黑龙江省四平山金矿床成矿作用及矿床成因——来自矿床地质、地球化学、锆石U-Pb年代学及H-O-S同位素的制约

作者：王硕; 孙丰月; 王冠; 刘凯; 刘云华

来源：吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(05): 1626-1648.

DOI：10.13278/j.cnki.jjuese.20210397

• 四平山金矿床
• 成矿作用
• 成矿时代
• 地球化学
• 稳定同位素
• 热水沉积

四平山金矿床位于我国黑龙江省东部的完达山陆缘增生带内，矿体主要赋存于下白垩统四平山组，表现出明显的两阶段成矿作用特征。为进一步确定四平山金矿床的成矿作用及矿床成因，本次研究对其成矿地质特征、地球化学、成矿年代学及成矿物质来源进行了分析。地球化学分析结果表明：成矿花岗斑岩为具有高SiO2(70.07%～72.93%)、(K2O+Na2O)(7.17%～8.42%)质量分数和右倾“海鸥型”稀土配分型式特征的A型花岗岩；含矿层状硅质岩中，Al/(Fe+Al+Mn)<0.32、Fe/Ti>20、(Fe+Mn)/Ti>20,并具有较高Fe2O3(0.18%～1.79%)、FeO(0.17%～0.96%)、MnO(0.03%～0.12%)、TiO2(0.03%～0.04%)、Al2O3(0.30%～2.79%)和(K2O+Na2O)(0.07%～1.76%)质量分数，指示四平山金矿床形成于活动大陆边缘构造背景下与岩浆活动有关的热水沉积环境。四平山金矿床成矿花岗斑岩锆石U-Pb年龄为(113.5±0.7)Ma。H、O、S同位素分析结果(δD=-182.3‰～-84.0‰、δ18OV-SMOW=6.5‰～14.3‰、δ34S=-12.4‰～29.7‰)显示，成矿流体主要为大气降水，成矿物质具有以地层为主的多来源特征。综上，四平山金矿床为形成于燕山晚期活动大陆边缘构造背景下的热水沉积型矿床，太平洋板块持续俯冲造成了区域上大规模的拆沉作用，导致区域构造背景由挤压向伸展发生转换，此时形成的花岗斑岩岩浆运移至地壳浅部岩浆房加热上覆地层，在地壳浅部形成了温度与压力梯度带，促使地表的大气降水沿裂隙进入地层后形成流体循环系统，并不断萃取地层中的Au元素形成含矿流体。在成矿早阶段，当压力驱动含矿流体喷出地表后与地表水相遇快速冷却，成矿物质快速沉淀，形成含矿层状硅质岩和硅质胶结砾岩，并通过交代下伏流纹斑岩形成层状、似层状矿体；在成矿晚阶段，随着岩浆房提供的热动力减弱，含矿流体滞留在裂隙通道中或穿切进入早期固结的含矿层裂隙中，沉淀形成脉状-网脉状矿体。

• 单位
  吉林大学; 中国地质调查局沈阳地质调查中心; 黑龙江科技大学; 长安大学