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    膠西北金成礦區(qū)He、Ar同位素組成及成礦流體來源研究

    2020-06-08 05:46:40王金輝
    巖石礦物學雜志 2020年2期
    關鍵詞:焦家三山黃鐵礦

    王金輝

    (山東省地質調查院,山東 濟南 250014)

    膠西北金成礦區(qū)位于膠東半島的西北部,截至目前累計查明金資源儲量超過 4 000 t,成為繼南非蘭德和烏茲別克斯坦穆龍?zhí)字蟮氖澜绲谌髱r金成礦區(qū)(宋明春,2015),金礦床主要沿三山島斷裂帶、焦家斷裂帶和招平斷裂帶3條斷裂帶分布,成因類型主要有焦家式破碎帶蝕變巖型和玲瓏式石英脈型(李士先等,2007)。金礦主成礦期成礦時代為120 Ma左右(楊進輝等,2000; 李厚民等,2003; 宋明春等,2011),與早白堊世巖石圈拉張減薄的峰期時代一致(翟明國等,2004; 宋明春等,2011)。

    前人對膠西北金成礦區(qū)成礦熱液來源進行了大量的深入研究,但在礦床成因方面存在著巨大的分歧,主要有以下幾種觀點:變質熱液(沈保豐等,1994)、巖漿期后熱液(李士先等,2007)、大氣降水(盧煥章等,1999)、巖漿熱液為主后期大氣降水加入(林文蔚等,1998)、與中基性脈巖有關的幔源流體(范宏瑞等,2005)、地幔流體參與了金礦的成礦作用(楊進輝等,2000; 張連昌等,2002; 鄧軍等,2004; 毛景文等,2005)等。

    稀有氣體尤其是He、Ar具有化學性質不活潑及不同源區(qū)的同位素組成差異明顯等特點,被廣泛應用于金礦成礦流體來源及成礦機制研究(胡瑞忠,1997; 毛景文等,2000; 張連昌等,2002; 張運強等,2012; 楊猛等,2012; 薛建玲等,2013; 焦學堯等,2016; 何陽陽等,2017)。前人對焦家金礦床及招平金成礦帶北段的玲瓏金礦均進行了He、Ar同位素研究(張連昌等,2002; 毛景文等,2005),但是按照3條斷裂成礦帶來系統對比研究的基本上沒有,不同斷裂帶控制下的礦床的成礦流體是否有差異?其對成礦作用又有什么指示意義?這對于深入了解研究大區(qū)的成礦作用及流體來源有重要意義。本文通過對招平金成礦帶中南段的姜家窯金礦床、曹家洼金礦床和近年來新發(fā)現的三山島成礦帶的三山島北部海域金礦床、焦家深部的紗嶺金礦床礦石樣品的載金黃鐵礦中流體包裹體進行He、Ar同位素測試,結合前人在該地區(qū)其它礦床取得的He、Ar同位素數據,在分析后期地質作用對成礦流體初始He、Ar同位素造成的影響上,對膠西北金成礦區(qū)3條主要成礦帶內金礦成礦流體進行示蹤,探討成礦流體的來源差異。

    1 區(qū)域地質礦產特征

    膠東地區(qū)位于華北克拉通東南部,郯廬斷裂之東側。區(qū)內分布著眾多超大、中型金礦床,組成了舉世聞名的膠東金礦集中區(qū)。膠西北金成礦區(qū)位于膠東金礦集中區(qū)西北部,是其主要組成部分。區(qū)內金礦類型主要有焦家式破碎帶蝕變巖型和玲瓏式石英脈型,均根據膠西北金成礦區(qū)典型礦床命名。焦家式破碎帶蝕變巖型金礦床主要分布在三山島金成礦帶、焦家金成礦帶和招平金成礦帶中南段,礦床受規(guī)模較大的區(qū)域性斷裂三山島斷裂、焦家斷裂和招平斷裂控制。玲瓏式石英脈型金礦主要分布于招平金成礦帶北段,礦床受招平斷裂伴生、派生斷裂控制,傾角陡,礦體呈高角度傾斜。

    膠西北地層巖體主要有前寒武紀變質巖系和中-新生代地質體組成。前寒武紀變質巖系包括新太古代TTG質片麻巖,少量變輝長巖(斜長角閃巖)、中太古代唐家莊巖群及古元古代荊山群,新太古代膠東巖群呈殘留包體出現。中生代巖體有侏羅紀玲瓏花崗巖、白堊紀郭家?guī)X型花崗巖、偉德山型花崗巖(艾山巖體和南宿巖體)、嶗山型花崗巖(大澤山巖體)和酸性、中-基性脈巖,其中以侏羅紀玲瓏花崗巖為主。新生代地質體為第四紀松散沉積層,沿海邊和河流分布(圖1)。區(qū)域內NE向斷裂發(fā)育,自西向東分別為三山島斷裂(F1)、焦家斷裂(F2)、招平斷裂(F3),具有多期、多階段活動性,控制著蝕變帶及金礦床的空間定位,金礦床嚴格受三條斷裂及其次級斷裂控制,沿斷裂呈串珠狀分布。

    三山島斷裂位于陸地上北起三山島,南至倉上-潘家屋子一帶,向南、北兩端均延伸入渤海,陸地長度為12 km,寬20~400 m不等,走向40°~50°,傾向SE,傾角30°~40°,局部達80°。斷裂在平面上呈“S”形延伸,形態(tài)不規(guī)則。自南向北控制著倉上、新立、三山島、西嶺、北部海域等金礦床,皆達大型或特大型規(guī)模,累計查明金資源儲量大于1 200 t(于學峰等,2016)。

    焦家斷裂南端起始于萊州市紫羅姬家,北到龍口市姚家,控制長度約60 km,寬度50~500 m,傾向NW,傾角30°~50°,局部達78°。斷裂在平面上呈“S”形展布,形態(tài)不規(guī)則,局部膨縮,斷裂下盤發(fā)育與走向平行或呈“入”字形相交的次級斷裂。焦家、新城、寺莊、望兒山、河西等金礦床均受焦家斷裂或其下盤次級斷裂控制。近年在深部發(fā)現紗嶺、騰家、朱郭李家、招賢等大型-特大型礦床。目前已探獲金資源儲量1 400 t(于學峰等,2016)。

    圖 1 膠西北地區(qū)地質簡圖(據宋明春,2015)Fig. 1 Simplified geological map of northwestern Jiaodong area(after Song Mingchun, 2015)1—第四系; 2—郭家?guī)X型花崗巖; 3—玲瓏型花崗巖; 4—新太古代變質巖系; 5—斷裂; 6—金礦位置; F1—三山島斷裂; F2—焦家斷裂;F3—招平斷裂1—Quaternary; 2—Guojialing type granite; 3—Linglong type granite; 4—Neoarchean metamorphic rock complex; 5—fault; 6—gold position; F1—Sanshandao fault; F2—Jiaojia fault; F3—Zhaoping fault

    招平斷裂是區(qū)內規(guī)模最大的控礦斷裂,南起平度宋格莊,向北經夏甸、大尹格莊、招遠城區(qū),抵玲瓏礦田,由玲瓏向北轉為NE向至龍口市顏家溝,長約120 km,總體呈NNE向“S”形展布。按展布方向及礦化特征分為北、中、南三段,北段顏家溝-丁家莊子段(又稱破頭青斷裂),走向50°~70°,帶寬40~300 m,最寬800 m;中段招遠城-夏甸段,走向10°~20°,寬30~60 m,最寬80 m;南段為山后-山旺段(劉述敏等,2016)。招平斷裂帶北段及其下盤的次級斷裂控制著玲瓏金礦田,有玲瓏、臺上、東風、水旺莊、阜山、灤家河等大型-特大型金礦床;中段分布有大尹格莊-夏甸金礦田,有大尹格莊、夏甸、姜家窯、曹家洼、山后等特大型-中型金礦床;南段主斷裂上礦化較弱,僅有南墅、下莊、山旺等小型金礦,下盤的次級斷裂控制著舊店金礦田。成礦帶累計查明金資源儲量大于1 100 t(于學峰等,2016)。

    2 樣品及分析方法

    本次研究用于He-Ar同位素測試的黃鐵礦樣品分3個斷裂帶采集。三山島成礦帶樣品來自于北部海域金礦床、三山島金礦床、倉上金礦床;焦家成礦帶樣品來自于紗嶺金礦床、焦家金礦床;招平成礦帶樣品來自于姜家窯金礦床、曹家洼金礦床、玲瓏金礦床、金翅嶺金礦床。其中北部海域金礦床、沙嶺金礦床、姜家窯金礦床及曹家洼金礦床數據為本次分析,其余為搜集前人測試數據。

    研究樣品在河北區(qū)域地質調查所實驗測試中心經破碎、篩選后,在雙目鏡下挑選40~60目的新鮮、晶形完好黃鐵礦顆粒,純度達99%以上。

    He-Ar同位素測試由中國地質科學院礦產資源研究所完成。采用Helix SFT稀有氣體質譜儀測試,系統由壓碎、純化和質譜系統組成。測試在高真空下完成,壓碎和純化系統真空n×10-7Pa,質譜系統真空在n×10-8Pa。質譜離子源采用Nier,靈敏度對He在800 μA阱電流時好于2×10-4amps/Torr,對Ar在200 μA阱電流時好于1×10-3amps/Torr。40Ar靜態(tài)上升率小于1×10-12cm3STP/min,36Ar本底小于5×10-14cm3STP。法拉第杯分辨率>400,離子計數器分辨率>700,可將3He與4He、HD+H3+與3He峰完全分開。詳細的測試流程及說明參見葉先仁等(2001)。

    H、O同位素分析測試由中科院地質與地球物理研究所穩(wěn)定同位素地球化學實驗室測試完成。硅酸鹽的氧同位素分析分析方法為:稱取200目干燥的硅酸鹽或氧化物或全巖樣品10~30 mg,在真空條件下,于550~700℃與純凈的BrF5恒溫反應釋放出氧氣。用組合冷阱分離生成的SiF4、BrF3等雜質組分。令純化后的氧氣在700℃鉑催化作用下,與碳棒逐級反應生成二氧化碳(CO2)。將純凈的二氧化碳導入Finnigan Delta S型質譜儀中測定其同位素比值。分析測試誤差好于0.2‰。包體中氫同位素分析方法為:在高真空約10-3Pa條件下,通過加熱(溫度為600℃)將包體充分爆裂,將水之外的雜氣去除。在真空中用干冰將包體中水凍住并引入金屬鉻反應器中。在溫度800℃的條件下,包體水進入鉻反應爐轉變?yōu)闅錃?。將氫氣導入Finnigan MAT 252型質譜儀中進行氫同位素的測量。分析測試誤差好于3‰。

    3 測試結果與討論

    3.1 分析結果

    將本次研究測試的10件和前人的31件金礦床黃鐵礦流體包裹體He、Ar同位素組成及相關計算參數一并列入表1。

    從表1中可以發(fā)現4He含量變化較大,為0.12×10-7~10.68×10-7cm3STP/g,3He/4He值為0.09~7.14 Ra,平均為1.54 Ra。三山島帶4He含量從極少到8.06×10-7cm3STP/g,3He/4He值為1.04~7.14 Ra,平均為1.95 Ra;焦家?guī)?He含量為2.33×10-7~10.68×10-7cm3STP/g,3He/4He值為0.76~2.36 Ra,平均為1.74 Ra;招平帶4He含量為1.62×10-7~10.65×10-7cm3STP/g,3He/4He值為0.09~1.98 Ra,平均為1.17 Ra。40Ar的變化范圍為0.51×10-7~25.34×10-7cm3STP/g,其中三山島帶變化范圍0.51×10-7~23.14×10-7cm3STP/g;焦家?guī)ё兓秶?.94×10-7~25.34×10-7cm3STP/g;招平帶變化范圍1.35×10-7~16.99×10-7cm3STP/g。40Ar/36Ar值變化范圍為284~4 042.6,平均為848.6。其中三山島帶變化范圍284~2 295,平均為614.63;焦家?guī)ё兓秶?50~2 955.3,平均為1 117.35;招平帶變化范圍321~4 042.6,平均值840.43。40ArE/4He值為0.029 6~1.89,其中三山島帶變化范圍0.36~1.89,平均為0.88;焦家?guī)ё兓秶?.09~1.15,平均為0.59;招平帶變化范圍0.029 6~0.960 2,平均為0.56。

    3.2 影響因素分析

    膠西北金成礦區(qū)中,黃鐵礦為金礦主要載金礦物,黃鐵礦相比較其他礦物不易發(fā)生漏氣,因此,其是流體包裹體He、Ar同位素研究最理想的測試對象,并能反映成礦期成礦流體的原始信息(Stuartetal.,1995; 胡瑞忠等,1997b,1999; Huetal.,1998)。一些后期作用可能對流體包裹體初始He、Ar同位素組成有影響,包括: ① 成礦后熱液改造,② 礦物晶格及流體包裹體內He、Ar擴散或新生放射性成因He、Ar加入,③ 樣品分析過程中同位素分餾及大氣污染(胡瑞忠,1997)。

    對于第①種情況,本次所測試的黃鐵礦晶形完好,未變形,無明顯的后期改造,說明黃鐵礦流體包裹體中的He在流體包裹體被圈閉后無明顯的丟失(Baptiste and Fouquet,1996)。對于第②種情況,膠西北成礦區(qū)內黃鐵礦為不含鉀礦物,U、Th含量也極低,故放射成因40Ar的含量可以忽略不計(Qiu and Groves,1999);另外放射成因的40Ar也難以進入流體包裹體中,晶格中由放射性元素衰變產生的4He很難進入包裹體(胡瑞忠等,1998; 薛春紀等,2003);膠西北成礦區(qū)巖石中缺乏含鋰礦物,由其產生的放射性成因3He的后生疊加影響可排除(胡瑞忠等,1998)。黃鐵礦晶格及流體包裹體內He、Ar的擴散系數均很低(Burnardetal.,1999),以黃鐵礦為載體的流體包裹體中He、Ar的擴散丟失對He、Ar同位素組成影響也很小,甚至可忽略不計(胡瑞忠,1997)。對于第③種情況,由于宇宙成因的3He只產生在近地表1.5 m的范圍內(胡瑞忠,1997; 丁德建等,2014),本文的樣品均采自地下坑道和鉆孔中,且暴露時間很短,因此可以排除樣品中存在宇宙成因3He的可能(Stuartetal.,1995)。氦在大氣中的含量極低,不足以對地殼流體中氦的含量和同位素組成產生明顯的影響。另樣品中若含有大氣氦組分,則F4He=1(Kendricketal.,2001; 毛景文等,2005)。由表1中可以發(fā)現,膠西北金礦床的F4He范圍為53~72 659,遠遠大于1,所以大氣He的混染作用可以排除。本次測得的黃鐵礦包裹體的He、Ar同位素數據,可以代表原生流體包裹體的初始值。成礦流體中的氦只有地幔和地殼兩個來源。另外由于稀有氣體的特殊性,無論在成礦時捕獲還是真空壓碎法取得流體包裹體樣品,均不會產生明顯的同位素分餾(胡瑞忠等,1999)。

    表 1 膠西北地區(qū)金礦黃鐵礦中流體包裹體的He、Ar同位素組成
    Table 1 He, Ar isotopic composition of fluid inclusions in pyrite from the gold deposits in northwestern Jiaodong area

    注: Ra為空氣的3He/4He比值(取1.40×10-6); R/Ra表示樣品的3He/4He與空氣的3He/4He(取1.40×10-6)比值; He(%)為地幔成因的He同位素,He(%)=[(R-Rc)/(Rm-Rc)]×100,Rm、 Rc、 R分別代表地慢流體、 地殼流體以及樣品的氦同位素組成; 40Ar*(%)表示成礦流體中放射成因40Ar的相對含量,40Ar*(%)=[1-295.5/(40Ar/36Ar)樣品]×100; 40ArE表示扣除空氣40Ar后的過剩氬,40ArE=(40Ar)樣品-295.5×36Ar樣品; F4He=(4He/36Ar)樣品/(4He/36Ar)大氣,大氣中的4He/36Ar值為0.165 5。

    3.3 He和Ar同位素分析結果討論

    熱液流體中He、Ar同位素有4種來源,它們分別是大氣來源、飽和大氣水來源、地幔來源和地殼來源(Burnardetal.,1999; 李曉峰等,2003)。其中,飽和大氣水中3He/4He值為1.39×10-6,40Ar/36Ar值為295.5;幔源流體3He/4He值為6~9 Ra,40ArE/4He值為0.33~0.56,40Ar/36Ar值大于4 000;地殼流體的3He/4He值為0.01~0.05 Ra,40ArE/4He值為0.156;大氣Ar的同位素40Ar/36Ar值為295.5(Dunai and Touret, 1995; Stuartetal.,1995)。由于He在大氣中的含量極低,對地殼流體中的He豐度和同位素組成不會產生明顯的影響(Martyetal.,1989)。

    本次研究測試和收集的41件樣品中,除三山島金礦1件樣品由于He含量低于檢出限,1件樣品出現極高值外,其余39件黃鐵礦樣品的3He/4He值變化范圍為0.09~2.36 Ra,平均為1.40 Ra,高于地殼3He/4He值(0.01~0.05 Ra),低于地幔3He/4He值(6~9 Ra)(Stuartetal.,1995),說明成礦流體的He同位素是地幔和地殼兩種來源的混合。三山島成礦帶11件樣品3He/4He均值為1.95 Ra,焦家成礦帶11件樣品3He/4He均值為1.74 Ra,招平成礦帶18件樣品3He/4He均值為1.17 Ra,從西往東逐漸降低,說明地幔流體參與成礦自西往東逐漸降低。在氦同位素組成分布圖(圖2)上,數據點均落在地幔與地殼之間的過渡區(qū)。

    圖 2 膠西北地區(qū)金礦黃鐵礦流體的He同位素組成(據Mamyrin and Tolstikhin,1984)Fig. 2 He isotope composition of fluid inclusions in pyrite from gold deposits in northwestern Jiaodong area (after Mamyrin and Tolstikhin, 1984)

    與3He/4He比值相比,黃鐵礦流體包裹體中的40Ar/36Ar比值為284~4 042.6,分布范圍較廣,平均848.6,除倉上Csh5樣品分析結果外都大于大氣Ar同位素均值。40Ar/36Ar值高于大氣值說明流體中存在來源于地殼的放射成因Ar(40Ar*),經計算獲得放射性成因Ar所占比例范圍為1.17%~92.69%。其中三山島成礦帶1.17%~87.12%,平均33.04%,焦家成礦帶15.57%~90.00%,平均55.75%,招平成礦帶7.94%~92.69%,平均44.23%,各成礦帶內及成礦區(qū)不同樣品放射性成因Ar所占比例變化較大。

    膠西北成礦區(qū)具有較高的3He/4He和40Ar/36Ar比值,說明膠西北成礦區(qū)地幔流體參與了部分成礦。同時40Ar/36Ar比值變化范圍較大,說明了深部來源的幔源流體在成礦作用過程中,少量加入了淺部低溫海水或者大氣降水。

    流體幔源He所占比例范圍在0.97%~29.87%,平均17.57%,顯示出幔源流體對成礦有貢獻。其中三山島成礦帶平均24.65%,焦家成礦帶平均22.01%,招平成礦帶平均14.62%,說明膠西北金礦床成礦物質來源主要來源于地殼,且有少量幔源物質的加入,自西往東幔源物質加入逐漸減少。

    將He和Ar同位素組成投入R/Ra-40Ar/36Ar圖解(圖3),投點集中在地殼流體與地幔流體之間,并且靠近大氣飽和水,說明成礦流體以地殼流體與地幔流體參與成礦作用外,大量的大氣降水也參與其中。另外從圖3可以發(fā)現,除去個別樣品外,基本上所有數據點也沿平行x坐標軸的方向分布,表明成礦流體中Ar同位素的變化基本上不受氦的影響,說明膠西北成礦區(qū)內成礦流體中He和Ar同位素的組成變化相互獨立,指示了區(qū)內金礦床具有相似的流體來源及混合過程,只是在后期的演化中由于成礦構造環(huán)境的差異而導致不同。

    圖 3 膠西北地區(qū)金礦成礦流體R/Ra-40Ar/36Ar圖解(據宋世明等,2007)Fig. 3 R/Ra versus 40Ar/36Ar diagram of ore-forming fluids in northwestern Jiaodong area (after Song Shiming et al., 2007)

    40ArE/4He比值除2件較低(0.029 6,0.09)外,其余樣品比值范圍0.232 2~1.89,平均0.65,其中三山島帶平均0.88,焦家?guī)骄?.59,招平帶平均0.56,普遍大于地殼值(0.156),與地幔值(0.33~0.56)(Stuartetal., 1995;胡瑞忠等,1997a)相近并略高,成礦流體中40ArE/4He值高于正常40Ar/4He值,說明大氣降水在流經地殼巖石過程中捕獲了放射性成因40Ar。由于黃鐵礦中氦的封閉溫度低(200℃),而氬的封閉溫度高(>200℃)(Ballentineetal.,2002),高的40ArE/4He值表明成礦流體溫度較高(>200℃),這與該區(qū)主成礦階段溫度為170~335℃,一般高于200℃的事實一致(范宏瑞等,2005)。同時也反映出膠西北成礦區(qū)成礦流體主要來源于地殼,并與深部幔源流體發(fā)生不同程度的殼?;旌希髿饨邓矃⑴c成礦作用。將He和Ar同位素組成投入R/Ra-40ArE/4He圖解(圖4),投影點落在地幔流體和地殼流體之間斑巖銅礦床區(qū)域左上方,顯示成礦流體中有地幔流體不同比例的混入。

    3.4 與成礦流體δ18O和δD組成的比較

    為了進一步對成礦流體來源的合理解釋,分析了三山島北部海域、姜家窯及曹家洼金礦床成礦流體的H、O同位素組成(表2)。搜集了前人部分資料,綜合地質和成礦流體He-Ar同位素系統進行綜合分析。

    測試獲得膠西北金成礦區(qū)δ18O范圍為7.9‰~13.0‰,三山島帶均值12.08‰,焦家?guī)Ь?0.37‰,招平帶均值9.68‰。δ18OH2O范圍1.57‰~8.55‰,三山島帶均值7.26‰,焦家?guī)Ь?.43‰,招平帶均值3.63‰,自三山島帶往東至招平帶逐漸降低,說明幔源物質參與逐漸降低。氫同位素組成δD值變化于48‰~-86‰,三山島帶均值-60.10‰,焦家?guī)Ь?76.67‰,招平帶均值-66.84‰。將上述數據投影到氫氧同位素關系圖中(圖5),可以看出,投點主要落于變質水下方,巖漿水附近,自西部三山島成礦帶向東部招平成礦帶逐漸靠近大氣降水。δD分布范圍相對較窄,表明成礦流體源于初始巖漿水,晚期有少量大氣降水的參與,這與前人的認識一致(毛景文等,2005)。由此可見,膠西北成礦區(qū)金礦床成礦流體H-O和He-Ar同位素系統所示蹤的流體來源具有一致性。

    圖 4 膠西北地區(qū)金礦成礦流體R/Ra-40ArE/4He圖解(底圖Ballentine et al.,2002)Fig. 4 R/Ra versus 40ArE/4He diagram of ore-forming fluids in northwestern Jiaodong area (after Ballentineet al., 2002)

    3.5 成礦作用過程

    依據前人研究成果和本文得出的結論,推斷膠西北成礦區(qū)成礦流體的形成、演化經歷了如下過程:在侏羅紀,古太平洋板塊自SE向NW向歐亞大陸下方俯沖,膠東地殼增厚并發(fā)生地殼重熔,在160~150 Ma,玲瓏型花崗巖侵位,古老陸殼中的金初步富集。在白堊紀早期,中國東部構造體制發(fā)生轉折,巖石圈強烈減薄,地幔物質上涌,構造、巖漿活動活躍,殼-幔發(fā)生相互作用。130~126 Ma,殼?;煸吹墓?guī)X型花崗巖侵位。同時,受早白堊世殼?;旌闲蛶r漿作用影響,玲瓏花崗巖巖基隆升,其上前寒武紀變質巖發(fā)生拆離滑脫,形成發(fā)育在玲瓏巖基頂部的三山島斷裂、焦家斷裂和招平斷裂等拆離斷層。在120 Ma左右,巖石圈已經大幅度減薄,大量煌斑巖、輝綠玢巖、閃長玢巖等中基性脈巖沿NNE斷裂侵位,地幔物質(包括流體)不斷向地殼涌入,地幔流體在向上運移的過程中,與地殼流體發(fā)生混合,并有大氣降水的加入。碳、氧、氫、硫同位素和流體包裹體研究反映它們由來自同一的流體庫,通過水巖反應和流體混合作用,金最終卸載成礦。

    表 2 膠西北金礦石英流體包裹體氫氧同位素組成
    Table 2 H and O isotope composition of fluid inclusions in quartz from gold deposits, northwestern Jiaodong

    注: t/℃依據石英流體包裹體測溫結果;通過石英-水之間的氧同位素分餾方程: 1 000 lnαQ-W=3.38×106/t2-2.90(Clayton et al.,1972),估算成礦熱液中水的氧同位素組成δ18OH2O,即δ18OH2O=δ18Ov-smow-1 000 lnαQ-W,其中αQ-W為石英與水之間的分餾系數。

    圖 5 膠西北地區(qū)金礦床成礦流體δD-δ18OH2O分布圖(底圖據Hugh and Taylor, 1974)Fig. 5 δD-δ18OH2O of ore-forming fluid in northwestern Jiaodong area (after Hugh and Taylor, 1974)

    4 結論

    (1) 膠西北成礦區(qū)3條金成礦帶具有相似的流體來源及混合過程,成礦流體主要來源于地殼,并與深部幔源流體發(fā)生不同程度的殼?;旌?,大氣降水也參與成礦作用。后期受不同構造環(huán)境的影響和制約,從而在不同的構造部位形成不同的金礦床。

    (2) 黃鐵礦流體包裹體揭示三山島成礦帶3He/4He均值為1.95 Ra,焦家成礦帶3He/4He均值為1.74 Ra,招平成礦帶3He/4He均值為1.54 Ra,從西往東逐漸降低,說明地幔流體參與成礦自西往東逐漸降低,與H、O穩(wěn)定同位素研究得出的結論一致。

    (3) 黃鐵礦流體包裹體中放射性成因Ar所占比例范圍三山島成礦帶為1.17%~87.12%,平均33.04%,焦家成礦帶為15.57%~90.00%,平均55.75%,招平成礦帶為7.94%~92.69%,平均44.23%,說明在成礦過程中,地殼成礦流體參與成礦作用焦家成礦帶最高,招平成礦帶次之,三山島成礦帶最低。

    致謝本文在成文過程中得到了審稿專家的學術指導和中肯建議,在此表示誠摯的謝意。

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