二道坎银矿床作为大兴安岭北段多宝山矿集区内的大型独立银矿床,其成因类型和成矿时代及成矿动力学背景等方面仍存在争议。为此,本文在前人研究的基础上,系统开展了矿床地质、岩相学、与成矿有关的岩浆热事件年代学、流体包裹体、元素和同位素地球化学特征等方面研究,查明了矿化蚀变特征和成矿阶段,从成岩成矿时代、岩浆作用与成矿流体起源、演化角度揭示成岩成矿动力学背景、成矿机制,主要取得了以下研究进展: 矿床地质特征表明,矿体赋存在泥盆纪泥鳅河组地层中,围岩类型主要有黄铁绢英岩、硅化蚀变岩、凝灰岩、砂岩、灰岩、炭质板岩等。矿体形态呈近直立的上宽下窄的楔形脉状产出,矿体走向受北西西向断裂控制。主要围岩蚀变类型有硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、绢英岩化等。矿石类型主要为构造角砾岩型和硫化物脉型,矿石矿物主要是磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉银矿、深红银矿、脆银矿等;依据脉系穿插关系和矿物共生组合可划分5个矿化阶段,即:磁铁矿阶段(I)、灰白色石英阶段(Ⅱ)、灰色石英-银多金属硫化物阶段(Ⅲ)、灰色石英-黄铁矿-白铁矿阶段(Ⅳ)和石英-碳酸盐阶段(V)。 流体包裹体研究表明,脉石矿物石英和方解石中的流体包裹体主要为富液相包裹体和纯液相包裹体,以及少量纯气相和富气相包裹体,流体包裹体的均一温度介于153~221℃之间,盐度为0.18~2.57 wt%Na Cl_eqv.。激光拉曼成分分析显示,富液相包裹体成分主要为H₂O和CO₂,富气相包裹体成分主要为H₂O、CO₂,部分富气相包裹体中富CH₄。不同成矿阶段的石英和方解石的H-O同位素结果显示δD_water值介于-102.5‰~-121.2‰,δ¹⁸O_water值介于2.00‰~5.99‰之间。上述结果表明成矿流体具有低温、低盐度及还原性的特征,成矿流体来源于岩浆水与大气水的混合。因此,认为该浅成热液银成矿系统的初始成矿流体起源于挥发分饱和的岩浆流体出溶,为弱氧化-还原的H₂O-Na Cl±CO₂±CH₄体系;存储于岩浆房顶部的流体逐渐被释放,并沿构造破碎带上升,上升过程中与周围沉积地层中的有机质反应促进了成矿流体向还原性转变,同时与大气降水流体发生混合。 S同位素研究结果显示,该矿床成矿阶段硫化物δ³⁴S值变化范围较大,为+4.59‰~+14.01‰,均值为+8.53‰,并且随着成矿过程逐步降低,成矿环境也由强氧化性向还原性过渡,指示成矿物质来源于深部岩浆和地层围岩物质的混合。此外,岩相学和矿相学特征表明温度降低、沸腾作用、水岩反应和流体混合的共同作用降低了流体中H₂S含量和Ag的溶解度,破坏了Ag稳定的物理化学环境,最终导致Ag⁺与HS^-络合物失稳而沉淀,同时促进了方铅矿内以固溶体形式存在的Ag⁺以独立银矿物的形式析出沉淀。 同位素年代学研究表明,与成矿密切相关的粗面英安岩、英安斑岩和辉绿岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb测年得到其²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为234.5±2.0Ma、231.2±1.3Ma和219.7±0.9 Ma,三者年龄都在晚三叠纪,进一步限定成矿作用发生于晚三叠纪。岩石元素地球化学特征表明,辉绿岩和英安斑岩属于高钾钙碱性-钙碱性系列,均富集轻稀土元素(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs),而亏损重稀土元素(HREEs)和高场强元素(HFSEs),二者为同源岩浆不同演化序列的产物。其中英安斑岩具有典型埃达克质岩的地球化学特征,并具有俯冲洋壳的部分熔融的成因特征。结合锆石Hf同位素结果,母岩浆源区来自壳幔源岩浆的混合作用,熔体-流体的分离贡献了最初的成矿流体。 结合区域构造演化背景,在晚三叠纪(240~220Ma)蒙古—鄂霍茨克洋南向俯冲背景下,随着洋壳不断地向深部俯冲,温度、压力逐渐加大,促进了导致蚀变洋壳及俯冲沉积物脱水,析出的俯冲流体不断地进入交代地幔楔,促使地幔楔发生部分熔融,在角闪-榴辉岩相转换带形成初始埃达克质岩浆,其中地幔岩浆上升过程中底侵地壳底板发生MASH过程从而促进辉长岩的结晶,岩浆在陆壳上升过程中与地壳发生同化混染并进一步的结晶分异,最终俯冲洋壳熔融形成的埃达克质酸性岩浆喷出地表形成英安斑岩等酸性火山碎屑岩,而下地壳重熔形成的玄武质侵入体在地壳浅部就位形成辉绿岩。在地壳浅部,氧逸度较高的含金属元素硫氢络合物的流体沿断层等构造有利条件侵入,并与周围地层发生相互作用并萃取Ag、Pb、Zn等大量成矿元素,成矿流体上升过程在温度降低,并伴随沸腾作用、水岩反应和流体混合的共同作用,导致磁铁矿、方铅矿、闪锌矿、银矿物、黄铁矿等矿石矿物依次大量沉淀。地层中有机质通过硫酸盐热化学还原作用提供还原硫来参与成矿过程,促进了成矿流体从弱氧化性转变为偏还原性,沥青、甲烷以及芳烃等的存在为直接证据,并最终导致Ag、Pb、Zn的金属络合物的沉淀,从而形成含银铅锌的矿脉。因此,二道坎银矿床为中硫化型浅成低温热液型银矿床。