有较大的找矿潜力。

    Abstract

    The Qianchuiliu gold deposit is a newly discovered large-scale altered rock-type gold deposit located in the northeastern margin of the Jiaolai basin. In order to explore the genesis of the deposit in depth, this study conducted detailed research on its geological characteristics, fluid inclusions, and H-O-S-Pb-Rb-Sr-40Ar-39Ar isotope geochemistry. The results indicate that the mineralization process can be divided into three stages, with the gold-pyrite-carbonate (dolomite)-quartz vein stage being the principal ore-forming stage. The main gold-bearing minerals are pyrite, followed by dolomite and quartz. The ore-stage fluid inclusions are mainly two-phase (liquid+vapor), reflecting a medium-low temperature, medium-low salinity, low-density ore-forming fluid system. H-O isotope data suggest that the mineralization fluids represent a mixed source comprising mantle-derived primary hydrothermal fluids and magmatic fluids, with minor contributions from meteoric water. Sulfur isotopes exhibit elevatedδ³⁴S values, indicating a mixed sulfur source and demonstrating significant contribution from the Jingshan Group metasedimentary sequence. Lead isotopic compositions reveal a mixed crust-mantle signature with predominant lower crustal affinity. The Rb-Sr dating of gold-bearing pyrite yields an age of (123.8±5)Ma, while ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating of sericite is (123.25±0.20)Ma. Post-ore mafic-intermediate dikes yield a zircon U-Pb weighted mean age of (117.5±1.8)Ma. These robust geochronological data collectively constrain the mineralization event to 123.8~117.5 Ma (Early Cretaceous). The comprehensive study shows that the ore-forming material of the Qianchuiliu gold deposit derived from a mixed crust-mantle source, the ore-forming fluids underwent mixing during their upward migration and eventually precipitated at the transitional zone from steep to gentle segments of the EW-trending basin-margin detachment structure within the Qianchuiliu deposit area, due to changes in the physico-chemicalconditions, and the meso-epithermal altered rocktype gold deposit was formed, which is closely related to the Early Cretaceous tectonic-magmatic-hydrothermal events in this area. The exploration breakthrough of this gold deposit provides important exploration insights for regional prospecting, suggesting that the northeastern margin of the Jiaolai basin still holds significant mineralization potential.

  • 山东牟平前垂柳金矿位于胶莱盆地东北缘金矿集中区辽上金矿和西涝口金矿之间,该金矿自1999~2018年期间开展了大量的地质、物化探、槽探、钻探等工作,仅零星发现了规模较小的矿化体,找矿一直没有进展。2019年段留安等在梳理前人工作和科学研究基础上,认为金矿体受深部隐伏的近EW向产状缓倾的大型构造破碎蚀变带控制,提出了“EW向构造”控矿模式和“三层结构”勘查模式新认识(段留安等,2020a),2020年经钻探验证首次发现了隐伏的厚大金矿体,实现了找矿重大突破(Duan et al., 2022;韩小梦等,2023)。前垂柳金矿的研究目前主要集中在岩浆岩成因与成岩年代、金矿成矿年龄、载金黄铁矿S-Pb同位素等方面(段留安等,2020a;郭云成等,2022;韩小梦等,2024a;韩小梦等,2024b),但关于矿床地质特征的系统梳理仍属空白,成矿流体性质、成矿环境及成因机制等关键科学问题尚未解决。本研究基于野外地质调查,综合运用矿床地质学、流体包裹体、稳定同位素地球化学和同位素年代学等方法,结合已有研究成果,旨在建立前垂柳金矿完整的矿床地质特征模型,揭示成矿流体演化规律与物质来源,精确限定成矿时代,阐明矿床成因类型,评估区域找矿潜力。研究成果将为胶莱盆地东北缘早白垩世晚期构造-岩浆-热液耦合过程研究及矿产勘探部署提供科学依据。

    1 区域地质背景

    前垂柳矿区处于胶莱盆地东北缘金矿集中区中部(图1a),区内壳幔作用强烈,构造岩浆活动频繁,已发现郭城、辽上、西涝口、蓬家夼、宋家沟和西井口等一系列金矿床,累计探明金资源储量已超过200 t(赵宝聚等,2019;李大兜等,2020;陈原林等,2021;丁正江等,2022;韩小梦等,2023)。区内古元古代荆山群为一套经历了多期构造-热事件改造的中-高级变质岩组合,岩性以大理岩、透辉大理岩、斜长角闪岩、透辉变粒岩为主,局部混合岩化显著,是该区重要的赋矿围岩,总体呈北东向分布在郭城断裂带下盘,多呈残留体分布在牧牛山岩体或鹊山岩体中;中生代白垩纪地层为一套陆相沉积岩、火山岩,构成盆地沉积主体;新生界第四系以残坡积、冲洪积形式,分布于河流两侧、沟谷及河床地带。区内构造格局以脆性断裂为主,北东向的桃村断裂、郭城断裂、朱吴—崖子左行走滑断裂及其伴生的拉分盆地铲式滑脱构造共同制约了盆地的分布及区域金矿的产出。区内岩浆岩时空分布与断裂构造密切相关,古元古代牧牛山二长花岗岩(下地壳重熔型),沿郭城断裂下盘北东向侵入荆山群中,成岩时代为1840 Ma(郭云成等,2022),构成金矿主要赋矿围岩;晚侏罗世鹊山弱糜棱岩化二长花岗岩(陆壳重熔型)主要大面积出露于研究区东北部,在西南部以隐伏岩体侵入到荆山群或牧牛岩体中,该岩体成岩时代为163~149 Ma(郭云成等,2022;宋明春等,2022),为成矿期热液运移的关键通道,并作为近矿围岩影响矿化分布;早白垩世伟德山花岗闪长岩(下地壳重熔型)仅在研究区外围郭城镇南朱村一带少量出露,岩体成岩时代为125~110 Ma(宋明春等,2022),与该区金成矿关系不大;燕山晚期幔源中-基性岩脉(辉绿岩、闪长玢岩、煌斑岩等),多呈NE向-NEE向展布,多侵位于荆山群和牧牛山岩体中(图1b)。

    前垂柳矿区内金矿体浅部受NE向断裂构造控制,深部受近EW向层间拆离构造控制,主要矿体倾向S或SE。从构造型式来看,浅部矿体规模小倾角陡,深部矿体厚度大倾角较缓,构造表现为“上陡下缓”的型式(宋明春等,2022),深部矿体整体与蚀变破碎带产状具有一致性,深部产状由陡变缓引张的构造空间,为成矿有利部位,如辽上、西涝口、前垂柳、蓬家夼等金矿主矿体即赋存在该部位。从产出位置来看,金矿体主要分布于盆缘不同岩体接触带和盆底鹊山糜棱岩化花岗岩与牧牛山二长花岗岩、荆山群变质岩结构面(图1b),该结构面往往是形成金矿体的最佳空间(丁正江等,2015;李国华等,2016;宋明春等,2022)。近几年研究区找矿取得重要进展,其中西涝口金矿由大型(31 t)升至超大型(近50 t),前垂柳金矿通过近4年勘查达大型金矿床,研究区新增资源量超过50 t。研究区整体勘查深度集中在-1000 m,中深部勘查不足,后续具有较好找矿潜力。

    2 矿床地质特征
    2.1 矿区地质特征

    矿区内主要出露古元古代荆山群和少量零星分布的中生代莱阳群。其中,荆山群主要为一套大理岩、变粒岩、斜长角闪岩等变质岩组合,主要分布在矿区北部。莱阳群呈NE向分布于矿区中部,长约100 m,宽约30 m,为一套陆相沉积砾岩,角砾为弱糜棱岩化花岗质角砾(段留安等,2020b)。矿区构造以NE向、近EW向构造为主(图1a),①和②蚀变带及深部已发现的金矿体受近EW向断裂控制。矿区内岩浆岩以古元古代牧牛山岩体为主,岩性为弱片麻状中粗粒二长花岗岩,主要分布在矿区的中南部,为金矿的重要赋矿围岩;晚侏罗世鹊山岩体仅在矿区东北部出露,岩性为弱糜棱岩化二长花岗岩(图1b)。矿区中-基性脉岩发育,以煌斑岩脉和闪长玢岩脉为主,多期次侵入到牧牛山岩体和荆山群中。矿区内广泛发育多期次热液蚀变,主要类型包括黄铁矿化、黄铁绢英岩化、绢英岩化、硅化、碳酸盐化、钾长石化和绿泥石化等。其中,黄铁矿化、黄铁绢英岩化、硅化和白云石化与金矿化具显著空间-成因联系,常作为近矿蚀变组合指示金矿体的赋存位置。

    2.2 矿体特征

    前垂柳金矿整体受深部隐伏的近EW向产状缓倾的①号脉Ⅰ、Ⅱ号大型构造蚀变带控制,该构造蚀变带分布在8~48勘查线之间,控制长度约800 m,穿孔厚度130~320 m,整体走向近EW向,倾向南略偏SE,倾角13°~25°,整体呈上陡下缓的趋势(图2)。构造蚀变带由内向外呈现应变-蚀变-矿化梯度变化特征,构造角砾岩和断层泥为强应变核部,发育于主断裂面;黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩(含碳酸盐脉)为高蚀变内带,为金矿化主要赋存区;碎裂岩→碎裂状二长花岗岩/透辉变粒岩→完整二长花岗岩/透辉变粒岩为弱蚀变外围,蚀变强度向两侧递减,分带规律指示热液沿构造通道中心渗透扩散。主要金矿体即赋存在该构造蚀变带中,整体与构造蚀变带产状一致。在探矿权范围内,探获的金矿体均为盲矿体,其中Ⅰ-4为主矿体,Ⅰ-3、Ⅰ-5为次要矿体。Ⅰ-4主矿体赋存于①号脉Ⅰ号构造蚀变带内,8~48勘探线之间,赋存标高-262~-511 m。矿体形态简单,呈似板状。矿体产状较稳定,走向近EW,倾向S,倾角15.5°~30°,平均22.8º。含矿岩石主要为含碳酸盐脉黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩。该矿体通过12个钻孔揭露,控制走向长度800 m,倾向延深116~422 m(平均269 m)。矿体铅垂厚度1.01~18.79 m(平均7.18 m),厚度变化系数71.99%,属稳定矿体。金品位最高31.70 g/t,平均3.83 g/t,品位变化系数135.30%,属有用组分较均匀型矿体。该矿体规模属中型,占矿床总量的59.24%。

    2.3 矿石特征

    矿区内矿石均为原生矿石,按岩性和蚀变特征可分为以下主要类型:含碳酸盐脉黄铁绢英岩化碎裂状二长花岗岩型(图3a)、含碳酸盐脉黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩型(图3b),其次为含碳酸盐脉黄铁绢英岩型(图3c)、黄铁矿化二长花岗岩型(图3d)和黄铁矿化大理岩型(图3e),矿石以发育含黄铁矿碳酸盐脉为特征。矿石构造主要有浸染状(图3c、d)、细脉状(图3a)、网脉状、角砾状(图3b)、粒状(图3f),局部可见团块状(图3e)或条带状构造。矿石结构以自形-半自形粒状结构(图3j)、他形粒状结构(图3h、k)和碎裂结构(图3b、g、l)为主,其次有交代结构、交代残余结构(图3i)。矿石矿物成分由金属矿物和非金属矿物组成,其中金属矿物主要为金属硫化物、金矿物及少量金属氧化物。金属硫化物以黄铁矿为主(图3),极少量黄铜矿(图3i、j)、方铅矿及辉钼矿(图3h);金矿物以自然金为主(图3k、l),少量银金矿;金属氧化物以赤铁矿为主,少量磁铁矿。非金属矿物主要为长石、石英、云母、石墨、方解石(图3a~f)等,黄铁矿为主要载金矿物,白云石、石英为次要载金矿物。

    基于野外矿脉相互穿插关系及矿物共生组合特征,可将前垂柳金矿床热液成矿过程划分为早、主、晚3个成矿阶段:早阶段为白云石-金-黄铁矿-钾长石(图3d~f)阶段,以钾长石和白云石中共生有大颗粒半自形黄铁矿为特征;主阶段为金-黄铁矿-碳酸盐(白云石)-石英(图3a~c)阶段,以发育细脉状、树枝状黄铁矿-烟灰色石英脉和黄铁矿-碳酸盐脉为特征,细粒半自形-他形黄铁矿呈细脉状、团块状,局部呈条带状,局部可见少量黄铜矿(图3i~j)和方铅矿,该阶段为主要金成矿阶段,常构成低品位厚度大矿体,局部镜下可见自然金颗粒(图3k~l);晚阶段为黄铁矿-碳酸盐(白云石)阶段,此阶段见白色碳酸盐脉,少量细粒黄铁矿。

    3 样品采集及测试方法

    用于本次研究的样品均取自前垂柳金矿深部钻孔岩芯(图2),样品测试前,对野外采集的样品均进行了加工处理,确保采集的样品质量可靠且具有代表性。流体包裹体样品取自16勘查线ZK1601、32勘查线ZK3201和ZK3202、48勘查线ZK4801,针对不同成矿阶段选取了具有代表性的钾长石化石英细脉、黄铁绢英岩化碎裂岩中的石英-黄铁矿细脉、蚀变二长花岗岩中细脉状黄铁矿-石英-钾长石脉以及少量的白云石黄铁矿细脉,共制备流体包裹体片36件,系统开展了显微岩相学和显微测温分析,同时选取了28件代表性样品进行了氢、氧同位素分析;30件硫同位素样品取自16勘查线ZK1603、32勘查线ZK3201主成矿阶段载金黄铁矿,同时在16勘查线ZK1603选取了15件样品开展了铅同位素分析;6件Rb-Sr同位素样品取自16勘查线ZK1601、ZK1603和32勘查线ZK3201钻孔控制的Ⅰ-4主矿体载金黄铁矿,同时在16勘查线ZK1603钻孔Ⅰ-4主矿体采取2件与载金矿物黄铁矿同期的绢云母进行40Ar-39Ar同位素分析。

    流体包裹体显微测温和氢、氧同位素分析由南京宏创地质勘查技术服务有限公司实验室完成。流体包裹体显微测温分析,首先制作0.3 mm厚双面抛光包裹体薄片,其后经过岩相学观察挑选出粒径较大、形态比较规整并且能够兼顾各阶段与成矿有密切关系的各类地质体的包裹体,采用英国Linkam公司生产的THMS600型冷热台,该设备温度调控范围为-195~600℃,具有优异的热稳定性,其温度测量精度分别为:±0.2℃(<30℃)、±1℃(<300℃)和±2℃(<600℃)(李省晔等,2025)。氢、氧同位素分析样品选取成矿期石英-金属硫化物矿石中的单矿物石英作为测定对象,使用MAT-253质谱仪进行分析。其中,氢同位素分析使用40~60目石英样品的3 g,将其放置在感应炉中,使石英中流体包裹体内流体释放出来,然后在450℃的密封管中用Zn金属还原H(喻光明,2023)。氧同位素分析采用BrF5方法提取0.5 g 200目的石英样品,得到的O2与石墨棒反应生成CO2。测定结果以V-SMOW标准进行报告,氢、氧同位素的分析精度分别为±2‰和±0.2‰。

    单矿物黄铁矿、绢云母的挑选由廊坊市宇恒矿岩技术服务有限公司完成,黄铁矿硫铅同位素、黄铁矿Rb、Sr元素含量及同位素比值测定、绢云母40Ar-39Ar同位素分析均在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成。硫同位素分析采用的仪器为Delta v plus气体同位素质谱仪,样品以DZ/T 0184.15-1997《硫酸盐中硫同位素组成的测定》为检测方法和依据,采用V-CDT国际标准,分析精度优于±0.2‰;铅同位素分析测试采用ISOPROBE-T热表面电离质谱仪,仪器编号7734,以DZ/T 0184.12-1997《岩石、矿物中微量铅的同位素组成的测定》为检测方法和依据,误差优于10%;黄铁矿Rb、Sr同位素分析采用ISOPROBE-T热电离质谱计,标准测量结果NBS987为0.710 250±7,等时线年龄用ISOPLOT程序计算(韩小梦等,2023);绢云母40Ar-39Ar同位素分析采用纯度>99%的绢云母(40 mg),经过稀硝酸酸化和超声清洗,用铝箔包好后放置于石英管内,然后将石英管真空熔封,送至中国核动力设计研究院HFETR反应堆内照射14 h,照射过的样品采用ArgusⅥ惰性气体质谱仪对其中的Ar同位素组成进行分析,采用ArArCALC 2.40软件对样品的40Ar-39Ar年龄进行计算。

    4 分析结果
    4.1 流体包裹体

    根据包裹体在室温下的相态特征及加热过程中的相变情况,可将前垂柳金矿床的流体包裹体分为3种类型(图4a~f),分别为富液气液两相盐水包裹体(W型)、含(富)CO2两(三)相包裹体(C型)和纯液相包裹体(L型)。W型呈灰白色,半透明,形态呈不规则形或椭圆形,直径大小约4~12μm,气相分数约5%~10%,常与C型、L型包裹体共生;C型呈灰白色-灰黑色,透明-半透明,呈两相或含气态CO2三相(室温下),椭圆形、不规则形以离散状分布,直径约5~15μm,CO2相体积分数为10%~30%;L型呈纯液相包裹体,多无色透明,多呈椭圆形,直径≤5μm,多为低温捕获次生包裹体。其中,W型、C型较为常见,为测温主要对象,3类包裹体呈共生关系。

    对前垂柳金矿成矿期不同阶段流体包裹体进行了详细的显温测温(表1)。成矿早阶段对应8件样品,以W型和C型包裹体为主(图4a、b),均一温度主要集中在270~310℃(平均291℃),相应盐度w(NaCleq)集中于4.80%~13.62%(平均9.50%);成矿主阶段对应17件样品,以W型和C型包裹体为主(图4c~f),均一温度主要集中在230~290℃(平均255℃),相应盐度w(NaCleq)集中于2.57%~13.72%(平均9.04%);成矿晚阶段对应11件样品,以W型和L型(未测温)为主,均一温度主要集中在170~220℃(平均210℃),相应盐度w(NaCleq)集中于2.57%~13.72%(平均8.77%)(图5)。整个成矿期均一温度主要集中在170~310℃(平均252℃),相应盐度w(NaCleq)集中于2.57%~13.72%(平均8.77%),从温度和盐度w(NaCleq)演化特征来看,成矿早阶段→成矿主阶段→成矿晚阶段呈温度下降、盐度w(NaCleq)降低的趋势(图5a~c),整体呈中低温、中低盐度w(NaCleq)特征(图5d~f)。根据Bodnar(1983)提出的公式计算得到流体密度成矿早阶段0.82~0.97 g/cm3(平均0.87 g/cm3),成矿主阶段0.83~0.95 g/cm3(平均0.90 g/cm3),成矿晚阶段0.83~0.98 g/cm3(平均0.93 g/cm3),整体0.82~0.98 g/cm3(平均0.90 g/cm3),属低密度流体。

    4.2 硫同位素

    本次分析测试的载金黄铁矿硫同位素样品结果见表2。从分析结果看,载金黄铁矿的δ34SV-CDT范围为9.50‰~12.39‰,极差为2.89‰,平均值10.79‰,显示硫同位素均一程度高,变异小、较富集特征。

    4.3 铅同位素

    本次分析测试的载金黄铁矿铅同位素样品结果见表3。分析结果显示,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别变化于17.149~18.886、15.482~15.677和37.860~40.073,特征参数μ(238U/204Pb)、ω(232Th/204Pb)、κ(Th/U)分别变化于9.40~9.57、36.30~43.26、3.71~4.39,表现出明显的组成变化,这种显著的铅同位素组成差异暗示铅同位素为混合来源(韩小梦等,2023)。

    4.4 氢、氧同位素

    本次测试的成矿期矿石中石英氢、氧同位素样品结果显示(表4),δDV-SMOW值在成矿早阶段为-67.40‰~-90.96‰(平均-82.06‰),成矿主阶段为-76.20‰~-94.70‰(平均-87.85‰),成矿晚阶段为-73.00‰~-92.9‰(平均-82.08‰),整体为-67.40‰~-94.70‰(平均-84.44‰);石英矿物δ18OV-SMOW值在成矿早阶段为9.85‰~11.58‰(平均10.39‰),成矿主阶段为8.94‰~13.68‰(平均10.83‰),成矿晚阶段为9.10‰~11.55‰(平均10.15‰),整体为8.94‰~13.68‰(平均值为10.57‰)。数据表明,整体氢、氧同位素组成在不同阶段保持相对稳定。

    据Clayton石英-水氧同位素分馏方程(Clayton et al., 1972),计算获得成矿流体的δ18OH2O值成矿早阶段为3.5‰~5.2‰(平均4.05‰),成矿主阶段为1.5‰~6.3‰(平均3.42‰),成矿晚阶段为-1.9‰~0.6‰(平均-0.8‰),整个成矿阶段为-1.9‰~6.3‰,平均值为2.65‰,整个成矿期成矿流体的δ18OH2O值呈降低趋势。

    4.5 黄铁矿Rb-Sr年龄

    笔者分析测试的黄铁矿取自前垂柳金矿16勘查线ZK1601、ZK1603和32勘查线ZK3201钻孔控制的Ⅰ-4主矿体主成矿阶段含碳酸盐脉黄铁绢英岩化碎裂状二长花岗岩型(图3a)和含碳酸盐脉黄铁矿化花岗质碎裂岩型矿石(图3b),分析结果见表5。黄铁矿的w(Rb)和w(Sr)分别为0.273×10-6~2.320×10-6、0.752×10-6~1.610×10-687Rb/86Sr值和87Sr/86Sr的范围分别为0.7944~5.4981、0.715 153~0.722 861(韩小梦等,2024b)。

    黄铁矿Rb-Sr等时线横坐标的87Rb/86Sr和纵坐标的87Sr/86Sr变化范围较大,黄铁矿等时线MSWD值为1.5,具有较好的线性关系,可以代表该矿床的成矿年龄,因此前垂柳金矿床成矿年龄为(123.8±5)Ma(图6)。

    4.6 绢云母40Ar-39Ar年龄

    为进一步限定前垂柳金矿成矿时代,本研究选取主成矿阶段形成的含碳酸盐脉黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩型矿石作为研究对象。详细的岩相学观察表明,该类型矿石中载金黄铁矿(Py)与绢云母(Ser)具有明显的共生关系(图3g),这种共生组合特征为利用绢云母40Ar-39Ar同位素定年技术间接确定成矿时代提供了可靠依据(图3l)。基于上述认识,笔者在16号勘探线ZK1603钻孔Ⅰ-4主矿体中系统采集了主成矿阶段含碳酸盐脉黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩型矿石样品(图3a~c),从中挑选出2件具有代表性的绢云母样品(编号ZK1603-1、ZK1603-3)进行40Ar-39Ar同位素年龄测定。显微观察显示,所选绢云母样品普遍呈现典型的细粒鳞片状结构,这种显微形貌特征与其热液蚀变成因相吻合(图3g)。样品测定时分9个阶段加热,由于样品颗粒细小,在反应堆中进行快中子辐照时发生了39Ar核反冲丢失,使整个不同温度段的表观年龄随温度升高逐渐减小。由分析样品数据可以发现(表6),在高温(600~850℃)释热阶段误差范围内坪年龄相对稳定,样品ZK1603-1坪年龄为(123.78±0.19)Ma(包含97.19%的39Ar),样品ZK1603-3坪年龄为(122.58±0.20)Ma(包含97.93%的39Ar),2个样品平均坪年龄为(123.25±0.20)Ma。谱线近乎扁平,覆盖97%以上的加热过程中释放的39Ar,扁平线段的加权平均年龄是可靠的,可以反映绢云母在600~850℃封闭温度时的年龄,可以支持绢云母在约600~850℃封闭温度时的年龄为((123.25±0.20)Ma,何书跃等,2018;王东升等,2024),该年龄可以代表前垂柳金矿成矿年龄,这与载金黄铁矿Rb-Sr等时线年龄相一致。

    5 矿床成因讨论
    5.1 成矿物质来源

    硫同位素是热液型金矿床成矿物质来源最好的指示剂,可以依据矿石硫化物的δ34S值所获得的成矿溶液的总硫同位素组成推测矿石中硫的来源,从而探讨与金属硫化物伴生的成矿物质的来源(郑永飞等,2000;Butler et al., 2004;聂飞等,2018,李杰等,2022)。前垂柳金矿床δ34S测试结果为9.50‰~12.39‰(平均值为10.79‰),高于地幔值(δ34S≈0),小于海水的δ34S值(δ34S≤20‰),位于荆山群(δ34S平均值8.20‰~12.00‰)和中基性脉岩(δ34S平均值5.20‰~10.80‰)硫组成范围的高值部分(图7),这与该区辽上(δ34S平均值10.00‰)、龙口—土堆(δ34S平均值10.35‰)、西涝口(δ34S平均值9.77‰)、蓬家夼(δ34S平均值11.12‰)、发云夼(δ34S平均值10.90‰)等金矿床δ34S特征相似,显示前垂柳金矿与该区金矿硫源为混合来源。根据前人研究,胶东金矿床的硫同位素组成与其赋矿围岩关系密切,δ34S值呈现同高同低的特征(李杰等,2022;韩小梦等,2023),如胶莱盆地东北缘成矿区(δ34S平均值9.77‰~11.12‰)赋矿围岩为富δ34S荆山群(δ34S平均值8.20‰~12.00‰),相应该区金矿床的δ34S值较高,尤其是该区代表幔源特征的中基性脉岩δ34S也远高于玄武岩、地幔δ34S值(图7),显示了荆山群提供了部分硫源。综上分析,前垂柳金矿与该区金矿硫源均为混合来源,反映了该区金矿成矿物质来源于壳幔混源,深部成矿流体上侵过程中混染了更多荆山群中的硫,显示了荆山群对成矿有一定贡献(张连昌等,2001;孙兴丽,2014;Tan et al., 2018;陈原林等,2021;Liu et al., 2021;李杰等,2022;梁辉等,2022;韩小梦等,2023)。

    铅同位素组成是示踪成矿物质来源最直接、最有效的一种方法(聂飞等,2018;Raveggi et al., 2015)。从前垂柳金矿矿石铅同位素组成来看,表现出明显的组成变化,这种显著的铅同位素组成差异暗示铅同位素为混合来源。在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb铅同位素模式图(图8a)中,分析数据呈线性排列于上地壳与地幔演化线之间,且主要沿造山带演化曲线分布。这种分布特征指示铅源区具有多阶段演化特点(μ值9.40~9.57)。在铅同位素构造环境判别图(图8b),数据点主要落在下地壳和造山带中,显示下地壳铅和壳幔混合铅的特征(韩小梦等,2023)。综上分析可以看出,前垂柳金矿铅源以壳幔混合铅源为主,具有明显下地壳铅的特征,成矿物质主要源自交代富集地幔与下地壳的相互作用,与区域典型金矿床具有相似的铅同位素来源(朱炳泉等,1998;张连昌等,2001;吴开兴等,2014;杨立强等,2014;Tan et al., 2018;Liu et al., 2021;梁辉等,2022)。

    5.2 成矿流体来源

    成矿作用的发生首先取决于成矿流体的来源。通过氢、氧同位素和流体包裹体研究,可以有效地示踪成矿流体的演化过程。前垂柳金矿的流体包裹体研究显示,成矿期流体包裹体以气液两相包裹体为主,显示成矿流体具中低温(170~310℃)、中低盐度w(NaCleq)(2.57%~13.72%)、低密度(0.82~0.98 g/cm3)的特征。从整个成矿期来看,成矿早阶段至晚阶段成矿流体温度和盐度w(NaCleq)呈逐渐降低(图5d~f),流体密度相对稳定的特征。根据流体包裹体均一温度-盐度w(NaCleq)双变量图解(图9a)(张端等,2018),研究数据点主要分布于变质流体与岩浆-大气降水区域,且成矿早阶段和主阶段主体分布在变质流体区域,表明前垂柳金矿床成矿流体为以变质流体为主的岩浆热液+大气降水的混合流体,整体呈从成矿早阶段至成矿晚阶段变质流体比重减少,岩浆热液+大气降水增加的特征。

    本次研究测得成矿期矿石中石英的氢、氧同位素δDV-SMOW值介于-67.40‰~-94.70‰,石英矿物δ18OV-SMOW值介于8.94‰~13.68‰,成矿流体δ18OH2O值介于-1.9‰~6.3‰,在δ18OH2O-δD同位素组成图解(图9b)中,氢、氧同位素投点主要落于地幔初生水区域与大气降水线之间,表明前垂柳金矿床成矿流体为地幔初生水热液及岩浆热液+大气降水的混合流体,且成矿早阶段及主阶段投点范围更接近于地幔初生水区,显示成矿流体中有更多的幔源成分,成矿晚阶段有更多大气降水参与的特征。综合研究认为,前垂柳金矿床的成矿流体系统具有多源性特征,主要来源于地幔初生水与岩浆热液的混合,并叠加后期大气降水的混入,体现了壳-幔相互作用的成矿过程。对比分析显示,该矿床与胶东地区典型金矿床在流体来源上具有显著的同源性,共同反映了区域性的壳-幔流体成矿作用特征(Fan et al., 2003;毛景文等,2005;杨立强等,2014;薄军委等,2021;梁辉等,2022;葛占林等,2024)。

    5.3 成矿年代学

    前垂柳金矿床为胶莱盆地东北缘新发现的大型蚀变岩型金矿床,矿石以含碳酸盐脉黄铁绢英岩化为特征,矿石中矿物组合比较简单,发育载金黄铁矿、云母等热液矿物。因此,该金矿的成矿时代可通过测定载金黄铁矿及同时形成的绢云母的年龄来确定。根据载金黄铁矿Rb-Sr同位素组成分析结果(表5),显示载金黄铁矿等时线年龄为(123.8±5)Ma(图6);根据绢云母40Ar/39Ar阶段升温加热分析数据(表6),显示绢云母在约600~850℃封闭温度时的年龄为(123.25±0.20)Ma,该年龄可以代表前垂柳金矿成矿年龄,这与载金黄铁矿Rb-Sr等时线年龄相一致。

    为进一步限定金矿成矿作用时间的下限,笔者分别对成矿期后ZK4803深部-330 m处的辉绿岩、ZK4803深部-462 m处的煌斑岩和地表④号矿化蚀变带处的闪长玢岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄研究,锆石U-Pb年龄结果显示,3种类型的脉岩最小锆石加权平均年龄为(117.5±1.8)Ma,认为前垂柳金矿成矿的最晚结束时期在(117.5±1.8)Ma之前(韩小梦等,2024a),结合黄铁矿Rb-Sr等时线年龄和绢云母40Ar-39Ar年龄,综合认为前垂柳金矿成矿时代为123.8~117.5 Ma。该结果与相邻的辽上、西涝口、郭城和蓬家夼等金矿床成矿时代及整个胶东金矿成矿时间((120±2)Ma)高度一致(沈远超等,2002;陈衍景等,2004;Li et al.,2006;Tan et al.,2015;李杰等,2020,丁正江等2021;宋明春等,2022),说明前垂柳金矿的形成与该区早白垩世构造-岩浆-热液事件密切相关,是燕山期中国中东部地区大规模成岩成矿事件的响应。

    5.4 矿床成因与成矿背景

    前垂柳金矿处于胶莱盆地东北缘金矿集中区中部,矿体受深部隐伏的近EW向产状缓倾的大型构造蚀变带控制,构造蚀变带由内向外呈现应变-蚀变-矿化梯度变化特征,主要金矿体即赋存在该构造蚀变带中,整体与构造蚀变带产状一致。硫同位素研究表明,前垂柳金矿硫源为混合来源,深部成矿流体上侵过程中混染了荆山群中的硫,显示了荆山群对成矿有一定贡献;铅同位素研究表明,前垂柳金矿铅源以壳幔混合铅源为主,具有明显下地壳铅的特征,成矿物质主要源自交代富集地幔与下地壳的相互作用。氢、氧同位素研究表明,前垂柳金矿成矿流体来源主要为岩浆水与深源水的混合流体,在流体演化过程中有大气降水等外部流体的混入;流体包裹体研究表明,前垂柳金矿的成矿流体具中低温(170~310℃)、中低盐度w(NaCleq)(2.57%~13.72%)、低密度(0.82~0.98 g/cm3)的特征;通过主成矿阶段载金黄铁矿Rb-Sr年龄、绢云母40Ar-39Ar年龄、成矿期后中-基性脉岩锆石U-Pb加权平均年龄等限定,认为前垂柳金矿成矿时代为123.8~117.5 Ma(韩小梦等,2024a;2024b)。

    综合前垂柳金矿大地构造背景、成矿地质作用、成矿构造、矿化蚀变、成矿流体性质、成矿物质来源及成矿时代等各种成矿信息的研究,认为前垂柳金矿床形成于早白垩世125~112 Ma中国东部岩石圈大规模减薄、软流圈上涌的动力学背景。在此背景下,交代富集地幔部分熔融,岩浆快速上涌,分异演化形成了C-H-O深源含矿流体(Fan et al,2001;谭俊,2009;匡永生等,2012;宋明春等,2022),深源含矿流体在热驱动下向上运移,并与地壳发生反应,部分地壳物质进入深源含矿流体形成壳幔混合含矿流体,壳幔混合含矿流体运移至地壳浅部,与大气降水混合,形成多源混合含矿流体,并在运移过程中萃取了荆山群部分成矿物质。多源含矿流体运移至近EW向盆缘滑脱构造处,由于物理化学条件改变(如压力降低、温度下降等),在前垂柳近EW向盆缘滑脱构造由陡变缓部位沉淀成矿(123.8~117.5 Ma,Duan et al., 2022;宋明春等,2022;韩小梦等,2024a;2024b),最终形成受构造控制的中低温热液蚀变岩型金矿床。

    5.5 成矿潜力与勘查方向

    胶莱盆地东北缘金矿集中区内发育的辽上、西涝口、前垂柳、西井口等金矿床,均受前垂柳近EW向构造控制,矿石类型主体都是黄铁矿化花岗质碎裂岩、黄铁绢英岩,本质上与胶西北蚀变岩型金矿矿石类型一致,都是蚀变岩型金矿。

    前述辽上、西涝口和蓬家夼等金矿床同为早白垩世产物,成矿物质来源一致,均为中低温、中低盐度热液矿床,前垂柳金矿的突破显示整个区域尚有巨大的成矿潜力。前垂柳近EW向构造带控制了辽上深部矿体、前垂柳和西涝口等金矿床,依据物探CSAMT联测成果,该构造带向东、西两端仍有很大的延伸(张利峰等,2025),这为区域勘查提供了重要找矿方向,目前按近“EW向构造”控矿思路在东段的马石店矿区初步已取得突破,西段空白区仍有较大找矿空间。同时,前垂柳近EW向构造带向南缓倾,延伸到南部鑫泰金矿一带,矿体深度变大,需要进行深孔控制。综合以上分析,笔者认为胶莱盆地东北缘整个区带仍有较大找矿潜力。

    6 结论

    (1)前垂柳金矿床金矿体主要赋存于前垂柳近EW向构造破碎带中,成矿期包括3个阶段,其中金-黄铁矿-碳酸盐(白云石)-石英阶段为主成矿阶段。矿石类型与胶西北蚀变岩型金矿一致,主要为黄铁矿化花岗质碎裂岩型,载金矿物为黄铁矿,其次为白云石、石英。

    (2)前垂柳金矿成矿期流体包裹体以气液两相包裹体为主,成矿流体具中低温、中低盐度、低密度的特征。氢、氧同位素显示成矿流体为地幔初生水和岩浆热液混合流体,后期有大气降水的混入;硫同位素显示,矿石硫具高δ34S‰值特征,为混合来源,显示了荆山群对成矿有一定贡献;铅同位素显示,矿石铅为壳幔混合来源,且具有下地壳铅的特征。

    (3)通过主成矿阶段载金黄铁矿Rb-Sr年龄、成矿期绢云母40Ar-39Ar年龄、成矿期后中-基性脉岩锆石U-Pb加权平均年龄的限定,笔者认为前垂柳金矿成矿时代为123.8~117.5 Ma。

    (4)前垂柳金矿成矿物质来源、成矿流体性质、成矿时代、矿床成因等与区域金矿床一致,且均受控于前垂柳近EW向构造控制,金矿的形成与该区早白垩世构造-岩浆-热液事件密切相关。该金矿的突破为区域找矿提供了重要勘查思路,笔者认为胶莱盆地东北缘仍有较大的找矿潜力。


    图1前垂柳矿区构造位置(a)及区域地质简图(b)(据段留安等,2020a修改)1—第四系;2—白垩纪地层;3—古元古代荆山群;4—古元古代牧牛山岩体;5—晚侏罗世鹊山岩体;6—矿脉及编号;7—煌斑岩脉;8—闪长玢岩脉;9—地质界线;10—蚀变破碎带;11—断裂;12—推断断裂;13—见矿钻孔编号;14—特大型/大型/中型/小型;15—勘探线位置及编号;16—矿区名称及范围
    Fig. 1 Structural location (a) and regional geological map (b) of the Qianchuiliu deposit area (modified from Duan et al., 2020a)1—Quaternary; 2—Cretaceous strata; 3—Paleoproterozoic Jingshan Group; 4—Paleoproterozoic Muniushan pluton; 5—Late Jurassic Queshanpluton; 6—Ore vein and number; 7—Lamprophyre dike; 8—Diorite porphyry dike; 9—Geological boundary; 10—Altered fracture zone;11—Fault; 12—Inferred fault; 13—Drill hole with ore interception and number; 14—Super-large/large/medium/small-sized gold deposit;15—Exploration line and number; 16—Name of deposit area and boundary
    图2前垂柳矿床Ⅰ号矿体群8号~48号勘查线联合剖面图1—二长花岗岩;2—弱糜棱岩化二长花岗岩;3—蚀变破碎带及编号;4—矿体及编号;5—地质界线;6—矿权边界;7—钻孔位置及编号;8—样品采样位置
    Fig. 2 Joint section at exploration lines 8~48 through the ore body groupⅠof the Qianchuiliu gold deposit1—Monzonitic granite; 2—Weakly mylonitized monzonitic granite; 3—Altered fracture zone and its number; 4—Ore body and its number;5—Geological boundary; 6—Mining right boundary; 7—Drill hole location and number; 8—Sample location
    图4前垂柳金矿床石英中流体包裹体照片a.早阶段C型两相包裹体;b.早阶段C型三相包裹体;c.主阶段C型三相包裹体;d.主阶段W型气液两相包裹体;e.主阶段C型两相包裹体;f.主阶段C型两相包裹体L-H2O—液相H2O;L-CO2—液相CO2;V-H2O—气相H2O;V-CO2—气相CO2
    Fig. 4 Photomicrographs of fluid inclusions in quartz from the Qianchuiliu gold deposita. Type C two phases fluid inclusions of the early ore-forming stage; b. Type C three phases fluid inclusions of the early ore-forming stage; c. Type C three phases fluid inclusions of the principal ore-forming stage; d. Type W two phases fluid inclusions of the principal ore-forming stage; e. Type C two phases fluid inclusions of the principal ore-forming stage (Type C); f. Type C two phases fluid inclusions of the principal ore-forming stageL-H2O—Liquid H2O; L-CO2—Liquid CO2; V-H2O—Vapor H2O; V-CO2—Vapor CO2
    图5前垂柳金矿床流体包裹体均一温度(a~c)和盐度w(NaCleq)(d~f)频率直方图
    Fig. 5Frequency histograms of homogenization temperature (a~c) and salinityw(NaCleq) (d~f) of fluid inclusions in quartz from the Qianchuiliu gold deposit
    表1前垂柳金矿床流体包裹体显温测温结果
    Table 1 Fluid inclusion microthermometry results for the Qianchuiliu gold deposit
    样品编号 深度/m 岩性/矿脉 成矿阶段 测试数量 寄主矿物 类型 均一方式 直径/μm 气相分数/% 冰点温度/℃ 均一温度/℃ 盐度w(NaCleq)/% 密度/(g/cm3
    ZK1601-40 270.0 黄铁绢英岩化花岗岩 7 石英 气液两相 液相 6~8 5% -3.8~-5.9 246~266 6.16~9.08 0.869~0.915
    ZK1601-43 275.9 黄铁绢英岩化花岗岩 10 石英 气液两相 液相 6~10 5% -5.3~-9.8 242~257 8.28~13.72 0.830~0.916
    ZK1601-73 73.0 黄铁矿石英脉 10 石英 气液-含CO2两相 液相 6~10 ≤10% -6.7~-5.8 276~315 7.70~11.46 0.904~0.978
    ZK1601-134 471.1 黄铁绢英岩化碎裂岩 6 石英 气液两相 液相 4~5 5% -3.8~-4.7 163~200 6.45~7.45 0.942~0.965
    ZK1601-143 481.3 黄铁绢英岩化碎裂岩 5 石英 气液两相 液相 4~6 5% -4.0~-5.0 144~182 6.45~7.86 0.962~0.980
    ZK1601-144 483.2 黄铁绢英岩化碎裂岩 4 石英 气液两相 液相 4~5 5% -3.9~-4.4 151~186 6.30~7.45 0.888~0.973
    ZK1601-146 484.2 黄铁绢英岩化碎裂岩 6 石英 气液两相 液相 4~6 5% -4.0~-4.8 141~165 6.45~7.59 0.973~0.982
    ZK1601-191 191.0 黄铁绢英岩化花岗岩 10 石英 气液两相 液相 5~12 5% -5.0~-8.0 215~271 7.86~11.70 0.923~0.956
    ZK1601-195 195.0 黄铁矿石英脉 10 石英 气液两相 液相 4~6 5% -4.3~-5.5 270~300 6.88~8.55 0.820~0.876
    ZK1601-294 294.0 黄铁绢英岩 8 石英 气液两相 液相 5~8 5% -4.6~-5.6 188~211 7.31~8.68 0.930~0.965
    ZK1601-306 306.0 黄铁绢英岩 5 石英 气液两相 液相 6~8 5% -4.1~-5.2 165~180 6.59~8.14 0.931~0.966
    ZK1601-329 329.0 黄铁矿石英脉 10 石英 气液两相 液相 4~6 5% -7.0~-9.7 280~312 10.49~13.62 0.880~0.948
    ZK3201-63 117.2 黄铁矿化碎裂花岗岩 10 石英 气液两相 液相 5~8 ≤10% -4.3~-6.4 191~221 6.88~9.73 0.918~0.957
    ZK3201-97 204.2 黄铁绢英岩化碎裂岩 5 石英 气液两相 液相 4~6 5% -5.2~-6.8 205~213 8.14~10.24 0.945~0.961
    ZK3201-102 208.8 黄铁矿化碳酸盐化石英脉 6 石英 气液两相 液相 6~8 ≤20% -2.5~-5.4 197~264 4.18~8.41 0.831~0.955
    ZK3201-139 270.5 黄铁矿化石英脉 9 石英 气液-含CO2两相 液相气相 6~12 ≤10% -5.2~7.5 283~338 4.80~8.55 0.922~0.928
    ZK3201-248 450.7 黄铁矿化碳酸盐化石英脉 10 石英 气液两相 液相 5~10 ≤10% -4.0~-5.3 205~256 6.45~8.28 0.883~0.946
    ZK3201-254 459.0 黄铁矿化碳酸盐化石英脉 6 石英 气液两相 液相 5~15 ≤10% -4.6~-6.0 199~258 7.31~9.21 0.890~0.947
    续表1Continued Table1
    样品编号 深度/m 岩性/矿脉 成矿阶段 测试数量 寄主矿物 类型 均一方式 直径/μm 气相分数/% 冰点温度/℃ 均一温度/℃ 盐度w(NaCleq)/% 密度/(g/cm3
    ZK3201-255 459.6 黄铁矿化碎裂花岗岩 10 石英 气液-含CO2两相 液相气相 5~15 ≤10% -1.5~5.8 289~336 2.57~8.98 0.888~0.926
    ZK3201-340 578.7 黄铁绢英岩化碎裂岩 10 石英 含CO2气液两相 液相 4~8 5% -3.6~7.2 254~287 5.33~9.73 0.830~0.916
    ZK3201-341 579.5 黄铁矿化碳酸盐化石英脉 10 石英 气液两相 液相 5~8 5% -4.7~-7.8 189~211 7.45~11.46 0.934~0.977
    ZK3201-342 581.8 黄铁绢英岩化碎裂岩 10 石英 气液-含CO2两相 液相 5~10 ≤10% -4.8~7.0 242~291 5.68~8.81 0.849~0.891
    ZK3202-133 481.0 黄铁绢英岩化碎裂岩 6 石英 气液两相 液相 4~6 5% -4.9~-5.6 239~257 7.73~8.68 0.900~0.914
    ZK3202-145 493.0 黄铁绢英岩化碎裂岩 6 石英 气液两相 液相 4~5 5% -5.7~-7.0 240~270 8.81~10.49 0.890~0.936
    ZK3202-153 500.8 黄铁绢英岩化碎裂岩 10 石英 含CO2气液两相 液相 5~8 ≤10% -5.3~6.2 265~310 7.05~9.86 0.861~0.888
    ZK3202-154 501.6 黄铁矿化碎裂花岗岩 10 石英 气液两相 液相 4~7 5% -5.3~-7.6 239~250 8.28~11.22 0.907~0.946
    ZK3202-161 509.4 黄铁绢英岩化碎裂岩 8 石英 气液两相 液相 5~6 5% -6.4~-8.1 238~260 9.73~11.81 0.907~0.946
    ZK3202-163 510.6 黄铁绢英岩化碎裂岩 10 石英 气液两相 液相 4~6 5% -6.5~-7.9 256~286 9.86~11.58 0.892~0.941
    ZK3202-192 549.5 黄铁矿化碎裂花岗岩 6 石英 气液两相 液相 5~6 10% -4.9~-6.2 237~266 7.73~9.47 0.889~0.924
    ZK4801-17 60.0 黄铁矿石英脉 10 石英 气液含CO2两相 液相 6~12 ≤10% -5.2~7.1 255~326 5.51~9.47 0.844~0.872
    ZK4801-18 60.3 黄铁矿石英脉 10 石英 含CO2气液两相 液相 5~8 5% -5.1~7.2 268~305 5.33~9.73 0.857~0.882
    ZK4801-107 222.0 钾长石化石英脉 6 石英 气液两相 液相 5~7 ≤10% -5.3~-6.0 280~310 8.28~9.21 0.832~0.880
    ZK4801-186 335.5 钾长石化石英脉 6 石英 气液两相 液相 5~10 ≤15% -5.9~-8.2 295~308 9.08~11.93 0.871~0.912
    ZK4801-338 606.5 黄铁绢英岩化碎裂岩 11 石英 气液两相 液相 5~10 5% -4.1~-7.8 210~271 6.59~11.46 0.861~0.964
    ZK4801-339 607.8 黄铁矿化花岗岩 10 石英 气液两相 液相 5~6 5% -3.7~-4.6 174~190 6.01~7.31 0.940~0.960
    ZK4801-341 610.0 黄铁绢英岩化碎裂岩 10 石英 气液-含CO2两相 液相 5~10 ≤10% -3.8~-7.6 278~302 4.62~8.95 0.867~0.898
    注:部分数据来源于喻光明,2023。
    表2前垂柳金矿床矿石硫同位素组成
    Table 2 Sulfur isotope composition of pyrite from the Qianchuiliu gold deposit
    序号 样品编号 δ34SV-CDT/‰ 序号 样品编号 δ34SV-CDT/‰
    1 ZK3201-64 11.20 16 ZK1603-399 10.30
    2 ZK3201-97 11.23 17 ZK1603-400 9.50
    3 ZK3201-128 10.28 18 ZK1603-401 10.30
    4 ZK3201-131 12.39 19 ZK1603-402 9.80
    5 ZK3201-338 11.46 20 ZK1603-403 11.10
    6 ZK3201-340 10.13 21 ZK1603-404 10.50
    7 ZK3201-343 10.94 22 ZK1603-405 10.90
    8 ZK1603-391 10.80 23 ZK1603-406 11.00
    9 ZK1603-392 11.40 24 ZK1603-407 11.10
    10 ZK1603-393 10.80 25 ZK1603-408 11.00
    11 ZK1603-394 11.10 26 ZK1603-409 11.20
    12 ZK1603-395 10.60 27 ZK1603-410 10.90
    13 ZK1603-396 9.90 28 ZK1603-411 11.40
    14 ZK1603-397 10.40 29 ZK1603-412 10.60
    15 ZK1603-398 10.50 30 ZK1603-413 10.90
    表3前垂柳金矿床矿石铅同位素组成
    Table 3 Lead isotope composition of pyrite from the Qianchuiliu gold deposit
    样品编号 206Pb/204Pb 207Pb/204Pb 208Pb/204Pb μ ω κ
    ZK1603-391 17.149 15.482 37.860 9.41 40.58 4.17
    ZK1603-392 17.178 15.498 37.917 9.44 40.82 4.18
    ZK1603-393 17.941 15.540 38.432 9.40 38.61 3.98
    ZK1603-394 17.544 15.515 38.000 9.41 38.91 4.00
    ZK1603-395 17.390 15.497 37.995 9.40 39.71 4.09
    ZK1603-399 18.625 15.618 38.626 9.48 36.30 3.71
    ZK1603-401 17.753 15.535 38.227 9.42 38.81 3.99
    ZK1603-402 17.953 15.555 38.488 9.43 38.92 3.99
    ZK1603-403 18.886 15.677 39.676 9.57 39.56 4.00
    ZK1603-404 18.797 15.645 39.185 9.52 37.83 3.85
    ZK1603-407 18.019 15.566 38.600 9.44 39.11 4.01
    ZK1603-408 18.059 15.566 39.527 9.44 42.82 4.39
    ZK1603-411 18.474 15.644 40.073 9.54 43.26 4.39
    ZK1603-412 17.790 15.562 38.756 9.47 41.20 4.21
    ZK1603-413 18.552 15.613 39.395 9.48 39.72 4.05
    表4前垂柳金矿床石英氢、氧同位素组成
    Table 4 Hydrogen and oxygen isotope composition of quartz from the Qianchuiliu gold deposit
    样品编号 成矿阶段 δDV-SMOW/‰ δ18OV-SMOW/‰ δ18OH2O/‰ 样品编号 成矿阶段 δDV-SMOW/‰ δ18OV-SMOW/‰ δ18OH2O/‰
    ZK1601-73 -90.96 10.12 3.8 ZK3202-133 -88.05 12.10 4.7
    ZK1601-195 -78.89 10.59 4.3 ZK3202-145 -82.66 10.65 3.2
    ZK1601-329 -85.02 10.38 4.0 ZK3202-153 -94.17 13.64 6.2
    ZK3201-139 -67.40 / / ZK3202-161 -89.58 12.34 4.9
    ZK4801-17 -82.25 9.85 3.5 ZK3202-163 -87.41 13.68 6.3
    ZK4801-18 -79.87 10.09 3.8 ZK3202-192 -97.23 8.94 1.5
    ZK4801-107 -75.30 11.58 5.2 ZK4801-338 -85.36 10.89 3.5
    ZK4801-186 -82.19 10.18 3.8 ZK4801-341 -87.92 10.97 3.6
    ZK1601-40 -85.73 10.43 3.0 ZK1601-294 -92.88 10.79 -0.2
    ZK1601-191 -90.81 9.91 2.5 ZK3201-102 -73.00 10.02 -0.9
    ZK3201-63 -94.70 9.05 1.6 ZK3201-248 -73.90 9.13 -1.8
    ZK3201-255 -82.60 9.77 2.4 ZK3201-254 -76.80 9.10 -1.9
    ZK3201-340 -76.20 9.34 1.9 ZK3201-341 -85.2 11.55 0.6
    ZK3201-342 -87.60 10.00 2.6 ZK4801-339 -90.74 10.36 -0.6
    图6前垂柳金矿黄铁矿Rb-Sr等时线图(据韩小梦等,2024b)
    Fig. 6Rb-Sr isochron age of pyrite from the Qianchuiliu gold deposit (from Han et al., 2024b)
    表5前垂柳金矿床黄铁矿Rb-Sr同位素组成分析结果
    Table 5 Rb-Sr isotopic compositions of pyrite from the Qianchuiliu gold deposit
    样号编号 名称 w(Rb)/10-6 w(Sr)/10-6 87Rb/86Sr 87Sr/86Sr
    ZK1601-1 黄铁矿 1.050 1.610 1.8830 0.716679 0.00002
    ZK1601-2 黄铁矿 0.273 0.996 0.7944 0.716247 0.00002
    ZK1603-1 黄铁矿 0.944 0.752 3.6313 0.721118 0.000017
    ZK1603-2 黄铁矿 0.542 1.190 1.3227 0.715359 0.000019
    ZK1603-3 黄铁矿 2.320 1.220 5.4981 0.722861 0.000015
    ZK3201-1 黄铁矿 0.379 1.000 1.0952 0.715153 0.000014
    注:数据来源于韩小梦等,2024b。
    表6前垂柳金矿床矿石中绢云母40Ar/39Ar阶段升温加热分析数据
    Table 6 40Ar/39Ar step-heating analysis data of sericite in the ore from the Qianchuiliu gold deposit
    T/℃ (40Ar/39Ar)m (36Ar/39Ar)m (37Ar/39Ar)m (40Ar*/39Ar) w(39Ar)/10-14mol (年龄±1σ)/Ma 39Ar释出量/%
    ZK1603-1绢云母
    600 2.1799 0.0016 0.0005 1.7093 21.26 132.21±0.28 15.19
    700 1.6869 0.0001 0.0003 1.6484 29.57 127.67±0.18 36.30
    750 1.6634 0.0001 0.0004 1.6168 44.88 125.3±0.17 69.36
    800 1.5891 0.0001 0.0004 1.5684 31.53 121.67±0.17 90.88
    850 1.4726 0.0001 0.0039 1.4401 8.83 112.02±0.16 97.19
    900 1.1859 0.0005 0.0456 1.0509 2.13 82.42±0.24 98.71
    950 1.0236 0.0018 0.1078 0.4955 0.85 39.3±1.0 99.32
    1000 2.0961 0.0059 0.1987 0.3588 0.41 28.6±2.3 99.61
    1100 2.5547 0.0075 0.2316 0.3413 0.54 27.2±2.6 100.00
    ZK1603-3绢云母
    600 2.2222 0.0018 0.0002 1.6804 20.19 129.98±0.31 9.64
    700 1.6243 0.0002 0.0003 1.5765 48.67 122.20±0.17 32.87
    800 1.6093 0.0001 0.0004 1.5738 119.71 122±0.17 90.03
    850 1.5372 0.0001 0.0004 1.4958 16.55 116.15±0.18 97.93
    900 1.4027 0.0004 0.0025 1.2826 2.74 100.03±0.22 99.24
    950 1.4201 0.0021 0.0072 0.7935 0.80 62.53±1.2 99.62
    1000 2.4397 0.0058 0.0248 0.7115 0.38 56.17±1.6 99.80
    1050 3.0691 0.0091 0.0407 0.3736 0.22 29.71±2.9 99.91
    1100 2.1747 0.0054 0.0501 0.5793 0.18 45.86±4.1 100.00
    图7胶莱盆地东北缘典型金矿床硫化物δ34S值对比分布图(据韩小梦等,2023修改)
    Fig. 7Comparative distribution map showing sulfide δ34S values of typical gold deposits in northeastern margin of the Jiaolai basin (modified from Han et al., 2023)
    图8前垂柳金矿床矿石铅同位素模式图(a)和构造环境判别图(b)(底图据韩小梦等,2023修改)
    Fig. 8 Lead Isotope model diagram of the ores from the Qianchuiliu gold deposit (a) and tectonic environment discriminationdiagram (b) (base map modified from Han et al., 2023)
    图9前垂柳金矿床均一温度-盐度w(NaCleq)双变量图(a)和成矿流体δ18OH2O-δD同位素组成图(b)(底图据张端等,2018修改)
    Fig. 9 Bivariate plot of homogenization temperature-salinityw(NaCleq) (a) and δ18OH2O-δD isotopic composition diagram of ore-forming fluids (b) for the Qianchuiliu gold deposit (base map modified from Zhang et al., 2018)
    图3前垂柳金矿床矿石照片和显微照片a.含碳酸盐脉黄铁绢英岩化碎裂状二长花岗岩;b.含碳酸盐脉黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩;c.含碳酸盐脉黄铁绢英岩;d.黄铁矿化二长花岗岩;e.黄铁矿化大理岩;f.大颗粒自形黄铁矿;g.碳酸盐化黄铁绢英岩镜下鳞片粒状变晶结构;h.含碳酸盐脉黄铁绢英岩中发育的他形黄铁矿和辉钼矿;i.黄铜矿交代黄铁矿;j.半自形-自形黄铁矿;k.石英中包体金、石英与黄铁矿粒间金;l.黄铁矿裂隙金Au—自然金;Py—黄铁矿;Ccp—黄铜矿;Mol—辉钼矿;Q—石英;Kfs—钾长石;Ser—绢云母;Dol—白云石;Cb—碳酸盐
    Fig. 3 Photographs and photomicrographs of the ores from the Qianchuiliu gold deposita. Carbonate-vein-bearing sericite, quartz and pyrite altered cataclastic monzogranite; b. Carbonate-vein-bearing sericite, quartz and pyrite altered granitic cataclasite; c. Carbonate-vein-bearing beresite; d. Pyritized monzogranite; e. Pyritized marble; f. Coarse-grained euhedral pyrite; g. Carbonatized beresite with lepidoblastic and granuloblastic texture under the microscope; h. Anhedral pyrite and molybdenite in carbonate-vein-bearingberesite; i. Chalcopyrite replacing pyrite; j. Subhedral to euhedral pyrite; k. Gold inclusions in quartz and intergranular gold between quartz andpyrite; l. Fracture-filling gold in pyriteAu—Native gold; Py—Pyrite; Ccp—Chalcopyrite; Mol—Molybdenite; Q—Quartz; Kfs—K-feldspar; Ser—Sericite; Dol—Dolomite; Cb—Carbonate
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