我国的滇黔桂地区是世界第二大卡林型金矿聚集地,这里产出大型以上金矿床11处,中小型矿床或矿点200余处,赋存金资源超过800吨,已成为我国重要的黄金产地,受到学术界和工业界的广泛关注。卡林型金矿通常研究难度较大,主要是由于它具有微细浸染型的矿石组构,细粒的矿化和蚀变矿物很难被分选和分析。前人对滇黔桂地区的卡林型金矿进行了长期研究,然而成矿时代和成矿物质来源这两个关键科学问题一直没有得到很好的解决,这严重阻碍了人们全面地认识区内卡林型金矿的成因模式及开展成矿预测工作。 为了更深入地理解滇黔桂地区卡林型金矿的成矿时代和成矿物质来源问题,本文选取了黔西南地区的5个卡林型金矿床作为主要研究对象(其中水银洞、太平洞、紫木凼金矿属于右江盆地北部台地相区碳酸盐岩赋存的金矿床亚类,而烂泥沟、丫他金矿属于右江盆地北部盆地相区碎屑岩赋存的金矿床亚类),同时选取滇东南者桑金矿(属于右江盆地南部与辉绿岩有关的金矿床亚类)进行对比研究。本文重点关注了这些矿床中的磷灰石、绢云母和方解石三类矿物,并针对它们开展了详细的矿物学、元素地球化学和年代学工作,取得以下主要认识: (1)热液磷灰石在滇黔桂地区卡林型金矿中是普遍存在的,它们常常赋存于石英脉中,同时或稍晚于含砷黄铁矿和毒砂形成,但一般早于雄黄和方解石形成,它们与围岩中的其它成因磷灰石在晶体形态、粒径、阴极发光特征方面具有显著差异。 (2)三种亚类6个金矿床中的热液磷灰石具有十分一致的主量、微量、稀土元素含量特征及稀土配分型式,这表明不同矿床的热液磷灰石应该具有相似的结晶流体组成和结晶条件,可进一步认为本区不同亚类的各卡林型金矿具有相似的成矿流体组成和成矿条件。此外,这些卡林型金矿中热液磷灰石的元素地球化学特征明显不同于围岩中其它成因磷灰石,也不同于世界上其它类型矿床中的磷灰石,体现了卡林型金矿热液磷灰石的独特性。 (3)除者桑金矿磷灰石未获得年龄结果外,太平洞、烂泥沟、紫木凼、丫他金矿的热液磷灰石分别获得U-Pb年龄158.4±3.2Ma、159.9±5.0Ma、157.3±9.9Ma、144±12Ma,水银洞金矿热液磷灰石获得Th-Pb年龄约162Ma。不同矿床中的热液磷灰石年龄在误差范围内相对一致,集中在157~160Ma,这种年龄上的一致性与它们在元素地球化学特征上的一致性相吻合。 (4)太平洞和烂泥沟两个金矿中产于石英脉内绢云母的矿物学特征表明它们是与金矿化同时形成的,这些热液绢云母的主量元素成分与围岩中云母类矿物明显不同,表明未受到围岩中云母类矿物的混染。阶段加热40Ar/39Ar法获得太平洞金矿热液绢云母年龄为160.87±0.56Ma,获得烂泥沟金矿热液绢云母年龄为150.59±0.33Ma。 (5)水银洞金矿中与雄黄共生方解石具有中稀土富集特征,其U-Pb年龄为144±19Ma,代表金矿化年龄。水银洞金矿中采自构造蚀变体的与辉锑矿共生方解石呈轻稀土弱富集,有明显的Ce和Eu负异常,这些方解石的U-Pb年龄为45.53±0.83Ma,被认为记录了新生代时期的一次热液叠加作用,该期热液叠加作用主要发生于构造蚀变体中,形成的矿化可能以锑矿化为主。烂泥沟金矿中与含砷黄铁矿、毒砂、雄黄等共生的方解石获得U-Pb年龄为128.1±4.6Ma,理论上可以代表成矿年龄,但这一年龄比烂泥沟磷灰石和绢云母年龄年轻约20~30Myr,这是反映了成矿时间持续较长,还是由于方法误差所致,有待进一步研究。 (6)对于黔西南的5个金矿床,磷灰石、绢云母、方解石这三种不同阶段矿物获得的年龄都在约130~160Ma,并主要集中在150~160Ma,可以确定右江盆地北部两种亚类卡林型金矿的成矿时代为晚侏罗到早白垩世时期。对于右江盆地南部与辉绿岩有关金矿床,由于本次研究在者桑金矿未能获得可靠年龄,有待今后进一步研究。 (7)对于三种亚类的不同金矿床,与金矿化密切相关的热液成因磷灰石和方解石都表现出显著的中稀土富集特征,区内低温热液锑、汞、铊矿床也有类似现象。结合前人实验地球化学研究和岩相古地理分析,认为酸性成矿流体在流经右江盆地之下的震旦-寒武系富磷酸盐基底地层时,充分的水岩反应使地层中磷酸盐优先溶解导致了成矿流体的中稀土富集现象。进一步分析认为这些基底地层还可能为区内Au-As-Sb-Hg-Tl低温热液成矿提供了重要的金属物质来源。 (8)根据本文获得的成矿时代结果,可以确定黔西南地区卡林型金矿床(即右江盆地北部两种亚类金矿床)形成于陆内伸展的动力学背景。结合成矿物质来源的新认识,提出了这些卡林型金矿的成矿模式,即在伸展背景下不同来源的热液流体淋滤震旦-寒武系富磷酸盐、富金属元素基底地层后形成了成矿流体,成矿流体运移至地壳浅部形成了黔西南地区大规模的卡林型金矿。