遼西二道溝金礦成礦物質(zhì)來源：來自S-Pb同位素的證據(jù)

聶 飛，劉書生，董國臣，陳永長，王 鵬

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局 成都地質(zhì)調(diào)查中心，四川 成都 610081；2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；3.遼寧二道溝黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司，遼寧 朝陽 122100)

0 引 言

圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Simplified geological map of the study areaa. 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖；b.赤峰—朝陽地區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)文獻(xiàn)[1-2]修改)；c. 金廠溝梁—二道溝地區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)文獻(xiàn)[3]修改)；d. 二道溝金礦地質(zhì)簡圖(據(jù)文獻(xiàn)[3]修改)

遼西二道溝金礦位于華北克拉通北緣中段(圖1a)的赤峰—朝陽金成礦帶東端(圖1b)，在二道溝金礦周圍出露有金廠溝梁金礦、郝杖子金礦和東對面溝金(鉬)礦等大—中型金礦床(圖1c)。關(guān)于二道溝金礦的成礦物質(zhì)來源，不少學(xué)者通過礦床地質(zhì)特征[4-5]、礦石礦物[6-8]、流體包裹體和地球化學(xué)特征[9-11]對其進(jìn)行過研究。王志等[4]通過對二道溝金礦區(qū)巖漿巖、構(gòu)造和礦床的研究，認(rèn)為成礦物質(zhì)來源于西對面溝斑狀花崗閃長巖。劉宗秀等[5]通過氫、氧同位素研究，認(rèn)為金礦熱液來源于巖漿，并有雨水加入，硫同位素接近隕石硫值，具單峰塔式效應(yīng)，巖體與礦體的稀土配分曲線具相似性。徐萬臣等[6-7]通過對二道溝金礦主要載金礦物黃鐵礦的硫同位素、稀土元素等研究得出成礦物質(zhì)來源較深且與巖漿熱液有關(guān)。龐獎勵[9-10]通過流體包裹體、同位素地球化學(xué)和稀土元素等研究，認(rèn)為二道溝金礦成礦物質(zhì)來源于礦區(qū)侏羅紀(jì)的流紋巖。馬光等[11]通過對巖石和礦石的稀土元素、同位素及巖石地球化學(xué)等方面的研究得出主要成礦物質(zhì)來源于礦區(qū)出露的太古宙片麻巖、白堊紀(jì)片麻狀二長花崗巖和斑狀花崗閃長巖。

由于對二道溝金礦成礦物質(zhì)來源存在不同認(rèn)識，本文在收集大量前人資料的基礎(chǔ)上，采集了二道溝金礦不同礦脈、不同中段的主要載金黃鐵礦樣品，同時有針對性地補充了西對面溝巖體的硫、鉛同位素樣品，通過與黃鐵礦的硫、鉛同位素進(jìn)行對比研究，試圖進(jìn)一步探討二道溝金礦的成礦物質(zhì)來源，以期為該區(qū)金礦成礦過程和成礦預(yù)測提供進(jìn)一步研究的科學(xué)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況和礦床地質(zhì)特征

二道溝金礦處于華北克拉通北緣中段,北側(cè)緊鄰興安—內(nèi)蒙造山帶,處于赤峰—開源斷裂與承德—北票斷裂交匯的楔形部位(圖1b)。區(qū)域上出露的基底巖系主要為新太古界建平群小塔子溝組變質(zhì)巖，巖性為片麻巖和斜長角閃巖(圖1b)；巖漿巖以花崗巖類為主(圖1b)，局部有燕山期安山質(zhì)-流紋質(zhì)噴出巖；斷裂構(gòu)造按其展布方向可分為3組：南北向、北西向和北東向(圖1b)。

二道溝金礦礦區(qū)內(nèi)出露一套噴發(fā)-溢流相的火山碎屑巖及酸性熔巖為主的陸相火山巖(圖1c,d)，為二道溝金礦的主要圍巖，流紋巖全巖K-Ar法年齡167.5 Ma，鋯石LA-ICP-MS U-Pb法年齡(145±1)Ma[3]。與該火山巖以斷層相接觸，在二道溝金礦的西北側(cè)發(fā)育新太古界建平群變質(zhì)巖系(圖1c)，主要巖性為片麻巖和斜長角閃巖，為金廠溝梁的賦礦圍巖。二道溝金礦礦區(qū)內(nèi)花崗巖類侵入體較為發(fā)育，主要有西對面溝巖體、樓上巖體和西臺子巖體3個巖體。西對面溝巖體位于二道溝金礦的西側(cè)，呈橢圓狀巖株產(chǎn)出，出露面積約6 km2。該巖體總體上可以分為邊緣相和中心相兩部分，邊部巖相為中細(xì)粒花崗閃長巖，內(nèi)部巖相為斑狀花崗閃長巖，總體上兩者保持了漸變過渡的關(guān)系，同時中心相發(fā)育有含金石英脈。已有學(xué)者通過不同方法得到了該巖體的年齡范圍為125～131 Ma[3-4,12]。樓上巖體以小巖株侵入到侏羅系火山巖，出露在礦區(qū)的南部，同樣也是二道溝金礦礦脈的圍巖(圖1d)，巖性為石英閃長巖，成巖年齡為(161±1) Ma[12]。西臺子巖體呈巖基狀分布于礦區(qū)西南部(圖1c)，為郝杖子金礦的主要賦礦圍巖，巖性為似斑狀二長花崗巖，巖體的結(jié)晶年齡為(218±4) Ma[12]。除上述侵入體外，區(qū)域上脈巖非常發(fā)育，主要有閃長玢巖、正長斑巖、石英斑巖、煌斑巖和流紋巖等,其中與二道溝金礦含金石英脈緊密伴生的閃長玢巖脈，成巖年齡為(126±1) Ma[12]，局部可見其被含金石英脈切割，由此限定二道溝金礦成礦年齡應(yīng)晚于或接近(126±1) Ma。礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育，分別有3條北西向和2條東西向的斷裂構(gòu)造，這2組構(gòu)造均延伸大，在交匯部位有明顯的斷距。礦區(qū)侏羅紀(jì)與白堊紀(jì)的巖漿活動受這2組斷裂構(gòu)造控制[4]。王建平等[13]和田曉娟等[14]認(rèn)為西對面溝巖體的侵位造成以其為中心的斷層對二道溝金礦、金廠溝梁金礦和郝杖子金礦的成礦有明顯的控制作用。

圖2 二道溝金礦2號(A)、5號(B)礦脈垂直剖面圖(根據(jù)文獻(xiàn)[8]修改)Fig.2 The vertical cross-section of No.2 and No.5 veins in the Erdaogou gold deposit(modified after reference[8])

在二道溝礦區(qū)，已發(fā)現(xiàn)的礦脈有60余條，礦化類型為熱液石英脈型。礦脈一般長30～1 000 m，厚0.3～1.0 m(圖2),平均品位7.67～19.45 g/t。礦脈的產(chǎn)狀嚴(yán)格受以西對面溝巖體為中心的斷層控制(圖1c,d)，走向分別為北西向、東西向等。主要礦石礦物為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黝銅礦和銀金礦等，其中黃鐵礦為主要載金礦物；常見脈石礦物為石英、絹云母、方解石和綠泥石等。礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)及交代殘余結(jié)構(gòu)、反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)、交代熔蝕結(jié)構(gòu)與包含結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造常見為塊狀、角礫狀、浸染狀、團(tuán)塊狀構(gòu)造、細(xì)脈狀和泥板條帶狀構(gòu)造。二道溝金礦成礦期可以分為熱液期和表生成礦期。其中熱液期分為3個成礦階段，分別為：(1)石英-黃鐵礦階段，(2)金-石英-多金屬硫化物階段，(3)石英-碳酸鹽階段。圍巖蝕變主要是綠泥石化、絹云母化、硅化以及鉀長石化和碳酸鹽化等。二道溝金礦形成的時間在118～126 Ma之間[12]，與西對面溝成巖時間(125～131 Ma) 相近。

2 樣品特征及測試方法

圖3 二道溝金礦礦石標(biāo)本和鏡下照片F(xiàn)ig.3 Photographs showing specimens and macrostructure features of ores from the Erdaogou gold deposit

本次研究在收集前人已有的硫、鉛同位素成果后，有針對性地對不同走向的礦脈在不同深度采集樣品。結(jié)合上文的礦脈空間分布及成礦時間的描述，本文補充了西對面溝巖體的硫、鉛同位素樣品，并與二道溝金礦礦石的硫、鉛同位素進(jìn)行對比研究。

本次研究測試的礦石樣品分別來自二道溝礦區(qū)北西向的5號礦脈、東西向的2號礦脈及西對面溝巖體(圖1c,d)。5號礦脈產(chǎn)于流紋質(zhì)火山巖中，長約580 m，走向為北西向，傾角65°，金的平均品位11.32 g/t，最高168 g/t，根據(jù)金品位的分布統(tǒng)計規(guī)律可知5號礦脈向下延伸，金的品位有升高的趨勢[15]。5號礦脈的樣品分別采自11中段(海拔150 m)、13中段(海拔50 m)和17中段(海拔-150 m)，樣品均為塊狀構(gòu)造，自形-半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)，主要礦物為黃鐵礦，占總量的90%以上，局部可見黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦共生(圖3)。2號礦脈同樣產(chǎn)于流紋質(zhì)火山巖中，走向為東西向，傾角65°，品位較高且穩(wěn)定，厚度變化不大。2號礦脈所采的樣品位于第7中段，海拔250 m，樣品為塊狀構(gòu)造，自形-半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)，主要礦物為黃鐵礦，含量為80%以上，局部可見黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦共生。西對面溝的樣品采樣位置見圖1c，西對面溝中心相所采2件樣品為斑狀花崗閃長巖，似斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶種類較多，含量占巖石礦物總量的10%～20%，粒度介于2～10 mm之間。斜長石斑晶多呈板狀及板柱狀，聚片雙晶及生長環(huán)帶極為發(fā)育。鉀長石斑晶多為半自形—自形，格子雙晶發(fā)育。石英斑晶呈渾圓狀，具溶蝕現(xiàn)象。基質(zhì)礦物與斑晶基本相同，區(qū)別僅在于其石英含量稍高，呈現(xiàn)霏細(xì)結(jié)構(gòu)。邊緣相的2件樣品為花崗閃長巖，主要組成礦物為斜長石和普通角閃石，次要礦物為黑云母、條紋長石及石英。斜長石多為厚板狀，自形程度較高，含量50%左右，粒徑介于0.05～0.2 mm之間，卡鈉復(fù)合雙晶發(fā)育，聚片雙晶紋細(xì)密而平直，內(nèi)部具弱波狀消光，環(huán)帶結(jié)構(gòu)中等發(fā)育。角閃石含量為10%～15%，粒徑多介于0.05～1 mm之間，多數(shù)已蝕變，其析出的鎂鐵質(zhì)已聚集成磁鐵礦集合體。黑云母為褐色，含量<10%，粒度介于0.05～0.15 mm之間，部分為原生黑云母，部分系角閃石蝕變產(chǎn)物，但已綠泥石化。石英含量15%左右，粒徑0.1 mm左右，主要呈他形充填于鉀長石和斜長石之間，波狀消光不明顯，裂紋微弱。

以上所描述的樣品，礦石硫化物分選采用常規(guī)分離技術(shù)，巖石無污染，粉碎到200目。硫、鉛同位素的測試均在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試中心完成。本文所涉及的樣品硫同位素測試儀器、測試方法、測試精度、測試標(biāo)樣和測試流程與周雄等[16]所描述的一致，測試結(jié)果見表1；礦石鉛同位素測試儀器、測試方法、測試精度、測試標(biāo)樣和測試流程與張斌等[17]所描述的相同，西對面溝巖體的全巖鉛同位素的測試儀器、測試方法、測試精度、測試標(biāo)樣和測試流程與曲凱等[18]所描述的相同，測試結(jié)果見表2。

3 分析結(jié)果

3.1 硫同位素

本次研究中，有針對性地分析了7件黃鐵礦和4件全巖的硫同位素組成(表1)，結(jié)合前人的硫同位素數(shù)據(jù)，可知二道溝金礦黃鐵礦的δ34S值變化范圍在-1.7‰～+2.3‰之間，平均值為-0.43‰，極差為4‰；西對面溝巖體的硫δ34S值變化范圍在-0.6‰～+0.9‰之間，平均值為-0.1‰，極差為1.5‰。綜合所有硫同位素數(shù)據(jù)，并繪制成硫同位素的δ34S頻率直方圖(圖4)，顯示硫同位素呈塔式分布特征，峰值在-1.0‰～+1.0‰之間；二道溝金礦與西對面溝巖體的硫同位素組成特征極為一致，均在0附近。

表1二道溝金礦及巖體硫同位素組成

Table1ThesulfurisotopecompositionsoftheErdaogougolddepositandrockbodies

樣品編號巖石名稱測試對象δ34SV-CDT/‰資料來源EDG14硫化物-石英脈黃鐵礦-1.7EDG16石英-硫化物脈黃鐵礦2.3EDG6石英脈黃鐵礦-0.2EDG2黃鐵礦-石英脈黃鐵礦-0.7文獻(xiàn)[19]17-III-03石英-硫化物脈黃鐵礦 1.117-III-04石英-硫化物脈黃鐵礦-0.613-III-02石英-硫化物脈黃鐵礦0.311-III-03石英-硫化物脈黃鐵礦-0.811-III-04石英-硫化物脈黃鐵礦-1.17-III-02石英-硫化物脈黃鐵礦-1.77-III-03石英-硫化物脈黃鐵礦-1.611107花崗閃長巖全巖 -0.411108花崗閃長巖全巖 -0.61129斑狀花崗閃長巖全巖 -0.31132斑狀花崗閃長巖全巖 0.9本文

圖4 二道溝金礦δ34S頻率直方圖(前人數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[19]) Fig.4 Frequency histogram of δ34S in the Erdaogou golddeposit

3.2 鉛同位素

本次鉛同位素測試分析結(jié)果及結(jié)合前人的資料顯示(表2)：二道溝金礦礦石鉛的206Pb/204Pb值分布在17.047～17.280之間，平均17.142；207Pb/204Pb=15.319～15.408，平均值為15.372；208Pb/204Pb= 36.991～37.394，平均值為37.235。由此可以看出，鉛同位素比值范圍窄，反映鉛同位素組成比較穩(wěn)定；μ(238U/204Pb)值變化區(qū)間為9.08～9.25，均值為9.18，ω(232Th/204Pb)值區(qū)間為35.07～37.28，均值為36.50，κ(Th/U)值為3.73～3.90，平均3.85。由以上數(shù)據(jù)可以看到二道溝金礦的鉛同位素比值變化小，表明來自穩(wěn)定統(tǒng)一的鉛源。

表2 二道溝金礦及巖體鉛同位素組成

注：分析測試在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試中心完成；全巖鉛根據(jù)巖石U、Th、Pb微量元素含量校正到125 Ma；加*者表示根據(jù)文獻(xiàn)[20]提供的公式計算獲得。

西對面溝巖體全巖鉛在成巖后還有放射性成因鉛的積累，需用成礦時代進(jìn)行校正，表2中全巖Pb根據(jù)巖石U、Th、Pb微量元素含量校正到成礦年齡125 Ma。西對面溝巖體經(jīng)過校正后的206Pb/204Pb值分布在17.053～17.162之間，平均17.114；207Pb/204Pb=15.378～15.423，平均值為15.395；208Pb/204Pb= 37.070～37.199，平均值是37.111。μ值變化區(qū)間為9.20～9.29，均值為9.24，ω值區(qū)間為35.91～36.94，均值為36.32，κ值為3.77～3.85，平均3.81。校正后的西對面溝巖體鉛同位素組成及特征值與二道溝金礦黃鐵礦的鉛同位素基本一致。

4 成礦物質(zhì)來源討論

4.1 硫同位素制約

圖5 二道溝、金廠溝梁、郝杖子金礦、西對面溝巖體和前寒武紀(jì)基底的硫同位素數(shù)據(jù)對比圖Fig.5 Comparison of sulfur isotope data of sulfides for the Erdaogou, Jinchanggouliang, Haozhangzi gold depo-sits, Xiduimiangou rock body and Precambrian metamorphic basement(金廠溝梁數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[10-11, 19]，郝杖子金礦數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[10]，前寒武紀(jì)基底數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[10])

通過對含金硫化物的硫同位素組成的研究能夠推斷金礦床中的硫以及金等成礦元素來源[21]。但在應(yīng)用硫同位素組成示蹤成礦物質(zhì)來源時，首先要確定成礦熱液的總硫同位素組成(δ34SΣS)。根據(jù)前人的研究[22]，成礦熱液的總硫同位素的組成是氧逸度(fO2)、pH、離子濃度和溫度的函數(shù)。因此確定含礦熱液的總硫的組成不僅是由源區(qū)物質(zhì)的δ34S決定的，應(yīng)該綜合考慮含硫物質(zhì)的成礦熱液在遷移和礦物沉淀時的物理化學(xué)條件。應(yīng)用龐獎勵[10]文中的公式得到的成礦體系環(huán)境條件為pH=4.1～6.7，fO2=3.99×10-40～1.202×10-29，可知成礦體系的環(huán)境為還原性及弱酸性；結(jié)合二道溝礦區(qū)的礦石礦物組合：主要為黃鐵礦為主，占到礦石礦物總量的90%以上；且不含反映強氧化環(huán)境的硫酸鹽礦物(如石膏和重晶石等)。由以上的成礦體系環(huán)境條件及礦物組合，根據(jù)文獻(xiàn)[22]的理論計算，定性的估計出δ34SΣS≈δ34S硫化物，又根據(jù)黃鐵礦為礦區(qū)的最主要硫化物，可以得到黃鐵礦的δ34S應(yīng)與整個含礦溶液的總硫同位素組成相近。

硫同位素測試結(jié)果表明：二道溝金礦中的黃鐵礦δ34S值變化范圍窄，峰值出現(xiàn)在-2‰～+1‰之間(表1，圖4)，得到二道溝金礦成礦熱液的總硫非常接近深部地幔硫的值(δ34S≈0‰)，反映了其成礦熱液的硫主要來自深部巖漿硫；同時δ34S值極差小，在圖4中呈較窄的塔式分布，暗示硫的來源單一。

為了更好地說明硫的來源，本次研究測試了西對面溝巖體的全巖硫同位素，同時收集了與二道溝金礦在空間位置上相鄰的金廠溝梁、郝杖子金礦和華北克拉通內(nèi)前寒武紀(jì)基底的硫同位素組成，繪制了圖5。從表1和圖5可以看出二道溝金礦黃鐵礦的硫同位素組成與西對面溝巖體全巖硫同位素組成極為一致，同時和金廠溝梁、郝杖子金礦組成特征相近(δ34S峰值均在-1‰～0‰之間)，高于華北克拉通內(nèi)前寒武紀(jì)基底δ34S值，表明二道溝金礦及金廠溝梁、郝杖子金礦硫的來源與西對面溝巖體(或這次巖漿作用)有密切的關(guān)系，很可能來自一個深源巖漿；同時排除了硫主要來源于變質(zhì)基底的可能性。

4.2 鉛同位素制約

鉛同位素作為示蹤成礦物質(zhì)來源的有力工具，一直得到廣泛使用。金屬硫化物在其結(jié)晶以后，不再受放射成因鉛的影響，因此礦石鉛的組成主要受源區(qū)初始鉛、μ值、ω值、κ值和形成時間等因素的制約，而基本不受硫化物形成以后所處環(huán)境的影響。因此礦石鉛同位素組成是示蹤成礦物質(zhì)來源最直接、最有效的一種方法。鉛同位素源區(qū)的特征值的變化能反映鉛的來源。一般認(rèn)為具有低μ值(低于9.58)的礦石鉛來自下地殼或上地幔源區(qū)[23]，本文的μ值范圍在9.08～9.25之間，低于9.58，說明二道溝金礦的礦石鉛可能來自下地殼或者上地幔；隕石的κ(Th/U)值為3.8±0.1，二道溝金礦黃鐵礦的κ值與隕石的值基本一致，同樣指示鉛主要來自地幔。

在207Pb/204Pb -206Pb/204Pb圖(圖6)上可以看出：所有樣品投點落在下地殼與地幔演化線之間，并靠近地幔鉛演化曲線的一側(cè)，反映了鉛的來源主要為地幔，且有部分下地殼鉛的混入。

本文同時運用Δβ-Δγ成因分類圖解[20]，該圖解是根據(jù)不同成因類型巖石鉛的資料和已知成因的礦石鉛的資料編繪而成的，該圖解在示蹤礦石鉛的源區(qū)，消除了時間的影響，理論上比全球性的演化模式具有更好的示蹤意義。在圖7中二道溝金礦的樣品均落在了幔源鉛的范圍內(nèi)，并且相對集中，這一特征與Zartman的鉛構(gòu)造模式中樣品的分布特征基本一致，結(jié)合鉛同位素源區(qū)的特征值，可以確定二道溝金礦床鉛的主要來源為幔源，且有部分下地殼鉛的混入。

圖6 二道溝、郝杖子、金廠溝梁金礦和西對面溝巖體207Pb/204Pb-206Pb/204Pb構(gòu)造模式圖Fig.6 Tectonic model of the 207Pb/204Pb - 206Pb/204Pb from the Erdaogou, Haozhangzi, Jingchanggouliang gold deposits and Xiduimiangou rock body(金廠溝梁金礦數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[3,10-11]，郝杖子金礦數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[10])

圖7 二道溝、郝杖子和金廠溝梁金礦礦石鉛的Δβ-Δγ成因分類圖(金廠溝梁金礦數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[3,10-11]，郝杖子金礦數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[10])Fig.7 Δβ-Δγ genetic classification diagram of Pb isotope of the Erdaogou, Haozhangzi, Jingchanggouliang gold deposits1.幔源鉛；2.上地殼源鉛；3.上地殼與地幔混合的俯沖帶鉛(3a. 巖漿作用；3b.沉積作用)；4.化學(xué)沉積型鉛；5.海底熱水作用鉛；6.中深變質(zhì)作用鉛；7.深變質(zhì)下地殼鉛；8.造山帶；9.上地殼；10.退變質(zhì)帶

為了進(jìn)一步探討二道溝金礦的成礦物質(zhì)來源，本次研究補充了西對面溝全巖的鉛同位素。經(jīng)過校正的全巖的鉛同位素與二道溝金礦礦石硫化物的Pb同位素組成，即206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb和計算得到的μ、ω、κ值都十分相似，尤其是μ值更為接近；在圖7中所處區(qū)間相同。這些特征可以表明二道溝金礦鉛同位素與西對面溝全巖的鉛同位素可能有相同或相似的來源與演化，即鉛應(yīng)該是來源于相同的源區(qū)，然后在同一鉛同位素體系中演化形成。通過前人[3，10-11]的金廠溝梁和郝長子金礦的鉛同位素組成特征發(fā)現(xiàn)與二道溝金礦鉛同位素組成特征一致，可知其物質(zhì)來源相同，同時對比變質(zhì)基底全巖的鉛同位素組成[24]，前兩者差異較大，暗示成礦物質(zhì)不可能主要來源于變質(zhì)基底。鉛同位素組成特征不僅能夠提供鉛來源的信息，同時能夠用來判別與鉛關(guān)系密切的硫化物礦石中成礦元素的來源。因此可以判斷二道溝金礦的成礦物質(zhì)的源區(qū)為地幔。

二道溝金礦成礦作用發(fā)生在126～118 Ma之間[12]，與陳衍景等[25]提出的中國東部燕山期成礦“大爆發(fā)”事件相吻合，并且晚于圍巖流紋巖的成巖年齡157 Ma[26]；西對面溝巖體的年齡范圍為131～125 Ma[3-4,12]，與中國東部大規(guī)模的巖石圈減薄作用造成的殼幔物質(zhì)大比例混合和陸殼重熔活化的地質(zhì)作用有關(guān)，是巖石圈與軟流圈相互作用等深部過程的淺部相應(yīng)[12]，并且與二道溝金礦化時間相近；結(jié)合二道溝金礦的容礦斷裂構(gòu)造圍繞西對面溝巖體呈放射狀分布(圖1)和本文得到的礦石硫、鉛同位素組成特征與西對面溝巖體硫、鉛同位素組成特征基本一致，因此可以推斷二道溝金礦成礦作用與西對面溝巖體成巖作用有關(guān)。

5 結(jié) 論

根據(jù)二道溝金礦硫、鉛同位素組成特征，結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)特征與成礦年齡的研究，得出了以下結(jié)論：

(1)二道溝金礦成礦熱液總硫接近地幔硫的值(δ34S≈0‰)，反映了成礦熱液的硫主要來自深部巖漿硫。

(2)鉛同位素組成特征分析表明，二道溝金礦鉛的主要來源為幔源，且有部分下地殼鉛的混入。

(3)綜合考慮硫、鉛同位素組成特征，可知二道溝金礦成礦物質(zhì)主要來源于深源巖漿，又因礦石硫、鉛同位素組成特征與西對面溝巖體硫、鉛同位素組成特征基本一致，說明成礦物質(zhì)的來源與西對面溝巖體(或這次巖漿作用)有密切聯(lián)系。

致謝：野外工作期間得到了遼寧二道溝黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司的熱情幫助。S-Pb同位素測試過程中得到了核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試中心老師的熱情幫助；審稿人提出了詳細(xì)的修改意見。在此一并致以衷心的感謝。