海南岛不磨金矿含金花岗质侵入岩体的成矿地球化学特征及其成矿潜力的指示

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作者海颜
来源东华理工大学
出版年2022
摘要
随着国际市场对金需求的与日俱增,各国也在加紧勘探和开采各类金矿床,近地表易开采的金矿在这十几年的开发中已逐渐减少,人们将眼光投向了深部的金矿床或是继续寻找新的近地表的金矿床,但发现一个具有经济价值的金矿床需要付出昂贵的成本。当前研究人员通过研究世界大型金矿床,总结出一系列含矿岩体的地球化学指标,应用这些地球化学指标可以帮助我们识别和评估侵入岩体的成矿潜力。与侵入岩有关的金矿床是金来源的重要勘探类型之一,该类型金矿床在时间、空间和成因上与花岗质岩体紧密联系,如斑岩型铜金矿床、卡林型金矿床等。多数研究表明与成矿有关的岩浆岩通常具有高氧逸度和高含水量的特征。海南岛是华南板块的金成矿区域之一,现已发现有50多个金矿床和金矿化点。戈枕剪切带是海南岛西部一条重要的造山型金成矿带,发育有土外山、二甲矿和不磨等一系列金矿床。不磨金矿位于戈枕剪切带的南缘,金矿化类型为石英脉型和蚀变岩型。近期,在不磨矿区深部新发现一个含金花岗质侵入岩体,该侵入岩和不磨金矿的主矿体含金石英脉存在切穿关系,并且发育强烈的黄铁矿化。然而对于含金花岗质侵入岩体的侵位时代、金矿化的物质来源及其与不磨金矿床之间的成因联系等问题,至今尚未开展过相关研究,从而难以判断含金花岗质侵入岩体是否具有成矿潜力以及是否值得矿山下一步投资开采。因此本文将通过锆石LA-ICP-MS U-Pb定年、锆石地球化学特征、原位S同位素和黄铁矿微量元素等方法,针对上述问题开展相关研究,以期厘清不磨金矿的成因机制、并指导矿山下一步找矿勘查提供科学依据。本论文取得的主要认识如下:1.含金花岗质侵入岩体出露于-30m标高的深度。根据中段和竖井的揭露,结合室内岩相学观察,含金花岗质侵入岩体可以分为三种岩性:闪长斑岩、石英二长闪长岩和二长闪长岩。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,闪长斑岩、石英二长闪长岩和二长闪长岩的成岩年龄分别为104±1 Ma、114±1 Ma和114±1 Ma,是燕山晚期的产物。2.LA-ICP-MS原位分析得到闪长斑岩、石英二长闪长岩和二长闪长岩中黄铁矿中金含量分别为0.1—5.0 ppm、0.1—0.2 ppm、0.0—1.1 ppm。含金花岗质侵入岩体的黄铁矿δ34S值为0.2—4.4‰,低于戈枕剪切带中海西—印支期(219—378 Ma)造山型金矿床中的硫化物δ34S值(δ34S=1.9—9.8‰),据此推测含金花岗质侵入岩体的S和Au可能是岩浆来源(δ34S=0‰)。3.含金花岗质侵入岩体表现出与斑岩型铜金矿床相似的锆石地球化学特征,如锆石Eu/*异常大于0.4、高Hf值(>8000ppm)、(Ce/Nd)/Y>0.01、10,000*(Eu/Eu*)/Y>1、Dy/Yb<0.3,锆石微量元素指标表明含金花岗质侵入岩体具有较高的含水量和高氧逸度特征。4.燕山晚期海南岛受古太平洋俯冲板片后撤、裂离的影响,该事件引起的伸展构造环境有利于富矿岩浆的侵位。燕山晚期矿化岩体的发现表明,海南岛的燕山晚期岩浆岩体可视作未来的重点勘探目标。

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