黔西南戈塘大型金矿床地质地球化学及成因研究

【摘要】：黔西南戈塘大型金矿床位于扬子地块与华南褶皱带的交接部位,是卡林型金矿床的典型代表之一。该矿床明显受沉积-构造-蚀变体(SBT)的控制。本文通过区域成矿地质背景、矿床地质、成矿年代、矿床地球化学等方面的系统研究,将该区金矿床划分为“戈塘式”、“烂泥沟式”两类金矿；通过矿床对比研究,研究了该区卡林型金矿床成矿动力学背景、主要控矿因素、成矿地质条件、成矿物质和成矿流体来源、SBT及其矿床地球化学特征。在此基础上,通过元素地球化学、流体包裹体研究、稳定同位素示踪与Rb-Sr同位素、Sm-Nd同位素年代学等研究,取得重要成果,对本区卡林型金矿床成矿理论研究与找矿预测及矿床勘查均具有重要的指导作用。(1)该区卡林型金矿床主要控矿因素为构造、SBT及含矿地层,是典型的矿源-构造-流体耦合成矿作用的产物。根据区域成矿地质背景、矿区地质、矿床地质、成矿年代学、矿床地球化学等方面的研究,将该区金矿床划分为“戈塘式”、“烂泥沟式”两种类型,并通过对比研究,探讨了该区卡林型金矿床成矿动力学背景、主控因素、矿质和成矿流体来源及地质地球化学等特征。(2)深入研究了SBT的结构、形成、演化及其控矿规律。研究认为,SBT是一个矿田(床)尺度的沉积-构造-蚀变体,其底界面为P2m之上凹凸不平的东吴不整合面,其顶界面为龙潭组(P3l2-1)灰黑色薄层炭质泥页岩,也是一个成矿构造结构面；SBT顶、底界面之间,分布一系列层间断裂裂隙带。其东吴不整合面为导矿构造,SBT和其间的层间断裂为主要的容矿构造。它在东吴运动形成雏形,印支-燕山期受区域构造应力作用形成层间滑动带,由高压成矿流体侧向运移形成硅化角砾岩带；以东吴不整合面为主滑面的层滑构造系统控制了硅化角砾岩带和金矿体(化)的分布和定位,从而制约了矿床的就位。由于成矿流体动能和SBT内部物质组构及其顶界力学结构面承载力的差异,高压成矿流体可以向上“突破”,形成规模、序次、级别不同的SBT,即一个矿床可以形成多个SBT容矿构造,但以P2m之上的SBT最为重要。(3)通过野外踏勘和综合研究,提出了无二叠纪玄武岩分布区SBT可以与晴隆“大厂层”类比,其沉积环境、矿质来源、岩石组构、岩石力学性质、赋矿特征等方面类似,均为东吴运动的产物,是区域性主要的控矿构造和容矿构造。(4)通过区域地球物理资料和地震剖面资料的解读,提出了本区存在地幔隆起并导致南北向的隐伏岩体就位,矿床主要分布于地幔隆起带上；通过区域地质、矿床地质研究,特别是通过元素地球化学、稀土元素地球化学、流体地球化学及同位素地球化学研究,认为成矿流体为混合流体,可能为岩浆水与大气降水的混合,以岩浆水为主；岩浆活动既为金成矿带来了矿质,也为成矿作用的发生创造了动力条件。(5)通过成矿年龄的测定及其年龄对比研究,进一步明确了本区大规模流体成矿作用时代为82-140 Ma,属燕山期；Sm-Nd等时线年龄(35.83±0.37Ma)(喜山期)可能是本区金矿床成矿作用之后的一次热液改造事件,应代表氧化型或红土型金矿床的成矿年龄。(6)“戈塘式”金矿床以层状SBT为主要控矿构造和容矿构造、“烂泥沟式”金矿床以高角度断裂带控矿为主要特征。进一步提出了戈塘金矿床的SBT成矿模式,建立了本区卡林型金矿床“异位-同源-同期-构造”区域成矿模式。