摘要
豫西卢氏金多金属矿集区位于华北克拉通南缘，大地构造位置横跨华北克拉通及北秦岭造山带。矿集区内构造-岩浆活动发育，与岩浆活动密切相关的多金属矿床众多，是华北克拉通南缘-东秦岭岩浆-成矿带的重要组成部分。双河金矿位于矿集区南部，是一热液脉型金矿。在详细野外地质工作基础上，本论文以矿集区内晚中生代侵入体及脉状金矿为对象，开展了成岩成矿地球动力学背景、成矿特征、成矿流体、成岩成矿物质来源等方面的研究，建立了双河金矿的成矿模式，丰富了热液金矿成矿理论。 矿集区内的岩浆活动主要有早古生代和晚中生代两期。早古生代岩浆岩多发生明显的变形，锆石U-Pb定年结果显示侵位时代集中在485～419 Ma，暗示与华北克拉通向北秦岭微陆块俯冲碰撞相关。矿集区晚中生代岩浆活动极其发育，且与多金属成矿作用密切相关，本次研究对11个分布在克拉通及造山带不同构造位置侵入体的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得年龄为132.6～154.1 Ma，与华北克拉通南缘其他地区广泛分布的晚中生代侵入体时代一致。 岩石地球化学分析表明，晚中生代花岗岩类分为碱性系列和亚碱性系列，为准铝质-弱过铝质、碰撞后A型花岗岩;普遍表现出高硅、高铝、富钾特征，轻重稀土分馏明显，富集大离子亲石元素、相对亏损高场强元素、氧逸度相对较高。全岩Sr-Nd同位素及锆石Hf同位素研究表明，岩浆岩侵位时代越晚、越靠近克拉通边缘，亏损地幔组分加入比例越高。岩浆源区以壳源为主，但显示明显幔源岩浆的贡献。晚中生代地球动力学背景显示强烈的岩石圈伸展减薄，软流圈物质上涌，华北克拉通南缘在晚侏罗世即显示克拉通破坏迹象;克拉通基底边界应至少南延至瓦穴子断裂构造。 双河金矿床的石英脉型矿体产于中元古代宽坪群石英二云母片岩的切层断裂中;金主要产在黄铁矿和多金属硫化物石英/铁白云石脉中。围岩蚀变类型主要有硅化、黄铁矿化及碳酸盐化。流体成矿过程包括4个阶段，分别以无矿白石英、石英-黄铁矿、石英-多金属硫化物-铁白云石组合和石英-方解石组合为标志，金主要沉淀富集于中间两阶段。双河金矿流体包裹体类型丰富，主要有H2O-CO2包裹体、H2O包裹体、含子晶（石盐、文石）包裹体和含C单质包裹体。成矿早阶段乳白色石英以H2O-CO2包裹体、H2O包裹体和含C单质包裹体为主，均一温度较高，峰值集中在280～340℃，盐度均低于20％NaCleqv且变化较大。成矿主阶段烟灰色石英则以H2O-CO2包裹体、H2O包裹体、含NaCl子晶包裹体和含C单质包裹体为主，均一温度主要集中在220～280℃，盐度出现两个峰值，主要是由流体发生的沸腾/不混溶导致。流体包裹体研究表明成矿流体为中温高盐度H2O-CO2-NaCl流体，成矿阶段显示富CO2的特点，成矿主要与流体不混溶及水岩反应有关。 成矿期热液阶段石英的δDV-SMOW值变化在-73‰～-61‰之间，流体的δ18OV-SMOW值集中在+5.3‰～+7.3‰之间; 热液碳酸盐的δ13CV-PDa值为-7.5‰～-5.2‰，δ18OV-SMOW值为6.6‰～9.0‰，表明成矿流体来源于岩浆水。金属硫化物的δ34S集中在-4.2～-2.1‰，表明S主要是深源岩浆硫;硫化物的206Pb/204Pb=18.226～20.016，208Pb/204Pb介于38.475～39.396，207Pb/204Pb分布在15.597～15.880，显示Pb主要来自于地壳但具有少量地幔贡献。硫化物稀有气体同位素研究表明，4He介于10.9～1235.2×10-7cm3STP/g，3He/4He=0.05～0.25Ra，多数大于0.14Ra;成矿流体中地幔来源He的贡献介于1.39～8.15％之间，多数集中在5％左右，表明流体来源主要为地壳，但显示明显的幔源组分加入的特征。 综合分析研究结果，认为中元古代宽坪群多期次的构造-热液活动，造成金属持续的活化、迁移及预富集;秦岭造山带的演化加速了区域壳幔结构的改造，为大范围高强度的构造-岩浆活动创造条件;晚中生代古太平洋板块的俯冲、回转及在地幔过渡带的停滞，引起地幔物质非稳态流动、岩石圈伸展、软流圈物质上涌，地壳物质的部分熔融形成岩浆;以石窑沟花岗岩为代表的晚中生代侵入体侵位到浅部地壳，演化形成携带大量成矿物质的流体，沿断裂构造迁移到浅部地壳的断裂系统中，经历减压、降温，与浅部大气降水混合、与围岩广泛的水岩反应，金属沉淀卸载，最终形成双河金矿等一系列晚中生代多金属矿床。
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